与用户健康相关的参数测量的制作方法

本发明涉及一种用于非侵入性地测量血压和相关联的健康相关参数的设备和方法。背景技术：1、leman micro devices发明了一种用于测量血压的独特的无套囊闭塞设备。这在本文中被称为“leman设备”。leman设备是下面总结的专利申请的主题。leman设备采用传统的riva-rocci原理，即向身体部位施加压力以平衡动脉压力，但与使用传统套囊不同的是，leman设备经过编程，以便在使用时询问用户更用力或更轻地按压以达到所需的压力范围。leman设备采用算法进行编程，该算法适合分析以任何顺序接收到的压力和闭塞数据。压力不需要连续增加或连续减少。2、w02013/001265公开了一种个人手持监测器(phhm)，其中信号采集设备(sad)与诸如手机的个人手持计算设备(phhcd)集成，并且适用于例如血压或其他几个健康相关参数中的一项或多项的测量。sad适合于压在身体部位上或让身体部位压在其上。身体部位可以是例如手指的侧面。这允许无套囊闭塞测量。3、wo2014/125431公开了wo2013/001265中描述的phhm的若干改进，包括：使用凝胶来测量压力；使用马鞍形表面来与身体部位相互作用；校正动脉相对于监测器的实际位置；以及向用户提供的交互式指令的使用。4、wo2014/125355公开了wo2013/001265中公开的phhm的改进，包括对测量的特异性和准确性的改进。5、wo2016/096919公开了对wo2013/001265和wo2014/125431中描述的phhm的若干进一步改进，包括：对凝胶和压力传感装置的改进；使用数学程序提取血压；使用改进的信号处理系统；识别用户的装置；对用于测量的电气系统的改进；以及phhm测试和校准的若干个方面。6、wo2017/140748公开了对用于提取血压和可从测量数据导出的若干个其他健康相关参数的phhm的进一步改进。7、wo2017/198981公开了对wo2014/125355中公开的phhm的改进，由此可以使用小型且廉价的部件来构建phhm。8、wo2019/211807公开了对上面公开的phhm的若干改进，包括其中phhm适合于使用指尖或面颊中的动脉的方面，与较早申请中公开的phhm相比，这两者都导致施加压力的变化增加。9、wo2021/124071公开了关于早期发明所公开的设备的新能力以及信号处理方面的进一步改进的某些发现。10、wo2013/001265、wo2014/125355、wo2014/125431、wo2016/096919、wo2017/140748、wo2017/198981、wo2019/211807和wo2021/124071均在leman micro devices sa名下，因此统称为“leman申请”。leman申请特此通过引用将其全部内容并入本技术。11、leman申请中公开的phhm有效、准确、易于使用并且可以集成到手机中。手机的生产量为数亿部，其部件的价格至关重要。leman申请中公开的phhm可以将血压测量的成本降低到手机可以接受的水平，部分原因是它们消除了确保恒定施加压力的传统设备中昂贵且笨重的部件。12、然而，一些用户发现难以控制将phhm压靠在身体部位上或将身体部位压在phhm上的力。本发明的设备允许使用相同的廉价且容易获得的测量技术，而不需要精确的控制。13、本发明的设备和方法依赖于leman申请中公开的原理。具体地，本发明的设备包括信号采集部件，信号采集部件适于采集与流过身体部位的血流和身体部位中的压力相关的信号。由本发明的设备的信号采集部件产生的血流和压力信号可以以任何接收信号的顺序进行处理，以产生血压测量值。leman申请关于这些方面的公开内容与本发明的设备特别相关。14、此外，希望有一种设备，例如之前的leman申请的设备，可以提供对用户核心体温的估计。当医生提到患者的体温时，他们通常指的是核心躯体温度。在实践中，这被认为是指血管(例如动脉血)的温度，理想情况下是在主动脉处，但如果不是在血液温度不会显著改变的位置处。15、动脉血的温度难以非侵入性地测量。准非侵入性技术，例如测量鼓膜温度，给出了近似值，但如果可以在皮肤表面进行测量，则会更容易、更有用。许多商业温度计通过接触式温度计或检测皮肤的红外辐射来测量皮肤温度，但所有这些都将受益于更高的准确度。技术实现思路1、已经发现，包括用于向身体部位施加力的机构的闭塞设备比leman申请中公开的类型的phhm更容易使用。2、本发明的第一方面提供了一种用于测量身体部位中的血压的设备，包括：3、信号采集部件，所述信号采集部件包括：4、柔性且基本上不可压缩的凝胶或树脂，其一个表面是平坦的并且适于在使用时接触身体部位；以及5、嵌入所述凝胶或树脂中的压力传感器；6、一个或多个光电发射器，用于当所述身体部位与平坦表面接触时将光发射到所述身体部位中；7、一个或多个光电检测器，用于检测由所述身体部位散射或通过所述身体部位透射的光；8、收集装置，用于收集来自所述压力传感器和所述光电检测器的信号；9、通信装置，用于将由所述收集装置收集的信号传送到处理装置，该处理装置用算法编程，用于分析来自所述压力传感器和所述一个或多个光电检测器的信号，以提供所述身体部位中的血压的测量值；以及10、用于在所述身体部位与所述平坦表面接触时在朝向所述平坦表面的方向上向所述身体部位施加变化的力的机构。11、该机构可以布置成使得力直接施加到身体部位。可替代地，可以通过铰接机构或杠杆将力间接施加到身体部位。在使用中，可以提供位于该机构和身体部位之间的软垫，以减轻使用该设备可能引起的任何不适。12、在使用本发明的设备时，该机构用于在身体部位的一侧上产生一定范围的力。该力在身体部位内部产生的瞬时压力由压力传感器测量，并且流过身体部位的动脉的血流由一个或多个光电检测器检测。由于该机构在使用中在身体部位上提供变化的力，因此在身体部位中产生一定范围的压力。压力范围由压力传感器测量。使用一个或多个光电检测器测量流经身体部位的血流量。然后，如leman申请中所述，对压力传感器和一个或多个光电检测器产生的信号进行处理，以提供身体部位的血压的量度。13、优选地，收集装置适于将来自压力传感器和一个或多个光电检测器的信号数字化。14、收集装置和通信装置可以是单独的部件或单个部件的部分，例如专用集成电路(asic)。15、本发明的设备可以适于以手指作为身体部位来操作。可替代地，该设备可以适于以耳垂作为身体部位来操作。16、该机构可以包括：17、带有液体或空气阻尼器的弹簧；18、螺线管、电动机或发条机构；19、带有波纹管、活塞和气缸或套囊的气动泵。20、该机构的动作可以是不受控制的，因为它可以适于产生在该机构被用户激活之后单调增加或单调减少的力。21、在替代方案中，该机构的动作可以是半控制的，因为它可以适于产生在该机构被用户激活之后单调增加或单调减少的力，但是变化率由处理装置控制。22、在另一替代方案中，可以控制该机构的动作，因为它可以适于根据由处理装置确定的程序产生力。23、重要的是要认识到，在根据本发明的设备的操作中，身体部位上的瞬时压力不必单调地增大或减小，因为该设备可适于通过身体部位的皮肤使用实际测量的压力而不是由机构产生的力来确定动脉所经历的当前压力。身体部位中的肌肉的动作也可能对压力传感器造成压力，因此即使机构的位移是单调的，实际测量的压力也可能不会单调变化。24、不受控机构的实施例是弹簧，其被用户压缩并且然后以由减振器或其他阻尼装置确定的速率膨胀。阻尼装置可以确保弹簧的移动花费大约1分钟，以便为身体部位经历从舒张血压以下到收缩血压以上的全范围压力提供足够的时间。优选地，阻尼装置使用受迫通过小孔的油。可替代地，阻尼装置可以采用使用旋转叶片的空气阻尼，该旋转叶片高度齿轮化并且因此随着机构前进而非常快速地旋转。25、该实施例可以是简单且廉价的，但是力的变化率将取决于阻尼装置的确切特性。油阻尼和空气阻尼都取决于温度，因此速率可能会发生显著变化。示出了半受控力的第二实施例允许处理装置例如通过操作确定油的流速的针阀来调节变化率。这可以具有速率变为零的设置，从而如果需要在大约相同的压力下重复测量，则允许处理装置停止力的变化。26、提供受控力的第三实施例使用螺线管来产生力，其中通过螺线管的电流由处理装置设定。对于典型的手指身体部位产生大约5n的必要力的典型螺线管具有有限的行程，因此该实施例还可以包括：棘轮机构，用于在开始施力之前将软垫牢固地固定到身体部位上，以及杠杆，用于放大力。可替代地，第三实施例可以使用由用户“上弦”或预加载的齿轮电动机或发条机构。这更复杂，但提供必要的力和行程，并且比螺线管的功率更少。27、提供受控力的另一实施例使用气动泵和波纹管、活塞和气缸或围绕身体部位和设备的套囊来产生力。泵和释放阀的动作可以由处理装置控制以确定所施加的力并因此确定身体部位上的压力。注意，不需要气动装置产生的压力与身体部位内的压力相同，因为后者是由压力传感器直接测量的。这一特性允许使用套囊施加力而不会产生错误，因为套囊中的压力与身体部位的动脉所承受的压力之间的关系可能在用户之间以及在一个用户的测量过程中发生变化。28、对于本领域技术人员来说显而易见的是，该机构的其他实施例是可能的。29、由该机构施加的力在身体部位的组织中产生压力。产生的压力取决于身体部位的大小、放置方式以及测量过程中的任何肌肉动作或其他变化。本发明的设备的操作不受此影响，因为设备测量身体部位中的瞬时压力，如leman申请中所描述的，并且处理装置适于使用该测量的压力来确定血压，即使瞬时压力不单调变化。30、本发明还提供了一种用于测量血压的系统，其包括根据本发明的设备和处理装置。31、优选地，处理装置适于向用户发出指令。32、处理装置还可以适于控制本发明的设备的光电发射器和/或其他部件。33、处理装置还可以适于控制在使用中由该机构施加到身体部位的力的变化。例如，力可以单调向上或单调向下变化或者可以随机变化。34、处理装置可以是单独的物品并且可以例如通过蓝牙或wifi无线地连接到通信装置，或者经由诸如i2c或usb电缆之类的电缆连接到通信装置。此时，处理装置可以是计算机、移动电话或平板电脑。35、可替代地，处理装置可以并入设备中，例如作为asic的一部分，优选地与收集装置和通信装置一起并入设备中。36、本发明的第二方面涉及一种用于个人健康监测器(phm)的处理器，所述phm用于确定与用户的健康相关的参数，所述处理器被配置为：接收来自与所述用户的身体的表面上的第一位置相关联的第一温度传感器的第一温度测量值以及来自与所述身体的表面上的第二位置相关联的第二温度传感器的第二温度测量值；其中所述第一位置与所述第二位置不同。处理器还被配置为基于所述第一温度测量值来确定所述用户的核心体温的第一估计，基于所述第一温度测量值和所述第二温度测量值来确定对所述第一估计的调整，以及基于所述用户的核心体温的第二估计来确定与所述用户的健康相关的参数，该第二估计是通过对所述用户的所述核心体温的所述第一估计应用调整来确定的。37、在一个实施例中，第一位置可以更接近血管，并且第二位置可以不太接近血管，其中血管是静脉或动脉。38、在一个实施例中，处理器可被配置成通过识别所述第一温度测量值和所述第二温度测量值中的哪个温度测量值指示以下之一来确定所述核心体温的第一估计：所述核心体温的最大值；或者最大温度测量值。39、在一个实施例中，处理器被配置为通过将函数拟合到所述第一温度测量值和所述第二温度测量值来确定所述核心体温的第一估计；以及任选地，其中所述核心体温的所述第一估计是所述函数的最大值。40、在一个实施例中，所述调整补偿所述用户的皮肤温度与所述核心体温之间的差异。41、在一个实施例中，所述调整基于确定所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的差异。42、在本发明的另一方面中，公开了一种用于个人健康监测器(phm)的处理器，该phm用于确定与用户的健康相关的参数或帮助确定与用户的健康相关的参数。处理器被配置为接收来自与所述用户的身体的表面上的第一位置相关联的第一温度传感器的第一温度测量值以及来自与所述身体的表面上的第二位置相关联的第二温度传感器的第二温度测量值，其中第一位置与第二位置不同。处理器还被配置成基于所述第一温度测量值和所述第二温度测量值来确定血管的位置，并且基于所述血管的位置来确定对所述用户的血压的第一估计的调整。43、在一个实施例中，处理器还可以被配置为基于所述用户的血压的第二估计来确定与所述用户的健康相关的参数，所述第二估计是通过对所述用户的血压的第一估计应用调整来确定的。44、在一个实施例中，血管的位置是通过将函数拟合到第一温度测量值和第二温度测量值来确定的；并且任选地，其中所述血管的位置是所述函数被确定为处于最大值的位置。45、在一个实施例中，处理器还被配置为接收来自与所述用户的身体的表面上的第三位置相关联的第三温度传感器的第三温度测量值，所述第三位置不同于所述第一位置和所述第二位置，其中该函数是高斯函数。46、在一个实施例中，该函数是高斯函数。47、在一个实施例中，调整是基于函数的特性的。48、在一个实施例中，函数是高斯函数，并且所述特性是所述高斯函数的方差。49、在一个实施例中，所述第一位置和第二位置位于用户的脸颊，并且血管是颈动脉。在另一个实施例中，所述第一位置和所述第二位置位于用户的额头上，并且所述血管为颞动脉。50、在一个实施例中，两个位置之间的距离可以小于30cm、小于15cm、小于5cm、小于2cm、小于1cm。51、在一个实施例中，处理器可以被配置为输出与用户的健康相关的参数。52、在一个实施例中，可以提供一种用于确定与用户健康相关的参数的个人健康监测器(phm)。phm包括处理器和信号采集设备(sad)，信号采集设备包括第一温度传感器和第二温度传感器。53、在一个实施例中，sad包括外壳，其中第一温度传感器和第二温度传感器固定在外壳内，使得外壳的移动引起第一温度传感器和第二温度传感器同时移动。54、在一个实施例中，外壳包括接触表面并且被配置为压靠在所述第一位置和所述第二位置上。55、在一个实施例中，接触表面被配置为适应、顺应或匹配所述身体部位的形状。56、在一个实施例中，sad可以设置在服装或可穿戴设备中，并且任选地，其中所述服装是以下中的任一个：有帽檐帽、头盔、无帽檐帽、安全装备件、头戴式耳机或一副头戴式耳机、听筒或虚拟现实耳机。57、在一个实施例中，phm是手持式的。58、在本发明的另一方面中，提供了一种确定与用户的健康相关的参数的方法，该方法包括：接收来自与所述用户的身体的表面上的第一位置相关联的第一温度传感器的第一温度测量值以及来自与所述身体的表面上的第二位置相关联的第二温度传感器的第二温度测量值；其中所述第一位置与所述第二位置不同。该方法还包括：基于所述第一温度测量值来确定所述用户的核心体温的第一估计；基于所述第一温度测量值和所述第二温度测量值来确定对所述第一估计的调整；以及基于所述用户的核心体温的第二估计来确定与用户的健康相关的参数，该第二估计是通过对所述用户的核心体温的第一估计应用所述调整来确定的。59、在本发明的另一方面中，提供了一种确定与用户的健康相关的参数或辅助确定与用户的健康相关的参数的方法。该方法包括：接收来自与用户的身体的表面上的第一位置相关联的第一温度传感器的第一温度测量值以及来自与所述身体的表面上的第二位置相关联的第二温度传感器的第二温度测量值；其中所述第一位置与所述第二位置不同。该方法还包括：基于所述第一温度测量值和所述第二温度测量值来确定血管的位置；以及基于所述血管的位置来确定对所述用户的血压的第一估计的调整。60、在一个实施例中，提供了一种存储指令的计算机可读介质，所述指令当由处理器执行时，使得处理器执行本文公开的方法。61、现在参考附图仅通过示例的方式描述本发明，其中：