个人手持式监测器及模块

本申请是申请号为201480021065.2、申请日为2014年2月13日、发明名称为“个人健康数据收集”的PCT国际发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于收集个人健康数据的装置。特别地，本发明涉及个人手持式监测器(下文称为“PHHM”)，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号能够用于导出与用户的健康相关的参数的一个或多个测量结果。

在一方面，信号采集设备与个人手持式计算设备(下文称为“PHHCD”)整合。这样的PHHM主要旨在由消费者使用。PHHM使用PHHCD的处理器来控制和分析从信号采集设备接收的信号。本发明也涉及适合与这样的PHHCD整合的信号采集设备。

在另一方面，PHHM与用于一般使用的专用计算装置整合。这样的PHHM是主要旨在由健康护理专家使用的独立装置。

本发明还涉及用于操作PHHM和用于处理由信号采集设备采集的信号的系统。本发明还涉及用于经由互联网分析、存储和传输由PHHM采集的信号或用于调整从那些信号导出的数据的使用的系统。

背景技术

手机(也被称为移动电话)是日常生活的一部分。在发达国家中，大多数成人拥有手机。使用手机在发展中国家中也正在变得日益流行，因为它使这些国家能够在不需要安装电缆线路的情况下建立通信系统。已经有了将手机用于健康护理中的各种提议。然而，所有这些提议都有缺点。

Leslie,I等人的“Mobile Communications for Medical Care”,Final Report,2011年4月21日，报告了剑桥大学进行的重要研究，其确定通过将来自本地测量装置的“生命体征”和其它数据传输到中央数据收集和处理计算机，手机网络将会在发达国家、低收入国家和新兴国家中对健康护理做出极其重要的贡献。其确定两个独立的行业团体—制造手机的团体和制造医疗设备的团体。

Ladeira D等人的“Strategic Applications Agenda Version 3”,WorkingGroup on Leading Edge Applications,2010年1月，

“Healthcare unwired–new business models delivering care anywhere”,PricewaterhouseCoopers的Health Research Institute，2010年9月，是从医疗专业的观点讨论通信的广泛使用所提供的机遇及其对医疗业务模式的影响的研究。

在2009年的回顾中，苹果公司确定对于使用其

这些报告基于现有医疗设备和现有手机技术的使用，因此要求医疗设备行业和手机行业两者的参与。

平板计算机和便携式个人计算机也正在变得足够小以用作PHHCD。许多这样的装置也包括通信设施，如WiFi或无线电话连接。

个人数字助理装置(“PDA”)现在也是公知的，并且包括能够让用户储存和检索个人数据的处理器。

手持式游戏控制台现在也是公知的，并且用于使手持控制台的用户能够玩游戏。控制台包括处理器，所述处理器从控制台中的各种传感器导出信号并且将这些信号传输到远程站以便分析和控制游戏显示。

手持式装置经常用于控制电视机和其它家用电器。这样的手持式装置包括电子设备以检测用户的动作并且将它们传送到电器。

越来越认识到允许人对他们的健康进行更大控制的重要性。互联网已允许获取大量的医疗和诊断信息使得患者可以与他们的医生更有效地交互，但是很少直接利用个人测量结果。例如，在智能手机或平板计算机上运行的23,000个医疗“应用程序”的调查发现它们中仅有159个使用来自传感器的数据(Walsh,Medtech Summit,Dublin 2013)。缺少精确的、买得起的、容易使用的和容易获得的测量装置。生命体征(如脉搏率、血压(在下文称为“BP”)、体温、血氧和呼吸率)的测量结果与PHHCD的有效整合将大大增强这些应用程序的价值和人管理他们的健康的能力。

血压测量

BP是在全世界用于评估健康的基本诊断。最近的报告(Smulyan H等人,“BPmeasurement:retrospective and prospective Views”,American Journal ofHypertension,advance online publication 24th February,2011；doi:10.1038/ajh.2011.22)以这样的文字开场：“动脉血压(BP)的测量是历史悠久的、至关重要的一项医疗信息，其精度很少受到质疑”。基本测量结果是舒张BP(DBP)，在脉搏周期期间观察到的最低压力，和收缩BP(SBP)，在脉搏周期期间观察到的最高压力。

有三种既定的方法用于测量动脉BP而不用将测量装置插入动脉中：听诊法、示波法和体积钳制法。也有检测BP的变化的相对测量方法，但是其需要针对每个用户校准。

Riva-Ricci听诊法

在该方法中，可充气袖带充气以阻断动脉(通常是肱(上臂)动脉)中的流动。袖带然后更缓慢地放气以允许血液再次流动。在放气期间，使用听诊器检测柯氏音并且这些声音的出现与袖带中的压力关联，如附连到袖带的水银血压计所示。Smulyan(在上述引文中)报告听诊测量结果与有创测量结果的比较显示：“对于SBP，在五个研究中两种方法之间的平均差异在0.9到12.3mm Hg的范围内，标准偏差在1.3到13.0mm Hg的范围内(图1)。对于DBP，平均差异在8.3到18mm Hg的范围内，标准偏差在1.1到9.3mm Hg的范围内。…不精确的原因有多个并且包括观测误差和方法误差两者。一些常见的观测误差是数字偏向、不注意、袖带放气太快以及听觉缺损。方法误差包括当在脉搏中有心搏之间的变化时选择单心搏进行测量以及顺序而不是同时比较”。

该方法具有其它限制：它使用水银柱来测量压力并且水银的使用存在很大的环境影响；它需要熟练的专业人员；戴上袖带是不舒服和耗时的；并且测量结果不是数字地可用的。

自动示波法

在该方法中，可充气袖带充气以阻断动脉(通常是肱或桡(腕)动脉)中的流动。袖带然后更缓慢地放气以允许血液再次流动。在放气期间，通过观察由脉搏引入袖带中的小压力波动检测流动。Smulyan(在上述引文中)报告示波测量结果与听诊测量结果的比较显示，对于自动装置：“…自动测量结果的73、87和96％必定位于听诊值的5、10和15mm Hg内…但是，没有用于识别示波SBP或DBP的标准算法。每个装置制造商具有其用于BP检测的自身算法，全部是私有的并且不可用于独立研究…测量的其它问题包括与不规则心律、袖带放气的速率的变化、袖带内的空气的体积和BA的压缩性相关的误差”。

该方法也需要使用不方便的袖带。

体积钳制法

该方法也使用可充气袖带，所述可充气袖带被充气以在脉搏周期期间将动脉(通常是指动脉)保持在恒定横截面面积。体积钳制法相比于其它两种方法不太被接受并且不太公知，但是具有比其它两种方法更精确和客观的可能性。

Imholz等人(Cardiovascular Research 38[1998]605-616)对根据体积钳制法操作的

该方法已有进一步的发展并且其精度已改善，但是它未被视为其它两种既定方法的可行替代。这可能部分地是由于体积钳制法比其它两种方法在技术上更复杂。

相对测量

检测BP的变化有若干方式，其需要由其它方法之一校准(并且有时常常再校准)以便给出绝对值。这些包括压平血压测量法和脉搏波速度的测量。体积钳制法也可以属于该范畴。

WO2013/001265

WO2013/001265公开一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合。

WO2013/001265的PHHM必须具有这样的尺寸和重量使得其可以容易地由普通成年人用一只手抓握PHHM和用另一只手输入或检索数据而进行操作。优选地，PHHCD包括通信设施，如WiFi或无线电话连接。

WO2013/001265中和本申请中的“整合”意味着信号采集设备和PHHCD形成单个物理单元，其中当任意一个移动时信号采集设备和PHHCD保持处于固定关系。所有电连接设在PHHM中。

采集的信号可以是模拟的或数字的，并且，如果是模拟的，可以转换成数字形式以便随后由PHHCD的处理器分析或者由远程数据处理设备进行分析，PHHCD使用互联网或其它数据通信装置与所述远程数据处理设备进行通信。

与WO2013/001265的信号采集设备整合的PHHCD可以是手机、平板计算机、PDA、游戏控制台或可以容易地由普通成年人用一只手抓握装置和用另一只手输入或检索数据而操作的任何其它计算装置。

WO2013/001265中的公开显示了通过将经证实的技术原理与新颖的实现方式组合而融合医疗技术和PHHCD，从而创造出PHHM，所述PHHM允许其用户仅仅通过使用PHHM采集个人健康数据的测量结果。如果需要，用户可以将这些测量结果传送到其它方。

由于信号采集设备与PHHCD整合，因此相对于在上面提到的研究中所述的系统的使用，使用WO2013/001265的PHHM是显著的改进。由于信号采集设备必须足够小以便与PHHCD整合而不减小其便携性，并且能够利用PHHCD的基础结构，例如其显示器和电池，因此其将会比许多已知的医疗设备便宜得多，这些医疗设备对于低收入国家或新兴国家中的大多数用户而言太昂贵并且甚至会使发达国家中的用户犹豫。信号采集设备采用微电子技术以将尺寸和成本减小到这样的水平，在该水平下与PHHCD整合的信号采集设备可以变得普遍存在且成为用户私人的。

优选地，WO2013/001265的PHHM的信号采集设备适合于当与用户身体的一个或多个部分接触或非常接近时采集信号。特别地，信号采集设备可以适合于当其至少一部分与下列接触时采集信号：

·用户的一个或多个手指/脚趾，尤其是一个或多个手指；

·靠近颈动脉的皮肤；

·用户的胸部，有利地接近心脏；和/或

·用户的耳朵或口腔的内部。

WO2013/001265的PHHM的信号采集设备包括用于采集信号的一个或多个传感器，所述信号可以用于导出对于个人健康有用的参数的测量结果。优选地，一个或多个传感器用于采集关于BP、脉搏波速度、BP波形、温度、血氧分压、心电图、心率和/或呼吸率的信号。信号采集设备可以包括用于采集信号的传感器，从所述信号可以导出上述参数的一种以上的测量结果。信号采集设备优选地包括用于采集信号的一个或多个传感器，从所述信号可以导出BP的测量结果，例如使用血压测量法、光电容积脉搏波描记法(photoplethysmography)和脉搏波速度测量中的一种或多种。

WO2013/001265的PHHM可以包括下列传感器和装置中的一个或多个。下面说明这些传感器和装置的特别优选的组合。

WO2013/001265的PHHM的信号采集设备可以包括用于采集信号的温度传感器，从所述信号可以通过PHHCD的处理器导出局部体温(即，在传感器应用于身体的位置附近的温度)的测量结果。有利地，信号采集设备也包括用于采集信号的传感器，从所述信号可以通过处理器导出环境温度的测量结果。这可以是与有关测量局部温度所使用的传感器相同的传感器或者可以是独立的传感器。优选地，处理器适合于从由温度传感器采集的信号导出用户的核心体温。

众所周知，表面的温度可以通过测量其发出的热辐射进行估计。对于典型的体温，辐射集中在远红外波长。其可以通过测辐射热计来检测，其中目标由入射辐射加热，并且或者通过检测其电阻的变化而直接地测量其温度，或者使用热电偶、热敏电阻或其它类似装置间接地测量其温度。视场可以由透镜或窗口限定。温度传感器可以适合于接收来自耳朵内部或前额上的颞动脉的辐射，与使用该技术的现有医疗设备中一样。

温度传感器优选地定位成能够感测用户耳朵的温度，不论用户是否正在打电话。替代地，温度传感器可以定位成使得其能够进行身体部分的表面温度的测量，在所述身体部分上将会进行由PHHM进行的任何其它测量，例如BP的测量。

替代地，温度传感器可以定位成使得用户可以通过操作PHHM而定向其方向从而使其能够感测身体部分或选定的其它物品(例如一件用户的衣物)的温度。在该情况下PHHM的处理器可以适合于导出指示环境温度的信号和/或适合于向用户提供指示以将PHHM定向成使得获得指示体温和环境温度的信号。

信号采集设备可以包括用于感测不同位置处的温度的一个以上温度传感器。

温度传感器可以用于测量其它物品的温度，例如食品、家用加热系统或酒。

心脏由可在皮肤上检测到的电信号触发，这是心电图(ECG)的基础。其简化版可以通过测量身体的两个分开部分之间的电势差来检测启动心搏的电信号发生的时间。通过适当的电子处理，每个启动信号的发生时间可以被测量为在几毫秒内。

WO2013/001265的PHHM的信号采集设备可以包括电传感器，其包括两个电极，所述两个电极彼此电隔离，但是可以由用户身体的两个不同部分接触。优选地，两个电极可以由来自用户的每只手的一个手指接触。优选地，电传感器的一个电极与血流阻断装置(参见下文)相关联。另一个电极位于PHHM的独立部分上。优选地，血流阻断装置构造有提供良好电连接的表面，例如微棱锥的阵列。

优选地，由电传感器采集的信号是两个电极之间的电势差的量度，其与两个不同身体部分之间的电势差相关。优选地，PHHCD的处理器适合于放大来自电传感器的信号，并且如果需要，在放大之前、期间或之后滤波信号。由处理器产生的经放大和经滤波的信号一般具有附图的图1中所示的形式，其中x轴代表时间，y轴代表电势差。图1中的箭头指示电信号刺激心脏开始心脏收缩的时间。

WO2013/001265的PHHM的信号采集设备可以包括用于限制或完全阻断通过用户身体一部分的血液流动的血流阻断装置和用于确定由血流阻断装置施加的或施加到血流阻断装置的压力的压力传感器。

WO2013/001265的PHHM的信号采集设备优选地包括血流阻断装置，所述血流阻断装置可以通过将其压靠在身体部分(例如脚趾或手指，优选手指)上而使用，其中通过身体部分的动脉血流受到施加在身体部分的仅仅一侧上的压力的影响，或者反之亦然。

阻断的程度可以通过示波法或者通过分析来自如下面所述的血液光传感器的信号而被检测。

血流阻断装置可以包括压靠在身体部分上的按钮。优选地，按钮是板的一个区域，所述区域可以独立于板的其余部分移动并且连接到力传感器。力传感器适合于测量施加到按钮的力，但是将按钮可以移动的距离最小化。典型地，板为10mm乘20mm，具有典型地为3到5mm直径的圆形按钮或类似面积的非圆形按钮。优选地，按钮在受到身体部分的力时移动的距离不大于0.1mm。

将按钮压靠在身体部分上以在身体部分内产生压力。与按钮接触的身体部分以大约等于身体部分内的压力乘以按钮的面积的力推压按钮。通过测量该力，PHHM可以对身体部分内的压力进行精确估计。

信号采集设备可以包括多个按钮，每个按钮连接到独立的力传感器。

使用PPG的脉搏血氧计自从1980年代以来已经上市。它们用于估计动脉血液中的氧合(oxygenation)程度。向身体部分发射红光和红外光。含氧血液比不含氧血液更强地吸收红外光；不含氧血液比含氧血液更强地吸收红光。在心脏收缩期间红外线吸收的变化是含氧血液的量的量度，在心脏收缩之间的红光吸收水平是正被照射的血液的总量的量度并且用于校准。

可用的脉搏血氧计具有的缺点在于它们是独立装置，不能与其它测量装置协同工作，并且需要包括所有必要的测量基础结构，例如电池和显示器。脉搏血氧计可以包含有WO2013/001265的PHHM的其它方面，从而分担所述基础结构的成本和体积并且允许它同时与那些其它方面一起工作，因此将更有用的信息提供给用户。

优选地，WO2013/001265的PHHM的信号采集设备包括PPG传感器。其使用一个或多个光传感器。可以布置(一个或多个)光传感器以用于透射或散射测量。在透射模式下，光传感器包括一个或多个光发射器和一个或多个光检测器，所述光发射器布置成发射通过身体部分的光，所述光检测器布置成检测从(一个或多个)光发射器发射的通过该部分的光。在散射模式下，光传感器包括一个或多个光发射器和一个或多个光检测器，所述光发射器布置成向身体部分发射光，所述光检测器布置成检测来自(一个或多个)光发射器的被身体部分散射的光。优选地，在散射模式下，(一个或多个)光检测器紧靠(一个或多个)光发射器布置。

优选地，在任一情况下，(一个或多个)光传感器适合于发射和检测两个或更多个波长的光。可以有适合于发射两个选定的、不同波长的光的单个、多路复用的光发射器，或者有至少两个光发射器，其中的每一个适合于发射选定的、不同波长的光。对于(一个或多个)光发射器的任一替代选择，在一个替代选择中，有一个多路复用光检测器，其可以检测选定波长的光。在另一替代选择中，有两个或更多个光检测器，其中的每一个适合于检测选定的、不同波长的光。

优选地，选择波长中的一个使得含氧血液比脱氧血液更强地吸收光。合适的波长为940nm。选择另一个波长使得脱氧血液比被含氧血液更强地吸收光。合适的波长为660nm。

优选地，当没有光从(一个或多个)光发射器发射时，信号采集设备适合于从(一个或多个)光检测器采集信号。这允许进一步校准在第一波长和第二波长(如果使用的话)获得的信号。

附图中的图2示意性地显示含氧血液信号(顶线)、脱氧血液信号(中线)和环境光信号(底线)的变化。

WO2013/001265的PHHM可以包括声传感器以便采集与心搏所产生的声音相关的信号。声传感器可以是独立的麦克风、地震检波器或振动传感器，或者可以是设在标准手机或平板计算机中用于语音接收的麦克风，或者它可以是用于在动脉阻断期间测量身体部分中的压力的力或压力传感器。优选地，PHHM的处理器适合于处理由声传感器采集的信号以确定心脏搏动的时间。

附图中的图3显示由声传感器采集的心脏的“扑通”搏动的典型波形。显示两个连续的脉搏。信号由大体上附图中的图4中所示的形式的振幅的包络线内的音频信号组成。

WO2013/001265的PHHM也可以包括运动传感器，其适合于检测信号采集设备所在的用户身体部分的位置。优选地，PHHM的处理器适合于将来自运动传感器的信号与来自压力传感器的信号相互关联以允许BP测量的校准。优选地，PHHM的处理器适合于发出可听的或可视的指示给用户以移动身体部分，使得这样的校准可以发生。运动传感器可以是PHHCD的现有部件。它可以检测由于PHHCD的加速度引起的惯性力或随着海拔高度的压力变化。

WO2013/001265的PHHM的信号采集设备可以包括超声传感器以便形成动脉的横截面的图像和/或使用多普勒干涉法来估计动脉内的血液的流速。所述超声传感器可以由形成阵列的一组单独的元件组成。

优选地，WO2013/001265的PHHM包括个人数据输入装置并且适合于存储其它个人数据。个人数据输入装置优选地是小键盘或触摸屏，有利地是PHHCD的普通键盘或触摸屏。可以通过这些装置输入的数据可以包括但不限于：身高、体重、腰围、手指直径和年龄。

WO2013/001265的PHHM还可以包括用于向用户的身体施加电信号并且用于检测响应那些信号产生的信号的装置，从而例如测量身体性质，例如体重指数。

WO2013/001265的PHHM可以包括适合于采集可以从其导出用户身份的信号的传感器，例如，用于获取用户的指纹。这使得能够保证与用户健康相关的导出测量结果可以直接与用户相关联。这样的身份传感器可以与血流阻断装置相关联或者可以与电传感器的电极相关联。有可能以这样的方式定位身份传感器，使得测量到的医学指标几乎不可能属于除了被识别用户之外的任何人。

WO2013/001265的传感器和装置可以以各种组合方式使用以允许采集各种健康相关的数据。PHHM可以包括温度传感器、电传感器、血流阻断装置、用于PPG的血液光传感器、声传感器、运动传感器、超声传感器中的一种或多种，并且优选地至少包括其中的前四种。传感器和装置的优选组合与使用这些组合可以导出的健康相关数据的指示一起在该说明书的结尾处提供的表中进行叙述。然而，其它组合可用于提供另外的健康相关数据，并且WO2013/001265不限于在该说明书的结尾处提供的表中所述的组合。

与来自包含在WO2013/001265的PHHM中的任何或所有传感器和装置的信号以及来自可以是PHHCD的一部分的其它传感器的信号的组合相关的算法可以用于将采集的信号转换成相关的健康相关数据或改善推断医学指标(“生命体征”)的精度，如收缩和舒张BP。也可以提取不太公知、但被医学专家承认的其它医学指标，如动脉壁硬度和脉搏心律失常。任何或所有这些模型可被编码为软件，并且可以装载到PHHM上或远程计算机上以便处理信号。

优选地，WO2013/001265的PHHM的处理器适合于向用户提供听觉或视觉指示以使用户能够最佳地使用PHHM。在该情况下，优选的是处理器适合于使得指示是交互式的并且基于从信号采集设备接收的信号，其可以用于确定信号采集设备是否处于最佳位置或是否正被正确使用。

优选的是处理器适合于进行多次测量结果并且将所有那些测量结果相互关联以提供更好的健康数据指示。

通过使WO2013/001265的PHHM的PHHCD的处理器适合于提供听觉或视觉反馈以便指示用户移动PHHM从而例如当PHHM贴靠用户的耳朵并被移动以保证传感器被引导到最热的地方时给出最大的温度读数，可以改善核心温度估计的精度。

优选地，将温度传感器定位在PHHM中使得PHHM能够覆盖正在测量温度的身体部分，如耳朵。在该情况下，在使用中，温度可能朝着核心温度升高，原因是气流(draft)由于PHHM的存在而被阻止进入。温度传感器可以与扬声器或用于再现PHHCD中声音的其它装置搭配或组合。

优选地，处理器适合于在几秒的时间内记录测量温度并且使用数学模型来外推预期平衡温度。

PHHM的处理器可以适合于分析来自温度传感器的信号以提供用户的核心体温的估计。处理器还可以适合于执行分析以确定核心温度的趋势和有诊断价值的其它导出信息。

每个脉搏的时间可以由指示心脏收缩开始的电信号确定，并且也可以由心脏收缩脉搏到达装置被按压在其上的身体部分的时间确定，所述时间由阻断装置中的压力传感器或力传感器上的压力以及由通过光学传感器和/或由声学传感器(如果有的话)检测到的吸收峰来指示。

通过优化WO2013/001265的PHHM的PHHCD的处理器适合于操作的数学算法找到与来自那些传感器的每一个的所有数据最兼容的平均脉搏率。这可能是具有加权的简单的最小二乘差分计算，或者可以使用贝叶斯估计量或其它优化技术来找到最可能的估计值。

心律失常是用于表示脉搏之间的时间间隔变化的术语。这样的变化的型式是有价值的诊断工具。

可以从与用于找到平均脉搏率的数据相同的数据来获得所述变化，再次可选地使用优化数学算法。

可以通过组合来自四种不同类型证据的数据来估计BP，这些数据为：脉搏波速度，脉搏量，血压测量和脉搏率。血压测量本身从来自压力传感器的高频信号和来自(一个或多个)血液光传感器的两个不同的测量结果导出。也可以利用外部数据，例如用户的身高、体重、年龄和性别。因此有五个独立的测量结果和若干条数据，其可以用优化数学算法(如贝叶斯估计量)组合以获得BP的最可靠的估计值。

由此产生的值是在进行测量的身体部分位置处的收缩和舒张BP。借助于另外的数学模型可以从信号提取其它诊断信息。例如，该分析可以计算身体上另一点(例如上臂)处的BP，从而允许与传统的基于袖带的血压计的测量结果的直接比较。它也可以计算主动脉的压力并且也可以计算动脉硬度。

可选地，WO2013/001265的PHHM可以包括另外的温度传感器以检测待测试的动脉。

血压测量结果

在下面描述每个BP的测量结果。

脉搏波速度(PWV)可以从脉搏波转移时间(PWTT)导出。使用PWV估计BP由Padilla等人详细描述(Padilla J等人，“Pulse Wave Velocity and digital volume pulse asindirect estimators of blood pressure:pilot study on healthy volunteers”Cardiovasc.Eng.(2009)9:104-112)，其又引用了自1995年开始的对类似主题的早期工作及其在2000年对BP估计的具体使用。该技术在1999年2月2日公开的美国专利No.5,865,755中进行描述。它依赖于下面的观察，即血液脉动沿着动脉传播的速度是动脉BP的函数。

优选地，WO2013/001265的PHHM的处理器适合于根据从电传感器和PPG传感器获得的信号导出PWV的估计值。处理器适合于处理来自电传感器的信号以提供心脏收缩(心搏)开始的时间的指示，并且处理来自光传感器的信号以确定含氧信号的峰值的发生时间，其指示脉搏到达测量点的时间。在这些之间的时期是脉搏从心脏传播到测量点所花费时间的量度(PWTT)。处理器适合于确定与该时期相关的BP，对于在手腕或手的末端处的测量，该时期典型地为300ms。

优选地，WO2013/001265的PHHM的处理器适合于利用两条另外的信息来估计PWV：电启动信号和心脏收缩开始之间的时间延迟；以及心脏和测量点之间的路径的长度。

优选地，处理器适合于分析声信号以提取包络线(类似于无线电信号的检测)并且使用自动设定的阈值来识别指示心脏收缩开始的点。在实践中，这可能处于从背景到峰值的变化的限定部分处，如附图的图4中所示，其中竖直箭头指示心脏响应生理电启动信号并开始心脏收缩的时间。这典型地为在电启动信号之后的几十毫秒。替代地，处理器适合于将曲线与波形匹配以进行更稳健的估计。

替代地，可通过对身体的两个不同部分(如颈动脉和手指)测量PWTT来估计时间延迟。然后可以根据从心脏到身体的两个不同部分的路径长度的典型比率的知识而得知时间延迟。

优选地，PHHM适合于将时间延迟存储在非易失性存储器中。当被测量或者通过使用小键盘或触摸屏(有利地，PHHCD的普通小键盘或触摸屏)的用户输入而输入到存储器中时，它可以被自动存储。

优选地，PHHM适合于在非易失性存储器中存储与心脏和测量点之间的路径长度有关的值。它可以通过使用小键盘或触摸屏的用户输入而输入到存储器中。输入的值可以是长度的精确量度，或者可以是与实际长度近似成比例的值(如用户的身高)。

脉搏量可以从WO2013/001265的PHHM的血液光传感器(PPG)导出。用PPG估计BP由X.F.Teng和Y.T.Zhang在IEEE EMBS，Cancun，墨西哥，2003年9月17-21日报道。该基本技术是1992年8月25日公开的美国专利No.5,140,990的主题。在心脏收缩期间的红外吸收的变化是与动脉内压力相关的正在被照射的动脉的容积的变化的量度。

另外的数据可以从心脏收缩期间的吸收峰形状的分析(例如峰下的总面积的分析)导出。

优选地，对于含氧血液的信号，PHHM的处理器适合于从曲线的形状，例如从峰下的面积、其一半高度处的宽度以及肩部的高度和宽度，导出血流的性质，例如直接和反射压力波的相对幅度和定时。可选地，WO2013/001265的PHHM的处理器可以适合于计算这些的比率以减少相对于身体部分的照射和位置的变化的影响。这些比率可以用于表征血流的性质。

PHHM的处理器优选地适合于分析来自PPG传感器的信号以提供测量点处的收缩和舒张BP的直接估计值。

血压测量法是已使用超过100年的用于测量BP的成熟技术。利用围绕动脉在其内延伸的身体部分的袖带施加可变的外部压力。压力减小动脉的横截面并且限制心脏收缩期间的血液流动。

血压测量法按照惯例用袖带实施，所述袖带围绕身体部分并被充气到使所有血流停止的压力；然后慢慢地释放压力。通过找到完全阻断血流的最小压力来测量收缩BP。通过找到不会导致任何阻断的最大压力来测量舒张BP。传统上由熟练的专业人员使用听诊器听血液流动的声音(柯氏音)来检测血流。

自动血压计或者通过检测由血流导致的袖带中压力的波动(示波法，例如参见theFreescale Application Note AN1571,“Digital Blood Pressure Meter”)或者通过光学地感测小的皮肤运动来检测血流。这些波动的幅度是阻断程度的指标。最近，已通过组合血压测量法和脉搏量的测量而使用PPG(参见Reisner等人，“Utility of thePhotoplethysmogram in Circulatory Monitoring”Anesthesiology 2008；108:950-8)。

WO2013/001265的PHHM的信号采集设备可以使用任何血液阻断装置。它可以使用压力波动和脉搏量的测量中的任意一个或两者来确定收缩和舒张压力。

不同于传统的血压测量法，可以在压力范围按照任何顺序内来检测血流并且数据拟合到已知数学方程。优选的是，WO2013/001265的PHHM的处理器适合于发出听觉或视觉指示给用户以改变施加到身体部分的力以便覆盖足够宽的压力范围，从而良好地拟合该数学方程。例如，如果用户没有足够用力地压靠在血流阻断装置上以在心脏收缩期间完全阻断血管，则装置可以设计成向用户发出更用力地在阻断装置上按压的指示(反之亦然)，使得可以采集所需数据。

该功能允许施加到阻断装置的压力是明显随机的。在执行BP监测中，用户可以以随机方式改变由血流阻断装置施加的或施加到血流阻断装置的压力。然而，来自血流传感器的数据可以与来自血流阻断装置的压力传感器的信号相互关联，以使测量的数据适合于流率和压力之间的已知理论关系(例如参见在Reisner(在上述引文中)的954页上所示的模型)。

脉搏率可以单独测量并且可以被用作BP的指标。Al Jaafreh(“New model toestimate mean blood pressure by heart rate with stroke volume changinginfluence”,Proc28th IEEE EMBS Annual Intnl Conf 2006)推断：“心率(HR)和平均BP(MBP)之间的关系是非线性的”。然后该文章显示每搏输出量的余量(allowance)可以如何对某些非线性进行补偿。每搏输出量被单独估计(参见下文)并且个人数据也可以被使用。

其它测量结果

WO2013/001265的PHHM的血液光传感器可以使用PPG来估计血氧水平。从在两个波长上测得的吸收可以导出至少四个变量。这些是在心脏收缩时和在心脏收缩之间在每个波长检测到的信号的幅度。图2中的箭头显示可以由这些导出的值中的一个，峰的高度对应于心脏收缩时的含氧血液信号的变化。据证实，可以分析这四个值以估计血液的氧合(例如参见Azmal等人，“Continuous Measurement of Oxygen Saturation Level usingPhotoplethysmography signal”,Intl,Conf.on Biomedical and PharmaceuticalEngineering 2006,504-7)。

可以如上所述地测量脉搏波转移时间，并将其转换成脉搏波速度的估计值。该信息对于熟练的医师而言具有直接的诊断价值，特别是在与从WO2013/001265的PHHM的信号采集设备可获得的所有其它数据一起考虑时。

可以从由WO2013/001265的PHHM可测量的若干数据集检测呼吸周期的状态：

·脉搏率(通过电传感器和血液光传感器测量，见上文)；

·平均BP(见上文)；和

·收缩脉搏的振幅(通过PPG测量，见上文)。

可以使用优化数学算法(如贝叶斯估计量)组合所有这些测量的结果以获得对呼吸周期的振幅和相位的最可靠的描述。

传统上使用超声扫描来测量每次脉搏由心脏泵送的量。主动脉的横截面从图像估计并且流率从多普勒频移估计。这是一种成熟且便宜的技术，但是仅仅在诊所可用。

在超声容易地可用之前，方便且几乎无创的技术是估计血液在身体内循环所花费的时间。这与脉搏率和每次脉搏泵送的量相关。该技术使用味道强烈但无害的化学品，所述化学品被注射到手臂中的静脉中，并且测量在该化学品到达患者舌头并可以被尝到之前的时间。

WO2013/001265的PHHM允许通过干扰呼吸周期进行类似的测量。PHHCD可以适合于指示用户屏住他/她的呼吸。肺中的氧水平开始下降并且肺中血液的氧合随其下降。一旦该血液到达正在被测量的身体点，将会看到血氧水平下降。当与关于路径长度的假定或输入数据组合时，时间间隔是流速的量度。PHHCD然后指示用户再次开始呼吸并且也可以测量血氧水平再次开始升高所花费的时间。

WO2013/001265的PHHM能够在没有任何外部数据处理的情况下对上面列出的“生命体征”中的任何一种或任何组合或者全部进行测量并显示测量结果。使用PHHCD连接到因特网、移动电话网络或其它通信装置的通信能力，可以通过外部数据处理提供另外的特征和改善的精度。

优选地，WO2013/001265的每个PHHM具有唯一的、不可改变的、电子可读的识别器。这可以在制造或测试期间被提供。此外，每个PHHM优选地包括以对于该装置来说唯一的方式加密测量数据的电路。

WO2013/001265的PHHM的PHHCD可以在第一次使用PHHM时读取唯一识别器并且借助于互联网将该识别器传输到远程安全数据服务(RSDS)。RSDS将必要的软件、校准数据和解密密钥下载到PHHCD以从PHHM提取数据。这是保证信号采集设备的正确校准的更可靠方式，并且将使PHHM安装到PHHCD中及其最终测试所需的时间最小化。PHHCD优选地还设计成例如经由视觉显示器或可听地将测量数据直接传送给用户。优选地，传送经由视觉显示器。如果需要的话，处理器可以设计成使得显示器不仅显示(一个或多个)测量参数，而且显示(一个或多个)测量参数的趋势。

可选地，软件可以是有时间限制的，需要用户在固定的时间段后通过RSDS使其重新生效。可选地，可以要求用户支付授权费以启用一些或全部功能。

替代地，解密密钥和校准数据可以由RSDS保留。PHHCD将加密的原始数据从PHHM传输到RSDS以进行分析。然后RSDS返回解密的、经校准的数据以进行进一步处理并显示给用户。

RSDS可以执行测量数据的进一步处理以获得更大的精度或导出另外的诊断或指示数据。这些数据可以再传输到PHHCD以显示给用户。

PHHCD也可以由RSDS设计成将采集信号或导出测量结果传输到远程位置，例如用户的、临床医生的、卫生保健提供者的或保险公司的计算机系统，在那里可以远程地处理采集信号或测量结果，从而例如提供更精确的分析，或者自动地或由熟练医生解释分析的结果。如果处理器被这样设计，则它也可以适合于接收这样的分析的结果并且将这样的结果显示给用户，如上所述。

WO2013/001265的PHHM的PHHCD还可以由RSDS设计成允许第三方应用程序(俗称为“app”)访问来自PHHM的数据。可以以支付授权费为条件或以app被有关管理机构认可为条件来获得这样的权限。

WO2013/001265的PHHCD也可以设计成提供与(一个或多个)导出测量结果相关的信息，例如活动的正常范围或建议。

RSDS可以为用户提供存储来自PHHM的许多测量结果以及分析趋势和其它导出信息的服务。如果数据发生任何显著的变化，这可以链接到自动警报服务。另外，信号或测量结果可以匿名并且从WO2013/001265的多组或所有PHHM收集，使得它们可以用于研究目的。

如上面提及的许多不同的传感器和装置可以包含到WO2013/001265的PHHM中。它们可以单独地或以两个或更多个传感器的任何组合被包含。例如，用于测量由血流阻断装置施加或施加到血流阻断装置的压力的传感器、用于测量被施加压力的身体部分中的血流的光传感器和用于测量脉搏率的电传感器的组合对于提供用于确定BP的更精确数据是特别有用的。优选地，WO2013/001265的PHHM整合一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个微工程测量系统(MEMS)和/或光发射器和/或光检测器。它们可以被整合为单个封装中的独立硅器件，或者优选地，它们中的一些或全部可以包含在一个或多个硅器件上。这样的整合将带来若干好处，包括减小成本、改善可靠性、减小尺寸和质量以及减小功耗。

优选地，WO2013/001265的PHHM采用PHHCD的用于校准和操作的其它能力。

发明内容

本发明提供对于WO2013/001265中所公开的PHHM的方面的明显改进。本发明的PHHM解决既定方法的弱点，在于：它提供客观的、准确的、可重复的、绝对的和精确的结果；它不使用有毒材料；它在没有专门训练的情况下易于使用；并且它仅仅使用便宜的、简单的和可靠的技术。

WO2013/001265中所公开的发明包括相对于现有技术的许多进步，但是仍然具有局限性。本申请公开如其中所述的PHHM的若干加强和改进，其可以改善它的可用性、成本、有效性和与PHHCD整合的容易性。

本发明有若干方面。为了方便，独立地描述它们，但是本领域的技术人员显而易见，它们可以协同地使用以创造联合设备，其中各方面协同地工作以共用数据和/或增强它们的相互性能和/或减小成本和复杂性。也将领会下面所述的本发明的方面可以以两个或更多个方面的任何组合一起使用，特别是为了在该说明书的结尾处的表中所述的目的，并且可以与上面结合WO2013/001265所述的特征组合使用。

为了方便，本文中的描述将身体部分描述为手指，但是本领域的技术人员将显而易见该装置可以应用于其它身体部分。

第一方面

在第一方面中，本发明涉及一种如WO2013/001265中限定并且如上所述的PHHM，其可以由用户(例如将测量其BP的受试者或想要测量受试者的BP的执业医师)施加到受试者的身体部分，并且其中PHHCD主要旨在为PHHM提供PHHM添加到其上的处理装置而不是具有一些其它功能，如移动电话技术。这被称为专用计算模块。PHHM也可以连接到计算机。PHHM的元件或它们整合在其中的模块可以包含在专门设计用于该目的的设备中。

在图5所示的一个实施例中，信号采集设备显示为51。图5的PHHM借助于电缆52连接到计算机。然而，图5的PHHM可以替代地通过无线装置(如蓝牙)连接到计算机。

图5的PHHM也可以配备有数据输入装置和显示器(未在图5中显示)，其可以组合为触摸屏并且用于与用户(受试者或健康护理专家)通信，并且由用户使用以启动PHHM并输入个人数据或识别数据，如个人识别号。

在附图的图6中的三个视图中所示的另一形式中，PHHM人体工学地弯曲以适配到手中。信号采集设备的顶表面61和顶部形状62设计成沿着它舒适地保持手指。

第二方面

在第二方面中，本发明涉及一种如WO2013/001265中限定并且如上所述的PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号能够用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM包括电传感器，所述电传感器包括至少三个电极，所述电极彼此电隔离，但是可以由用户身体的不同部分接触。优选地，两个电极可以由来自用户的每只手的一个手指接触并且第三电极可以由手接触。优选地，电传感器的一个电极与如上面结合WO2013/001265所述或如下面结合本发明所述的血流阻断装置关联。其它电极将位于PHHM的独立部分上。优选地，电极构造有提供良好电连接的表面，例如微棱锥的阵列或诸如银/氯化银的材料。

优选地，由电传感器采集的信号是优选地与手指接触的电极中的两个之间的电势差的量度，其与两个不同身体部分之间的电势差相关。第三电极用于提供接地参考。优选地，PHHCD的处理器适合于放大来自电传感器的信号，并且如果需要，在放大之前、期间或之后滤波信号。由处理器产生的经放大和经滤波的信号一般将具有附图的图1中所示的形式，其中x轴代表时间并且y轴代表电势差。图1中的箭头指示电信号刺激心脏开始心脏收缩的时间。

第三和第四方面

根据本发明的第三方面，提供一种适合于提供BP测量结果的PHHM，其包括：

外壳，所述外壳包括敞开表面，在使用中，受试者的身体部分可以压靠在所述敞开表面上，或者在使用中，所述敞开表面可以压靠在受试者的身体部分上，使得压力可以施加到受试者的身体部分以阻断所述身体部分中的动脉；

与所述敞开表面关联的压力传感器，其用于提供与由所述敞开表面施加到所述身体部分上或由所述身体部分施加到所述敞开表面上的压力相关的电信号；

与所述敞开表面关联的光学传感器，其用于提供与在使用中由所述敞开表面阻断的动脉的管腔面积相关的电信号；以及

处理装置，其用于控制该设备并且用于接收和分析来自所述压力传感器和所述光学传感器的电信号以提供受试者的SBP和/或DBP的测量结果。

根据本发明的第四方面，提供一种适合于提供BP测量结果的PHHM，其包括：

外壳，所述外壳包括敞开表面，在使用中，受试者的身体部分可以压靠在所述敞开表面上，或者在使用中，所述敞开表面可以压靠在受试者的身体部分上，使得压力可以施加到受试者的身体部分以阻断所述身体部分中的动脉；

与所述敞开表面关联的压力传感器，其用于提供与由所述敞开表面施加到所述身体部分上或由所述身体部分施加到所述敞开表面上的压力相关的电信号；以及

处理装置，其用于控制该设备并且用于接收和分析来自所述压力传感器的电信号以提供受试者的SBP和/或DBP的测量结果。

敞开表面必须适合于将压力施加到受试者的身体的一部分或将受试者的身体的一部分压靠在其上。所以它位于PHHM的外表面上。如果敞开表面在专用模块中，则它位于模块的面上，当模块连接到PHHM的其余部分时，所述面是PHHM的外面。优选地，敞开表面的尺寸确定成使得它可以与受试者的手指相互作用。敞开表面可以是平坦的。然而，优选地，敞开表面是外壳的一个面中的凹陷区域。凹陷区域可以在横截面上为部分圆形。优选地，凹陷区域具有5到15mm、更优选地7到13mm、最优选地9到11mm的半径，以及5到15mm、更优选地7到13mm、最优选地9到11mm的长度。优选地，敞开表面为鞍形，即它具有半径恒定的中心部分并且具有在中心部分的两侧的部分，两侧的部分远离中心部分倾斜，如附图的图7中所示(参见下文)。

在本发明的第三和第四方面的任意一个中，PHHM也可以包括如上面参考WO2013/001265或参考本发明的第二方面所述的电传感器，其用于提供与发起受试者中的心搏的电信号出现的时间相关的电信号。

第五、第六和第七方面

根据本发明的第五方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM包括血流阻断装置，所述血流阻断装置是具有5到10mm的长度和5到10mm的宽度的大致矩形的按钮或直径为3到5mm的圆形按钮或类似面积的非圆形按钮。

根据本发明的第六方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM包括血流阻断装置，所述血流阻断装置是按钮，该按钮作为鞍形的(即附图的图7中所示的大致形状)PHHM的外表面的至少一部分，其中所述按钮与周围表面物理地分离。在图7中在一个平面中有弯曲表面73，并且在另一平面中，存在具有弯曲侧72的中心平坦区域71。

优选地，按钮由连续薄膜覆盖以排除污染物。在该情况下，优选地，按钮与表面的其余部分共面。然而，按钮可以包括整个鞍形表面。优选地，鞍形外表面是连续的并且被密封。

优选地，当受到身体部分的力时按钮移动的距离不超过0.01mm。

根据本发明的第七方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM包括血流阻断装置，所述血流阻断装置是包括实质上不可压缩流体的密封容器，适合于将电信号提供给PHHCD的处理器的压力传感器浸没在所述流体中。流体可以是准固态凝胶或者可以是液体。不可压缩流体优选地由形成阻断装置的一些或全部的挠性膜覆盖。

优选地，处理器适合于从电信号提取波形，所述波形典型地在形状上类似于图2的顶线中所示的波形。

第八、第九和第十方面

红外光由氧合血红蛋白选择性地吸收，因此吸收量与光穿过的动脉血液的量近似地成比例。对于动脉的指定长度，动脉血液的量与动脉的管腔面积成比例，因此吸收信号也与管腔面积近似地成比例。

当动脉在每次心脏收缩期间膨胀并且在心脏舒张期间收缩时，红外光的吸收随着脉搏变化。

在WO2013/001265的装置中使用的光学传感器需要仅仅发射优选地在红外范围内的一个波长的光，从而允许进行BP的测量。因此，光学传感器可以仅仅包括单个光发射器和单个光检测器。然而，由于允许光学传感器发射第二波长的光的附加成本小，因此根据本发明的第七方面，光学传感器能够以两个波长发射光使得可以在测量BP的同时进行血氧的估计。

根据本发明的第八方面，处理装置适合于将从压力传感器接收的信号与从光学传感器接收的信号相互关联使得施加在阻断装置和身体部分之间的压力可以与作为施加压力的函数的动脉的管腔面积随着每次脉搏的变化相互关联。相互关联值然后可以拟合到曲线以提供受试者的SBP和/或DBP的测量结果。

根据本发明的第九方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM包括PPG传感器，所述PPG传感器包括一个或多个光传感器，其中所述或每一个光发射器和/或所述或每一个光检测器带有一个或多个透镜以缩窄视场。

根据本发明的第十方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM包括PPG传感器，所述PPG传感器包括两个或更多个光传感器，其中有两个光发射器或两个光检测器，其布置成使得在两个不同方向上发射的光可以被检测，并且PHHCD的处理器适合于处理从每个方向接收的信号以定位用户的身体中的血管，优选地为动脉。附图中的图8显示具有一个光检测器80和两个光发射器81和82的这样的布置。

从每个光发射器接收的信号之间的差异指示动脉相对于它们的位移。

有利地，PHHCD适合于将视觉或听觉信号提供给用户以移动身体部分从而优化光传感器相对于血管(优选地为动脉)的位置。替代地，当血管未相对于光传感器最佳地定位时，PHHCD适合于补偿来自(一个或多个)光检测器的信号。

优选地，在本发明的第九和第十方面的任意一个中，(一个或多个)光发射器和(一个或多个)光检测器的光轴对准：从而最大化由光检测器产生的信号对由血液产生的发射光的吸收的敏感性。图9a显示一个光发射器90和一个光检测器91的这样的配置。两个光学部件对准使得它们都朝着动脉92定向以便最大化其对检测信号的影响。

替代地，光轴对准以最小化由光检测器产生的信号对血管的位置的敏感性。图9b显示一个光发射器93和一个光检测器94的这样的配置。两个光学部件对准，从而动脉相对于光学部件的小运动使得一个较好地对准并且另一个较差地对准，由此减小这样的运动对返回信号的影响。

在另外的替代实施例中，PHHM适合于检测光信号和压力范围内的压力信号并且确定这些是否对应于正确定位的动脉的信号。PHHM适合于使得如果它们不是的话，则PHHM将发出视觉和/或听觉信号，指示用户重新定位身体部分并且再次尝试。

第十一方面

根据本发明的第十一方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM适合于检测身体部分(如手指)的存在并且适合于启动PHHM的操作，并且可选地，当由传感器接收到信号时将指令提供给用户。

第十二方面

根据本发明的第十二方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM包括用于检测通过血管的血液流动的光传感器和用于检测与心脏的活动相关的电信号的电传感器，并且PHHM适合于使用由电传感器检测到的事件的定时确定在由(一个或多个)光传感器产生的信号中检测事件的一个或多个时间。

第十三方面

根据本发明的第十三方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与用户的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，所述PHHM包括血流阻断装置，所述血流阻断装置通过用作压平眼压计(tonometer)提供动脉中的压力的瞬时估计值。

这样的眼压计通常不产生压力的绝对量度并且必须通过另一手段(如阻断)校准。本文中公开的PHHM可以适合于组合阻断和压平眼压测量法两者并且因此允许血液阻断装置借助于阻断校准以便用作压平眼压计。这例如允许使用压平眼压计模式快速地进行常规测量并且使用阻断模式进行临时校准测量。

还可以通过使用其它测量结果进一步完善BP的估计。脉搏波速度可以用于进行BP的直接独立估计，如Padilla(在上述引文中)详细地所述，其又引用来自1995年的类似主题的前期工作以及2000年的其具体用于估计BP。在1999年2月2日公开的美国专利No.5,865,755中描述了该技术。

第十四和第十五方面

根据本发明的第十四方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出受试者的BP的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，其中信号采集设备包括适合于压靠在身体部分的仅仅一侧上或将身体部分的仅仅一侧压靠在其上的血流阻断装置，用于测量由身体部分施加的或施加到身体部分的压力的装置，以及用于检测通过与血流阻断装置相接触的身体部分的血液流动的装置，其中PHHCD是通常称为鼠标的计算机定点装置，或用于电视机或其它家用电器的控制器，使得受试者可以通过抓握鼠标或用于电视机或其它家用电器的控制器允许测量他或她的BP，并且如果需要，测量他或她的血液浓度、脉搏率和呼吸率或其它生理生命体征中的一些或全部。PHHM可以借助于电缆或通过无线装置(如蓝牙)与正在使用定点装置或控制器的计算机或另一计算机通信。

第十五方面

如WO2013/001265中所公开的，PHHM通过将身体部分压靠在PHHM上或通过将PHHM压靠在身体部分上在身体部分内的动脉上产生准静态压力(WO2013/001265，第8页，第19行)。

根据本发明的第十五方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出受试者的BP的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，其中信号采集设备包括适合于压靠在身体部分的仅仅一侧上或将身体部分的仅仅一侧压靠在其上的血流阻断装置，用于测量由身体部分施加的或施加到身体部分的压力的装置，以及用于检测通过与血流阻断装置相接触的身体部分的血液流动的装置，其中血流阻断装置及其关联的电子部件包括在配重中以便通过配重的加速度产生血流阻断装置和身体部分之间的力。

例如，这可以是当受试者行走并且摆动他或她的手臂时适合于压靠在手指上并且受到加速度的配重。作为示例，0.5秒内50cm的摆动将产生大约10m s

附图中的图10显示根据本发明的该方面的PHHM，PHHM的元件整合在其中。图10a显示手指上的PHHM。PHHM包括用于围绕食指102的中节指骨定位的粗环101。图10b显示PHHM的横截面。环103适合于围绕手指104，在它们之间有软泡沫垫料105。硬区域106导致环101靠近动脉107压靠在手指上，并且压力传感器及其关联的电子设备108嵌入该硬区域中。未显示从压力传感器到PHHCD电缆或无线连接。

第十六和第十七方面

由WO2013/001265的PHHM测量的BP受到PHHM和受试者的心脏之间的高度的差异影响。对于13.6mm的高度差，影响的程度为大约1mmHg。

BP的常规测量使用典型地宽度大于100mm的臂袖带。测量高度的该不确定性导致大约7mmHg的测量压力的不确定性，但是这在测试中不明显，原因是用于自动血压计的ISO标准测试使用相同袖带作为自动装置的基准。然而在测量BP和动脉内压力或主动脉压力之间可能有显著差异。而且，测量的有效高度可能取决于袖带配合如何以及它在肘部上方多远，因此减小测量的可重复性。

根据本发明的第十六方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出受试者的BP的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，其中信号采集设备包括适合于压靠在身体部分的仅仅一侧上或将身体部分的仅仅一侧压靠在其上的血流阻断装置，用于测量由身体部分施加的或施加到身体部分的压力的装置，以及用于检测通过与血流阻断装置相接触的身体部分的血液流动的装置，其中PHHM适合于估计PHHM相对于受试者的身体上的固定点的高度。

PHHM因此包括一种系统，其通过使得能够精确地确定PHHM的高度，用于进行相比于用常规袖带获得的更精确和可重复的测量。系统可以相对于心脏的主动脉瓣的高度操作。

PHHM的压力传感器或另外的压力传感器可以用于测量大气压。当装置处于与受试者的心脏相同的高度时并且再次当传感器用于测量BP时用户可以进行这样的测量。这些之间的差异可以用于针对液体静压力的影响校正BP的测量值。

然而，系统可以替代地相对于受试者的解剖结构的固定点操作。这样的固定点是眼睛的瞳孔中心之间的中点。许多PHHCD具有用于产生受试者的脸部的图像的照相机。最近的PHHCD包括软件以分析该图像从而检测瞳孔乃至受试者正在看的方向。许多PHHCD也包括倾斜传感器以检测正在保持PHHCD所成的角。根据本发明的第十七方面，这些装置和软件的组合用于通过估计瞳孔之间的角距离确定PHHCD离眼睛的距离。在PHHCD的水平线下方的角从检测瞳孔所处的受试者的脸部的图像中的位置和PHHCD的倾斜估计。这些通过简单三角法组合以估计PHHCD在受试者的眼睛下方的竖直距离。附图中的图11示出该情形。虚线显示从PHHCD 111中的照相机到眼睛的方向，其相对于PHHCD的主体成标记为113的角。PHHCD的倾斜角标记为112。PHHCD 111定向的角112由倾斜传感器测量。也测量PHHCD和到眼睛的方向之间的角113。然后估计被用于改善受试者的BP的确定的精度。

第十八方面

外壳可以是装置PHHM的一体部分并且可以是适合于整合到PHHM的其余部分中或附连到PHHM的其余部分的模块的一部分。用于附连到PHHM的其余部分的这样的模块包括外壳，血流阻断装置(如WO2013/001265中所述或如本文中所述)，压力传感器，光学传感器(如果有的话)，电传感器(如果有的话)的电极中的至少一个，以及用于将这些部件连接到PHHM的其余部分的电连接。用于与PHHM的其余部分整合的这样的模块包括外壳，阻断装置，压力传感器，光学传感器(如果有的话)，电传感器(如果有的话)的电极中的至少一个，以及用于将这些部件连接到PHHM的其余部分的机械和电连接。这样的模块形成本发明的第十八方面。

第十九方面

根据本发明的第十九方面，PHHM也包括用于测量体温的测辐射热温度计。WO2013/001265显示如何可以通过将其与PHHM的其它方面的一些或全部组合而改善这样的测辐射热计的临床精度。

优选地，从PHHM的其它方面的温度感测确定测辐射热计的冷接点的温度，如压力传感器中的桥的温度或由包括在其中的部件感测的(下述的)ASIC的温度。替代地，常规测辐射热计的冷接点传感器提供压力传感器桥和/或ASIC的温度的指示。

替代地，温度传感器可以定位成使得用户可以通过操作PHHM使得它能够感测身体部分或选定的其它物品(例如一件用户的衣物)的温度而定向其方向。

优选地，PHM包含到包括照相机和显示器的PHHCD中。这些可以用于显示视场的图像，正在检测的温度在图像上被标记。

第二十方面

如上所述，已公开一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与受试者的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，其中参数是BP并且信号采集设备包括适合于压靠在身体部分的仅仅一侧上或将身体部分的仅仅一侧压靠在其上的血流阻断装置，用于测量由身体部分施加的或施加到身体部分的压力的装置，以及用于检测通过与血流阻断装置相接触的身体部分的血液流动的装置，其中血流阻断装置包括按钮，所述按钮是鞍形的PHHM的外表面的至少一部分，并且按钮采用挠性膜的形式，所述挠性膜形成包含实质上不可压缩流体的密封容器，适合于将电信号提供给PHHCD的处理器的压力传感器浸没在所述流体中。

根据本发明的第二十方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出受试者的BP的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，其中信号采集设备包括适合于压靠在身体部分的仅仅一侧上或将身体部分的仅仅一侧压靠在其上的血流阻断装置，用于测量由身体部分施加的或施加到身体部分的压力的装置，以及用于检测通过与血流阻断装置相接触的身体部分的血液流动的装置，其中血流阻断装置包括PHHM的外表面的至少一部分，其中压力借助于挠性和实质上不可压缩凝胶感测，适合于将电信号提供给PHHCD的处理器的压力传感器浸没在所述凝胶中。

第二十一方面

已公开一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与受试者的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，其中参数是BP并且信号采集设备包括适合于压靠在身体部分的仅仅一侧上或将身体部分的仅仅一侧压靠在其上的血流阻断装置，用于测量由身体部分施加的或施加到身体部分的压力的装置，以及用于检测通过与血流阻断装置相接触的身体部分的血液流动的装置，其中血流阻断装置包括按钮，所述按钮是鞍形的PHHM的外表面的至少一部分，其中PHHM也用作PHHCD的通/断开关或某个其它受试者操作的开关。

这可以借助于物理作用实现，例如通过将力施加到PHHM，或通过将身体部分放置在光检测器的路径中，所述光检测器可以从检测到的光强度的变化检测身体部分的存在。

根据本发明的第二十一方面，提供一种PHHM，其包括用于采集信号的信号采集设备，所述信号可以用于导出与受试者的健康相关的参数的测量结果，信号采集设备与PHHCD整合，其中PHHM用于提供用于受试者的连续可变装置以控制除由PHHM进行的测量之外的PHHCD的某些功能。这样的PHHM通过改变施加到压力传感器的力适合于连续或模拟控制，所述力然后用于控制PHHCD的性质，如音量或屏幕亮度。

第二十二方面

众所周知精确的血压测量结果需要受试者在进行测量之前平静和放松几分钟。许多PHHCD具有内装的传感器，这允许它们检测运动和振动。在本发明的第二十二方面中，如果PHM包含在这样的PHHCD中，则所述传感器可以用于检测PHHCD的运动，如果用户正在抓握PHHCD，其可以用于警告用户平静地坐着几分钟，甚至阻止进行任何测量直到PHHCD已经休止了这样长的时间。

第二十三方面

在本发明的第二十三方面中，PHHM适合于检测光信号和压力范围内的压力信号并且确定这些是否对应于正确定位的动脉的信号。如果它们不是的话，PHHM适合于发出视觉和/或听觉信号，指示用户重新定位身体部分并且再次尝试。该方面还可以适合于提供多次通过测量序列以改善测量结果的精度或减小获得测量结果所需的时间。

PHHM

优选地，根据本发明的方面的任何一个的PHHM具有这样的尺寸和重量：使得它可以由受试者使用一只手容易地操作以保持装置抵靠另一只手的手指进行测量或由保持装置抵靠受试者的执业医师容易地操作。优选地，PHHM为长方体，具有通过四个侧面连接的上面和下面，其中上面具有足够的面积以容纳显示装置和数据输入装置，上面和下面之间的距离足够小以定位在受试者的身体部分上，并且敞开表面定位在侧面的一个上。PHHM可以具有5到20cm的宽度，10到30cm的长度，以及0.5到2.0cm的深度。PHHM可以具有圆化的角部和边缘。

压力传感器

将阻断装置压靠在身体部分(如手指)上或反之会在身体部分内产生压力。压力传感器直接地或间接地测量阻断装置和身体部分之间的压力。

压力传感器可以直接地测量压力。例如，压力传感器可以包括浸没在包含实质上不可压缩流体的密封容器内的压力响应装置。流体可以是准固态凝胶或者可以是液体。不可压缩流体优选地由形成阻断装置的一些或全部的挠性膜覆盖。

替代地，压力传感器可以间接地测量压力。例如，压力传感器可以包括连接到阻断装置的区域的力响应装置，所述区域可以独立于阻断装置的其余部分移动。典型地，该区域为圆形并且直径为3到5mm，或者为非圆形并且具有类似面积。优选地，当受到与身体部分(如手指)的相互作用时该区域移动的距离不超过0.01mm。优选地，该区域与阻断装置的其余部分共面并且可以由连续薄膜覆盖以排除污染物。在使用中，当身体部分(如手指)与该区域相接触时，身体部分和阻断装置之间的压力近似地为由力响应装置测量的力除以可移动区域的面积。

压力传感器可以包括多个压力响应或力响应装置。

通过测量压力或力，装置可以进行受试者的身体部分内的压力的精确估计。如下所述，假设阻断装置和身体部分相接触足够的一段时间并且阻断装置和身体部分之间的压力充分地变化，处理装置可以分析在一段时间内接收来自压力传感器的并且在压力的范围上变化的信号以确定受试者的SBP和/或DBP。已发现能够将从压力传感器接收的信号按照接收它们的任何顺序拟合到可以从其确定SBP和/或DBP的曲线。

光学传感器

光学传感器借助于光的吸收提供与动脉的管腔面积相关的电信号。它利用使用光电容积脉搏波描记法(PPG)的脉搏血氧计的经验。如上所述，这样的脉搏血氧计自从1980年代以来已上市。它们用于估计动脉血液中的氧合程度。与上面结合WO2013/001265中的公开所述的相同原理同样适用于本发明的所有方面。红光和红外光由一个或多个光发射器朝着身体部分发射并且在光已穿过身体部分或由身体部分反射之后由一个或多个光检测器检测。含氧血液比不含氧血液更强地吸收红外光(合适的波长为940nm)；不含氧血液比含氧血液更强地吸收红光(合适的波长为660nm)。红和红外强度的分数变化的比率与血液的氧合的百分比单调地相关。也能够使用绿光(合适的波长为520nm)代替红光或红外光。

红外光由氧合血红蛋白选择性地吸收，因此吸收量与光穿过的动脉血液的量近似地成比例。对于动脉的指定长度，动脉血液的量与动脉的管腔面积成比例，因此吸收信号也与管腔面积近似地成比例。

当动脉在每次心脏收缩期间膨胀并且在心脏舒张期间收缩时，红外光的吸收随着脉搏变化。

处理装置将从压力传感器接收的信号与从光学传感器接收的信号相互关联使得施加在阻断装置和身体部分之间的压力与动脉的管腔面积相互关联。相互关联值然后可以拟合到曲线以提供受试者的SBP和/或DBP的测量结果。

动脉定位

优选地，PHHM适合于使用如WO2013/001265中所述或如上所述、特别是结合用于定位动脉的本发明的第八、第九、第十和第十一方面所述的光学传感器。

处理装置

由PHHM的(一个或多个)传感器产生的电信号可以是模拟的或数字的，并且如果是模拟的，则信号可以通过传感器中的或处理装置中的模数转换器转换成数字形式，以用于后续分析。优选地，处理装置包括一个或多个放大器以便放大从设备中的(一个或多个)传感器接收的电信号。处理装置也可以包括滤波装置和/或调节装置以便滤波和/或调节接收到的电信号。滤波和/或调节装置可以布置成在接收到的电信号的放大之前、期间或之后操作。

优选地，处理装置包括一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或一个或多个微工程测量系统(MEMS)。处理装置将包括与设备中的(一个或多个)传感器关联的任何电子电路。

处理装置可以包括优选地整合到单个封装中的多个独立的电子器件。然而，有利地，电子器件中的一些或全部整合到单个单元中。这样的整合将带来若干好处，包括减小成本、改善可靠性、减小尺寸和质量以及减小功耗。

优选地，处理装置适合于导致(一个或多个)光发射器(当存在时)切换使得单个多路复用光检测器可以检测选定波长的光。优选地，处理装置适合于允许从(一个或多个)光检测器采集电信号持续一段时间，该这段时间内没有光从(一个或多个)光发射器发射，从而允许信号的进一步校准。

优选地，处理装置适合于：

控制和接收来自设备中的(一个或多个)传感器的电信号；

分析来自(一个或多个)传感器的电信号以便确定BP，以及优选地，其它诊断信息；或

控制显示装置(如果有的话)以便将测量的结果传送到用户。

处理装置也可以适合于接收和处理来自数据输入装置(如果有的话)的电信号。

优选地，在两阶段测量周期的初始阶段期间执行与动脉定位关联的活动。在初始阶段中，PHHM进行定位动脉的测量和/或保证后续阶段将精确和充分的其它测量，例如近似地确定SBP和DBP。在第二阶段中，PHHM进行精确测量。

优选地，处理装置包括一个或多个存储装置(如闪速存储器)以便存储从(一个或多个)传感器接收和/或从数据输入装置输入的电信号和从接收到的信号导出的任何电信号。特别地，存储装置优选地被提供用于存储由处理装置导出的每个受试者的历史BP数据。

处理装置也可以适合于优选地经由互联网无线地与远程计算机通信以允许进一步分析、归档和/或传送处理装置的输出。

优选地，处理装置适合于有利地经由显示装置(如果有的话)将听觉或视觉指示提供给用户以使用户能够最佳地使用设备。这包括改变施加到身体部分的力以覆盖足够宽的压力范围从而提供良好拟合到数学方程的指示。例如，如果阻断装置在心脏收缩期间还未足够用力地压靠在身体部分上以完全阻断动脉，则装置可以设计成向用户发出更用力地按压在敞开表面上的指示(反之亦然)使得可以采集所需的电信号。在该情况下，优选的是处理装置适合于使得指示是互动的并且基于从(一个或多个)传感器接收的信号，其可以用于确定设备是否处于最佳位置或正在正确地使用。

本发明的方面的任何一个的PHHM也可以包括：用于显示受试者的SBP和/或DBP的测量结果的显示装置；和/或用于传输受试者的SBP和/或DBP的测量结果的通信装置；和/或用于存储受试者的SBP和/或DBP的测量结果的存储装置。如果有的话，存储装置也可以存储发送到处理装置或由处理装置生成的其它数据。

本发明的方面的任何一个的PHHM也可以包括数据输入装置，其适合于由用户操作使得用户可以将信息输入装置中。数据输入装置可以是小键盘或触摸屏。数据输入装置可以用于输入用于识别受试者或其他用户的数据使得不同受试者和/或用户可以使用该装置。可以通过数据输入装置的使用输入的数据可以包括，但不限于：受试者的身高、体重、腰围、手指直径和年龄。

PHHM的操作

通过保持阻断装置抵靠身体部分(如手指)或保持身体部分抵靠阻断装置并且改变由身体部分施加到阻断装置或由阻断装置施加到身体部分的力以获得从低于DBP到高于SBP的身体部分中的压力范围而操作PHHM。当身体部分和阻断装置之间的相互作用的力正在变化时，装置中的(一个或多个)传感器被接通并且由(一个或多个)传感器生成的电信号由处理装置接收和处理。

不同于常规的血压测量法，可以以任何顺序在压力范围内检测流动并且数据拟合到数学方程。

电信号的分析

从光学、压力和电传感器接收的典型电信号的波形在附图的图12中显示。处理装置从这些传感器提取的主信号是心脏收缩期间的吸收的变化(来自光学传感器)和在心脏收缩和心脏舒张时的瞬时测量压力(来自压力传感器)。根据这些，其适合于计算作为压力的函数的光信号的变化的估计值。优选地，处理装置适合于使用由电传感器检测到的事件的定时来确定检测光和压力信号中的事件的一个或多个时间。

光信号的变化已显示与动脉的管腔面积近似地成比例。管腔面积和压力之间的关系被称为动脉光/压力曲线(AOPC)。

为了解释AOPC的形式，必须考虑动脉行为如何。管腔面积和压力之间的关系如图13中所示，其中TMP是跨壁压力，其是动脉中的瞬时压力减去外部施加压力(EAP)，所述外部施加压力是由阻断装置生成并且由压力传感器测量的压力。这样的曲线已由若干研究者报告，例如Drzewiecki等人的“Theory of the oscillometric maximum and the systolicand diastolic detection ratios”，Annals of Biomedical Engineering，1994，22，88-96，以及Langeworters等人的“Pressure-diameter relationships of segments ofhuman finger arteries”Clin.Phys.Physiol.Meas.，1986，7，43-55，两者使用代表性动脉的体外测量。

在施加压力小于DBP的情况下，动脉在脉搏周期期间始终保持敞开。当内部和外部之间的压力差升高时，与光学传感器所产生的电信号近似地成比例的管腔面积的变化由动脉壁的拉伸导致。在施加压力大于DBP并且小于SBP的情况下，动脉在每次脉搏期间萎陷并且当敞开时拉伸，与前面的情况中一样。当施加压力大于SBP时，动脉在脉搏周期期间始终保持闭合。这在图14中示出。

通过将光信号的测量值拟合到AOPC的参数表示找到AOPC的定量形式，例如由Langeworters等人(在上述引文中)建议的。AOPC的参数也可以通过来自脉搏波速度的动脉硬度的估计获悉，脉搏波速度从脉搏波转移时间导出，脉搏波转移时间又与电信号的峰值和光信号的峰值之间的时间间隔相关。该技术由Padilla(在上述引文中)详细地描述。

对应于图14中标记D…S的线的两端的DBP和SBP的每一个处的AOPC的幅度针对EAP进行绘制以给出图15中所示的形式的曲线。该图显示对于SBP＝150mmHg和DBP＝80mmHg的模拟。SDB和DBP分别由箭头“S”和“D”标记。图16显示该曲线的测量版。处理算法使用曲线拟合程序以高精度估计DBP和/或SBP。特别地，在DBP处有清楚可见的过渡，由所有其它无创血压计进行的测量缺少该特征。

由处理装置接收的电信号还可以被分析以提取脉搏周期期间的压力波形的估计。优选地，该分析使用两种独立方法之一或两者：压力亏缺法和脉搏定时法。

压力亏缺法采用动脉内的压力与阻断装置所施加的压力(EAP)和动脉壁中的张力所导致的压力(TMP)的总和之间的瞬时平衡。光信号的测量值用于从AOPC找到相应的TMP。然后通过将TMP加入测量瞬时EAP找到瞬时动脉压力。图17中的曲线显示这样的计算的结果。

脉搏定时法确定脉搏周期期间光信号从大信号(小吸收)变化到小信号(大吸收)并且返回的时间，每次相对于电信号的峰值的时间被测量。当其中的压力超过由阻断装置施加的压力时动脉敞开并且当压力下降到低于它时动脉萎陷。在这些事件时由阻断装置施加的压力允许在脉搏周期期间绘制瞬时压力。

优选地，从这些方法之一或两者导出的瞬时压力波然后用于建模脉搏波从身体部分的反射的影响，这又可以用于估计身体的其它部分处的压力，所述部分包括但不限于手腕、上臂和主动脉(例如，参见Stergiopolus等人,“Physical basis of pressuretransfer from periphery to aorta:a model-based study”Am.J.Physiol.,1998,274,H1386-H1392)。

优选地，用于分析数据的模型利用由受试者提供的信息，如身高、体重、腰围、手指直径和年龄。

还可以通过使用其它测量结果进一步改善血压的估计值。脉搏波速度可以用于进行血压的直接独立估计，如Padilla(在上述引文中)详细地所述，其又引用来自1995年的类似主题的前期工作以及2000年的其具体用于估计BP。在1999年2月2日公开的美国专利No.5,865,755中描述了该技术。一旦找到AOPC的形式，能够计算脉搏周期期间的瞬时压力。这允许PHHM执行眼压计的功能。它也允许在一个周期内进行SBP和DBP的快速估计，因此允许血压的逐搏监测。

在分析的另一方面中，众所周知呼吸调节心搏的定时，ECG信号的幅度，平均和脉搏血压，并且也可能调节脉搏波速度。该分析采用所有这些进行若干独立测量，使用：独立地从光学传感器的红和红外通道和从电传感器导出的脉搏周期，所述光和电信号之间的相位差，PPG信号的幅度和平均值以及ECG信号的幅度。所有这些可能遭受噪声或不精确。独立地分析每一个以确定其质量，所述质量使用诸如周期的可重复性和信噪比的参数进行衡量。通过包括质量超过经验确定的阈值的全部，独立测量值然后组合以给出呼吸率和深度的稳健估计。

与血压相关的信号的数据分析的一些或全部可以在远程计算机上进行。这允许提供更苛刻的计算，例如找到AOPC和使PHHM能够用作眼压计所需的分析。与远程计算机的通信也允许归档结果，并且如果用户这样指示，则将结果电子地传送到第三方，例如用户的私人医生、医疗专家或医疗或人寿保险公司。

在从属权利要求中限定本发明的方面的另外方面。本文中公开的本发明的各方面可以以任何组合被使用。

附图说明

现在将通过例子仅仅参考附图描述本发明的多个实施例。应当清楚地理解仅仅作为举例说明提供以下描述并且本发明的范围不限于该描述；相反地，本发明的范围在附带的权利要求中被叙述。

在附图中：

图1显示由电传感器采集的一般化的经放大和经滤波的信号；

图2示意性地显示从PPG传感器采集的含氧血液信号(顶线)、脱氧血液信号(中线)和环境光信号(底线)的变化；

图3显示由声传感器采集的心脏的“扑通”搏动的典型信号波形；

图4从图3的声信号导出的包络线；

图5和6显示根据本发明的实施例的PHHM；

图7显示可用作如本文中公开的血液阻断装置的一部分的鞍形表面；

图8和9显示光发射器和/或光检测器的可能配置；

图10显示动态压力装置；

图11显示用于估计PHHCD相对于受试者的眼睛的高度的几何形状；

图12显示由光学、压力和电传感器产生的典型信号；

图13显示从图12中所示的电信号导出的BP测量结果的图示；

图14示出在外部施加压力(EAP)的各值处的图13的曲线上的从心脏舒张到心脏收缩的动脉压力的范围；

图15显示理论动脉光/压力曲线(AOPC)；

图16显示测量AOPC；

图17显示与测量光信号相比的重建动脉压力波；

图18显示适合于根据本发明操作的手机；

图19显示根据本发明的PHHM的一个实施例的简图；

图20显示受试者抓握计算机定点装置(“鼠标”)的方式；

图21显示通过受试者的手指和计算机定点装置的横截面；

图22显示具有整合在其中的PHHM的部件的模块的表示；

图23显示类似于图22中所示的不同形状的模块；以及

图24显示包括包含在PHHCD内的PHHM的元件的模块。

具体实施方式

PHHM的所有示出实施例包括一个或多个电子部件(未显示)，所述电子部件可以包括：一个或多个压力传感器，一个或多个模数转换器，一个或多个温度传感器，唯一识别器以及到PHHCD(如手机)的电子电路的接口。所有传感器和这些部件优选地内装在尺寸典型为10mm x 6mm x4mm的单个模块中。模块适合于安装在手机的顶角中，如图18中所示。模块150代替手机151中的通/断开关，并且经由手机的屏幕152通知用户。

图19显示根据本发明的PHHM的一个实施例的简图，所述PHHM包括外壳191，所述外壳包括呈部分圆形敞开表面192的形式的血流阻断装置，其具有大约10mm的宽度和大约3mm的深度。压力传感器193(在该情况下为压力响应装置)位于敞开表面192的中心中。处理装置194连接到压力传感器(193)并且连接到一个和多个光发射器195、一个或多个光检测器197和形成电传感器的一部分的电极196。独立电缆延伸到形成电传感器的另一部分的第二电极198。示出的PHHM包括呈触摸屏190的形式的数据输入装置，其通过电缆199连接到处理装置。替代地，可以通过无线系统(如蓝牙)连接触摸屏。触摸屏190可以由用户(受试者或健康护理专家)使用以启动PHHM和输入个人数据或识别数据，如个人识别号。

图20显示受试者抓握计算机定点装置(“鼠标”)的方式。图21显示通过受试者的手指和计算机定点装置的横截面，其中有食指212、中指213、无名指214和小指215。PHHM的传感器216包含在定点装置的主体中并且食指靠置在它们上。

图22显示具有整合在其中的PHHM的部件的模块的表示，其可以由他人包含到他们的产品中。图22a显示横截面并且图22b显示模块的平面图，其旨在用于身体部分是手指的情形并且包含本发明的方面。模块的长度为大约10mm。模块包括外壳221，其具有将模块连接到另一设备的电连接器222，嵌入凝胶224中的压力传感器223，红外和可见光发光二极管105以及光检测器226。它们经由窗口227和228接近身体部分。模块包括呈敞开表面229的形式的阻断装置，手指压靠在其上。模块包括ASIC220和显示为独立于ASIC的装置的测辐射热温度传感器231。替代地，它可以被包含作为相同ASIC的一部分。测辐射热温度传感器231具有在模块的侧部中的窗口232。模块包括当其压靠在敞开表面229上时适合于由身体部分接触的两个电极223。未显示适合于与另一身体部分进行接触的另外的电极。

图23显示类似于图22中所示、但是成形为用于身体部分是手腕的情形的不同形状的模块。

图24显示包括包含在PHHCD(如手机)内的PHHM的元件的模块。图24显示可能的布置，其中模块241位于这样的位置，在所述位置通/断开关将通常处于PHHCD中。PHHCD包括触摸屏显示器242和用于电传感器的第三电极243。