技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思涉及用于監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法和系統(tǒng)，更具體地講，涉及用于連續(xù)地監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

用于從有生命的人或動(dòng)物獲得信息的信號(hào)可被稱為生物醫(yī)學(xué)信號(hào)。在人或動(dòng)物的身體中執(zhí)行的很多生理過(guò)程可生成包括生物醫(yī)學(xué)化學(xué)信號(hào)、電信號(hào)、物理信號(hào)等各種類型的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)。連續(xù)監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)在感測(cè)產(chǎn)生生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的身體的變化方面是重要的。

可通過(guò)傳感器(或生物醫(yī)學(xué)信號(hào)傳感器)來(lái)感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)，并且可通過(guò)處理感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)來(lái)獲得期望的信息。被附接到身體或植入在身體中以感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的傳感器可通過(guò)電池被驅(qū)動(dòng)，因此，傳感器可能具有有限的操作時(shí)間。因此，期望提供具有低功耗的傳感器來(lái)連續(xù)監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明構(gòu)思提供了一種可減少生物醫(yī)學(xué)信號(hào)傳感器的功耗的監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法。

本發(fā)明構(gòu)思提供了一種可減少生物醫(yī)學(xué)信號(hào)傳感器的功耗的用于監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一方面，提供了一種用于監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)包括：傳感器模塊，被構(gòu)造為感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)并輸出連續(xù)的電信號(hào)；存儲(chǔ)器，被構(gòu)造為存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)；發(fā)送器，被構(gòu)造為通過(guò)無(wú)線通道將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到外部裝置；以及數(shù)據(jù)處理單元，被構(gòu)造為基于從連續(xù)的電信號(hào)生成的輸入數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)，來(lái)確定是否通過(guò)發(fā)送器發(fā)送輸入數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一方面，提供了一種通過(guò)使用可執(zhí)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鞲衅飨到y(tǒng)監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法，所述方法包括：通過(guò)感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)來(lái)生成連續(xù)的電信號(hào)；通過(guò)將連續(xù)的電信號(hào)分段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)；基于輸入數(shù)據(jù)和先前存儲(chǔ)的參考數(shù)據(jù)，來(lái)確定是否通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送輸入數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)；如果確定發(fā)送輸入數(shù)據(jù)，則通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送輸出數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一方面，提供了一種通過(guò)使用可通過(guò)無(wú)線通道互相通信的至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)和聚合器來(lái)監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法，所述方法包括：通過(guò)使用所述至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)，通過(guò)感測(cè)所述生物醫(yī)學(xué)信號(hào)來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)；通過(guò)使用所述至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)，基于輸入數(shù)據(jù)和先前存儲(chǔ)的參考數(shù)據(jù)，確定是否將輸入數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器；通過(guò)使用所述至少一個(gè)傳感器系統(tǒng)，將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器；通過(guò)使用聚合器，在接收輸出數(shù)據(jù)之后，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器或終端裝置。

根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一方面，提供了一種用于監(jiān)視連續(xù)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法，所述方法包括：傳感器系統(tǒng)連續(xù)地感測(cè)由生物的身體產(chǎn)生的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)；傳感器系統(tǒng)響應(yīng)于感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)，其中，輸入數(shù)據(jù)表示感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)；將輸入數(shù)據(jù)與定義感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的值的預(yù)期范圍的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以檢測(cè)感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)是否顯示異常；基于生物醫(yī)學(xué)信號(hào)是否顯示異常，來(lái)確定是否通過(guò)無(wú)線通道將從輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)從傳感器系統(tǒng)發(fā)送到外部裝置。

附圖說(shuō)明

從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例將被更清楚地理解。

圖1是示出用于監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的布置的示例實(shí)施例的示圖。

圖2是在不同時(shí)間點(diǎn)感測(cè)的心電圖(ECG)信號(hào)互相重疊的曲線圖。

圖3是根據(jù)實(shí)施例的傳感器系統(tǒng)的框圖。

圖4是示出通過(guò)圖3的傳感器系統(tǒng)從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)生成輸出數(shù)據(jù)的操作的示例的示圖。

圖5是示出圖3的數(shù)據(jù)處理單元的示例實(shí)施例的框圖。

圖6是示出圖5的輸入數(shù)據(jù)生成單元的示例實(shí)施例的框圖。

圖7A、圖7B、圖7C和圖7D是示出圖5中所示的數(shù)據(jù)處理單元的實(shí)施例中可被使用的輸入數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)的示例的示圖。

圖8A、圖8B和圖8C是示出圖5的運(yùn)算單元的實(shí)施例的示例操作的流程圖。

圖9是示出圖5的輸出數(shù)據(jù)生成單元的實(shí)施例的示例操作的流程圖。

圖10是傳感器系統(tǒng)的示例實(shí)施例的框圖。

圖11是示出監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法的示例實(shí)施例的流程圖。

圖12A、圖12B和圖12C是示出圖11的操作S100的示例的流程圖。

圖13是用于解釋圖12C的示例的示圖。

圖14是示出圖11的操作S400的示例的流程圖。

圖15是順序地示出傳感器系統(tǒng)、聚合器和存儲(chǔ)服務(wù)器的實(shí)施例之間的操作的示例的示圖。

圖16是順序地示出多個(gè)傳感器系統(tǒng)和聚合器之間的操作的示例的示圖。

圖17A和17B是示出圖16的操作S854的示例的示圖。

圖18是示出監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法的示例的流程圖。

圖19是示出監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法的示例的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1是示出用于監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的布置的示例實(shí)施例的示圖。

生物醫(yī)學(xué)信號(hào)可包括通過(guò)在人或動(dòng)物的身體10中執(zhí)行的各種生理過(guò)程產(chǎn)生的生物醫(yī)學(xué)化學(xué)信號(hào)、電信號(hào)、物理信號(hào)等。例如，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)可包括：血管容積圖(PPG)、腦電圖(EEG)、肌電圖(EMG)、眼電圖(EOG)、視網(wǎng)膜電圖(ERG)、胃電圖(EGG)、心電圖(ECG)、皮膚電反應(yīng)(EDA)、心率變異性(HRV)、溫度等。提供生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的身體是否異?？赏ㄟ^(guò)分析生物醫(yī)學(xué)信號(hào)來(lái)確定。

生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的長(zhǎng)期監(jiān)視可為身體10提供提高的診斷率。換句話講，可通過(guò)在實(shí)際的生活環(huán)境(諸如，工作區(qū)或家里)連續(xù)地監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)更精確地診斷身體10，來(lái)代替在醫(yī)院臨時(shí)地診斷身體10。為了感測(cè)這樣的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)，一個(gè)或多個(gè)傳感器(或生物醫(yī)學(xué)信號(hào)傳感器或傳感器系統(tǒng))可被附接到身體10或植入在身體10中。參照?qǐng)D1，多個(gè)傳感器11、12、13和14 可被附接到身體10或植入在身體10中。例如，傳感器11可被附接到身體10的耳朵以感測(cè)PPG，和/或傳感器12可被附接到身體10的胸部以感測(cè)EGG。如圖1所示，多個(gè)傳感器11到14中的每個(gè)傳感器可通過(guò)無(wú)線通道(例如，藍(lán)牙、ZigBee或Wi-Fi)，將與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器20和/或接入點(diǎn)30。根據(jù)實(shí)施例，通過(guò)多個(gè)傳感器11到14中的每個(gè)傳感器發(fā)送到接入點(diǎn)30的數(shù)據(jù)可被編碼，并且編碼的數(shù)據(jù)可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)50從接入點(diǎn)30發(fā)送到其它裝置。

聚合器20可以是能夠隨身體10移動(dòng)的便攜式裝置，多個(gè)傳感器11到14和聚合器20可形成體域網(wǎng)(BAN)。例如，聚合器20可以是便攜式電子裝置，諸如，個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、平板PC、移動(dòng)電話、智能電話、電子閱讀器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、企業(yè)數(shù)字助理(EDA)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、便攜式多媒體播放器(PMP)、個(gè)人導(dǎo)航裝置或便攜式導(dǎo)航裝置(PND)或者手持游戲機(jī)。聚合器20可通過(guò)接入點(diǎn)30和通信網(wǎng)絡(luò)50，將從傳感器11至傳感器14接收的數(shù)據(jù)或通過(guò)處理從傳感器11至傳感器14接收的數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送到其它電子裝置60、70、80和90。根據(jù)實(shí)施例，通過(guò)聚合器20發(fā)送到接入點(diǎn)30的數(shù)據(jù)可被編碼，并且編碼的數(shù)據(jù)可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)50發(fā)送到其它裝置。

接入點(diǎn)30可被稱為將無(wú)線通信裝置連接到有線網(wǎng)絡(luò)的裝置。如圖1所示，傳感器11至傳感器14可通過(guò)接入點(diǎn)30和通信網(wǎng)絡(luò)50，將與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到其它電子裝置60、70、80和90。雖然圖1示出僅傳感器11與接入點(diǎn)30進(jìn)行通信的示例，但是傳感器12到傳感器14也可通過(guò)無(wú)線通道與接入點(diǎn)30進(jìn)行通信。

傳感器11至傳感器14中的每個(gè)傳感器可包括獨(dú)立的電源，并可通過(guò)電池被驅(qū)動(dòng)。因此，傳感器11至傳感器14可具有有限的操作時(shí)間，并且可通過(guò)減少傳感器11至傳感器14的功耗來(lái)延長(zhǎng)傳感器11至傳感器14的操作時(shí)間。為了每天24小時(shí)監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)，傳感器11至傳感器14可在操作時(shí)間內(nèi)感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線通道將與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器20和/或接入點(diǎn)30。發(fā)送與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可能需要高帶寬或大存儲(chǔ)容量。例如，當(dāng)感測(cè)EGG的傳感器12每秒輸出1024個(gè)樣本(每個(gè)樣本包括16比特)時(shí)，5個(gè)小時(shí)內(nèi)輸出的數(shù)據(jù)可包括大約36兆字節(jié)(MB)(即，2×1024×60×60×5比特)。由于通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送數(shù)據(jù)消耗大量電力，因此傳感器11至傳感器14將數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器20或接入點(diǎn)30的操作可能占用很大一部分電力，其被傳感器11至傳感器14消耗。

由于通常以相似的形式重復(fù)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特點(diǎn)(稍后將參照?qǐng)D2進(jìn)行描述)，因此根據(jù)實(shí)施例，監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法可通過(guò)減少通過(guò)無(wú)線通道由傳感器11至傳感器14發(fā)送的數(shù)據(jù)量來(lái)延長(zhǎng)傳感器11至傳感器14的操作時(shí)間。換句話講，根據(jù)實(shí)施例，如果生物醫(yī)學(xué)信號(hào)偏離預(yù)先設(shè)置的期望范圍，則監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法可使得傳感器11至傳感器14通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送生物醫(yī)學(xué)信號(hào)。即使通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送的數(shù)據(jù)量被減少，監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法也能夠立即檢查生物醫(yī)學(xué)信號(hào)是否異常，并且精確地監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)。

參照?qǐng)D1，多個(gè)通信裝置可連接到通信網(wǎng)絡(luò)50。例如，通信網(wǎng)絡(luò)50可以是以太網(wǎng)，服務(wù)器60和70以及用戶終端80和90還有接入點(diǎn)30可連接到通信網(wǎng)絡(luò)50。服務(wù)器60和70以及用戶終端80和90可接收由傳感器11至傳感器14或聚合器20發(fā)送的數(shù)據(jù)，并可基于接收的數(shù)據(jù)來(lái)獲取關(guān)于身體10的信息。服務(wù)器60可以是存儲(chǔ)接收的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)器，服務(wù)器70可以是通過(guò)處理接收的數(shù)據(jù)生成新的數(shù)據(jù)的計(jì)算服務(wù)器。用戶終端80可以是安裝在急救中心的終端，并且可為緊急救援提供接收的數(shù)據(jù)。用戶終端90可以是安裝在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的終端，并且可為醫(yī)生提供接收的數(shù)據(jù)。

圖2是在不同時(shí)間點(diǎn)感測(cè)的EGG互相重疊的曲線圖。如圖2所示，EGG可包括噪聲，但可具有大體相同的形式。即，EGG可以是通常以相似的形式重復(fù)的信號(hào)。

生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的監(jiān)視可通過(guò)提供關(guān)于發(fā)生在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中的異常以及生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的長(zhǎng)期變化的信息來(lái)進(jìn)行身體(例如，圖1的身體10)的診斷。根據(jù)實(shí)施例，感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)(例如，通過(guò)傳感器12感測(cè)的EGG)的值的期望范圍可被預(yù)先設(shè)置，圖1的傳感器11至傳感器14中的每個(gè)傳感器可通過(guò)無(wú)線通道周期性地發(fā)送感測(cè)的信號(hào)的統(tǒng)計(jì)信息，并通過(guò)無(wú)線通道僅發(fā)送與超出之前設(shè)置的范圍的信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。因此，通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送的數(shù)據(jù)量可被減少，傳感器11至傳感器14中的一個(gè)或所有傳感器的電池壽命可被延長(zhǎng)。

雖然圖2僅示出EGG信號(hào)，但是除了EGG之外的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)也可具有以相似的形式重復(fù)的特點(diǎn)，本發(fā)明構(gòu)思也可被應(yīng)用于除了EGG信號(hào)之外的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的監(jiān)視。

圖3是傳感器系統(tǒng)的示例實(shí)施例的框圖。具體地講，圖3是可為圖1中所示的傳感器11至傳感器14中的任意傳感器的一個(gè)實(shí)施例的傳感器系統(tǒng)100的框圖。在那種情況下，如上面參照?qǐng)D1所述，圖3的傳感器系統(tǒng)100可被附接到圖1的身體10或植入在圖1的身體10中，并可感測(cè)在身體10中生成的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)，并且通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。如圖3所示，傳感器系統(tǒng)100可包括傳感器模塊110、存儲(chǔ)器120、數(shù)據(jù)處理單元130、天線140、發(fā)送器150和電力模塊190。

傳感器模塊110可接收生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO并且輸出電信號(hào)S_SEN。例如，傳感器模塊110可感測(cè)與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO對(duì)應(yīng)的EGG，并可將感測(cè)的EGG轉(zhuǎn)換成電模擬信號(hào)并且輸出電模擬信號(hào)。傳感器模塊110可在傳感器系統(tǒng)100操作的同時(shí)，連續(xù)地感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO，因此可生成連續(xù)的電信號(hào)S_SEN。如圖3所示，電信號(hào)S_SEN可被發(fā)送到數(shù)據(jù)處理單元130。

存儲(chǔ)器120可被數(shù)據(jù)處理單元130訪問(wèn)并且可存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)D_REF。如稍后將參照?qǐng)D7A到圖7D描述的，參考數(shù)據(jù)D_REF可被用于確定數(shù)據(jù)(即，下面討論的圖5的數(shù)據(jù)D_IN)是否顯示與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO中的異常對(duì)應(yīng)的異常。存儲(chǔ)器120可包括易失性存儲(chǔ)裝置(諸如，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、移動(dòng)DRAM、雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DDR SDRAM)、低功率DDR(LPDDR)SDRAM、圖形DDR(GDDR)SDRAM或總線式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RDRAM))，或可包括非易失性存儲(chǔ)裝置(諸如，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、閃存、相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RRAM)、納米浮柵存儲(chǔ)器(NFGM)、聚合物隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PoRAM)、磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)或鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(FRAM))。

數(shù)據(jù)處理單元130可從電信號(hào)S_SEN生成輸入數(shù)據(jù)(例如，下面討論的圖5的數(shù)據(jù)D_IN)，并可基于輸入數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)D_REF確定是否通過(guò)發(fā)送器150發(fā)送輸入數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)D_OUT。通過(guò)經(jīng)由無(wú)線通道僅發(fā)送由數(shù)據(jù)處理單元130生成的輸出信號(hào)D_OUT來(lái)代替經(jīng)由無(wú)線通道發(fā)送從電信號(hào)S_SEN生成的所有數(shù)據(jù)，可減少傳感器系統(tǒng)100的功耗。包括數(shù)據(jù)處理單元130的傳感器系統(tǒng)100可被稱為智能傳感器。數(shù)據(jù)處理單元130的細(xì)節(jié)將在稍后參照?qǐng)D5進(jìn)行描述。

發(fā)送器150可連接到天線140，并可通過(guò)無(wú)線通道(例如，藍(lán)牙、ZigBee、Wi-Fi等)發(fā)送從數(shù)據(jù)處理單元130接收的輸出數(shù)據(jù)D_OUT。如上所述，發(fā)送器150可在通過(guò)無(wú)線通道執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)消耗相對(duì)多的電力，而在不執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)消耗相對(duì)少的電力。

電力模塊190可為傳感器系統(tǒng)100的元件供應(yīng)電力，并可包括輸出電力的電池。當(dāng)傳感器系統(tǒng)100操作(即，感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO并通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送輸出數(shù)據(jù)D_OUT)時(shí)，電源模塊190可為傳感器模塊110、存儲(chǔ)器120、數(shù)據(jù)處理單元130和發(fā)送器150供應(yīng)電力。電力模塊190的電池可在傳感器系統(tǒng)100被附接到或植入身體(例如，圖1的身體10)之前被充電。

圖4是示出通過(guò)圖3的傳感器系統(tǒng)100從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT的操作的示例的示圖。如上參照?qǐng)D3所述，圖3的傳感器系統(tǒng)100可通過(guò)無(wú)線通道僅發(fā)送由數(shù)據(jù)處理單元130生成的輸出數(shù)據(jù)D_OUT來(lái)代替通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO(或從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成的電信號(hào)S_SEN)生成的所有數(shù)據(jù)，因此，傳感器系統(tǒng)100的功耗可被減少。以下，將參照?qǐng)D3來(lái)描述圖4。

參照?qǐng)D4，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO可隨時(shí)間以相似的形式重復(fù)，且輸出數(shù)據(jù)D_OUT可包括被周期性地生成的多條統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)STA1、STA2和STA3。如上參照?qǐng)D2所述，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO通?？梢砸韵嗨频男问街貜?fù)。因此，數(shù)據(jù)處理單元130可周期性地輸出生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)施例，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)STA1、STA2和STA3可被周期性地生成為輸出數(shù)據(jù)D_OUT。換句話講，生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)STA1的時(shí)間T1與生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)STA2的時(shí)間T3之間的時(shí)間間隔可與時(shí)間T3和生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)STA3的時(shí)間T5之間的時(shí)間間隔大體相等。

當(dāng)具有與一般的或期望的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的形式不同的形式的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO發(fā)生時(shí)，與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可被生成為輸出數(shù)據(jù)D_OUT。例如，如圖4所示，當(dāng)具有小于一般的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的幅度的幅度的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO發(fā)生時(shí)，與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可在時(shí)間T2被生成為輸出數(shù)據(jù)D_OUT。另外，當(dāng)具有大于一般的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的幅度的幅度的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)發(fā)生時(shí)，與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可在時(shí)間T4被生成為輸出數(shù)據(jù)D_OUT。

在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO中是否已經(jīng)發(fā)生異常可通過(guò)傳感器系統(tǒng)100來(lái)確定，并且僅已經(jīng)發(fā)生異常的時(shí)間段的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO(或與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù))可通過(guò)無(wú)線通道被發(fā)送，因此，從傳感器系統(tǒng)100通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送的數(shù)據(jù)量可被顯著地減少。另外，傳感器系統(tǒng)100還可通過(guò)經(jīng)由無(wú)線通道周期性地發(fā)送生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)STA1、STA2和STA3，來(lái)進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的長(zhǎng)期監(jiān)視。

圖5是作為圖3的數(shù)據(jù)處理單元130的示例實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理單元130’的框圖。如以上參照?qǐng)D3所述，圖3的數(shù)據(jù)處理單元130可從傳感器模塊110接收電信號(hào)S_SEN、從存儲(chǔ)器120接收參考數(shù)據(jù)D_REF并且生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT。

如圖5所示，數(shù)據(jù)處理單元130’可包括輸入數(shù)據(jù)生成單元132、運(yùn)算單元134、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元136以及輸出數(shù)據(jù)生成單元138。輸入數(shù)據(jù)生成單元132、運(yùn)算單元134、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元136和輸出數(shù)據(jù)生成單元138中的每個(gè)可以是硬件模塊(諸如，硬件邏輯塊或處理器)，或可以是包括存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中并由微處理器執(zhí)行的多個(gè)命令的軟件模塊。當(dāng)從輸入數(shù)據(jù)生成單元132、運(yùn)算單元134、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元136和輸出數(shù)據(jù)生成單元138中選擇的至少一個(gè)是包括多個(gè)命令的軟件模塊時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元130’可包括存儲(chǔ)多個(gè)命令的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器裝置)和可執(zhí)行存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器裝置)中的多個(gè)命令的處理器。

輸入數(shù)據(jù)生成單元132可接收電信號(hào)S_SEN，并且可從電信號(hào)S_SEN生成輸入數(shù)據(jù)D_IN。換句話講，輸入數(shù)據(jù)生成單元132可通過(guò)對(duì)電信號(hào)S_SEN進(jìn)行預(yù)處理和分段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)D_IN。例如，如上參照?qǐng)D2所述，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO可包括噪聲，而輸入數(shù)據(jù)生成單元132可通過(guò)對(duì)從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成的電信號(hào)S_SEN進(jìn)行預(yù)處理來(lái)去除或減少噪聲。為了監(jiān)視以相似的形式重復(fù)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO，數(shù)據(jù)處理單元132可通過(guò)將從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成的電信號(hào)S_SEN分成與重復(fù)的周期對(duì)應(yīng)的段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)D_IN。通過(guò)對(duì)電信號(hào)S_SEN進(jìn)行分段獲得的多個(gè)段中的每個(gè)段可被稱為窗。輸入數(shù)據(jù)生成單元132可生成包括窗中的多個(gè)樣本的輸入數(shù)據(jù)D_IN。稍后將參照?qǐng)D6來(lái)描述輸入數(shù)據(jù)生成單元132的實(shí)施例的細(xì)節(jié)。

運(yùn)算單元134可從輸入數(shù)據(jù)生成單元132接收輸入數(shù)據(jù)D_IN，并且從圖3的存儲(chǔ)器120接收參考數(shù)據(jù)D_REF，并響應(yīng)于D_IN和D_REF輸出確定信號(hào)S_DET。運(yùn)算單元134可對(duì)作為運(yùn)算對(duì)象的輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF執(zhí)行運(yùn)算，來(lái)確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異常，并且當(dāng)確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常時(shí)可輸出激活的確定信號(hào)S_DET。如稍后參照?qǐng)D8A至圖8C將描述的，運(yùn)算單元134可通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的運(yùn)算確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異常，并且已經(jīng)發(fā)生異常的輸入數(shù)據(jù)D_IN可通過(guò)無(wú)線通道被運(yùn)算單元134作為輸出數(shù)據(jù)D_OUT發(fā)送。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元136可接收輸入數(shù)據(jù)D_IN并響應(yīng)于此可輸出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元136可基于輸入數(shù)據(jù)D_IN來(lái)生成生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA。例如，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元136可計(jì)算輸入數(shù)據(jù)D_IN的平均值、最大幅度、正脈沖寬度和負(fù)脈沖寬度，并可生成包括計(jì)算的數(shù)值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA。與多個(gè)窗對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)D_IN的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA可被累積(或被存儲(chǔ))，累積的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA可通過(guò)無(wú)線通道作為輸出數(shù)據(jù)D_OUT被周期性地發(fā)送。另外，如稍后參照?qǐng)D12A至圖12C將描述的，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA可被用于生成參考數(shù)據(jù)D_REF。

輸出數(shù)據(jù)生成單元138可接收輸入數(shù)據(jù)D_IN、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA和確定信號(hào)S_DET，并響應(yīng)于此可輸出輸出數(shù)據(jù)D_OUT。輸出數(shù)據(jù)生成單元138可響應(yīng)于從運(yùn)算單元134接收的激活的確定信號(hào)S_DET，從輸入數(shù)據(jù)D_IN生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT。例如，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可將時(shí)間戳匹配到輸入數(shù)據(jù)D_IN的多個(gè)樣本，并可生成包括輸入數(shù)據(jù)D_IN和時(shí)間戳的輸出數(shù)據(jù)D_OUT。時(shí)間戳是指示與輸入信號(hào)S_SEN的多個(gè)樣本對(duì)應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_SEN已被感測(cè)的時(shí)間段的信息，并且可被用于從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_SEN分析圖1的身體10。

根據(jù)示例性實(shí)施例，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可生成包括輸入數(shù)據(jù)D_IN的輸出數(shù)據(jù)D_OUT，或可生成包括通過(guò)處理輸入數(shù)據(jù)D_IN生成的數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)D_OUT。例如，如圖8B中所示，當(dāng)參考數(shù)據(jù)D_REF包括輸入數(shù)據(jù)D_IN的樣本的平均值時(shí)，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可生成包括輸入數(shù)據(jù)D_IN的樣本和距離平均值的偏差的輸出數(shù)據(jù)D_OUT。因此，輸出數(shù)據(jù)D_OUT的大小可減小。

此外，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可在預(yù)定的時(shí)間段期間從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT。例如，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可周期性地生成包括輸入數(shù)據(jù)D_IN的平均值和最大幅度的輸出數(shù)據(jù)D_OUT。隨著輸入數(shù)據(jù)D_IN的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA被周期性地作為輸出數(shù)據(jù)D_OUT發(fā)送，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO可被有效地監(jiān)視。

圖6是作為圖5的輸入數(shù)據(jù)生成單元132的示例實(shí)施例的輸入數(shù)據(jù)生成單元132’的框圖。如上面參照?qǐng)D5所述，輸入數(shù)據(jù)生成單元132可通過(guò)對(duì)電信號(hào)S_SEN進(jìn)行預(yù)處理和分段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)D_IN。如圖6中所示，輸入數(shù)據(jù)生成單元132’可包括濾波單元132_1、同步單元132_2、偏移調(diào)整單元132_3以及分段單元132_4。濾波單元132_1、同步單元132_2、偏移調(diào)整單元132_3以及分段單元132_4中的每個(gè)可以是硬件模塊或軟件模塊。

濾波單元132_1可通過(guò)對(duì)電信號(hào)S_SEN進(jìn)行濾波，從電信號(hào)S_SEN去除所有噪聲部分或監(jiān)視電信號(hào)S_SEN不必要的頻率分量。當(dāng)電信號(hào)S_SEN是模擬信號(hào)時(shí)，濾波單元132_1可以是包括無(wú)源器件和/或有源器件的濾波器電路，并且濾波器電路的通帶可基于對(duì)應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的特點(diǎn)被確定。

同步單元132_2可將濾波單元132_1的輸出信號(hào)SIG_1與參考數(shù)據(jù)D_REF同步。為了使圖5的運(yùn)算單元134對(duì)輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF進(jìn)行運(yùn)算，包括在輸入數(shù)據(jù)D_IN中的樣本和包括在參考數(shù)據(jù)D_REF中的樣本可通過(guò)同步單元132_2被同步。例如，同步單元132_2可從濾波單元132_1的輸出信號(hào)SIG_1提取特征，并且可基于提取的特征來(lái)調(diào)整用于對(duì)輸出信號(hào)SIG_1進(jìn)行采樣的時(shí)鐘信號(hào)的相位。輸出信號(hào)SIG_1可通過(guò)使用具有調(diào)整的相位的時(shí)鐘信號(hào)被采樣，因此，同步單元132_2的輸出信號(hào)SIG_2可包括與參考數(shù)據(jù)D_REF的樣本同步的多個(gè)樣本。多個(gè)樣本中的每個(gè)樣本具有數(shù)字值。

偏移調(diào)整單元132_3可調(diào)整同步單元132_2的輸出信號(hào)SIG_2的偏移。電信號(hào)S_SEN可具有根據(jù)圖1的身體10的狀態(tài)可變的偏移。例如，在身體10吸氣期間的電信號(hào)S_SEN的偏移可與在身體10呼氣期間的電信號(hào)S_SEN的偏移不同。因?yàn)殡娦盘?hào)S_SEN的偏移通過(guò)偏移調(diào)整單元132_3被調(diào)整，所以可防止圖5的運(yùn)算單元134將在輸入數(shù)據(jù)D_IN中存在異常錯(cuò)誤地確定為不同偏移的結(jié)果。

分段單元132_4可通過(guò)對(duì)偏移調(diào)整單元132_3的輸出信號(hào)SIG_3進(jìn)行分段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)D_IN。換句話講，分段單元132_4可基于窗對(duì)輸出信號(hào)SIG_3進(jìn)行分段，因此，可在窗內(nèi)形成包括多個(gè)樣本的輸入數(shù)據(jù)D_IN。

圖7A至圖7D是示出可在圖5的數(shù)據(jù)處理單元130’中采用的輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF的示例的示圖。如上面參照?qǐng)D5所述，圖5的運(yùn)算單元134可基于輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF，來(lái)檢測(cè)輸入數(shù)據(jù)D_IN是否顯示或包括異常。對(duì)輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF執(zhí)行運(yùn)算的運(yùn)算單元134的示例的細(xì)節(jié)將在下面參照?qǐng)D8A至圖8C進(jìn)行描述。

在圖7A至圖7D的示例中，參考數(shù)據(jù)D_REF可定義輸入數(shù)據(jù)D_IN的上限和輸入數(shù)據(jù)D_IN的下限。參考數(shù)據(jù)D_REF可包括一系列的樣本(即，參考樣本)，并且一系列的樣本中的每個(gè)樣本可在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的給定的時(shí)間段期間與輸入數(shù)據(jù)D_IN的一系列的樣本(即，輸入樣本)對(duì)應(yīng)。參考樣本中的每個(gè)樣本可包括對(duì)應(yīng)的輸入樣本的上限和下限，并且可通過(guò)運(yùn)算單元134確定對(duì)應(yīng)的輸入樣本的值是否超出上限和下限之間的范圍。

圖7A示出參考數(shù)據(jù)D_REF和顯示或包括異常的輸出數(shù)據(jù)D_IN。為了說(shuō)明的方便，輸入數(shù)據(jù)D_IN的輸入樣本2a被示出為通過(guò)對(duì)與20個(gè)窗對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)D_IN的輸入樣本進(jìn)行平均獲得的值。參照?qǐng)D7A，參考數(shù)據(jù)D_REF的參考樣本可定義上限1a和下限3a，并且輸入數(shù)據(jù)D_IN的輸入樣本2a可具有參考樣本的上限1a與下限3a之間的值。例如，上限1a和下限3a可以是與多個(gè)窗對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)D_IN的輸入樣本的+/-3σ(標(biāo)準(zhǔn)偏差)值。

圖7B示出參考數(shù)據(jù)D_REF和顯示或包括異常的輸入數(shù)據(jù)D_IN。如圖7B所示，輸入數(shù)據(jù)D_IN可包括具有在從大約220ms到大約370ms的時(shí)間段中超過(guò)參考數(shù)據(jù)D_REF的上限1b的值的輸入樣本。因此，圖5的運(yùn)算單元134可確定在包括圖7B中所示的輸入樣本2b的輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常，并可輸出激活的確定信號(hào)S_DET。

圖7C示出參考數(shù)據(jù)D_REF和包括噪聲的輸入數(shù)據(jù)D_IN。雖然通過(guò)圖5的輸入數(shù)據(jù)生成單元132預(yù)處理的輸入數(shù)據(jù)D_IN被生成，但是輸入數(shù)據(jù)D_IN可包括不是從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO發(fā)生的噪聲。如圖7C中所示，輸入數(shù)據(jù)D_IN可包括在大約70ms、大約100ms和大約300ms超出參考數(shù)據(jù)D_REF的上限1c與下限3c之間的范圍的輸入樣本。為了防止確定在包括圖7C中所示的輸入樣本2c的輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常，運(yùn)算單元134可對(duì)超出上限1c與下限3c之間的范圍的輸入數(shù)據(jù)D_IN的輸入樣本的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且如果輸入樣本的計(jì)數(shù)的數(shù)量超過(guò)預(yù)定的閾值數(shù)量，則可確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常。

運(yùn)算單元134可將低的權(quán)重賦給噪聲頻繁發(fā)生的輸入數(shù)據(jù)D_IN的部分或?qū)τ诒O(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO不重要的輸入數(shù)據(jù)D_IN的部分。例如，圖7D示出輸入數(shù)據(jù)D_IN和在特定部分中包括具有恒定值的上限和下限的參考數(shù)據(jù)D_REF。在噪聲頻繁發(fā)生的輸入數(shù)據(jù)D_IN的部分或?qū)τ诒O(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO不重要的輸入數(shù)據(jù)D_IN的部分中，參考數(shù)據(jù)D_REF的每個(gè)參考樣本可包括上限和下限，其中，在上限與下限之間具有相對(duì)大的差。如圖7D所示，在從大約150ms到大約230ms的部分，上限1d或下限3d可具有恒定值，并且為輸入數(shù)據(jù)D_IN的輸入樣本2d提供比其他部分中的界限相對(duì)更大的界限。

圖8A至圖8C是示出圖5的運(yùn)算單元134的示例操作的流程圖。如上參照?qǐng)D5所述，運(yùn)算單元134可基于輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF來(lái)確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異常，并且當(dāng)確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常時(shí)，可輸出激活的確定信號(hào)S_DET。在圖8A至圖8C中，假設(shè)激活的確定信號(hào)S_DET具有值‘1’。將參照?qǐng)D5來(lái)描述圖8A至圖8C，并且將省略與圖8A的描述相同的圖8B和圖8C的描述。

參照?qǐng)D8A，運(yùn)算單元134可接收與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的給定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)D8a。如圖8A中所示，數(shù)據(jù)D8a可包括作為參考數(shù)據(jù)D_REF的上限數(shù)據(jù)REF_UP和下限數(shù)據(jù)REF_LOW，并且還可包括輸入數(shù)據(jù)D_IN。上限數(shù)據(jù)REF_UP可包括與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的多個(gè)最大期望值對(duì)應(yīng)的一系列的上限up₁…up_n，下限數(shù)據(jù)REF_LOW可包括與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的多個(gè)最小期望值對(duì)應(yīng)的一系列的下限lo₁…lo_n，并且包括上限和與上限對(duì)應(yīng)的下限的一對(duì)(例如，上限up₁和下限lo₁)可形成一個(gè)參考樣本。輸入數(shù)據(jù)D_IN可包括一系列的輸入樣本in₁…in_n。根據(jù)實(shí)施例，所述一系列的上限up₁…up_n中的每個(gè)可以是與其對(duì)應(yīng)的輸入樣本的σ的正倍數(shù)(例如，+3σ)。另外，如圖7D中所示，上限數(shù)據(jù)REF_UP可包括具有相同值的連續(xù)的上限。相似地，與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的多個(gè)最小期望值對(duì)應(yīng)的一系列的下限lo₁…lo_n中的每個(gè)可以是與其對(duì)應(yīng)的輸入樣本的σ的負(fù)倍數(shù)(例如，-3σ)，并且下限數(shù)據(jù)REF_LOW可包括具有相同值的連續(xù)的下限。

在操作S81a中，運(yùn)算單元134可初始化變量和信號(hào)。變量‘i’是從1增大到n(其中，n是等于或大于2的整數(shù))的變量并可被用于順序地選擇一系列的參考樣本和一系列的輸入樣本。變量‘j’可被用于對(duì)超出上限與下限之間的范圍的輸入樣本的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，并可在操作S81a中被設(shè)置為‘0’。另外，確定信號(hào)S_DET可被設(shè)置為‘0’，因此是失活的。

在操作S82a中，運(yùn)算單元134可確定輸入樣本in_i是否在定義輸入樣本in_i的最大期望值的上限up_i與定義輸入樣本in_i的最小期望值的下限lo_i之間。如果確定輸入樣本in_i在上限up_i與下限lo_i之間，則運(yùn)算單元134可將變量‘i’增加1，以開始針對(duì)下一個(gè)輸入樣本和參考樣本的操作(操作S83a)。否則，如果確定輸入樣本in_i超出上限up_i與下限lo_i之間的范圍，則運(yùn)算單元134可將變量‘j’增加1，以對(duì)超出上限與下限之間的范圍的輸入樣本的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)(操作S84a)。

在操作S85a中，運(yùn)算單元134可將變量‘j’與‘CNTa’進(jìn)行比較，以確定超出上限與下限之間的范圍的輸入樣本的數(shù)量是否超過(guò)預(yù)定數(shù)量。在一個(gè)實(shí)施例，‘CNTa’可以是‘0’，從而在該實(shí)施例中，當(dāng)任何輸入樣本超出上限與下限之間的范圍時(shí)，可確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常。

如果確定超出上限與下限之間的范圍的輸入樣本的數(shù)量超過(guò)預(yù)定數(shù)量，則運(yùn)算單元134可將確定信號(hào)S_DET設(shè)置為‘1’，以激活確定信號(hào)S_DET(操作S86a)，然后可結(jié)束對(duì)輸入數(shù)據(jù)D_IN的操作。否則，如果確定超出上限與下限之間的范圍的輸入樣本的數(shù)量未超過(guò)預(yù)定數(shù)量，則運(yùn)算單元134可將變量‘i’與變量‘n’進(jìn)行比較，以確定對(duì)最后的輸入樣本in_n的操作是否已經(jīng)結(jié)束(操作S87a)。如果確定對(duì)最后的輸入樣本in_n的操作未結(jié)束，則運(yùn)算單元134可將變量增加‘1’，以開始針對(duì)下一個(gè)輸入樣本和參考樣本的操作(操作S83a)。如果確定對(duì)最后的輸入樣本in_n的操作已經(jīng)結(jié)束，則對(duì)輸入數(shù)據(jù)D_IN的操作可結(jié)束，并且確定信號(hào)S_DET可保持在失活狀態(tài)(即，確定信號(hào)S_DET已經(jīng)被設(shè)置為‘0’的狀態(tài))。

參照?qǐng)D8B，運(yùn)算單元134可接收與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的給定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)D8b。如圖8B中所示，數(shù)據(jù)D8b可包括作為參考數(shù)據(jù)D_REF的平均數(shù)據(jù)REF_MEAN。平均數(shù)據(jù)REF_MEAN可包括一系列的平均值或均值μ₁...μ_n，平均值μ₁...μ_n中的每個(gè)可形成一個(gè)參考樣本。圖8B的操作S81b、S83b、S86b和S87b可分別與圖8A的操作S81a、S83a、S86a和S87a相同或相似。

在操作S82b，運(yùn)算單元134可將輸入樣本in_i與平均值μ_i之間的差與預(yù)定的或定義的偏差值DEV進(jìn)行比較，來(lái)確定輸入樣本in_i是否在距離平均值μ_i的恒定的偏差(即，預(yù)定的偏差DEV)之內(nèi)。即，每個(gè)輸入樣本in_i與對(duì)應(yīng)的平均值μ_i之間的差的大小與定義的偏差值DEV進(jìn)行比較，以針對(duì)每個(gè)輸入樣本in_i確定指示感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的輸入樣本in_i是落在感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的值的期望范圍之內(nèi)還是之外。如果確定輸入樣本in_i是在距離平均值μ_i的恒定的偏差DEV之內(nèi)，則運(yùn)算單元134可將變量‘i’增加‘1’，以開始針對(duì)下一個(gè)輸入樣本和參考樣本的操作(操作S83b)。否則，如果確定輸入樣本in_i不在距離平均值μ_i的恒定的偏差DEV之內(nèi)，則運(yùn)算單元134可將變量‘j’增加‘1’，以增加不在距離平均值μ_i的恒定的偏差之內(nèi)的輸入樣本的數(shù)量(操作S84b)。

在操作S85b中，運(yùn)算單元134可將變量‘j’與‘CNTb’進(jìn)行比較，以確定不在距離平均值的恒定的偏差之內(nèi)的輸入樣本的數(shù)量是否超過(guò)預(yù)定數(shù)量。在一個(gè)實(shí)施例中，‘CNTb’可以是‘0’，因此在該實(shí)施例中，當(dāng)任何輸入樣本不在距離平均值的恒定的偏差之內(nèi)時(shí)，可確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常。

參照?qǐng)D8C，運(yùn)算單元134可接收與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的給定的時(shí)間段對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)D8c。如圖8C中所示，數(shù)據(jù)D8c可包括作為參考數(shù)據(jù)D_REF的平均值數(shù)據(jù)REF_MEAN和系數(shù)數(shù)據(jù)REF_COEF。平均值數(shù)據(jù)REF_MEAN可包括一系列的平均值μ₁...μ_n，系數(shù)數(shù)據(jù)REF_COEF可包括一系列的權(quán)重系數(shù)α₁...α_n，并且包括平均值和與其對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)的一對(duì)(例如，平均值μ₁和系數(shù)α₁)可形成一個(gè)參考樣本。

在操作S81c中，運(yùn)算單元134可將確定信號(hào)S_DET設(shè)置為‘0’，以初始化確定信號(hào)S_DET。

在操作S82c中，運(yùn)算單元134可通過(guò)將權(quán)重系數(shù)α_i與輸入樣本in_i和平均值或均值μ_i之間的差的大小相乘來(lái)計(jì)算加權(quán)差值α_i·|in_i-μ_i|，并可確定與對(duì)應(yīng)于感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的給定時(shí)間段的多個(gè)輸入樣本對(duì)應(yīng)的加權(quán)差值之和是否小于預(yù)定的值THR。如上參照?qǐng)D7C和圖7D所述，輸入數(shù)據(jù)D_IN可包括噪聲頻繁發(fā)生的部分或?qū)τ诒O(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO不重要的部分。與包括在這些部分中的輸入樣本對(duì)應(yīng)的系數(shù)可具有低的值，因此，在輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異?？杀桓_地確定。此外，系數(shù)可具有與標(biāo)準(zhǔn)偏差成反比的值(例如，1/(3σ))，因此，可減少由發(fā)生大的偏差的部分的輸入樣本造成的影響。

雖然圖8C示出計(jì)算與所有輸入樣本in₁…in_n對(duì)應(yīng)的和的示例，但是運(yùn)算單元134可計(jì)算與在對(duì)于確定異常是否已經(jīng)發(fā)生重要的部分中包括的輸入樣本對(duì)應(yīng)的和。換句話講，運(yùn)算單元134可將對(duì)應(yīng)于小于n個(gè)輸入樣本的和與預(yù)定的值THR進(jìn)行比較。

當(dāng)和小于預(yù)定的值THR時(shí)，運(yùn)算單元134可結(jié)束對(duì)輸入數(shù)據(jù)D_IN的操作，因此，確定信號(hào)S_DET可保持在失活狀態(tài)(即，確定信號(hào)S_DET已被設(shè)置為‘0’的狀態(tài))。當(dāng)和不小于預(yù)定的值THR時(shí)，運(yùn)算單元134可將確定信號(hào)S_DET設(shè)置為‘1’，以激活確定信號(hào)S_DET(操作S83c)，然后可結(jié)束對(duì)輸入數(shù)據(jù)D_IN的操作。

圖9是示出圖5的輸出數(shù)據(jù)生成單元138的示例操作的流程圖。如上參照?qǐng)D5所述，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可在激活的確定信號(hào)S_DET被接收時(shí)，從輸入數(shù)據(jù)D_IN生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT。在圖9的實(shí)施例中，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可通過(guò)將時(shí)間戳添加到輸入數(shù)據(jù)D_IN來(lái)生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT。以下，將參照?qǐng)D5來(lái)描述圖9。

參照?qǐng)D9，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可接收數(shù)據(jù)D9_1。如圖9中所示，數(shù)據(jù)D9_1可包括輸入數(shù)據(jù)D_IN，其中，輸入數(shù)據(jù)D_IN包括一系列的輸入樣本in₁…in_n。

在操作S91中，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可包括輸入數(shù)據(jù)D_IN的時(shí)間戳。例如，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可從圖6的輸入數(shù)據(jù)生成單元132’的同步單元132_2接收輸入數(shù)據(jù)D_IN的一系列的輸入樣本in₁…in_n的時(shí)間戳。例如，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可接收第一輸入樣本in₁的時(shí)間戳，并可基于采樣周期來(lái)生成與剩余的輸入樣本in₂…in_n對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳。

在操作S92中，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可將時(shí)間戳匹配到輸入數(shù)據(jù)D_IN。可在操作S91中獲得一系列的時(shí)間戳，并且可在操作S92中通過(guò)將一系列的時(shí)間戳匹配到輸入數(shù)據(jù)D_IN的輸入樣本in₁…in_n來(lái)生成數(shù)據(jù)D9_2。如圖9中所示，數(shù)據(jù)D9_2可包括數(shù)據(jù)D_OUT，其中，數(shù)據(jù)D_OUT包括：包含輸入樣本和時(shí)間戳的對(duì)(in₁,t₁)…(in_n,t_n)。

圖10是傳感器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的框圖。具體地講，圖10是可為圖1中所示的傳感器11至14中的任何一個(gè)傳感器的另一實(shí)施例的傳感器系統(tǒng)200的框圖。在該情況下，與圖3的傳感器系統(tǒng)100相似，傳感器系統(tǒng)200可被附接到圖1的身體10，或植入在圖1的身體10中，并且可感測(cè)在身體10中生成的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線通道發(fā)送與感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。與圖3的傳感器系統(tǒng)100不同，傳感器系統(tǒng)200可通過(guò)無(wú)線通道接收外部數(shù)據(jù)D_EXT。如圖10中所示，傳感器系統(tǒng)200可包括傳感器模塊210、存儲(chǔ)器220、數(shù)據(jù)處理單元230、天線240、發(fā)送器250、接收器260、警報(bào)模塊270和電源模塊290。將省略與圖3的描述相同的圖10的描述。

存儲(chǔ)器220可被數(shù)據(jù)處理單元230訪問(wèn)，并可存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)D_REF、輸入數(shù)據(jù)D_IN和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA。參照?qǐng)D10以及圖5，通過(guò)數(shù)據(jù)處理單元230的輸入數(shù)據(jù)生成單元生成的輸入數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中。例如，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中的輸入數(shù)據(jù)D_IN或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA可響應(yīng)于在通過(guò)接收器260接收的外部數(shù)據(jù)D_EXT中包括的請(qǐng)求，作為輸出數(shù)據(jù)D_OUT通過(guò)發(fā)送器250由數(shù)據(jù)處理單元230發(fā)送。另外，數(shù)據(jù)處理單元230的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元可從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中的輸入數(shù)據(jù)D_IN或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA，生成新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

接收器260可被連接到天線240，并可將通過(guò)無(wú)線通道接收的外部數(shù)據(jù)D_EXT傳達(dá)到數(shù)據(jù)處理單元230。如稍后參照?qǐng)D13和圖14將描述的，外部數(shù)據(jù)D_EXT可包括參考數(shù)據(jù)或生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)處理單元230可使用包括在外部數(shù)據(jù)D_EXT中的參考數(shù)據(jù)或生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)D_REF。

警報(bào)模塊270可響應(yīng)于從數(shù)據(jù)處理單元230接收的激活的確定信號(hào)S_DET，來(lái)輸出從圖像、光、振動(dòng)和聲音中選擇的至少一個(gè)。當(dāng)在輸入數(shù)據(jù)D_IN中發(fā)生異常時(shí)，警報(bào)模塊270可輸出可從傳感器系統(tǒng)200的外部感測(cè)的信號(hào)，來(lái)報(bào)告在輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常。因此，在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO中是否已經(jīng)發(fā)生異常可被立即檢查。

根據(jù)實(shí)施例，警報(bào)模塊270可被用于確定傳感器系統(tǒng)200的位置。為了感測(cè)發(fā)生在圖1的身體10中的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO，傳感器系統(tǒng)200需要附接到或?qū)嵤┰谏眢w10上的正確的位置。參考數(shù)據(jù)D_REF可被設(shè)置以確定傳感器系統(tǒng)200的位置。換句話講，數(shù)據(jù)處理單元230可確定基于從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成的輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO是否合適，從而可輸出激活的確定信號(hào)S_DET。例如，參考數(shù)據(jù)D_REF可在確定傳感器系統(tǒng)200的位置時(shí)，被設(shè)置為具有相對(duì)小的界限。當(dāng)接收的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的大小隨著傳感器系統(tǒng)200的位置移動(dòng)而充分大時(shí)，從接收到的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成的輸入數(shù)據(jù)D_IN可能超出由參考數(shù)據(jù)D_REF限定的范圍，因此，可輸出激活的確定信號(hào)S_DET。警報(bào)模塊270可響應(yīng)于激活的確定信號(hào)S_DET將信號(hào)輸出到傳感器系統(tǒng)200的外部，并可報(bào)告?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)200處于正確的位置。

圖11是示出監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法的示例實(shí)施例的流程圖。具體地講，圖11是示出用于處理從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成的輸入數(shù)據(jù)D_IN的過(guò)程的流程圖。如圖11所示，監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法可包括多個(gè)操作S100至S700。以下，將參照?qǐng)D10來(lái)描述圖11。

操作S100可包括準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)D_REF。參考數(shù)據(jù)D_REF是用于確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異常的數(shù)據(jù)。參考數(shù)據(jù)D_REF可在圖10的傳感器系統(tǒng)200中被生成或可從傳感器系統(tǒng)200的外部被接收?？稍谏镝t(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的監(jiān)視開始時(shí)或生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的監(jiān)視結(jié)束時(shí)執(zhí)行操作S100，并且可重復(fù)執(zhí)行操作S200到S700。稍后將參照?qǐng)D12A至圖12C來(lái)描述操作S100的實(shí)施例的細(xì)節(jié)。

操作S200可包括通過(guò)感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成連續(xù)的電信號(hào)S_SEN。例如，圖10的傳感器模塊210可將生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO連續(xù)地轉(zhuǎn)換成電信號(hào)S_SEN，因此可生成連續(xù)的電信號(hào)S_SEN。

操作S300可包括通過(guò)對(duì)連續(xù)的電信號(hào)S_SEN進(jìn)行預(yù)處理和分段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)D_IN。例如，在圖10的數(shù)據(jù)處理單元230中包括的輸入數(shù)據(jù)生成單元可通過(guò)對(duì)連續(xù)的電信號(hào)S_SEN進(jìn)行預(yù)處理和分段，來(lái)生成包括一系列的樣本(或輸入樣本)的輸入數(shù)據(jù)D_IN。

操作S400可包括基于輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF確定是否發(fā)送輸入數(shù)據(jù)D_IN。代替發(fā)送與全部生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)(或全部電信號(hào)S_SEN)，在圖10的數(shù)據(jù)處理單元230中包括的運(yùn)算單元可基于參考數(shù)據(jù)D_REF和輸入數(shù)據(jù)D_IN來(lái)確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異常，并且可確定將已經(jīng)發(fā)生異常的輸入數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)D_OUT發(fā)送到外部裝置。

如果確定將輸入數(shù)據(jù)發(fā)送到外部裝置，則發(fā)送從輸入數(shù)據(jù)D_IN生成的輸出數(shù)據(jù)D_OUT的操作可在操作S500中被執(zhí)行。例如，圖10的發(fā)送器250可通過(guò)天線240發(fā)送從數(shù)據(jù)處理單元230接收的輸出數(shù)據(jù)D_OUT。

當(dāng)輸入數(shù)據(jù)D_IN被生成時(shí)，在操作S600中，可基于輸入數(shù)據(jù)D_IN來(lái)生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA，并且生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。例如，在圖10的數(shù)據(jù)處理單元230中包括的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元可基于輸入數(shù)據(jù)D_IN生成包括生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的統(tǒng)計(jì)信息的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA，并可將生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中，或?qū)⑸傻慕y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA發(fā)送到數(shù)據(jù)處理單元230的輸出數(shù)據(jù)生成單元。

操作S700可包括將從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA生成的輸出數(shù)據(jù)D_OUT周期性地傳送到發(fā)送器。例如，在圖10的數(shù)據(jù)處理單元230中包括的輸出數(shù)據(jù)生成單元可從接收的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)周期性地生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT，并可將生成的輸出數(shù)據(jù)D_OUT傳送到發(fā)送器250。因此，發(fā)送器250可通過(guò)無(wú)線通道周期性地發(fā)送包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA的輸出數(shù)據(jù)D_OUT。

圖12A至圖12C是示出圖11的操作S100的示例的流程圖，圖13是用于解釋圖12C的示例的示圖。如上參照?qǐng)D11所述，準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)D_REF的操作可在圖11的操作S100中被執(zhí)行?？稍谏镝t(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的監(jiān)視開始時(shí)或在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO的監(jiān)視結(jié)束時(shí)執(zhí)行操作S100。以下，將參照10來(lái)描述圖12A至圖12C和圖13。

參照?qǐng)D12A，可基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA在圖10的傳感器系統(tǒng)200中生成參考數(shù)據(jù)D_REF。為了這個(gè)目的，輸入數(shù)據(jù)D_IN可被采集。如圖12A中所示，在操作S110a中可執(zhí)行通過(guò)感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO來(lái)生成連續(xù)的電信號(hào)S_SEN的操作，在操作S120a中可執(zhí)行通過(guò)對(duì)連續(xù)的電信號(hào)S_SEN進(jìn)行預(yù)處理和分段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)D_IN的操作。操作S110a和S120a可被重復(fù)地執(zhí)行，并且生成的輸入數(shù)據(jù)D_IN可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(例如，圖10的存儲(chǔ)器220)中。

操作S130a可包括基于輸入數(shù)據(jù)D_IN生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA并將生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。例如，在圖10的數(shù)據(jù)處理單元230中包括的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成單元可基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中的輸入數(shù)據(jù)D_IN來(lái)生成包括平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差等的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA，并可將生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中。

操作S140a可包括基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA生成參考數(shù)據(jù)D_REF。例如，如圖8A中所示，參考數(shù)據(jù)D_REF可包括一系列參考樣本，每個(gè)參考樣本包括上限和下限，并且每個(gè)樣本的上限和下限可基于在操作S130a中生成的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)D_STA中包括的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差而被生成。

參照?qǐng)D12B，可從圖10的傳感器系統(tǒng)200的外部接收參考數(shù)據(jù)D_REF。可基于通過(guò)傳感器系統(tǒng)200感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO來(lái)生成參考數(shù)據(jù)D_REF，因此，傳感器系統(tǒng)200可提供與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，使得參考數(shù)據(jù)D_REF從傳感器系統(tǒng)200的外部被生成。如圖12B中所示，在操作S110b中可執(zhí)行通過(guò)感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成連續(xù)的電信號(hào)S_SEN的操作，在操作S120b中可執(zhí)行通過(guò)對(duì)連續(xù)的電信號(hào)S_SEN進(jìn)行預(yù)處理和分段生成輸入數(shù)據(jù)D_IN的操作。接下來(lái)，在操作S130b中可執(zhí)行將從輸入數(shù)據(jù)D_IN生成的輸出數(shù)據(jù)D_OUT發(fā)送到傳感器系統(tǒng)200的外部的外部裝置的操作。操作S110b至S130b可被重復(fù)地執(zhí)行，并且從輸入數(shù)據(jù)D_IN生成的輸出數(shù)據(jù)D_OUT可被多次發(fā)送到外部裝置。

操作S140b可包括接收參考數(shù)據(jù)D_REF。參考數(shù)據(jù)D_REF可以是基于在操作S130b中發(fā)送的輸出數(shù)據(jù)D_OUT生成的數(shù)據(jù)，或可以是通過(guò)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)專家(諸如，醫(yī)生)生成的數(shù)據(jù)。接收的參考數(shù)據(jù)D_REF可被存儲(chǔ)在圖10的存儲(chǔ)器220中，并且可被用于確定在通過(guò)感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO生成的輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異常。

參照?qǐng)D12C，可通過(guò)選擇多個(gè)數(shù)據(jù)組中的一個(gè)來(lái)準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)D_REF。如圖12C中所示，在操作S110c中可執(zhí)行接收生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的操作。生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)包括圖1的身體的生物醫(yī)學(xué)信息，并且圖10的傳感器系統(tǒng)200可接收包括生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的外部數(shù)據(jù)D_EXT。例如，可從附接到或植入圖1的身體10的其它傳感器接收生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，或可基于從其它傳感器接收的數(shù)據(jù)從與傳感器系統(tǒng)200進(jìn)行通信的聚合器(例如，圖1的聚合器20)接收生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。參照?qǐng)D13，傳感器系統(tǒng)200可接收包括例如ECG D13_1和溫度D13_2的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。

操作S120c可包括基于生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)選擇多個(gè)數(shù)據(jù)組中的一個(gè)作為參考數(shù)據(jù)。參照?qǐng)D13，圖10的存儲(chǔ)器220可存儲(chǔ)多個(gè)數(shù)據(jù)組G13a到G13e。數(shù)據(jù)組G13a到G13e可分別包括參考數(shù)據(jù)REFa到REFe，并且數(shù)據(jù)組G13a到G13e中的每個(gè)組都可對(duì)應(yīng)于身體的特定狀態(tài)。例如，數(shù)據(jù)組G13a可包括包含一系列的參考樣本ra₁…ra_n的參考數(shù)據(jù)REFa，并可對(duì)應(yīng)于呼吸率(RR)小于50且身體溫度小于10℃的身體的狀態(tài)。因此，圖10的傳感器系統(tǒng)200可基于在操作S110c中接收的ECG D13_1和溫度D13_2來(lái)選擇多個(gè)數(shù)據(jù)組G13a到G13e中的一個(gè)組作為參考數(shù)據(jù)D_REF。

圖14是示出根據(jù)實(shí)施例的圖11的操作S400的示例的流程圖。如上參照?qǐng)D11所述，在操作S400中可執(zhí)行基于輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF確定是否發(fā)送輸入數(shù)據(jù)D_IN的操作。以下，將參照?qǐng)D5來(lái)描述圖14。

參照?qǐng)D14，操作S410可包括對(duì)輸入數(shù)據(jù)D_IN和輸出數(shù)據(jù)D_OUT執(zhí)行運(yùn)算，并且在操作S420中可確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異常。例如，圖5的運(yùn)算單元134可如在圖8A至圖8C中示出的示例中的一個(gè)示例一樣，對(duì)輸入數(shù)據(jù)D_IN和參考數(shù)據(jù)D_REF執(zhí)行運(yùn)算，并且可輸出指示在輸入數(shù)據(jù)D_IN中是否已經(jīng)發(fā)生異常的確定信號(hào)S_DET。

如果確定在輸入數(shù)據(jù)D_IN中已經(jīng)發(fā)生異常，則可在操作S430中執(zhí)行從輸入數(shù)據(jù)D_IN生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT的操作。例如，響應(yīng)于激活的確定信號(hào)S_DET，圖5的輸出數(shù)據(jù)生成單元138可通過(guò)將時(shí)間戳添加到接收的輸入數(shù)據(jù)D_IN來(lái)生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT。另外，在一些實(shí)施例中，輸出數(shù)據(jù)生成單元138可生成輸出數(shù)據(jù)D_OUT，以包括輸入數(shù)據(jù)D_IN與參考數(shù)據(jù)D_REF之間的偏差。

圖15是順序地示出傳感器系統(tǒng)300、聚合器400和存儲(chǔ)服務(wù)器500之間的操作的示例的示圖。具體地說(shuō)，圖15示出將從傳感器系統(tǒng)300發(fā)送的輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)服務(wù)器500中的示例。如上參照?qǐng)D1所述，附接到或植入身體的傳感器系統(tǒng)300可通過(guò)無(wú)線通道與聚合器400和接入點(diǎn)(例如，接入點(diǎn)30)進(jìn)行通信，并可通過(guò)接入點(diǎn)和通信網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)服務(wù)器500進(jìn)行通信。

參照?qǐng)D15，在操作S801中，傳感器系統(tǒng)300可將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)周期性地發(fā)送到聚合器400和/或存儲(chǔ)服務(wù)器500。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可包括通過(guò)傳感器系統(tǒng)300感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)信息，聚合器400和/或存儲(chǔ)服務(wù)器500可存儲(chǔ)或分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過(guò)僅將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400和/或存儲(chǔ)服務(wù)器500代替將與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)的全部數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400和/或存儲(chǔ)服務(wù)器500，可顯著減少通過(guò)無(wú)線通道被傳感器系統(tǒng)300發(fā)送的數(shù)據(jù)量。

再次參照?qǐng)D15，傳感器系統(tǒng)300可將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400，聚合器400可將接收的輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器500。如圖15中所示，在操作S811中，傳感器系統(tǒng)300可確定在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中是否已經(jīng)發(fā)生異常。如果確定在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中已經(jīng)發(fā)生異常，則傳感器系統(tǒng)300可將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400(操作S812)，聚合器400可將接收的輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器500(操作S813)。根據(jù)實(shí)施例，在操作S813中，從聚合器400發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器500的輸出數(shù)據(jù)可被編碼。在操作S814中，存儲(chǔ)服務(wù)器500可存儲(chǔ)接收的輸出數(shù)據(jù)。

再次參照?qǐng)D15，傳感器系統(tǒng)300可將輸出數(shù)據(jù)直接發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器500。如圖15中所示，在操作S821中，傳感器系統(tǒng)300可確定在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中是否已經(jīng)發(fā)生異常。如果確定在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中已經(jīng)發(fā)生異常，則傳感器系統(tǒng)300可將輸出數(shù)據(jù)直接發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器500(操作S822)。在操作S822中，從傳感器系統(tǒng)300發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器500的輸出數(shù)據(jù)可被編碼。在操作S823中，存儲(chǔ)服務(wù)器500可存儲(chǔ)接收的輸出數(shù)據(jù)。

再次參考圖15，傳感器系統(tǒng)300和聚合器400可存儲(chǔ)輸出數(shù)據(jù)。如圖15中所示，在操作S831中，傳感器系統(tǒng)300可確定在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中是否已經(jīng)發(fā)生異常。如果確定在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中已經(jīng)發(fā)生異常，則傳感器系統(tǒng)300可將輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在包括在傳感器系統(tǒng)300中的存儲(chǔ)裝置(例如，圖3的存儲(chǔ)器120)中(操作S832)，并可將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400(操作S833)。聚合器400可將接收的輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在包括在聚合器400中的存儲(chǔ)裝置(例如，存儲(chǔ)器裝置)中(操作S834)，并可將輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器500(操作S835)。在操作S836中，存儲(chǔ)服務(wù)器500可存儲(chǔ)接收的輸出數(shù)據(jù)。

圖16是順序地示出多個(gè)傳感器系統(tǒng)(即，第一傳感器系統(tǒng)301和第二傳感器系統(tǒng)302)和聚合器400之間的操作的示例的示圖。具體地說(shuō)，圖16示出聚合器400基于從第一傳感器系統(tǒng)301和第二傳感器系統(tǒng)302接收的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)并將準(zhǔn)備的參考數(shù)據(jù)發(fā)送到第一傳感器系統(tǒng)301和第二傳感器系統(tǒng)302的操作。

圖16中示出的第一傳感器系統(tǒng)301和第二傳感器系統(tǒng)302中的每個(gè)可包括用于通過(guò)無(wú)線通道接收數(shù)據(jù)的接收器。參照?qǐng)D16，在操作S851中，聚合器400可向第一傳感器系統(tǒng)301和第二傳感器系統(tǒng)302請(qǐng)求輸出數(shù)據(jù)。在操作S852中，第一傳感器系統(tǒng)301可響應(yīng)于聚合器400的請(qǐng)求將第一輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400。在操作S853中，第二傳感器系統(tǒng)302可響應(yīng)于聚合器400的請(qǐng)求將第二輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400。操作S852中的第一輸出數(shù)據(jù)是第一傳感器系統(tǒng)301感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)時(shí)生成的數(shù)據(jù)，操作S853中的第二輸出數(shù)據(jù)是第二傳感器系統(tǒng)302感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)時(shí)生成的數(shù)據(jù)。第一輸出數(shù)據(jù)和第二輸出數(shù)據(jù)可被用于生成參考數(shù)據(jù)。操作S851至操作S853可被反復(fù)地重復(fù)。

在操作S854中，聚合器400可準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)。換句話講，聚合器400可準(zhǔn)備與感測(cè)不同的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的第一傳感器系統(tǒng)301和第二傳感器系統(tǒng)302分別對(duì)應(yīng)的第一參考數(shù)據(jù)和第二參考數(shù)據(jù)。例如，如稍后將參照?qǐng)D17A所描述的，聚合器400可基于第一輸出數(shù)據(jù)和第二輸出數(shù)據(jù)生成參考數(shù)據(jù)。另外，如稍后將參照?qǐng)D17B所描述的，聚合器400可為計(jì)算服務(wù)器提供第一輸出數(shù)據(jù)和第二輸出數(shù)據(jù)，并從計(jì)算服務(wù)器接收參考數(shù)據(jù)。稍后將參照?qǐng)D17A和圖17B來(lái)描述操作S854的細(xì)節(jié)。

在操作S855中，聚合器400可將第一參考數(shù)據(jù)發(fā)送到第一傳感器系統(tǒng)301，在操作S856中，聚合器400可將第二參考數(shù)據(jù)發(fā)送到第二傳感器系統(tǒng)302。

在操作S861中，第一傳感器系統(tǒng)301可將第一輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400，而在操作S871，第二傳感器系統(tǒng)302可將第二輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400。第一傳感器系統(tǒng)301和第二傳感器系統(tǒng)302可分別使用第一參考數(shù)據(jù)和第二參考數(shù)據(jù)，來(lái)確定在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)(或從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)生成的輸入數(shù)據(jù))中是否已經(jīng)發(fā)生異常。如果確定在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中已經(jīng)發(fā)生異常，則第一傳感器系統(tǒng)301和第二傳感器系統(tǒng)302可將與生物醫(yī)學(xué)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到聚合器400。

圖17A和圖17B是示出圖16的操作S854的示例的示圖。具體地說(shuō)，圖17A示出在聚合器400a中生成參考數(shù)據(jù)D_REF的示例，圖17B示出在與聚合器400a通信的計(jì)算服務(wù)器600中生成參考數(shù)據(jù)D_REF的示例。如上參照?qǐng)D16所述，在圖16的操作S854中，參考數(shù)據(jù)D_REF可通過(guò)聚合器400被準(zhǔn)備。在圖17A和圖17B中，從多個(gè)傳感器接收的數(shù)據(jù)可包括EGC D171_1、溫度D171_2和身體活動(dòng)率D171_3。

參照?qǐng)D17A，聚合器400a可包括傳感器融合模塊410a、存儲(chǔ)裝置420a以及個(gè)性化&性能分析模塊430a。傳感器融合模塊410a和個(gè)性化&性能分析模塊430a可以是硬件模塊或軟件模塊。

傳感器融合模塊410a可通過(guò)智能地組合來(lái)自多個(gè)傳感器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)去除僅在單個(gè)傳感器被使用時(shí)可能發(fā)生的不準(zhǔn)確。傳感器融合模塊410a可從自多個(gè)傳感器系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)(即，生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù))提取特征，并且提取的特征可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置420a中。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置420a中的特征可被個(gè)性化&性能分析模塊430a參考。

個(gè)性化&性能分析模塊430a能夠自適應(yīng)地生成參考數(shù)據(jù)D_REF。例如，個(gè)性化&性能分析模塊可基于接收的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)D171_1、D171_2和D171_3(或通過(guò)傳感器融合模塊410a生成的數(shù)據(jù))以及通過(guò)聚合器400a獲取的信息(諸如，位置和環(huán)境溫度)，根據(jù)行為模式(諸如，睡眠狀態(tài)、醒來(lái)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài))來(lái)調(diào)整參考數(shù)據(jù)D_REF。因此，在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中是否已經(jīng)發(fā)生異?？赏ㄟ^(guò)傳感器系統(tǒng)(例如，圖16的傳感器系統(tǒng)301和傳感器系統(tǒng)302)來(lái)被更精確地確定。個(gè)性化&性能分析模塊430a可訪問(wèn)存儲(chǔ)裝置420a，并可參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置420a中的關(guān)于多個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系的信息。

參照?qǐng)D17B，聚合器400b可包括傳感器融合模塊410b。與圖17A的示例相似，傳感器融合模塊410b可從接收的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)提取特征，并可將提取的特征提供給計(jì)算服務(wù)器600。

計(jì)算服務(wù)器600可包括大數(shù)據(jù)分析模塊610和個(gè)性化&性能分析模塊620，并可與存儲(chǔ)裝置700通信。大數(shù)據(jù)分析模塊610和個(gè)性化&性能分析模塊620可以是硬件模塊或軟件模塊。大數(shù)據(jù)分析模塊610可基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置700中的大數(shù)據(jù)來(lái)分析提取的特征。另外，大數(shù)據(jù)分析模塊610可通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)生成對(duì)于生成參考數(shù)據(jù)D_REF所必需的信息。與圖17A的示例相似，個(gè)性化&性能分析模塊620能夠自適應(yīng)地生成參考數(shù)據(jù)D_REF。

圖18是示出監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法的示例的流程圖。具體地說(shuō)，圖18是示出當(dāng)在通過(guò)傳感器系統(tǒng)感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中發(fā)生嚴(yán)重的異常時(shí)請(qǐng)求緊急服務(wù)的示例的流程圖。雖然圖18示出在與傳感器系統(tǒng)通信的聚合器(例如，圖1的聚合器20)中執(zhí)行的示例，但是傳感器系統(tǒng)也可執(zhí)行與圖18中示出的示例相似的方法。以下，將參照?qǐng)D1來(lái)描述圖18。

參照?qǐng)D18，在操作S911中，圖1的聚合器20可接收輸出數(shù)據(jù)。在操作S912中，聚合器20可從輸出數(shù)據(jù)提取特征。在操作S913中，聚合器20可通過(guò)將特征與存儲(chǔ)在模式數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)800中的模式進(jìn)行比較來(lái)分析特征。例如，聚合器20可分析提取的特征，以確定提取的特征和多個(gè)模式之中與圖1的身體10的緊急狀態(tài)對(duì)應(yīng)的模式一致。

在操作S914中，聚合器20可基于分析結(jié)果來(lái)執(zhí)行請(qǐng)求緊急服務(wù)的操作。例如，聚合器20可通過(guò)接入點(diǎn)30和通信網(wǎng)絡(luò)50，將請(qǐng)求緊急服務(wù)的信號(hào)發(fā)送到安裝在醫(yī)療急救中心的用戶終端80。

圖19是示出監(jiān)視生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的方法的示例的流程圖。具體地說(shuō)，圖19示出一個(gè)示例，在該示例中，當(dāng)在通過(guò)傳感器系統(tǒng)感測(cè)的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中發(fā)生異常時(shí)，傳感器系統(tǒng)輸出可從傳感器系統(tǒng)的外部感測(cè)的信號(hào)，以立即報(bào)告在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中發(fā)生異常。如上參照?qǐng)D10所述，輸出可從傳感器系統(tǒng)的外部感測(cè)的信號(hào)可幫助傳感器系統(tǒng)布置在合適的位置，并且提供立即報(bào)告生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的異常的功能。以下，將參照?qǐng)D10來(lái)描述圖19。

在操作S931中，通過(guò)感測(cè)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)來(lái)生成連續(xù)的電信號(hào)的操作可被執(zhí)行。例如，圖10的傳感器模塊210可將生物醫(yī)學(xué)信號(hào)S_BIO轉(zhuǎn)換成連續(xù)的電信號(hào)S_SEN，以輸出連續(xù)的電信號(hào)S_SEN。

在操作S932中，通過(guò)對(duì)連續(xù)的電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和分段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)的操作可被執(zhí)行。例如，在圖10的數(shù)據(jù)處理單元230中包括的輸入數(shù)據(jù)生成單元可通過(guò)對(duì)連續(xù)的電信號(hào)S_SEN進(jìn)行預(yù)處理和分段來(lái)生成輸入數(shù)據(jù)。

在操作S933中，基于輸入數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)發(fā)出警報(bào)的操作可被執(zhí)行。例如，在圖10的數(shù)據(jù)處理單元230中包括的運(yùn)算單元可對(duì)輸入數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)算，并可生成指示在輸入數(shù)據(jù)中是否已經(jīng)發(fā)生異常的確定信號(hào)S_DET。圖10的警報(bào)模塊270可從數(shù)據(jù)處理單元230接收確定信號(hào)S_DET，并可在確定信號(hào)S_DET被激活時(shí)將從圖像、光、振動(dòng)和聲音選擇的至少一個(gè)輸出到傳感器系統(tǒng)200的外部。

雖然本發(fā)明構(gòu)思已經(jīng)參照其實(shí)施例被具體地示出和描述，但是將理解，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可對(duì)實(shí)施例進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。