[发明专利]使用身体上或身体中通信技术来获得关于用户的身体成分的信息的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过介质传输信号的系统和方法。在一个实施例中，本发明可以用作身体成分分析器。

背景技术

在医疗和健身领域内的许多应用中，确定个人的身体成分具有基本的重要性。诸如水、肌肉或脂肪百分比的个人个体参数对于确定个人的健康状态起到关键的作用。例如，确定人体中的含水量在对于防止人们脱水的大量设定中尤为重要的。然而，目前的系统无法实现在没有误差或者甚至是小的误差的情况下进行人体中实际含水百分比的自动测量。因此，必须人工地确定或近似。例如，护士不得不物理地写下患者的饮水量和/或测量他们的尿液以试图查明患者的水平衡是否是可接受的。该过程在例如加护病房中规律地实施。因为该方法没有考虑到诸如出汗等对患者的其它影响，因此，该方法不仅繁琐而且还不精确。

因此，在医疗和健身应用中具有能够实现个人身体的实际成分的自动和精确测量的方法和系统是至关重要的。一些用于身体成分分析的当前系统是基于生物阻抗。生物阻抗(例如参见http://en.wikipedia.org/wiki/bioimpedance)测量通过人体的电流的传播特征。电(电流)传播取决于诸如信号频率等的不同参数。然而，基于生物阻抗的当前系统并未精确到足以提供充分可靠的结果。存在多个可从中选择的模型，以查明患者的实际身体成分。尽管选择正确的模型是至关重要的，但它并不总是明显的，因为它取决于诸如正在评估的个人的年龄或性别等的大量参数。另外，基于生物阻抗的系统需要大量通过导线相互连接的电极，这在设计可穿戴的系统时限制了用户体验，并且使产生的方案使用起来更加复杂并且昂贵。最后，这些系统极大地依赖于进行测量时用户的身体位置。因此，当前的系统无法实现患者参数的自动和精确测量。而且，基于生物阻抗的系统存在诸如使用不精确模型或需要许多电极等的若干缺点。

国际专利申请公开WO2007/113756公开了用于通过测量速度变化来确定水合(hydration)水平的方法和装置。根据示例实施例，装置包括用于发射机械波的发射换能器。该装置还包括用于接收从发射换能器发射的机械波的接收换能器，其中将发射换能器和接收换能器设置在组织层的相同侧之上。该装置包括用于计算机械波在介质中的速度的处理器，其中该速度指示介质中的水合水平。尽管该公开中所披露的技术是对于许多已知技术的改进，然而它仍然需要对两个换能器之间的距离进行准确的测量，这在许多涉及患者的实际情况下难以实现，并且还需要由波来进行速度的计算，而波除了水合水平以外还会受到诸如组织上的换能器的压力、温度或肌肉纤维的取向等因素的影响。

因此，本发明的目的在于对已知技术进行改进。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种系统，包括：接收器，该接收器设置为接收通过介质传播之后的信号；以及处理器，该处理器连接到所述接收器，并且设置为：在第一时刻，根据所接收的信号产生一个或多个的传递函数，所述或每个传递函数定义不同频率下预定信号参数的值；在第二时刻，根据所接收的信号产生一个或多个进一步的传递函数；针对相同的信号参数将传递函数与进一步的传递函数进行比较；以及如果所比较的传递函数与进一步的传递函数之间的差异超过预设阈值，则产生输出。

根据本发明的第二方面，提供一种方法，包括：接收通过介质传播之后的信号；在第一时刻，根据所接收的信号产生一个或多个传递函数，所述或每个传递函数定义不同频率下预定信号参数的值；在第二时刻，根据所接收的信号产生一个或多个进一步的传递函数；针对相同的信号参数，将传递函数与进一步的传递函数进行比较；以及如果在所比较的传递函数与进一步的传递函数之间的差异超过预设阈值，则产生输出。

由于本发明，能够提供使用诸如身体-声音通信或身体-耦合通信的身体上或身体中通信技术的系统，以确定患者的身体成分。以独立或组合的方式使用所有这些技术从而克服了现有的缺点，并且提供了用于自动和精确分析身体成分的完整系统。所提出的系统可以用于大量不同的应用中，包括监控医院中重症监护病房和普通病房的患者，以及老年生活机构或家中的老年人。

通过使用在不同时刻取得的传递函数，并且比较不同的结果，能够确定非标准读取，而不必准确地测量或计算信号行进的距离或信号的速度，这大大增加了系统的可用性和有效性。在该设定中，可以将一组换能器附着到身体，而不必经由导线彼此连接。换能器在不同的时刻可以用作测量不同时刻通过身体传播的声波的延迟的相对变化的发射器或接收器，以使得能够取得诸如水百分比的身体成分的渐进变化，而不需要具体了解换能器之间的相对距离。