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使用听力设备和APP的心率测量

文献发布时间:2023-06-19 16:08:01



技术领域

本公开涉及在电子设备中执行的用于监测第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置的听力设备、系统、应用和方法。第一生理传感器布置在听力设备中。听力设备中的第一生理传感器被配置为监测佩戴听力设备的用户的心脏活动,例如心率。

背景技术

听力设备可以由用户佩戴以允许用户接收音频信号。听力设备可以是补偿用户听力损失的助听器。具有听力障碍的老年人可以使用助听器。有时老年人还患有其他疾病,例如心脏病。如果一个人患有心脏病,则监测他/她的心率对这个人而言可能是有利的。可以使用称为心率监测器或传感器的不同设备来监测心率。心率传感器可以在听力设备中实现以用于监测用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的心率。

如果听力设备包括用于测量例如用户耳朵内的心率的心率传感器,则将心率传感器正确放置在耳朵内以便可以在耳朵内进行正确的心率测量是重要的或者甚至是必要的。

然而,听力设备用户可能难以将包括心率传感器的听力设备正确放置在耳朵内以获得合适的心率监测。

因此,需要用于帮助用户正确地将包括心率传感器的听力设备放置在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的改进的系统和方法。

发明内容

公开了一种电子设备中的方法。该方法用于监测第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置。第一生理传感器布置在听力设备中。听力设备中的第一生理传感器被配置为监测佩戴听力设备的用户的心率。电子设备与听力设备连接。该方法包括在电子设备处,从第一生理传感器接收第一生理传感器数据。该方法包括在电子设备处,从设置在外部设备中的第二生理传感器接收第二生理传感器数据,其中外部设备被配置为使用第二生理传感器检测用户的心率。该方法包括在电子设备处,将来自第一生理传感器的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器的第二生理传感器数据进行比较。该方法包括在电子设备处,确定第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配。该方法包括在电子设备处,根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配的确定,基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置参考生理传感器数据。该方法包括在电子设备处,根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配的确定,提供关于调整第一生理传感器在用户耳朵内的位置的通知。

该方法的优点在于,其可以用于帮助用户正确地放置包括用于测量用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的心率的传感器的听力设备。如果听力设备包括用于测量用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的心率的心率传感器,则将心率传感器正确放置在耳朵内/耳朵上/耳朵处以便能够在耳朵内/耳朵上/耳朵处进行正确的心率测量是重要的或者甚至是必要的。由于听力设备用户很难将包括心率传感器的听力设备正确地放置在他/她的耳朵内/耳朵上/耳朵处以获得合适的心率监测,因此该方法的优点在于其提供了对心率传感器在耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置的监测。

该方法用于监测第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置。该方法的优点在于,监测包括确定第一生理传感器是否正确地放置在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处。监测可以包括对用户的心率进行测量。该方法可以包括确定生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的拟合质量。它的一个优点是通过该方法可以建议用户改变生理传感器在耳朵内/耳朵上/耳朵处的方向/位置。

第一生理传感器布置在听力设备中。听力设备中的第一生理传感器被配置为监测佩戴听力设备的用户的心率。心率也可以被称为脉搏,并且可以以光电体积描记信号的形式监测该心率。当心率等于或接近在任何外围点测量的脉搏时,第一生理传感器可以是被配置为检测组织微血管床中的代表用户心率的血容量变化的传感器。第一生理传感器可以是光电体积描记(PPG)传感器。

用听力设备实现被配置为监测用户心率的第一生理传感器是有利的,因为已经是听力设备用户的用户例如由于听力设备补偿的听力损失,将在一个设备中即在听力设备中获得听力损失补偿和心率监测的益处。

有利的是,通过监测第一生理传感器在用户耳朵内的放置,可以测量第一生理传感器是否正确放置在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处。第一生理传感器应放置在耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确或最佳位置,在该位置第一生理传感器可以获得心率测量值。例如,第一生理传感器应被放置靠近于耳朵的皮肤,例如靠近于耳壁(例如耳道、外耳、外耳皮肤或外耳壁),以便能够获得合适的或最佳可能的心率测量值。因此,有利的是,如果检测到第一生理传感器没有正确放置在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处,则可以通知用户改变第一生理传感器在耳朵内的位置,从而可以实现第一生理传感器的最佳或更好的放置。

有利的是,当第一生理传感器数据与第二生理数据匹配/相似时,则假定第一生理传感器测量正确,从而能够正确监测用户耳朵内的心率。

有利的是,当检测到第一生理传感器正确放置在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处时,则确定用户心率的参考生理传感器数据。这些参考生理传感器数据可以用于检测用户的心率或脉搏是否变得异常或变化超过阈值,在这种情况下,可以通知用户联系医生。

该方法可以包括检测或获得听力设备插入用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的信息。

该方法包括从第一生理传感器接收第一生理传感器数据。第一生理传感器数据指示第一生理传感器信号。通过与听力设备的无线或有线连接,可以在电子设备中接收第一生理传感器数据。从第一生理传感器的光发射器发射的光可以被引导到耳道或耳壁的皮肤,例如外耳或外耳壁的皮肤。一些光可能被组织吸收,一些光可能被散射回到光收发器。由于这种接收到的光的一部分受到血管中脉动血液的影响,因此可以确定心率。

该方法包括从设置在外部设备中的第二生理传感器接收第二生理传感器数据。外部设备被配置为使用第二生理传感器来检测用户的心率。第二生理数据指示第二生理传感器信号。通过与外部设备的无线或有线连接,可以在电子设备中接收第二生理传感器数据。

第二生理传感器数据可以从与获得第一生理传感器数据的位置不同的用户身体或皮肤上的物理点或部分或位置获得。在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处获得第一生理传感器数据。第二生理传感器数据可以例如在用户的胸部或手腕或手指处获得。第一生理传感器数据和第二生理传感器数据被配置为同时检测。

外部设备可以是电子设备,例如智能手机、平板电脑、pc、计算机等,在这种情况下电子设备被配置为获得用户的第二生理传感器数据。

当外部设备是电子设备时,第二生理传感器设置在电子设备中。电子设备可以是智能手机,并且第二生理传感器可以包括智能手机的相机镜头和LED光源。第二生理传感器可以被配置为当用户将他/她的指尖放在相机镜头和LED光源上时检测用户指尖中的脉搏。

外部设备可以是被配置为获得用户的生理传感器数据的胸带或脉搏表等。胸带被配置为从用户的胸部或胸部皮肤获得生理传感器数据。脉搏表被配置为从用户的手腕或手腕皮肤获得生理传感器数据。胸带和脉搏表通常由用户在进行运动时用来测量他/她自己的心率。

外部设备可以是被配置为获得用户的生理传感器数据的医用手指传感器。医用手指传感器被配置为从用户的手指或手指皮肤获得生理传感器数据。医用手指传感器通常由医院的医生用来测量患者的心率。

该方法包括将来自第一生理传感器的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器的第二生理传感器数据进行比较。可以在电子设备的比较器或处理单元中执行第一生理传感器数据与第二生理传感器数据的比较。

该方法包括确定第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配。匹配可以被理解为每分钟2-3次跳动公差内的匹配。可能没有完全匹配,因为心率是1-10次心跳的平均值。因此,确定用户耳朵内的测量脉冲是否与来自用户的另一个生理传感器的测量脉冲相匹配。如果第一生理传感器数据和第二生理传感器数据相同或相似或对应或在彼此的阈值内,则第一生理传感器数据可以与第二生理传感器数据匹配。

如果第一生理传感器数据和第二生理传感器数据不同或者彼此变化太大,或者彼此变化超过阈值,或者传感器数据中有太多噪声或太多可变性,或者如果第一生理传感器数据和第二生理传感器数据不相同或不相似或者不对应或不在彼此的阈值内,则第一生理传感器数据可能与第二生理传感器数据不匹配。

根据该方法,可以假设如果第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配,则这是因为第一生理传感器没有正确地放置在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处。

根据该方法,可以假设如果第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配,则这是因为第一生理传感器正确地放置在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处。

为了获得可靠的第一生理传感器数据和第二生理传感器数据,在获得(例如接收、确定、检索和/或测量)第一生理传感器数据和第二生理传感器数据时,用户应坐着或躺着不动,即用户不应该移动。因此,如果第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配,则可能是因为听力设备放置错误,或者用户正在移动,例如没有坐着不动,或者用户正在吃东西或说话或嚼口香糖。

该方法可以包括根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配的确定,设置参考生理传感器数据。

参考生理传感器数据可以是用户的静息心率。如果参考生理传感器数据应该是用户的静息心率,则第一生理传感器数据和第二生理传感器数据应该在用户坐着不动或静止而不是移动时获得。

该方法包括根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配的确定,基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置参考生理传感器数据。因此,如果第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配,则设置参考生理传感器数据。

参考生理传感器数据基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据。第一生理传感器数据可以被设置为参考生理传感器数据。第二生理传感器数据可以被设置为参考生理传感器数据。第一生理传感器数据和第二生理传感器数据可以被设置为参考生理传感器数据,例如,如果它们相似或相等。参考生理传感器数据可以是第一生理传感器数据和第二生理传感器数据的组合或混合。

如果使用医用手指传感器作为第二生理传感器,则第二生理传感器数据可以被设置为参考生理传感器数据,因为医用手指传感器可以被认为是精确的PPG设备,从而第二生理传感器被认为执行用户心率的正确测量。如果手指和人静止,则认为PPG传感器是准确的。

心电图(EKG)可以用作第二生理传感器。心电描记法是使用放置在用户皮肤上的电极产生心电图(ECG或EKG),记录心脏的电活动,即电压对时间的曲线图的过程。如果使用EKG作为第二生理传感器,则第二生理传感器数据可以被设置为参考生理传感器数据,因为EKG可以被认为是精确的心率设备,从而第二生理传感器被认为执行对用户心率的正确测量。

因此,可以假设第二生理传感器数据是正确的,从而由第二生理传感器测量的心率是正确的,即用户的实际/真实心率,因此当第一生理传感器数据与第二生理数据匹配/相似时,则可以假设第一生理传感器测量正确,从而能够正确地监测用户耳朵内的心率。

如果使用胸带、脉搏表或智能手机的相机镜头和LED光源作为第二生理传感器,则第二生理传感器数据可能被认为不太精确,因为这些类型的第二生理传感器可能未被校准。因此,如果使用胸带、脉搏表或智能手机的相机镜头和LED光源作为第二生理传感器,则参考生理传感器数据可以被设置为第一生理传感器数据和第二生理传感器数据的组合或混合。可选地,参考生理传感器数据可以被设置为第一生理传感器数据或第二生理传感器数据。当使用不太精确的第二生理传感器(例如胸带、脉搏表或智能手机的相机镜头和LED光源)时,第二生理传感器数据可能不被认为是正确的,那么从第一生理传感器和第二生理传感器测得的心率值可能在彼此的阈值内,以便进行匹配。

该方法用于监测第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置。对正确放置的监测可以包括比较第一生理传感器数据和第二生理传感器数据的值,以检查或确保这些值彼此足够接近。

对第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置的监测可以包括第一生理传感器和/或第二生理传感器的校准。为了执行校准,该方法包括使用假定具有已知偏差的参考设备。该参考设备可以是第二生理传感器或另一个生理传感器。

该方法包括根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配的确定,提供关于调整第一生理传感器在用户耳朵内的位置的通知。如果第一生理传感器数据和第二生理传感器数据不匹配,则可以假定第一生理传感器没有正确地放置在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处。可以向用户提供通知。该通知可以包括对用户的用于调整第一生理传感器在他/她的耳朵内的位置的指令。第一生理传感器可以在听力设备中实现,因此对用户的通知可以涉及调整听力设备的位置,由此听力设备中的第一生理传感器也相对于用户耳朵调整位置。该通知的目的是使用户调整第一生理传感器的位置,使得第一生理传感器被正确放置以监测用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的心率。

该通知可以是建议、错误消息和/或指令的形式,以调整第一生理传感器在耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置和/或调整听力设备在耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置。该通知可以包括对用户的指令,以改变听力设备的装配构件,从而获得听力设备在耳朵内的更好装配。该通知可以针对用户或帮助用户使用听力设备的听力保健专业人员(HCP)。该通知可以是显示在电子设备的第一用户界面(例如用户智能手机上的图形用户界面)上的指令,该电子设备连接到听力设备和可选的外部设备。该通知可以是视觉的、音频的和/或触觉的。该通知可以包括视觉、音频和/或触觉通知。

视觉通知可以是文本警告,例如声明“请调整您的听力设备在耳朵内的位置,以改善对心率的监测”。视觉通知可以是文本消息,例如声明“请将您的听力设备进一步推入您的耳道”和/或“请将您的听力设备移动到更靠近耳壁/外耳壁/外耳皮肤”。视觉通知可以包括听力设备的期望方向的图片,例如示出布置有第一生理传感器的听力设备的端部/侧面/表面应指向耳朵内/上的特定耳壁,例如耳道、外耳、外耳皮肤或外耳壁。视觉通知可以显示在电子设备的图形用户界面中。

音频通知可以是提醒用户听力设备以及由此第一生理传感器未正确放置在耳朵内/耳朵上/耳朵处的声音。声音可以是音调或说话的声音。可以从电子设备中的扬声器发送音频通知。

触觉通知可以是提醒用户听力设备以及由此第一生理传感器未正确放置在耳朵内/耳朵上/耳朵处的触觉反馈或振动。触觉通知可以由电子设备中的触觉输出生成器产生。

为了获得可靠的第一生理传感器数据和第二生理传感器数据,当获得(例如接收、确定、检索和/或测量)第一生理传感器数据和第二生理传感器数据时,用户应坐着或躺着不动,即用户不应该移动、说话、吃饭、咀嚼等。

因此,如果第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配,则这可能是因为用户不是坐着不动而是在移动。因此,通知可以包括对用户坐着或躺着不动的指令。

该方法在电子设备中执行。因此,电子设备被配置为执行该方法的步骤。电子设备可以是智能手机、平板电脑、pc、计算机或能够执行计算机实现的方法即执行数据处理、测量、确定、计算等的任何其他电子设备。

电子设备和听力设备被配置为连接,例如电连接,例如无线连接或有线连接。因此,电子设备和听力设备可以彼此电子通信,例如用于与其他装置通信数据和/或电子信号。电子设备和听力设备可以通过蓝牙(BT)、蓝牙低功耗(BLE)、ZigBee、Wi-Fi、WLAN、LAN等无线连接。电子设备和听力设备可以通过有线连接,例如通过USB连接或其他硬件连接。

听力设备可以是用于补偿用户听力损失的助听器。助听器可以是任何助听器,例如耳内式助听器,例如耳道式助听器,例如完全耳道式助听器、耳背式助听器、耳内接收器式助听器等。第一生理传感器可以布置在听力设备的耳内单元中/上/处。

耳内助听器通常包括外壳,例如聚合物或塑料外壳,其形状被配置为设置在用户的耳朵内、耳道内或完全在用户的耳道内。耳内助听器的外壳可以包括在佩戴助听器时面向用户耳膜的第一端和在佩戴助听器时面向周围环境的与第一端相对的第二端。外壳可以包括在外壳的第二端中的面板。该面板是封闭助听器外壳的第二端的板或盖。助听器外壳可以在第二端打开,因此面板提供助听器外壳的封闭。面板可以包括助听器的一个或多个部件。面板可以包括电池门。面板可以从助听器外壳上拆卸或移除,例如用于更换电池和/或替换或修理助听器外壳中的其他部件。

听力设备可以包括麦克风,该麦克风被配置为将来自声源的声学声音信号转换成音频信号。音频信号被配置为在处理单元中被处理,以补偿用户的听力损失。经处理的音频信号被配置为由接收器转换成经处理的声学信号。

该方法的另一个优点是,当帮助用户正确放置包括用于测量用户耳朵内的心率的传感器的听力设备时,也可以获得助听器的最佳放置,以便从助听器中的接收器提供最佳的声学信号。

另一个优点是生理传感器可以用于确定听力设备是否完全插入用户的耳朵内。如果听力设备没有插入耳朵内,则可以关闭音频处理以节省电池电量。

听力设备可以包括用于射频通信的一个或多个天线。一个或多个天线可以被配置为在使用期间在第一频率范围内操作,例如在800MHz以上的频率,例如在1GHz以上的频率,例如在2.4GHz的频率,例如在1.5GHz和3GHz之间的频率。因此,第一天线可以被配置为在ISM频带中操作。第一天线可以是能够在这些频率下操作的任何天线,并且第一天线可以是谐振天线,例如单极天线,例如偶极天线等。谐振天线可以具有λ/4或其任意倍数的长度,λ是对应于发射电磁场的波长。

听力设备可以包括一个或多个无线通信单元或无线电。一个或多个无线通信单元被配置为无线数据通信,并且在这方面与一个或多个天线互连,以用于电磁场的发射和接收。一个或多个无线通信单元中的每个可以包括发射器、接收器、发射器-接收器对,例如收发器、无线电单元等。一个或多个无线通信单元可以被配置为使用本领域技术人员已知的任何协议进行通信,包括蓝牙、WLAN标准、制造特定协议,例如定制的接近天线协议,例如专有协议,例如低功率无线通信协议、RF通信协议、磁感应协议等。一个或多个无线通信单元可以被配置为使用相同的通信协议或相同类型的通信协议进行通信,或者一个或多个无线通信单元可以被配置为使用不同的通信协议进行通信。

还公开了一种系统,其包括听力设备和被配置为在电子设备中安装/运行的应用。听力设备可以是上面或下面公开的。该应用被配置为:

-从第一生理传感器接收第一生理传感器数据;

-从设置在外部设备中的第二生理传感器接收第二生理传感器数据,其中外部设备被配置为使用第二生理传感器检测用户的心率;

-将来自第一生理传感器的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器的第二生理传感器数据进行比较;

-确定第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配;

-根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配的确定,基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置参考生理传感器数据;

-根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配的确定,提供关于调整第一生理传感器在用户耳朵内的位置的通知。

还公开了一种被配置为在电子设备中安装/运行的应用。该应用用于监测第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置。第一生理传感器布置在听力设备中。听力设备中的第一生理传感器被配置为监测佩戴听力设备的用户的心率。电子设备和听力设备被配置为连接。电子设备中的应用被配置为:

-从第一生理传感器接收第一生理传感器数据;

-从设置在外部设备中的第二生理传感器接收第二生理传感器数据,其中外部设备被配置为使用第二生理传感器检测用户的心率;

-将来自第一生理传感器的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器的第二生理传感器数据进行比较;

-确定第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配;

-根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配的确定,基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置参考生理传感器数据;

-根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配的确定,提供关于调整第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置的通知。

还公开了一种计算机实现的方法,其包括在电子设备中执行的以上结合方法所公开的步骤,用于监控第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置。

还公开了一种数据处理装置/设备/系统,其包括用于执行权利要求1的方法的装置。

还公开了一种包括指令的计算机程序产品,当由计算机执行程序时,该指令使计算机执行权利要求1的方法。

还公开了一种包括指令的计算机可读存储介质,该指令在由计算机执行时使计算机执行权利要求1的方法。

在一些实施例中,该方法包括:

在提供关于调整第一生理传感器的位置的通知之后:

-从第一生理传感器接收另外的第一生理传感器数据;

-将来自第一生理传感器的另外的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器的第二生理传感器数据进行比较,以及

当确定第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配时,则基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置参考生理传感器数据。

接收第一生理传感器数据并与第二生理传感器数据进行比较以及确定数据是否匹配的方法可以是重复一次或多次直到确定第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配的迭代过程。在每次重复这些方法步骤时,可以通知用户调整第一生理传感器在他/她的耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置,以便获得第一生理传感器的更好位置,从而可以获得可靠的第一生理传感器数据。

在一些实施例中,第一生理传感器是光电体积描记(PPG)传感器。光电体积描记图是光学获得的体积描记图,可以用于检测组织的微血管床中的血容量变化。可以通过使用脉搏血氧计获得光电体积描记图,该脉搏血氧计照亮皮肤并测量光吸收的变化。传统的脉搏血氧计监测皮肤的真皮和皮下组织的血液灌注。在每个心动周期中,心脏将血液泵送到外周。尽管这种压力脉冲在到达皮肤时有所减弱,但是它足以使皮下组织中的动脉和小动脉扩张。如果在不挤压皮肤的情况下附接脉搏血氧仪,则也可以从静脉丛中看到压力脉搏,作为小的次级峰值。通过用来自发光二极管(LED)的光照射皮肤,然后测量透射或反射到光电二极管的光量,可以检测由压力脉冲引起的体积变化。这个系统是PPG传感器。每个心动周期都表现为一个峰值。由于流向皮肤的血液可以由多个其他生理系统调节,因此PPG传感器也可以用于监测呼吸、血容量不足和其他血液循环状况。

此外,光电体积描记波形的形状可以因用户/人而异,并且可以随着PPG传感器附接的位置和方式而变化。光电体积描记图可以从透射吸收(如在指尖)或反射中获得。在PPG传感器中,光可以传输到用户的皮肤或者从用户的皮肤传输。

在一些实施例中,该方法包括基于参考生理传感器数据确定用户的静息心率值。静息心率值可以等于或对应于参考生理传感器数据。静息心率值可以定义为每分钟60至100次。

在一些实施例中,该方法包括基于听力设备中的第一生理传感器何时监测到佩戴听力设备的用户的当前心率不同于静息心率值来检测异常的心脏状况。可以在预定时间段内监测用户的当前心率。检测用户的当前心率是否不同于静息心率值可以通过检测当前心率是否与静息心率值相差预定阈值来实现。

记录用户的静息心率值是有利的,因为由此可以检测异常的心脏状况。例如,如果心率值不同于静息心率值,则可以检测到异常的心脏状况。异常的心脏状况例如可以是心律失常,诸如心房颤动。心房颤动是常见的心律失常,也是中风的主要危险因素。在心房颤动中,心率可能是每分钟100至175次。不规则的脉搏(即心率)被用作心律失常的指示。

在一些实施例中,该方法包括基于第一生理传感器数据检测第一心率变异性(HRV)数据和/或基于第二生理传感器数据检测第二心率变异性(HRV)数据。

在一些实施例中,确定第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配包括将第一心率变异性(HRV)数据与第二心率变异性(HRV)数据进行比较。如果在第一传感器数据与第二传感器数据之间有太多的噪声或可变性,则它们不匹配。检测或确定第一和/或第二心率变异性(HRV)是有利的,因为心率变异性(HRV)检测用于确定心率测量的质量。因此,心率变异性(HRV)是从测量的心率得出的。

在一些实施例中,听力设备包括陀螺仪传感器,并且其中该方法包括当设置参考生理传感器数据时检测陀螺仪传感器的三维(3D)位置,并且将检测到的3D位置设置为该陀螺仪传感器的参考3D位置。当听力设备被插入耳朵时,头部可以处于已知的参考位置。有利的是,以这种方式可以进一步引导用户将第一生理传感器正确地放置在他/她的耳朵内/耳朵上/耳朵处,因为用户因此也具有参考3D位置来帮助放置第一生理传感器。

在一些实施例中,听力设备被配置为监测第一生理传感器的正确放置,以引导用户应将听力设备放置到耳朵中的深度。有利的是,以这种方式可以进一步引导用户将第一生理传感器正确地放置在他/她的耳朵内/耳朵上/耳朵处,因为用户因此也具有参考深度位置来帮助放置第一生理传感器。这可以通过使用来自布置在用户耳朵内的光电检测器的输出信号来执行,其中该信号与反射的电磁(EM)辐射成比例。可以发射电磁辐射,并且可以测量反射的电磁辐射。

在一些实施例中,外部设备是电子设备,由此第二生理传感器设置在电子设备中。因此,外部设备可以是电子设备,例如智能手机。

可替代地,外部设备不是电子设备,在这种情况下,外部设备例如是胸带、脉搏表或医用心率监测器。医用心率监测器可以在医院中使用,并放置在用户的指尖上。外部设备中的第二生理传感器可以通过无线通信(例如BT)或有线通信(例如USB电缆)连接到电子设备。

在一些实施例中,电子设备是智能手机,并且其中第二生理传感器包括智能手机的相机镜头和LED光源,并且其中第二生理传感器被配置为当用户将他/她的指尖放在相机镜头和LED光源上时检测用户指尖中的脉搏。有利的是,第二生理传感器可以设置在电子设备中作为电子设备的相机和电子设备的LED光源,例如作为PPG传感器工作。该方法可以如下。使用安装在智能手机中的软件应用,例如应用程序。启动应用程序。用户将他/她的指尖放在智能手机背面的智能手机相机模块区域中。该模块的LED灯由此被打开,从而照亮用户的指尖。模块的相机开始记录被照亮的指尖的视频。在记录完成后,可以从视频信号中提取外围脉搏波。基于外围脉搏波,可以确定用户的心率。记录可能需要数秒或数分钟,例如少于5秒、少于10秒、少于20秒、少于40秒、少于1分钟、少于2分钟、少于3分钟、少于4分钟或少于5分钟。智能手机可以是iPhone 4S。脉搏波信号可以从记录的视频信号的绿色光谱通道中导出/提取。可以使用带通滤波器对信号进行滤波,该带通滤波器分别具有0.5Hz下截止频率和7Hz上截止频率。心跳检测可以基于脉搏波的形态学和频率分析的组合,并应用于检测所有的心跳间间期(BBI)。从提取的BBI时间序列中,可以计算表示心律变异性的指数,并就其区分心房颤动(AF)和(窦性节律)SR的能力进行分析。对于该分析,使用自适应方差估计算法,可以消除早搏和其他干扰,并且可以替换BBI时间序列上的对应点。

参见例如以下文章:

David D.McManus,Ki.H.Chon等人:“在心房颤动患者中使用iPhone 4S检测不规则脉搏的新应用(A novel application for the detection of an irregular pulseusing and iPhone 4S in patients with atrial fibrillation)”,Journal of HeartRhythm Society 2012(《心律学会杂志》2012年)。

Lian Krivoshei等人:“心房颤动的智能检测(Smart detection of atrialfibrillation)”,Europace(2017),753-757(欧洲空间(2017)753-757)。

在一些实施例中,听力设备中的第一PPG传感器是包括光发射器和光检测器的光学传感器,并且其中听力设备包括主体,该主体包括窗口装置,由光发射器发射的光被配置为透过该窗口装置。

在一些实施例中,听力设备中的第一PPG传感器是包括光发射器和光检测器的光学传感器,并且其中听力设备包括主体,该主体包括第一窗口和第二窗口,由光发射器发射的光被配置为通过第一窗口传输到耳朵的皮肤,由光发射器发射的光从耳朵皮肤的反射被配置为通过第二窗口传输到光检测器。

听力设备的第一生理传感器(例如心率传感器或PPG传感器)可以包括光发射器和光检测器。光发射器和光检测器可以布置在PPG传感器内的两个分开的腔中,例如光发射器和光检测器可以由PPG传感器内的壁分开。从光发射器发射的光被引导到耳壁的皮肤,例如外耳壁或耳道的皮肤。一些光可能被组织吸收,一些光可能被散射回到光收发器。由于一些接收到的光受到血管中脉动血液的影响,因此可以确定心率。光检测器可以将反向散射光转换成信号,其中只有该信号的一小部分代表心率。由于用户移动而产生的抖动可能对信号造成大量噪声。然而,运动传感器,例如听力设备中的惯性测量单元(IMU)可以用于确定要减去的噪声信号,以便获得可靠的心率信号。惯性测量单元可以是加速度计。在所有情况下,重要的是获得良好且明确的光感测。

窗口装置可以包括第三窗口,由另外的光发射器发射的光被配置为通过该第三窗口传输到耳道的皮肤。该另外的光发射器可以布置在PPG传感器内的第三分离腔中。窗口装置可以由阻挡可见光但允许近红外光的材料制成。窗口装置可以各自布置在主体的指向不同方向的不同壁部分上。第一窗口和/或第三窗口可以布置在与布置有第二窗口的壁部分平行和/或相对的壁部分上。第一窗口和/或第三窗口可以布置在与布置有第二窗口的壁部分垂直和/或相邻的壁部分上。一个或多个窗口装置可以邻接耳壁的皮肤,使得没有环境光进入第二窗口并干扰检测/感测的信号。

根据一方面,公开了一种包括第一生理传感器的听力设备,该第一生理传感器被配置为监测佩戴该听力设备的用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处的心率,其中该听力设备被配置为与电子设备连接,并且其中该听力设备被配置为将至少第一生理传感器数据从第一生理传感器传输到电子设备,以用于监测第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置。

本发明涉及不同的方面,包括上文和下文所述的方法以及相应的系统、应用、电子设备、听力设备、方法、设备、网络、套件、用途和/或产品装置,每个都产生结合首先提到的方面描述的益处和优点中的一个或多个,并且每个都具有与结合首先提到的方面描述和/或在所附权利要求中公开的实施例对应的一个或多个实施例。

附图说明

通过下面参照附图对其示例性实施例的详细描述,上述和其他特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见,其中:

图1示意性地示出被配置为在电子设备中执行的方法的示例。

图2示意性示出具有第一生理传感器的听力设备的框图。

图3a和图3b示意性地示出系统、听力设备、电子设备、外部设备以及被配置为在电子设备中执行的方法的示例。

图4a、图4b和图4c示意性地示出其中电子设备是智能手机并且第二生理传感器包括智能手机的相机镜头和LED光源的示例性实施例。

图5a、图5b和图5c示意性地示出提供关于调整第一生理传感器在用户耳朵内的位置的通知的示例。

图6示意性示出包括第一生理传感器,例如PPG传感器的听力设备。

具体实施方式

在下文中参考附图描述了各种实施例。相同的附图标记始终指代相同的元件。因此,对于每个附图的描述,将不详细描述相同的元件。还应该注意的是,附图只是为了便于描述实施例。它们不旨在作为对所要求保护的发明的详尽描述或者作为对所要求保护的发明的范围的限制。此外,所示实施例不需要具有所示的所有方面或优点。结合特定实施例描述的方面或优点不一定限于该实施例,并且可以在任何其他实施例中实施,即使没有如此示出或者没有如此明确描述。

贯穿全文,相同的附图标记用于相同或对应的部分。

图1示意性地示出被配置为在电子设备中执行的方法100的示例。方法100用于监测第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置。第一生理传感器布置在听力设备诸如助听器中。听力设备中的第一生理传感器被配置为监测佩戴听力设备的用户的心率。电子设备和听力设备被配置为连接。方法100包括在电子设备处,从第一生理传感器接收102第一生理传感器数据。该方法包括在电子设备处,从设置在外部设备中的第二生理传感器接收104第二生理传感器数据,其中外部设备被配置为使用第二生理传感器来检测用户的心率。该方法包括在电子设备处,将来自第一生理传感器的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器的第二生理传感器数据进行比较106。该方法包括在电子设备处,确定108第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配。该方法包括在电子设备处,根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配的确定,基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置110参考生理传感器数据。该方法包括在电子设备处,根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配的确定,提供112关于调整第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置的通知。

当第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配时,则在提供112关于调整第一生理传感器的位置的通知之后,该方法包括从第一生理传感器接收114另外的第一生理传感器数据。该方法包括将来自第一生理传感器的另外的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器的第二生理传感器数据进行比较106。该方法包括确定108另外的第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配。这些步骤106、108、112和114可以重复一次或多次,直到第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配。当确定第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配时;则该方法包括基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置参考生理传感器数据。

图2示意性地示出具有第一生理传感器41的听力设备1(例如助听器)的框图。第一生理传感器41可以被配置为放置在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处。第一生理传感器41可以被配置为放置在用户的耳道中。第一生理传感器41可以是PPG传感器。听力设备1包括麦克风42,用于接收输入信号并将其转换成音频信号。音频信号被提供给处理单元44,用于处理音频信号并提供经处理的输出信号以补偿听力设备1的用户的听力损失。接收器46连接到处理单元44的输出端,用于将经处理的输出信号转换成输出声音信号,例如经修改以补偿用户听力损伤的信号20。典型地,接收器46包括换能器,并且接收器46通常被称为扬声器。处理单元44可以包括诸如放大器、压缩器、降噪系统等元件。听力设备1包括第一生理传感器41。听力设备1还可以包括用于无线数据通信的无线通信单元48,该无线通信单元48与用于发射和接收电磁场的天线结构50互连。无线通信单元48(例如无线电或收发器)连接到处理单元44和天线结构50,以用于与电子设备、外部设备或通常在双耳听力系统中的另一听力设备(例如位于用户的另一耳朵内/耳朵上/耳朵处的另一助听器)通信。听力设备1可以包括两个或更多个天线结构。第一天线可以用于连接到电子设备,例如用户的智能手机。第二天线可以用于与另一听力设备(例如助听器)连接。第三天线可以用于与包括第二生理传感器的外部设备(例如胸带、脉搏表或诸如附接到用户手指的医用心率监测器)连接,以检测用户的心率。

听力设备1可以是耳后听力设备,并且可以被设置为耳后模块。听力设备1可以是耳内听力设备,并且可以被设置为耳内模块。可替代地,听力设备1的部分可以设置在耳后模块中,而其他部分(诸如接收器46)可以设置在耳内模块中。

图3a示意性示出系统60、听力设备1、电子设备70、外部设备80以及被配置为在电子设备70中执行的方法的示例。该方法用于监测第一生理传感器41在用户52的耳朵内/耳朵上/耳朵处的正确放置。第一生理传感器41布置在听力设备1中。听力设备1中的第一生理传感器41被配置为监测佩戴听力设备1的用户52的心率。电子设备70和听力设备1被配置为例如通过蓝牙(BT)无线连接54。该方法包括在电子设备70处,从第一生理传感器41接收第一生理传感器数据。该方法包括在电子设备70处,从设置在外部设备80中的第二生理传感器56接收第二生理传感器数据,其中外部设备80被配置为使用第二生理传感器56来检测用户52的心率。电子设备70和外部设备80被配置为例如通过蓝牙(BT)无线连接54。该方法包括在电子设备70处,将来自第一生理传感器41的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器56的第二生理传感器数据进行比较。该方法包括在电子设备70处,确定第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配。该方法包括在电子设备70处,根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据匹配的确定,基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置参考生理传感器数据。该方法包括在电子设备70处,根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配的确定,提供关于调整第一生理传感器41在用户52的耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置的通知58。

可以使用安装在电子设备70中的软件应用,例如应用程序。启动应用程序。该应用程序开始监听和/或请求来自听力设备1的第一生理传感器数据和来自外部设备80的第二生理传感器数据。当软件应用接收到第一生理传感器数据和第二生理传感器数据时,软件应用可以启动上述方法。

第二生理传感器数据可以从与获得第一生理传感器数据的位置不同的用户52的身体或皮肤上的物理点或部分或位置获得。在用户52的耳朵内/耳朵上/耳朵处获得第一生理传感器数据。第二生理传感器数据可以例如在用户52的胸部或手腕或手指处获得。第一生理传感器数据和第二生理传感器数据被配置为同时检测。

图3a示出其中外部设备80可以是被配置为获得用户的生理传感器数据的脉搏表或医用手指传感器的示例性实施例。脉搏表被配置为从用户的手腕或手腕皮肤获得生理传感器数据。

外部设备80可以是被配置为获得用户52的生理传感器数据的医用手指传感器。医用手指传感器被配置为从用户的手指或手指皮肤获得生理传感器数据。医用手指传感器通常由医院的医生用来测量患者的心率。

可替代地,外部设备80可以是被配置为从用户的胸部或胸部皮肤获得生理传感器数据的胸带。胸带和脉搏表通常由用户在进行运动时用来测量他/她自己的心率。

图3b示出以下示例性实施例:外部设备80可以是电子设备70,例如智能手机、平板电脑、pc、计算机等,在这种情况下,电子设备70被配置为获得用户52的第二生理传感器数据。

当外部设备80是电子设备70时,第二生理传感器56设置在电子设备70中。电子设备70可以是智能手机,并且第二生理传感器56可以包括电子设备70(例如智能手机)的相机镜头和LED光源,参见图4a、图4b和图4c。第二生理传感器56可以被配置为当用户52将他/她的指尖放在相机镜头和LED光源上时检测用户指尖中的脉搏,参见图4a、图4b和图4c。

图4a、图4b和图4c示意性地示出其中电子设备70是智能手机,并且第二生理传感器56包括智能手机70的相机镜头72和LED光源74的示例性实施例。第二生理传感器56被配置为当用户52将他/她的指尖62放在相机镜头72和LED光源74上时,检测用户52的指尖62中的脉搏。当电子设备70的相机72和电子设备70的LED光源74作为例如PPG传感器工作时,第二生理传感器56因此可以设置在电子设备70中。用于检测第二生理传感器数据的方法可以如下。使用安装在智能手机70中的软件应用,例如应用程序。启动应用程序。该应用程序开始监听和/或请求来自听力设备1的第一生理传感器数据和来自电子设备70的第二生理传感器数据。用户52将他/她的指尖62放在智能手机70的相机模块76的区域中。相机模块76包括LED光源74和相机镜头72。相机模块76可以放置在智能手机70的后侧。相机模块76的LED灯74由此打开,从而照亮用户的指尖62。通过相机镜头72,相机模块76开始记录被照亮的指尖62的视频。在记录完成后,可以从视频信号中提取外围脉搏波。基于该外围脉搏波,可以确定用户52的心率。记录可能需要数秒或数分钟,例如少于5秒、少于10秒、少于20秒、少于40秒、少于1分钟、少于2分钟、少于3分钟、少于4分钟或少于5分钟。智能手机70可以是iPhone 4S。脉搏波信号可以从记录的视频信号的绿色光谱通道中导出/提取。可以使用带通滤波器对信号进行滤波,该带通滤波器分别具有0.5Hz下截止频率和7Hz上截止频率。心跳检测可以基于脉搏波的形态学和频率分析的组合,并应用于检测所有的心跳间间期(BBI)。从提取的BBI时间序列中,可以计算表示心律变异性的指数,并就其区分心房颤动(AF)和(窦性节律)SR的能力进行分析。对于该分析,使用自适应方差估计算法,可以消除早搏和其他干扰,并且可以替换BBI时间序列上的对应点。当软件应用接收到第一生理传感器数据和第二生理传感器数据时,软件应用可以启动图1所描述的方法100。

图5a、图5b和图5c示意性地示出提供关于调整第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置的通知58(也称为58a、58b和58c)的示例。电子设备70中的方法包括根据对第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配的确定,提供关于调整第一生理传感器在用户耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置的通知58。如果第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配,则可以假设第一生理传感器没有正确地放置在用户的耳朵内/耳朵上/耳朵处。可以向用户提供电子设备70中的通知58。通知58可以包括对用户的用于调整第一生理传感器在他/她的耳朵内/耳朵上/耳朵处的位置的指令。第一生理传感器可以在听力设备中实现,因此对用户的通知可以涉及调整听力设备的位置,由此听力设备中的第一生理传感器也相对于用户耳朵调整位置。通知58的目的是使用户调整第一生理传感器的位置,使得第一生理传感器被正确地放置以监测用户耳朵内的心率。

通知58可以是建议、错误消息和/或指令的形式,以调整第一生理传感器在耳朵内的位置和/或调整听力设备在耳朵内的位置。通知58可以是对用户的指令,以改变听力设备的装配构件(参见图6),从而获得听力设备在耳朵内的更好装配。通知58可以针对用户或帮助用户使用听力设备的听力保健专业人员(HCP)。通知58可以是电子设备70的第一用户界面(例如用户的智能手机70上的图形用户界面)中的指令58c,电子设备70连接到听力设备。通知58可以是视觉的、音频的和/或触觉的。通知58可以包括视觉、音频和/或触觉通知58。

图5a示出触觉通知58a的示例,触觉通知58a可以是提醒用户听力设备以及由此第一生理传感器未正确放置在耳朵内的触觉反馈或振动。触觉通知58a可以由电子设备70中的触觉输出生成器产生。

图5b示出音频通知58b的示例,音频通知58b可以是提醒用户听力设备以及由此第一生理传感器未正确放置在耳朵内的声音。该声音可以是音调或说话的声音。可以从电子设备70中的扬声器发送音频通知58b。

图5c示出视觉通知58c的示例,视觉通知58c可以是文本警告,例如声明“请调整您的听力设备在耳朵内的位置,以改善对心率的监测”。视觉通知58c可以是文本消息,例如声明“请将您的听力设备进一步推入您的耳道”和/或“请将您的听力设备移动到更靠近耳壁/外耳壁/外耳皮肤”。视觉通知58c可以包括听力设备的期望方向的图片,例如示出布置有第一生理传感器的听力设备的端部/侧面/表面应指向耳朵内的特定耳壁,例如外耳壁或外耳皮肤。视觉通知58c可以显示在电子设备70的图形用户界面中。

为了获得可靠的第一生理传感器数据和第二生理传感器数据,在获得或测量第一生理传感器数据和第二生理传感器数据时,用户应坐着或躺着不动,即用户不应该移动。因此,如果第一生理传感器数据与第二生理传感器数据不匹配,则这可能是因为用户不是坐着不动而是在移动。因此,通知58可以包括对用户坐着或躺着不动的指令。

图6示意性地示出包括第一生理传感器41(未示出)例如PPG传感器的听力设备1。听力设备1包括耳后(BTE)单元82和耳内单元84。在BTE单元82中,可以布置(一个或多个)麦克风42和处理单元44(未示出)。BTE单元82被配置为布置在用户的耳朵后面。电线或电缆或管子86将BTE单元82与耳内单元84连接。耳内单元84可以包括接收器46(未示出)。耳内单元84可以包括装配构件85,例如耳机或帽盖。装配构件85可以覆盖和/或连接到接收器46(未示出)。耳内单元84包括第一生理传感器41。第一生理传感器41被配置为布置在耳道88中,以用于测量第一生理传感器数据。第一生理传感器41可以是测量用户心率的PPG传感器。PPG传感器是包括光发射器(LED)和光检测器的光学传感器。第一生理传感器41包括主体18。主体18包括窗口装置,例如第一窗口8和第二窗口9,由光发射器(LED)发射的光被配置为传输通过第一窗口8,由光发射器(LED)发射的光的反射被配置为通过第二窗口9由光检测器检测。窗口装置8、9可以由阻挡可见光但允许近红外光的材料制成。因此,主体18还包括用于检测来自皮肤的反射光的光检测器。此外,主体18可以包括惯性测量单元(IMU),例如加速度计。

虽然已经示出和描述了特定的特征,但是应当理解,它们并不旨在限制所要求保护的发明,并且对于本领域技术人员显而易见的是,可以在不脱离所要求保护的发明的范围的情况下,进行各种改变和修改。因此,说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的。要求保护的发明旨在涵盖所有的替代、修改和等同物。

附图标记说明

1 听力设备

8 第一窗口

9 第二窗口

18 主体

41 第一生理传感器

42 麦克风

44 处理单元

46 接收器

48 无线通信单元

50 天线结构

52 用户

54 无线连接

56 第二生理传感器

58 通知

60 系统

70 电子设备

72 相机镜头

74 LED光源

76 相机模块

80 外部设备

82 耳后(BTE)单元

84 耳内单元

85 装配构件

86 电缆、电线、管子

88 耳道

100 方法

102 从第一生理传感器接收第一生理传感器数据

104 从第二生理传感器接收第二生理传感器数据

106 将来自第一生理传感器的第一生理传感器数据与来自第二生理传感器的第二生理传感器数据进行比较

108 确定第一生理传感器数据是否与第二生理传感器数据匹配

110 基于第一生理传感器数据和/或第二生理传感器数据设置参考生理传感器数据

112 提供关于调整第一生理传感器在用户耳朵内的位置的通知

114 从第一生理传感器接收另外的第一生理传感器数据

技术分类

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