阅读说明：本技术 在便携式传感器设备中捕获ecg测量 (Capturing ECG measurements in a portable sensor device ) 是由 M·萨穆埃尔松 于 2018-03-29 设计创作，主要内容包括：提出了用于使用包括两个电极的便携式传感器设备获得心电图ECG数据的方法。该方法包括以下步骤：接收获得ECG测量的触发；将至少一个开关设置成导通状态以闭合两个电极之间的连接；将至少一个开关设置成阻断状态以在导电性上分开两个电极；以及使用至少两个电极捕获ECG测量。(A method for obtaining electrocardiographic, ECG, data using a portable sensor device comprising two electrodes is proposed. The method comprises the following steps: receiving a trigger to obtain an ECG measurement; setting at least one switch to a conducting state to close a connection between two electrodes; setting at least one switch to a blocking state to conductively separate two electrodes; and capturing ECG measurements using at least two electrodes.)

在便携式传感器设备中捕获ECG测量

技术领域

本发明涉及用于获得心电图(ECG)测量的方法、便携式传感器设备、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

ECG是成熟的技术，其测量和分析由患者的身体生成的电信号。传统上，在身体上在多个位置处放置许多电极。使用导电凝胶以提供电极与皮肤之间较好的导电接触。当采取ECG时，患者通常躺下几分钟。记录使用电极检测到的数据，并可以由专业人员(例如医生或受过培训的护士)分析该数据。一旦完成测量程序，就擦去导电凝胶。

尽管已经证明是有用的，但是获取EGG的传统方法并非在所有情况下都是最优的。例如，需要在诊所中测量这种ECG，并且该过程对于患者而言是麻烦的。

最近，已经开发了用于获取ECG数据的具有集成电极的便携式传感器设备。这些便携式传感器设备允许用户随意且在无需使用导电凝胶的情况下捕获ECG数据。这使用户较好地控制何时捕获ECG数据，并且还以较方便且较轻松的方式进行。然而，当使用该便携式传感器设备捕获ECG数据时，应在比传统方法短得多的阶段期间捕获ECG。此外，缺乏导电凝胶为电极测量来自人体的电信号提供了较具挑战性的情况。

发明内容

目的是提供当使用便携式传感器设备捕获ECG测量时减少测量问题的方法。

根据第一方面，提出了使用包括两个电极的便携式传感器设备来获得心电图(ECG)数据的方法。该方法包括以下步骤：接收获得ECG测量的触发；将至少一个开关设置成导通状态以闭合两个电极之间的连接；将至少一个开关设置成阻断状态以在导电性上分开两个电极；以及使用至少两个电极捕获ECG测量。

便携式传感器设备可以包括三个电极，在这种情况下，将至少一个开关设置成导通状态的步骤包括闭合三个电极之间的连接，并且将至少一个开关设置成阻断状态的步骤包括在导电性上分开三个电极。

接收触发的步骤可以包括接收便携式传感器设备的用户接口元件的用户输入。

接收触发的步骤可以包括从外部设备接收信号。

捕获测量的步骤可以包括比较来自两个电极的电信号。

根据第二方面，提出了用于获得心电图(ECG)数据的便携式传感器设备。该便携式传感器设备包括：两个电极；至少一个开关；处理器；以及存储指令的存储器，当该指令由处理器执行时，使便携式传感器设备执行以下步骤：接收获得ECG测量的触发；将至少一个开关设置成导通状态以闭合两个电极之间的连接；将至少一个开关设置成阻断状态以在导电性上分开两个电极；以及使用至少两个电极捕获ECG测量。

便携式传感器设备可以包括三个电极，在这种情况下，将至少一个开关设置成导通状态的指令包括以下指令：当该指令由处理器执行时，使便携式传感器设备闭合三个电极之间的连接，并且将至少一个开关设置成阻断状态的指令包括以下指令：当该指令由处理器执行时，使便携式传感器设备在导电性上分开三个电极。

便携式传感器设备还可以包括用户接口元件；在这种情况下，接收触发的指令包括以下指令：当该指令由处理器执行时，使便携式传感器设备接收用户接口元件的用户输入。

用户接口元件可以是按钮。

接收触发的指令可以包括以下指令：当该指令由处理器执行时，使便携式传感器设备从外部设备接收信号。

捕获测量的指令可以包括以下指令：当该指令由处理器执行时，使便携式传感器设备比较来自两个电极的电信号。

电极可以被集成到便携式传感器设备。

根据第三方面，提出了用于使用包括两个电极的便携式传感器设备来获取心电图(ECG)数据的计算机程序。该计算机程序包括计算机程序代码，当该代码在便携式传感器设备上运行时，使便携式传感器设备执行以下步骤：接收获得ECG测量的触发；将至少一个开关设置成导通状态以闭合两个电极之间的连接；将至少一个开关设置成阻断状态以在导电性上分开两个电极；以及使用至少两个电极捕获ECG测量。

根据第四方面，提出了计算机程序产品，其包括根据第三方面的计算机程序以及在其上存储该计算机程序的计算机可读装置。

通常，除非本文另外明确定义，否则将根据其在技术领域中的普通含义来解释权利要求中使用的所有术语。除非另外明确指出，否则所有提及“一/一个/所述元件、设备、部件、装置、步骤等。”的术语应被公开地解释成是指元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一种情况。除非明确说明，否则不必以所公开的确切顺序来执行本文所公开的任何方法的步骤。

附图说明

现在参照附图通过示例的方式来描述本发明，其中：

图1是例示可以应用本文所提出的实施方式的环境的示意图；

图2是例示当使用便携式传感器设备来捕获ECG测量时的示意图；

图3A至图3B是例示根据一个实施方式的便携式传感器设备的物理表示的视图的示意图；

图4A至图4B是例示在使用便携式传感器设备获得的测量中可能发生的一些问题的示意图；

图5是例示根据一个实施方式的具有三个电极的图1的便携式传感器设备的示意图；

图6是例示根据一个实施方式的具有两个电极的图1的便携式传感器设备的示意图；

图7是例示根据一个实施方式的使用图1的便携式传感器设备来获得ECG数据的方法的流程图；以及

图8示出了包括计算机可读装置的计算机程序产品的一个示例。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述本发明，其中，示出了本发明的某些实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释成限于本文阐述的实施方式；相反，这些实施方式仅通过示例的方式提供，以使本公开将是清楚和完整的，并且将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在整个说明书中，相同的数字指相同的元件。

图1是例示可以应用本文所提出的实施方式的环境的示意图。

在此示出了用户5，其在项链带中携带便携式传感器设备1。用户5还携带智能手机7，例如在口袋中携带。便携式传感器设备1和智能电话7可以通过任何合适的无线接口进行通信，例如使用蓝牙或低功耗蓝牙(BLE)、ZigBee、IEEE 802.lix标准(也称为WiFi)中的任何等。

图2是例示当使用图1的便携式传感器设备1来捕获ECG测量时的示意图。为了捕获ECG测量，将便携式传感器设备1放置在用户的身体2的皮肤上。用户用手3将便携式传感器设备1保持在适当位置。要注意的是，没有用于测量的松散电极。相反，电极(如图3A所示和在下文中所描述的)被集成地设置到便携式传感器设备1。因此，通过用户保持便携式传感器设备1与身体2的皮肤接触来简单地捕获ECG测量。

图3A至3B是例示根据一个实施方式的图1的便携式传感器设备1的物理表示的视图的示意图。

在图3A中，示出了便携式传感器设备1的仰视图。存在第一电极10a、第二电极10b和第三电极10c。电极l0a至10c被放置在便携式传感器设备1的外壳上，使得当用户将便携式传感器设备1放置在皮肤2上时，所有电极l0a至10c与皮肤2接触。便携式传感器设备1还可以设置有两个电极、四个电极或任何其它合适数量的电极。

可选地，便携式传感器设备1还可以包括电子听诊器(未示出)。

在图3B中，示出了便携式传感器设备1的俯视图。在此示出了按钮形式的用户接口元件4。该按钮可以例如由用户用来表示何时开始测量。要注意的是，可以提供其它用户接口元件(未示出)，例如，更多按钮、发光二极管(LED)、显示器、扬声器、麦克风等。

图4A至图4B是例示在使用便携式传感器设备获得测量中可能发生的一些问题的示意图。横轴代表时间，并且纵轴代表由便携式传感器设备捕获的信号电平，例如，作为电压。

首先看图4A，示出了由便携式传感器设备捕获的信号20。在时间0，测量开始。重复部分21构成信号20的一部分。重复部分21是用户的心跳的结果，并且这些是心电图分析感兴趣的信号。然而，重复出现的部分21形成总信号20的一部分，该总信号也包括随时间减小的较大的偏置。该偏置是由于电极与皮肤之间的接口中的电极极化引起的。消除偏差所花费的时间25非常重要。在某些情况下，已经测量到该时间约为30秒。

现在看图4B，示出了另一伪像(artefact)22。该伪像22是由于便携式传感器设备1相对于皮肤的机械运动。

总之，与想要的重复信号21相比，偏置和机械伪像22使得难以提取想要的信号。

图5是例示根据一个实施方式的具有三个电极l0a至10c的便携式传感器设备1的示意图。来自第一电极10a的输出信号被馈送至放大器14的第一输入。来自第二电极10b的输出信号被馈送至放大器14的第二输入。然后在测量阶段期间，使用放大器14来获得用作ECG测量的电信号。此外，存在第三电极10c，其可以用于滤除干扰(例如，来自干线电网(mains grid))并为测量提供合适的DC偏置。

便携式传感器设备1还包括第一开关12a和第二开关12b。第一开关12a设置在第一电极10a与第三电极10c之间。第二开关12b设置在第二电极10b与第三电极10c之间。处理器60控制开关12a至12b的状态。使用任何合适的设备来实现开关12a至12b，该合适的设备可以被控制成处于导通状态或阻断状态。例如，可以使用任何合适的晶体管或其它半导体设备来实现开关。

可以使用合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路等中的一个或更多个的任意组合来提供处理器60，其能够执行存储在存储器64中的软件指令67，因此可以是计算机程序产品。处理器60可以被配置成执行下面参照图7描述的方法。

存储器64可以是读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的任意组合。存储器64还包括永久性存储器，其例如可以是磁存储器、光学存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任何一个或组合。

还提供了数据存储器66，用于在执行处理器60中软件指令期间读取和/或存储数据。例如，数据存储器66可以存储数字化的测量。数据存储器66可以是读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的任何组合。

便携式传感器设备1还包括用于与诸如图1的智能电话7之类的其它外部实体通信的I/O接口62。I/O接口62可以例如支持蓝牙或低功耗蓝牙(BLE)、ZigBee、IEEE802.1ix标准(也称为WiFi)中的任何等中的任意一个或更多个。I/O接口62可选地还包括有线接口，例如，通用串行总线(USB)、FireWire等

还提供了用户接口4，例如，使用如图3B中所示的按钮。可选地，用户接口4包括其它用户接口元件，例如，更多按钮、发光二极管(LED)、显示器、扬声器、麦克风等。

省略了便携式传感器设备1的其它部件(例如模数(A/D)转换器)，以免使本文中提出的概念不清楚。

当触发测量以执行时，控制单元60将第一开关12a和第二开关都设置成导通状态(即，闭合开关12a至12b)。以这种方式，所有三个电极l0a至10c的电压电平均等。在电压电平均等之后，将开关12a至12b再次设置成阻断状态，然后可以捕获ECG测量。

已经发现，通过在测量之前使得电极上的电压均等，可以显着减小图4A至图4B所示的负面影响。因此，较容易从测量信号中提取想要的信号，从而基于ECG测量较好地分析用户的状态。

图6是例示根据一个实施方式具有两个电极的图1的便携式传感器设备1的示意图。便携式传感器设备1类似于图5的便携式传感器设备，并且将仅描述与图5的实施方式的不同之处。

在此，仅一个开关12设置在第一电极10a与第二电极10b之间。以与以上针对图5的两个开关I2a至12b所述的相同的方式来控制开关。

通过仅具有两个电极，图6的实施方式比图5的实施方式简单且成本低。然而，这是以不能提供上述的第三电极的优点为代价的。

图7是例示根据一个实施方式的使用图1的便携式传感器设备来获得ECG数据的方法的流程图。

在接收触发的步骤40中，接收获得ECG测量的触发。该触发可以是便携式传感器设备的用户接口元件的用户输入形式，例如，图3B的按钮4。另选地，该触发可以是从诸如图1的智能电话7之类的外部设备接收的信号的形式。

在闭合连接的步骤42中，至少一个开关被设置成导通状态以闭合两个电极之间的连接。当便携式传感器设备1包括三个电极时，例如，如图5所示，该步骤包括闭合所有三个电极之间的连接。通过闭合电极之间的连接，所有电极的电压都变得均等，即它们都获得相同的电压电平，这降低了图4A至图4B所示和上文所述的伪像的风险。

在分开电极的步骤44中，将至少一个开关设置成阻断状态以在导电性上分开两个电极。当便携式传感器设备1包括三个电极时，例如，如图5所示，该步骤包括在导电性上分开所有三个电极。需要在导电性上分开电极以进行测量。

在测量的步骤46中，使用至少两个电极捕获ECG测量。可以例如通过比较来自两个电极的电信号(如图5和图6所示以及以上所述)来捕获该测量。一旦记录了测量，就可以将其提供给诸如图1的智能手机7的外部设备。可以逐步地或分批地提供测量。

图8示出了包括计算机可读装置的计算机程序产品的一个示例。在该计算机可读装置上，可以存储计算机程序91，该计算机程序可以致使处理器执行根据本文描述的实施方式的方法。在该示例中，计算机程序产品是光盘，例如CD(压缩光盘)或DVD(数字多功能光盘)或蓝光光盘。如上所述，计算机程序产品还可以被实现成设备的存储器，例如图5和图6的计算机程序产品64。尽管在此处把计算机程序91示意性地示出成所示光盘上的磁道，但是可以以适合于计算机程序产品的任何方式来存储计算机程序，例如可移动固态存储器，例如通用串行总线(USB)驱动器。

上面主要参照一些实施方式描述了本发明。然而，如本领域技术人员容易理解的那样，在所附权利要求书所限定的本发明的范围内，除了以上公开的实施方式以外的其它实施方式同样是可能的。