專利名稱：對生物體進(jìn)行生理控制測量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對生物體進(jìn)行生理控制測量的裝置。
為了確定這些相對時(shí)刻有一種所謂的觸發(fā)方法。這種方法將生理信號(hào)中的一個(gè)觸發(fā)脈沖用作參考時(shí)刻。然后根據(jù)與該觸發(fā)脈沖的時(shí)間關(guān)系確定相對時(shí)刻。相對時(shí)刻的確定例如是通過給出每個(gè)觸發(fā)脈沖過后的等待時(shí)間(延遲時(shí)間)和通過確定等待時(shí)間過后開始的實(shí)際接收測量數(shù)據(jù)的測量時(shí)間窗(掃描采集窗)的長度來實(shí)現(xiàn)的。參數(shù)“延遲時(shí)間”和“用戶采集窗”一般由用戶通過鍵盤以數(shù)字形式輸入。掃描采集窗由多個(gè)可由用戶調(diào)節(jié)的其它參數(shù)給出，如通過每個(gè)測量時(shí)間窗內(nèi)應(yīng)執(zhí)行的局部測量次數(shù)，其中，測量時(shí)間窗的長度為局部測量次數(shù)與進(jìn)行每次局部測量所花費(fèi)的(必要時(shí)同樣是可調(diào)節(jié)的)時(shí)間長度(重復(fù)時(shí)間)的乘積。
另一種方法是所謂的選通法(Gating-Verfahren)。在這種方法中，控制測量的時(shí)間窗(門)一般是由生理信號(hào)的振幅閾值確定的。當(dāng)生理信號(hào)超過這樣的閾值時(shí)，則將該時(shí)刻作為接通或關(guān)閉時(shí)間窗的時(shí)刻。在呼吸控制測量方法中，例如可以選擇合適的呼吸運(yùn)動(dòng)百分比值作為閾值。
生理控制測量的問題是，作為基準(zhǔn)使用的生理信號(hào)的信號(hào)參數(shù)常常是不穩(wěn)定的，而且可能出現(xiàn)相當(dāng)大的波動(dòng)。特別是，例如因心跳加速或呼吸加快引起的在測量準(zhǔn)備階段和實(shí)際測量階段之間出現(xiàn)的信號(hào)參數(shù)例如信號(hào)周期或者是最大或平均信號(hào)振幅的彼此偏離。如果在準(zhǔn)備階段就將上述參數(shù)(等待時(shí)間、測量時(shí)間窗長度、閾值等)調(diào)節(jié)到合適的值，則將出現(xiàn)的情況是，這些參數(shù)值在隨后的測量階段中將不再合適，并且導(dǎo)致測量結(jié)果沒有說服力。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過一種對生物體進(jìn)行生理控制測量的裝置實(shí)現(xiàn)的，該裝置包括-用于檢測生物體生理信號(hào)的信號(hào)檢測裝置，-用于對生理信號(hào)隨時(shí)間的變化進(jìn)行圖形顯示的顯示裝置，和-時(shí)間調(diào)節(jié)裝置，用于對至少一個(gè)與生理信號(hào)隨時(shí)間的變化相關(guān)的、用于控制測量的時(shí)間變化的相對時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，顯示裝置設(shè)置成，用圖形顯示至少一個(gè)相對時(shí)刻與生理信號(hào)的時(shí)間關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明，通過同時(shí)以圖形的形式顯示至少一個(gè)相對時(shí)刻，可以使用戶通過將所顯示的相對時(shí)刻與所顯示的生理信號(hào)的當(dāng)前信號(hào)變化過程進(jìn)行比較，對各個(gè)相對時(shí)刻是否得到了適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)還是必須進(jìn)行適應(yīng)進(jìn)行連續(xù)直觀地控制。由于相對時(shí)刻是以其與生理信號(hào)的時(shí)間關(guān)系進(jìn)行顯示的，即兩者是用同一時(shí)間尺度顯示的，所以這種觀察是直觀的。這里不僅僅是用數(shù)值表示了相對時(shí)刻，而且也對該相對時(shí)刻相對于生理信號(hào)的時(shí)間位置進(jìn)行了說明。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，借助于時(shí)間調(diào)節(jié)裝置可以對至少兩個(gè)不同的相對時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié)，為此顯示裝置設(shè)置成，用圖形的形式顯示位于兩個(gè)相對時(shí)刻之間的時(shí)間窗與生理信號(hào)的時(shí)間關(guān)系。此外，顯示裝置還可以設(shè)置成，用圖形的形式顯示位于相對時(shí)刻和生理信號(hào)的基準(zhǔn)時(shí)刻之間的時(shí)間窗與生理信號(hào)的時(shí)間關(guān)系。當(dāng)時(shí)間窗是以時(shí)間條帶的形式顯示的時(shí)，尤其容易直觀地識(shí)別。在同時(shí)顯示多個(gè)時(shí)間窗的情況下，可以例如使用不同顏色來表示時(shí)間條帶。
在某些情況下，理想的是，顯示裝置以固定時(shí)間軸顯示生理信號(hào)和至少一個(gè)相對時(shí)刻。而在其它情況下，還期望時(shí)間顯示裝置以移動(dòng)時(shí)間軸顯示生理信號(hào)和至少一個(gè)相對時(shí)刻。
測量時(shí)間窗不是由測量控制單元14獨(dú)自確定的。更確切地說，是由用戶來確定信號(hào)周期內(nèi)測量時(shí)間窗的長度和相對位置的(即開始和結(jié)束的時(shí)刻)，其中，用戶通過與測量控制單元14相連接的鍵盤18輸入一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值。所述參數(shù)例如可以是生理信號(hào)(在選通法中)的一個(gè)或多個(gè)振幅閾值、或者是在作為觸發(fā)器使用的生理信號(hào)脈沖峰值之后直至?xí)r間窗開始時(shí)的等待時(shí)間、在測量時(shí)間窗內(nèi)進(jìn)行測量的次數(shù)，以及每次測量所能利用的測量時(shí)間(在觸發(fā)方法中)。
用戶在由測量控制單元14控制的顯示屏幕20上可以看到用圖形顯示的通過輸入?yún)?shù)值確定的測量時(shí)間窗。由此在顯示屏幕20上既可以顯示生理信號(hào)又可以顯示測量時(shí)間窗，對于后者而言，可以直接看到其相對于生理信號(hào)的時(shí)間位置和長度。優(yōu)選的是用與生理信號(hào)相同的時(shí)間尺度延伸的條帶或直線表示測量時(shí)間窗。如果用戶對測量時(shí)間窗的位置和大小不滿意，可以對參數(shù)值進(jìn)行修改，直到調(diào)節(jié)后的測量時(shí)間窗滿足其要求為止。
圖2表示在EKG觸發(fā)測量的情況下，顯示屏幕20上顯示的示例性圖形。在此，EKG信號(hào)22起參考生理信號(hào)的作用，它在顯示屏幕20上沿水平時(shí)間軸24被顯示。除了EKG信號(hào)22之外，在顯示屏幕20上還顯示出優(yōu)選為不同顏色的水平條帶26、28、30，該條帶的中間條帶28表示為實(shí)施測量所調(diào)節(jié)的測量時(shí)間窗，左邊條帶26表示在作為觸發(fā)脈沖使用的EKG信號(hào)的R尖峰32之后的等待時(shí)間，右邊條帶30表示剩余時(shí)間。該剩余時(shí)間是可由用戶作為附加參數(shù)預(yù)先給出的總的最大可支配時(shí)間(“用戶采集窗”)和等待時(shí)間與測量時(shí)間窗總和之間的差值。
在測量準(zhǔn)備階段，可以周期性地修正所顯示的生理信號(hào)曲線22，例如，在每個(gè)觸發(fā)脈沖之后，或是每個(gè)預(yù)定的時(shí)間段之后，如每3秒鐘之后。在每次修正時(shí)，都將重新顯示曲線22，其中，觸發(fā)脈沖32的時(shí)刻(EKG信號(hào)中QRS復(fù)數(shù)的中間峰值)在顯示屏幕20的顯示窗中為固定的點(diǎn)。在例如采用呼吸信號(hào)作為參考生理信號(hào)的選通法中，可以將達(dá)到閾值作為固定點(diǎn)。因此，在顯示屏幕20上形成在固定時(shí)間軸24上穩(wěn)定的、卻是重復(fù)修正的生理信號(hào)圖象。由于明顯地附加顯示了條帶26、28、30，用戶可由此看到當(dāng)前測量參數(shù)的設(shè)置，所以對用戶來說可以很方便地找出最合適的參數(shù)值。
在圖2所示的示例性圖形中，箭頭34表示EKG信號(hào)22中作為觸發(fā)脈沖使用的兩個(gè)前后相接的R尖峰，十字叉36表示可識(shí)別的期外收縮。兩條垂直線38給出了EKG信號(hào)22中兩個(gè)前后相接的R尖峰之間的平均時(shí)間間隔，其左線位于圖中所示作為固定點(diǎn)使用的觸發(fā)脈沖32的時(shí)間位置上。左線38和虛線40之間的區(qū)域表示經(jīng)長期統(tǒng)計(jì)得到的用戶采用的總時(shí)間窗(“系統(tǒng)采集窗”)，在該時(shí)間窗內(nèi)將實(shí)施測量過程。該總的時(shí)間窗由使平均R-R間隔降低大約兩倍標(biāo)準(zhǔn)偏差得到。該平均R-R間隔對應(yīng)于線40和右線38之間的區(qū)域。為了提高視覺效果，將所述總時(shí)間窗和兩倍標(biāo)準(zhǔn)偏差區(qū)有不同的顏色表示。
信號(hào)曲線22和條帶26、28、30不僅在測量準(zhǔn)備階段而且在實(shí)際進(jìn)行測量期間均顯示在顯示屏幕20上。為此，可以在顯示屏幕20上分別設(shè)置顯示測量準(zhǔn)備和測量實(shí)施的顯示窗口，以便在進(jìn)行一次測量的同時(shí)為后續(xù)的測量做好準(zhǔn)備。圖3為在顯示屏幕20上顯示實(shí)施測量的圖形的實(shí)例。其中，相同的參考標(biāo)記表示與圖2中相對應(yīng)的部件。在測量實(shí)施期間，優(yōu)選用連續(xù)的形式表示信號(hào)曲線22，即，使可移動(dòng)的時(shí)間軸24盡可能實(shí)時(shí)地移過顯示窗(在此是沿箭頭42從右向左的方向)。同時(shí)，也對條帶26、28、30以其相對于信號(hào)曲線22的位置和范圍加以顯示，并同樣使其移過顯示窗。這樣，用戶就能非常容易地識(shí)別出，在測量準(zhǔn)備階段所設(shè)置的參數(shù)是否合適，或者例如是否需要根據(jù)心臟跳動(dòng)的加快進(jìn)行調(diào)整。
可能出現(xiàn)這樣的情況在所設(shè)置的測量時(shí)間窗結(jié)束之前(對應(yīng)于條帶28結(jié)束前)即出現(xiàn)了所不希望的下一個(gè)以EKG信號(hào)22中R尖峰32形式的觸發(fā)脈沖。在圖3的右半部分示出了這種情況。用戶對這種情況可以這樣進(jìn)行標(biāo)識(shí)即在該中斷時(shí)刻之后用一種為此而設(shè)置的信號(hào)顏色(如紅色)在一直延續(xù)到用戶所設(shè)置的最大持續(xù)時(shí)間(“用戶采集窗”)結(jié)尾的條帶44中顯示。這樣，當(dāng)心臟節(jié)律或一般生理信號(hào)的節(jié)律加快，而使測量中斷，并須在調(diào)節(jié)參數(shù)值后重新開始時(shí)，用戶能夠馬上識(shí)別出來。
當(dāng)然，在顯示屏幕20上也可以附加地用數(shù)值來表示條帶26、28、30的開始或結(jié)束時(shí)刻。
權(quán)利要求
1.一種對生物體(10)進(jìn)行生理控制測量的裝置，其包括-用于檢測生物體(10)的生理信號(hào)(22)的信號(hào)檢測裝置(12)，-用于對生理信號(hào)(22)隨時(shí)間的變化進(jìn)行圖形顯示的顯示裝置(20)，以及-時(shí)間調(diào)節(jié)裝置(18)，用于對至少一個(gè)與生理信號(hào)(22)隨時(shí)間的變化相關(guān)的、用于控制測量的時(shí)間過程的相對時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié)，其特征在于，所述顯示裝置(20)被設(shè)計(jì)成，對該至少一個(gè)相對時(shí)刻與生理信號(hào)(22)的時(shí)間關(guān)系也以圖形的方式進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，借助于時(shí)間調(diào)節(jié)裝置(18)可以對至少兩個(gè)不同的相對時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且所述顯示裝置(20)被設(shè)計(jì)成，對處于兩個(gè)相對時(shí)刻之間的時(shí)間窗(28)與生理信號(hào)(22)的時(shí)間關(guān)系以圖形的方式進(jìn)行顯示。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述顯示裝置(20)被設(shè)計(jì)成，對處于一個(gè)相對時(shí)刻和一個(gè)生理信號(hào)(22)的基準(zhǔn)時(shí)刻(38)之間的時(shí)間窗(26)與生理信號(hào)(22)的時(shí)間關(guān)系以圖形的方式進(jìn)行顯示。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述顯示裝置(20)被設(shè)計(jì)成，以時(shí)間條帶的形式顯示時(shí)間窗(26，28)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述顯示裝置(20)被設(shè)計(jì)成，以固定時(shí)間軸(24)來顯示生理信號(hào)(22)和至少一個(gè)相對時(shí)刻。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述顯示裝置(20)被設(shè)計(jì)成，以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間軸(24)來顯示生理信號(hào)(22)和至少一個(gè)相對時(shí)刻。
全文摘要
一種對生物體進(jìn)行生理控制測量的裝置,其包括:用于檢測生物體生理信號(hào)(22)的信號(hào)檢測裝置;用于對生理信號(hào)(22)隨時(shí)間的變化進(jìn)行圖形顯示的顯示裝置(20),以及時(shí)間調(diào)節(jié)裝置,用于對至少一個(gè)與生理信號(hào)(22)隨時(shí)間的變化相關(guān)的、用于控制測量的時(shí)間過程的相對時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明,所述顯示裝置(20)被設(shè)計(jì)成,對該至少一個(gè)相對時(shí)刻與生理信號(hào)(22)的時(shí)間關(guān)系也以圖形的方式進(jìn)行顯示,特別是通過至少一個(gè)時(shí)間條帶(26、28、30)來顯示。用這種方式,可以對調(diào)節(jié)的相對時(shí)刻進(jìn)行更好的直觀監(jiān)視。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1386474SQ0212454
公開日2002年12月25日 申請日期2002年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月1日
發(fā)明者馬丁·哈德, 格哈德·森格 申請人:西門子公司