[发明专利]用时间序列信号确定基于视频的脉搏传导时间的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及从获得的病人的源视频信号中确定该病人的动脉脉搏传导时间的系统和方法。

背景技术

在医疗行业非常需要有通过非接触手段捕获生理信号的能力。出于许多原因，一个重要的生理信号是脉搏传导时间，其中的一个原因是脉搏传导时间与血压相关联。为了获得这些测量值，电子-心电图(ECG)装置的电极需要直接附连到病人的皮肤。这在护理具有敏感肌肤的早产儿的新生儿重病特别护理病房可能是个问题。

因此，本领域需要从视频图像生成的时变源信号中确定关注对象的动脉脉搏传导时间的系统和方法。

发明内容

本发明公开了一种从视频图像生成的时变源信号中确定关注对象的动脉脉搏传导时间的系统和方法。在一个实施例中，视频成像系统用来捕获关注对象的近侧和远侧区的时变源信号。图像帧被处理以隔离对象的裸露皮肤的近侧和远侧区的局部区域。从源视频中提取每个近侧和远侧区的时间序列信号。关于频率计算每个时间序列信号的相位角，以产生每个区各自的相位相对频率的曲线。然后，从每个相位相对频率的曲线中提取选定的心脏频率范围内的斜率。计算两个斜率之间的差，以获得对象的动脉脉搏传导时间。

附图说明

图1示出了关注对象的右手抓住电极，以图解说明人的手臂的动脉系统的两个近侧和远侧点。

图2是图解说明从使用视频成像系统获得的源视频图像中确定关注对象的近侧和远侧区之间的动脉脉搏传导时间的本方法的一个实施例的流程图。

图3是对象的图像，近侧区确定为手背区域，远侧区确定为脸部区域。

图4示出了根据本文中的教导从处理过的图3的每个近侧和远侧区的时变源信号获得的相位角关于频率的曲线的绘制斜率。

图5是示例性联网图像处理系统的框图，其中，实现如在图2的流程图中描述的本方法的各个方面。

具体实施方式

如本文中使用的“关注对象”指能够表现出动脉脉搏的任何物体。本文中使用诸如“个人”或“病人”的词语不应视为将所附权利要求的范围限制到只是人体。

“近侧”(来自拉丁文邻近：意思是最接近)指较接近升脉中的动脉脉搏的源。为了进行动脉脉搏测量，动脉中的近侧点是较靠近心脏即远侧点上游的点。

“远侧”(来自拉丁文远的：意思是远离)指距离身体的中心较远的点。为了动脉脉搏测量目的，动脉中的远侧点是在动脉网携带血液向上游&下游通过主动脉弓和降主动脉的分支时距离心脏较远的点，即在近侧点的上游或下游。

“动脉脉搏波”是当心脏肌肉的左心室收缩压迫大量血进入大动脉时在血管系中产生的压力波。动脉脉搏波具有两个主要分量，即左心室收缩时向前的行波和从末梢区域返回的反射波。

“脉搏传导时间”指压力脉搏从近侧动脉部位到达远侧动脉部位所花的时间。脉搏传导时间(PTT)是脉搏波速度的函数，脉搏波速度又是血压、血管直径、血液密度的函数。PTT信号可以被校准以提取病人的血管网中逐拍血压和血流速度，包括便于各种诊断，比方说例如血管随时间的膨胀、关注的两点(或两个区域)之间的血管阻塞、糖尿病人的周围神经病变等。图1示出了关注对象的右臂100向外延伸抓紧电极102的一部分。对象的肱动脉103向手臂下方延伸，分别在104和105分支成桡动脉和尺动脉。肱动脉中的点106邻近桡动脉中的点107。在图1中，脉搏传导时间是动脉脉搏波从近侧区108中的点106行进到远侧区109中的点107所花的时间。当选择脸部和手部区域时，由于脸部和手部之间没有血管网直接连接，所以基于视频的脉搏传导时间表示脸部信号和手部信号之间的时间差。

“源视频图像”是使用视频成像传感器获得的图像的时变序列。源视频图像可以是以下当中的任何组合：NIR图像、RGB图像、RGB和NIR图像、热图像、多光谱图像和超光谱视频图像。

“视频成像传感器”指用于通过一个或多个信道获得源视频数据的装置。视频成像传感器可以是具有高帧速率和高空间分辨率的装置，比方说例如用于捕获黑/白视频图像的单色摄像机或者用于捕获彩色视频图像的彩色摄像机。视频成像传感器可以是光谱传感器，诸如热图像、多光谱或超光谱系统。成像传感器可以是能够以具有高帧速率和高空间分辨率的传统视频模式和具有低帧速率但高光谱分辨率的光谱模式操作的混合装置。

现在参照图2的流程图。流程处理开始于步骤200，立即前进到步骤202。