慢性左心衰疾病状态的实时监测系统和电子设备

技术领域

本发明涉及健康监测技术领域，具体地，涉及慢性左心衰疾病状态的实时监测系统和电子设备。

背景技术

慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure)是各种心脏疾病发展的终末阶段，具有发病率高、致死率高、再住院率高、生活质量低的特点，随着全球老龄化趋势的发展，心衰的发病率和患病率逐年增加，给社会经济带来沉重负担，是严重威胁生命健康的重大疾病。

慢性左心衰竭是指左心室慢性代偿功能不全而发生的心力衰竭，临床上极为常见，以肺循环淤血为主要特征。大多数左心衰患者的典型表现包括：1)劳力性呼吸困难，运动耐力下降出现呼吸困难，即患者稍作运动即气喘吁吁，甚至出现呼吸困难。2)端坐呼吸，一种由于平卧时出现呼吸困难而必须采取的高枕半卧或坐位以解除或减轻呼吸困难的状态。程度较轻的高枕或半卧位时可以改善，严重的必须端坐才能缓解；3)阵发性夜间呼吸困难，典型发作多在夜间熟睡1到2小时后，患者因气急而惊醒被迫坐起，坐起能够缓解。

在现有技术中，早期精确监测左心衰竭的症状是很困难的，尤其是症状轻微的时候，也很容易被患者忽视。而当患者出现明显的运动或休息状态下呼吸困难症状而去就医时，往往意味着左心衰已经发展到较为严重的程度，错过了及早干预，及早治疗的最佳时机。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种慢性左心衰疾病状态的实时监测系统和系统。

根据本发明提供的一种慢性左心衰疾病状态的实时监测系统，包括：

模块M1：接收来自于姿态传感器、声音传感器的采集信号；

模块M2：根据姿态传感器的采集信号得到佩戴者躯干的姿态信息，根据声音传感器的采集信号得到佩戴者的声音信息，其中，所述声音信息包括肺音信息和/或呼吸音信息；

模块M3：根据所述姿态信息、声音信息，对慢性左心衰进行预警提示。

优选地，姿态传感器采集佩戴者胸廓的姿态信号，肺音传感器采集佩戴者胸廓的肺音信息，呼吸音传感器采集佩戴者的呼吸音信息。

优选地，所述姿态信息包括：佩戴者处于坐姿、佩戴者处于卧姿、佩戴者运动状态；其中，所述佩戴者运动状态包括不同运动量的运动；

所述肺音信息包括：肺音正常、肺音变粗、肺音啰音的不同性质和程度；

所述呼吸音信息包括：呼吸频率、呼吸幅度、吸气相时长、呼气相时长、呼吸困难音征。

优选地，所述模块M3包括：

模块M301：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，并根据姿态变化得到运动量的变化关系；

模块M302：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，根据声音信息得到佩戴者姿态变化前后肺音和/或呼吸音的变化关系；

模块M303：根据所述姿态变化，还根据呼吸音和/或肺音的变化关系，对慢性左心衰进行预警提示；或者根据所述运动量的变化关系，还根据呼吸音和/或肺音的变化关系，对慢性左心衰进行预警提示。

优选地，在所述模块M303中：

当佩戴者由坐姿变化为卧姿，计算肺音和/或呼吸音的变化，包括是否出现声音变粗状态，是否出现不同程度的啰音状态，是否出现呼吸频率、幅度改变，是否出现呼吸困难状态这些声音变化，以及计算在卧姿多长时间出现声音变化；且当出现所述声音变化后，佩戴者由卧姿变化为坐姿，所述声音变化有所减轻；则进行提示预警；

当佩戴者处于运动状态时，当计算到肺音和/或呼吸音出现声音变粗状态，或出现不同程度啰音状态，或出现呼吸频率、幅度改变，或出现呼吸困难状态特征时，计算佩戴者的运动强度和时长；若声音变化与运动强度、时长不匹配，则进行提示预警；

当佩戴者处于坐姿持续第一时间段以上，然后进行持续行走或进行持续跑步第二时间段后，当佩戴者的速度低于速度阈值或者佩戴者持续运动时间小于时间阈值时，若根据声音信息得到出现呼吸频率增加幅度大于幅度阈值、声音出现变粗或者出现不同程度啰音，则进行提示预警；其中，所述时间阈值的时长大于第二时间段的时长。

根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现慢性左心衰疾病状态的实时监测方法的步骤；

所述慢性左心衰疾病状态的实时监测方法，包括：

步骤S1：接收来自于姿态传感器、声音传感器的采集信号；

步骤S2：根据姿态传感器的采集信号得到佩戴者躯干的姿态信息，根据声音传感器的采集信号得到佩戴者的声音信息，其中，所述声音信息包括肺音信息和/或呼吸音信息；

步骤S3：根据所述姿态信息、声音信息，对慢性左心衰进行预警提示。

优选地，所述慢性左心衰疾病状态的实时监测方法，其中：

姿态传感器采集佩戴者胸廓的姿态信号，肺音传感器采集佩戴者胸廓的肺音信息，呼吸音传感器采集佩戴者的呼吸音信息；

所述姿态信息包括：佩戴者处于坐姿、佩戴者处于卧姿、佩戴者运动状态；其中，所述佩戴者运动状态包括不同运动量的运动；

所述肺音信息包括：肺音正常、肺音变粗、肺音啰音的不同性质和程度；

所述呼吸音信息包括：呼吸频率、呼吸幅度、吸气相时长、呼气相时长、呼吸困难音征；

所述步骤S3包括：

步骤S301：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，并根据姿态变化得到运动量的变化关系；

步骤S302：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，根据声音信息得到佩戴者姿态变化前后肺音和/或呼吸音的变化关系；

步骤S303：根据所述姿态变化，还根据呼吸音和/或肺音的变化关系，对慢性左心衰进行预警提示；或者根据所述运动量的变化关系，还根据呼吸音和/或肺音的变化关系，对慢性左心衰进行预警提示；

在所述步骤S303中：

当佩戴者由坐姿变化为卧姿，计算肺音和/或呼吸音的变化，包括是否出现声音变粗状态，是否出现不同程度的啰音状态，是否出现呼吸频率、幅度改变，是否出现呼吸困难状态这些声音变化，以及计算在卧姿多长时间出现声音变化；且当出现所述声音变化后，佩戴者由卧姿变化为坐姿，所述声音变化有所减轻；则进行提示预警；

当佩戴者处于运动状态时，当计算到肺音和/或呼吸音出现声音变粗状态，或出现不同程度啰音状态，或出现呼吸频率、幅度改变，或出现呼吸困难状态特征时，计算佩戴者的运动强度和时长；若声音变化与运动强度、时长不匹配，则进行提示预警；

当佩戴者处于坐姿持续第一时间段以上，然后进行持续行走或进行持续跑步第二时间段后，当佩戴者的速度低于速度阈值或者佩戴者持续运动时间小于时间阈值时，若根据声音信息得到出现呼吸频率增加幅度大于幅度阈值、声音出现变粗或者出现不同程度啰音，则进行提示预警；其中，所述时间阈值的时长大于第二时间段的时长。

根据本发明提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现慢性左心衰疾病状态的实时监测方法的步骤；或者，包括姿态传感器、声音传感器、所述的慢性左心衰疾病状态的实时监测系统，其中，姿态传感器、声音传感器向所述慢性左心衰疾病状态的实时监测系统发送采集信号；

所述慢性左心衰疾病状态的实时监测方法，包括：

步骤S1：接收来自于姿态传感器、声音传感器的采集信号；

步骤S2：根据姿态传感器的采集信号得到佩戴者躯干的姿态信息，根据声音传感器的采集信号得到佩戴者的声音信息，其中，所述声音信息包括肺音信息和/或呼吸音信息；

步骤S3：根据所述姿态信息、声音信息，对慢性左心衰进行预警提示。

优选地，所述慢性左心衰疾病状态的实时监测方法，其中：

姿态传感器采集佩戴者胸廓的姿态信号，肺音传感器采集佩戴者胸廓的肺音信息，呼吸音传感器采集佩戴者的呼吸音信息；

所述姿态信息包括：佩戴者处于坐姿、佩戴者处于卧姿、佩戴者运动状态；其中，所述佩戴者运动状态包括不同运动量的运动；

所述肺音信息包括：肺音正常、肺音变粗、肺音啰音的不同性质和程度；

所述呼吸音信息包括：呼吸频率、呼吸幅度、吸气相时长、呼气相时长、呼吸困难音征；

所述步骤S3包括：

步骤S301：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，并根据姿态变化得到运动量的变化关系；

步骤S302：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，根据声音信息得到佩戴者姿态变化前后肺音和/或呼吸音的变化关系；

步骤S303：根据所述姿态变化，还根据呼吸音和/或肺音的变化关系，对慢性左心衰进行预警提示；或者根据所述运动量的变化关系，还根据呼吸音和/或肺音的变化关系，对慢性左心衰进行预警提示；

在所述步骤S303中：

当佩戴者由坐姿变化为卧姿，计算肺音和/或呼吸音的变化，包括是否出现声音变粗状态，是否出现不同程度的啰音状态，是否出现呼吸频率、幅度改变，是否出现呼吸困难状态这些声音变化，以及计算在卧姿多长时间出现声音变化；且当出现所述声音变化后，佩戴者由卧姿变化为坐姿，所述声音变化有所减轻；则进行提示预警；

当佩戴者处于运动状态时，当计算到肺音和/或呼吸音出现声音变粗状态，或出现不同程度啰音状态，或出现呼吸频率、幅度改变，或出现呼吸困难状态特征时，计算佩戴者的运动强度和时长；若声音变化与运动强度、时长不匹配，则进行提示预警；

当佩戴者处于坐姿持续第一时间段以上，然后进行持续行走或进行持续跑步第二时间段后，当佩戴者的速度低于速度阈值或者佩戴者持续运动时间小于时间阈值时，若根据声音信息得到出现呼吸频率增加幅度大于幅度阈值、声音出现变粗或者出现不同程度啰音，则进行提示预警；其中，所述时间阈值的时长大于第二时间段的时长。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明实现了轻便、有效的院外慢性心衰状态管理和监测方案。

2、本发明利用佩戴在患者身体相应部位的姿态传感器和属于声音传感器的肺音传感器、呼吸音传感器，同步、实时获取患者姿态和运动信息，以及患者的肺音和呼吸音特征信息。

3、本发明可以同步计算患者在不同的姿态、运动状态下，相应的同步的肺音、呼吸状态，解决长期以来，一直无法早期客观监测发现的、尚处于轻微症状阶段的慢性左心衰患者的“劳累和/或休息时和/或平卧时呼吸困难”。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的流程步骤示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种慢性左心衰疾病状态的实时监测系统，包括：

模块M1：接收来自于姿态传感器、声音传感器的采集信号；声音传感器包括呼吸音传感器和/或肺音传感器，具体而言，是通过姿态传感器与呼吸音传感器的组合来采集信号、或者是通过姿态传感器与肺音传感器的组合来采集信号、或者是通过姿态传感器和肺音传感器以及呼吸音传感器的组合来采集信号；姿态传感器可以采用IMU姿态传感器采集佩戴者胸廓的加速度信号，在优选例中贴附于胸骨下段部位处采集六轴加速度信号，实现检测患者等佩戴者躯干的六轴加速度信息，一枚肺音传感器贴附于佩戴者的一侧胸壁下部，或者两枚肺音传感器分别贴附于佩戴者的左、右侧胸壁下部；在优选例中，肺音传感器采集两侧肺底部的肺音信号；

模块M2：根据姿态传感器的采集信号得到佩戴者躯干的姿态信息，根据声音传感器的采集信号得到佩戴者的声音信息，例如肺底部的肺音信息、颈部的呼吸音信息；

模块M3：根据所述姿态信息、声音信息，对慢性左心衰进行预警提示。具体是根据所述姿态信息，还根据肺音信息和/或呼吸音信息，对慢性左心衰进行预警提示。

姿态传感器采集佩戴者胸骨下段位置处的六轴加速度信号，两个肺音传感器分别采集佩戴者两侧肺底部的肺音信号，呼吸音传感器采集佩戴者脖颈处的呼吸音信号。被监测者最少佩戴一个姿态传感器、一个声音传感器(指作为肺音传感器的声音传感器)即可；或者是最少佩戴一个姿态传感器、一个声音传感器(指作为呼吸音传感器的声音传感器)即可。两侧肺同时佩戴肺音传感器，更有利于提供双侧肺音变化的全面特征，增加判断的灵敏度和特异性。佩戴于脖颈处或者是胸骨上段部位的呼吸音传感器，有利于提供更加丰富的呼吸特征变化信息，同样可以增加判断的灵敏度和特异性。在一种变化例中，也可以从肺音传感器计算出部分呼吸音特征，这样可以减少佩戴一枚呼吸音传感器。

所述姿态信息包括：佩戴者处于坐姿、佩戴者处于卧姿、佩戴者运动状态；其中，所述佩戴者运动状态包括不同运动量的运动；所述肺音信息包括：肺音正常、肺音变粗、肺音有不同程度啰音、有不同性质的啰音，例如干啰音、湿啰音；所述呼吸音信息包括：呼吸频率、呼吸幅度、吸气相时长、呼气相时长、伴有呼吸困难音征。

所述模块M3包括：

模块M301：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，并根据姿态变化得到运动量的变化关系；

模块M302：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，根据声音信息得到佩戴者姿态变化前后肺音和/或呼吸音的变化关系；

模块M303：根据所述姿态变化、运动量的变化关系中的任一者或者任多者，结合呼吸音的变化关系、肺音的变化关系中的任一者或者多者，对慢性左心衰进行预警提示。

在所述模块M303中，在肺音与呼吸音中以肺音为例：

当佩戴者由坐姿变化为卧姿，计算肺音的变化，包括是否出现肺音变粗状态，是否出现不同程度的啰音状态，是否出现呼吸频率、幅度改变，是否出现呼吸困难状态这些肺音变化，以及计算在卧姿多长时间出现肺音变化；且当出现所述肺音变化后，佩戴者由卧姿变化为坐姿，所述肺音变化有所减轻；则进行提示预警；即实现根据姿态变化、肺音的变化关系进行预警提示；

当佩戴者处于运动状态时，当计算到肺音出现肺音变粗状态，或出现不同程度的啰音状态，是否出现呼吸频率、幅度改变，或出现呼吸困难状态特征时，计算佩戴者的运动强度和时长；若肺音变化与运动强度、时长不匹配，则进行提示预警；即实现根据运动量的变化关系、肺音的变化关系进行预警提示；

下面以呼吸音为例，当佩戴者先处于坐姿持续第一时间段以上，然后进行持续行走或进行持续跑步第二时间段后，当佩戴者的速度低于速度阈值或者佩戴者持续运动时间小于时间阈值时，若根据呼吸音信息得到出现呼吸频率增加幅度大于幅度阈值、呼吸音出现变粗或者出现不同程度啰音，则进行提示预警。

本发明的姿态传感器、声音传感器(肺音传感器、呼吸音传感器均属于声音传感器)进行时间上同步的信号采集，从而通过规则能够得出早期预警的提示。例如上述的当患者处于平卧状态时，计算肺音的变化：是否出现肺音变粗状态，是否出现啰音状态，是否出现呼吸困难状态；计算在平卧多长时间出现肺音的变化；当出现上述肺音变化后，患者坐起，是否上述肺音变化有所减轻，是同步时间下的姿态与肺音的结合考虑。又例如上述的当患者处于非平卧状态时，当计算到肺音出现肺音变粗状态，或出现不同程度、性质啰音状态，或出现呼吸困难状态特征时，计算：患者当时的状态，是否处于运动状态，以及运动强度和时长，是姿态、肺音以及呼吸特征的结合考虑

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

本发明还提供一种慢性左心衰疾病状态的实时监测方法，通过执行所述慢性左心衰疾病状态的实时监测方法的流程步骤能够实现所述慢性左心衰疾病状态的实时监测系统，即本领域技术人员可以将所述慢性左心衰疾病状态的实时监测方法理解为所述慢性左心衰疾病状态的实时监测系统。具体地，所述慢性左心衰疾病状态的实时监测方法，包括：

步骤S1：接收来自于姿态传感器、声音传感器的采集信号；

步骤S2：根据姿态传感器的采集信号得到佩戴者躯干的姿态信息，根据声音传感器的采集信号得到佩戴者的声音信息，其中，所述声音信息包括肺音信息和/或呼吸音信息；

步骤S3：根据所述姿态信息、声音信息，对慢性左心衰进行预警提示。

所述慢性左心衰疾病状态的实时监测方法，其中：

姿态传感器采集佩戴者胸廓的姿态信号，肺音传感器采集佩戴者胸廓的肺音信息，呼吸音传感器采集佩戴者的呼吸音信息；

所述姿态信息包括：佩戴者处于坐姿、佩戴者处于卧姿、佩戴者运动状态；其中，所述佩戴者运动状态包括不同运动量的运动；

所述肺音信息包括：肺音正常、肺音变粗、肺音啰音的不同性质和程度；

所述呼吸音信息包括：呼吸频率、呼吸幅度、吸气相时长、呼气相时长、呼吸困难音征；

所述步骤S3包括：

步骤S301：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，并根据姿态变化得到运动量的变化关系；

步骤S302：根据所述姿态信息得到佩戴者的姿态变化，根据声音信息得到佩戴者姿态变化前后肺音和/或呼吸音的变化关系；

步骤S303：根据所述姿态变化，还根据呼吸音和/或肺音的变化关系，对慢性左心衰进行预警提示；或者根据所述运动量的变化关系，还根据呼吸音和/或肺音的变化关系，对慢性左心衰进行预警提示；

在所述步骤S303中：

当佩戴者由坐姿变化为卧姿，计算肺音和/或呼吸音的变化，包括是否出现声音变粗状态，是否出现不同程度的啰音状态，是否出现呼吸频率、幅度改变，是否出现呼吸困难状态这些声音变化，以及计算在卧姿多长时间出现声音变化；且当出现所述声音变化后，佩戴者由卧姿变化为坐姿，所述声音变化有所减轻；则进行提示预警；

当佩戴者处于运动状态时，当计算到肺音和/或呼吸音出现声音变粗状态，或出现不同程度啰音状态，或出现呼吸频率、幅度改变，或出现呼吸困难状态特征时，计算佩戴者的运动强度和时长；若声音变化与运动强度、时长不匹配，则进行提示预警；

当佩戴者处于坐姿持续第一时间段以上，然后进行持续行走或进行持续跑步第二时间段后，当佩戴者的速度低于速度阈值或者佩戴者持续运动时间小于时间阈值时，若根据声音信息得到出现呼吸频率增加幅度大于幅度阈值、声音出现变粗或者出现不同程度啰音，则进行提示预警；其中，所述时间阈值的时长大于第二时间段的时长。

根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现慢性左心衰疾病状态的实时监测方法的步骤；

根据本发明提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现慢性左心衰疾病状态的实时监测方法的步骤；或者，包括姿态传感器、声音传感器、所述的慢性左心衰疾病状态的实时监测系统，其中，姿态传感器、声音传感器向所述慢性左心衰疾病状态的实时监测系统发送采集信号。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。