Устройство для сканирования штрихкода для определения физиологического параметра пациента

Изобретение относится к медицинской диагностике пациента. Технический результат заключается в повышении быстродействия обработки результатов. Устройство (100) для сканирования штрих-кода конфигурируют для определения физиологического параметра пациента и включают в его состав блок излучения света с длиной волны видимого или инфракрасного света, блок (108) приема света, сконфигурированный для приема света (219), отраженного от контролируемой поверхности пациента, и блок (218) обработки сигнала, сконфигурированный для определения физиологического параметра пациента на основании принятого света (219) с возможностью определения отличий между изображениями, полученными в результате сканирования. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для сканирования штрихкода, сконфигурированному для определения физиологического параметра пациента, причем физиологический параметр пациента включает по меньшей мере один из частоты дыхания пациента или частоты пульса пациента.

Дополнительно настоящее изобретение относится к способу определения такого физиологического параметра пациента.

Уровень техники настоящего изобретения

Осуществление медицинского диагностического анализа пациента часто включает в себя определение физиологического параметра пациента. Такие параметры могут включать частоту дыхания или частоту пульса пациента, которые могут быть связаны с состоянием здоровья пациента. Определение физиологического параметра пациента с применением бесконтактного способа может сделать возможным неинвазивный мониторинг пациента, для того чтобы предотвратить подвергание пациента физическим нагрузкам.

EP 1623667 A1 относится к устройству для определения сердечной частоты или дыхательной характеристики пациента с применением бесконтактного способа измерения, который основан на обнаружении вызванных доплеровским сдвигом виброметрических изменений света, отраженного от внешней поверхности пациента. Сердечную частоту определяют с применением математических методов, связывающих движение контролируемой поверхности с механической активностью сердца и легких.

Тем не менее, такое устройство для определения физиологического параметра пациента может быть дорогим и может быть сложным в эксплуатации, так что только опытные операторы могут быть способны применять такое устройство для того, чтобы осуществлять медицинский диагностический анализ пациента.

К тому же хорошо известно, что устройство для сканирования штрихкода пригодно для считывания одномерного или двумерного штрихкода, прикрепленного к объекту, для получения информации, относящейся к объекту и сохраненной в одномерном или двумерном штрихкоде.

Документ US 2003/048929 A1 описывает устройство, сконфигурированное для получения изображения ретинальной сосудистой системы животного. Данное устройство содержит устройство приема изображений, которое сконфигурировано для создания долговечной оцифрованной записи животного. Данный способ включает в себя стадию проецирования света на глазное дно животного и захвата неподвижного изображения глазного дна с помощью камеры.

Патент США 2008/0149701 A1 описывает устройство, сконфигурированное для создания и отображения штрихкода, который прикрепляется к пациенту. Относящаяся к пациенту информация, такая как имя, возраст, пол и адрес пациента, а также медицинская информация пациента, такая как кровяное давление, температура, частота дыхания и сердечная частота пациента, может сохраняться в отображаемом штрихкоде. При эксплуатации приспособления отображаемый штрихкод считывается сканером штрихкодов посредством проведения сканером над штрихкодом. Соответственно, оператор сканера штрихкодов может получать сведения о сохраненной информации пациента и сохраненной медицинской информации.

При этом осуществление медицинского диагностического анализа пациента с применением устройства для определения физиологического параметра и другого устройства для получения дополнительной информации о пациенте электронным образом может быть дорогим и требующим времени, поскольку необходимо несколько устройств как для получения информации, относящейся к пациенту, так и для определения физиологического параметра пациента.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения может быть предоставление недорогого, экономящего время и легковыполнимого способа осуществления медицинского диагностического анализа пациента. В частности, целью настоящего изобретения может быть предоставление устройства и способа для определения физиологического параметра пациента, которое может применяться во время такого осуществления медицинского диагностического анализа пациента.

Для того чтобы достичь определенной выше цели, предлагаются сконфигурированное устройство для сканирования штрихкода и способ для определения физиологического параметра пациента в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения, причем физиологический параметр пациента включает по меньшей мере один из частоты дыхания пациента или частоты пульса пациента.

В соответствии с типичным аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для сканирования штрихкода, сконфигурированное как для считывания штрихкода, прикрепленного к пациенту, так и для определения физиологического параметра пациента, причем данное устройство для сканирования штрихкода содержит

- блок излучения света, сконфигурированный для излучения света в направлении контролируемой поверхности пациента, причем длина волны излучаемого света содержит видимый свет или инфракрасный свет, и причем излучаемый свет содержит световой рисунок по меньшей мере одной формы из прямоугольной формы, прямоугольно обрамленной формы, сетчатой формы и формы пятен,

- блок приема света, сконфигурированный для приема света, отраженного от контролируемой поверхности пациента, и

- блок обработки сигнала, сконфигурированный для определения физиологического параметра пациента на основании принятого света, причем блок обработки сигнала содержит блок определения сигнала отличия, сконфигурированный для определения сигнала, указывающего на отличие между изображениями, полученными за счет принятого света. Излучаемый свет может содержать световой рисунок по меньшей мере одной формы из прямоугольной формы, прямоугольно обрамленной формы, сетчатой формы и формы пятен (в частности, одного или нескольких). В частности, объединенные прямоугольный и прямоугольно обрамленный световые рисунки могут быть созданы посредством блока излучения света, излучающего свет двух различных длин волн (в частности, в видимом и/или инфракрасном световых диапазонах), или посредством блока излучения света, излучающего свет с видимой или инфракрасной длиной волны, и другого блока излучения света, излучающего свет с другой видимой или инфракрасной длиной волны. В частности, световой рисунок сетчатой формы может содержать "линии" первой и второй ориентаций, причем первая и вторая ориентации могут быть пересекающимися друг с другом, в частности перпендикулярными. В частности, рисунок в форме пятна или похожий на пятно может содержать прямоугольную форму, пунктирную форму или L-образную форму. Таким образом, поскольку излучаемый свет может быть структурирован, выравнивание блока приема света устройства для сканирования штрихкода относительно контролируемой поверхности может быть дополнительно облегчено, поскольку структурированный свет может обеспечивать опорные точки или отметки на контролируемой поверхности. В частности, в случае, в котором структурированный свет может содержать несколько световых пятен, оператор устройства для сканирования штрихкода может быть немедленно оповещен о том, что поле зрения блока приема света устройства для сканирования штрихкода могло повернуться или наклониться вследствие движения оператора устройства для сканирования штрихкода. Таким образом, точность определения физиологического параметра пациента может быть значительно улучшена.

В частности, отличие между изображениями может содержать разницу значений градаций серого или интенсивности цвета между последовательно полученными изображениями (в частности, их точкой или участком). В частности, сигнал, указывающий на отличие между изображениями, может указывать на изменившуюся высоту или изменившееся положение контролируемой поверхности (в частности, ее точки или участка) и может представлять собой зависящий от изображения и, следовательно, зависящий от времени сигнал. Соответственно, для того чтобы определять физиологический параметр пациента, можно определять изменение физиологического состояния пациента с применением устройства для сканирования штрихкода.

В частности, сигнал, указывающий на отличие между изображениями, может соответствовать отличию в высоте контролируемой поверхности пациента во время дыхания пациента, которое может возникать из-за движения контролируемой поверхности во время серии вдыхательных и выдыхательных действий пациентов. Таким образом, устройство для сканирования штрихкода может применяться для определения показателей жизнедеятельности пациента, например в случае опасности.

В соответствии с другим типичным аспектом настоящего изобретения предлагается способ определения физиологического параметра пациента, причем физиологический параметр пациента включает по меньшей мере один из частоты дыхания пациента или частоты пульса пациента, причем данный способ включает в себя

- излучение света в направлении контролируемой поверхности пациента, причем излучаемый свет содержит световой рисунок по меньшей мере одной формы из прямоугольной формы, прямоугольно обрамленной формы, сетчатой формы и формы пятен,

- прием света, отраженного от контролируемой поверхности пациента, посредством блока приема света устройства для сканирования штрихкода и

- определение физиологического параметра пациента на основании принятого света посредством блока обработки сигнала устройства для сканирования штрихкода,

причем блок обработки сигнала содержит блок определения сигнала отличия, сконфигурированный для определения сигнала, указывающего на отличие между изображениями, полученными за счет принятого света.

В соответствии с другим типичным аспектом настоящего изобретения предлагается применение устройства для сканирования штрихкода, как определено выше, для осуществления медицинского диагностического анализа пациента.

В контексте данной заявки термин "физиологический параметр" пациента может конкретно обозначать измеримое значение, связанное с физиологическим состоянием пациента.

Таким образом, осуществление медицинского диагностического анализа пациента может быть выполнено недорогим, экономящим время и легким способом, поскольку может применяться одно устройство как для получения информация о пациенте, так и для определения нужного физиологического параметра пациента. В частности, устройство для сканирования штрихкода может представлять собой широкодоступное устройство, имеющее низкую стоимость производства. В частности, времена задержки между получением информации пациента и определением физиологического параметра пациента могут быть очень малыми, поскольку, например, может быть нужно только соответствующим образом изменить режим устройства для сканирования штрихкода. В частности, эксплуатация такого устройства для сканирования штрихкода может легко осуществляться профессиональными и непрофессиональными операторами устройства для сканирования штрихкода, поскольку устройство для сканирования штрихкода может представлять собой легкое в обращении устройство, чем облегчается осуществление медицинского диагностического анализа пациента. В частности, непрофессиональные операторы, такие как медицинские сестры в больницах или помощники доктора в медицинских кабинетах, будут иметь возможность осуществлять медицинский диагностический анализ пациента без помощи опытных медицинских сотрудников.

В частности, последовательность действий оператора во время осуществления медицинского диагностического анализа пациента может быть упрощена, поскольку оператор может использовать одно устройство для выполнения двух стадий осуществления, а именно идентификацию пациента и определение физиологического параметра пациента, в естественной рабочей последовательности.

В частности, может быть предотвращено физическое утомление оператора устройства для сканирования штрихкода во время осуществления медицинского диагностического анализа пациента, поскольку устройство для сканирования штрихкода может представлять собой компактное портативное устройство, что требует небольших физических усилий оператора во время определения физиологического параметра.

Далее будут объяснены другие типичные варианты осуществления устройства для сканирования штрихкода, сконфигурированного для определения физиологического параметра пациента. При этом эти варианты осуществления также распространяются на соответствующий способ и соответствующее применение устройства для сканирования штрихкода.

В частности, блок обработки сигнала может быть сконфигурирован для считывания штрихкода, прикрепленного к контролируемой поверхности (в частности пациента или объекта, расположенного близко к пациенту), посредством чего информация, сохраненная в считываемом штрихкоде, может стать доступной. В частности, такая информация может содержать информацию пациента (например, имя, возраст, пол) или медицинскую информацию пациента (например, информацию, указывающую заболевание, среднюю сердечную частоту, среднюю частоту дыхания пациента).

Видимый излучаемый свет, излучаемый устройством для сканирования штрихкода, может оказывать содействие оператору устройства для сканирования штрихкода в точном позиционировании, для того чтобы точно сфокусировать блок приема света в направлении контролируемой поверхности. В частности, поскольку оператор устройства для сканирования штрихкода может наблюдать пятно (пятна) излучаемого света на контролируемой поверхности во время получения данных от контролируемой поверхности, оператор может иметь возможность направлять устройство для сканирования штрихкода в направлении контролируемой поверхности без встряхивания устройства для сканирования штрихкода, которое, возможно, может создать затруднения или уменьшить точность определения физиологического параметра пациента. Соответственно, может быть улучшено выравнивание блока приема света устройства для сканирования штрихкода относительно контролируемой поверхности. В частности, поскольку излучаемый свет может соответствовать видимому или инфракрасному свету, устройство для сканирования штрихкода может оказаться применимым в условиях плохой освещенности, например ночью, поскольку излучаемый свет может освещать расположенных рядом пациента и оператора. В частности, излучаемый свет, который отражается от контролируемой поверхности и который принимается посредством блока приема света, обеспечивает дополнительный источник света для освещения контролируемой поверхности, применимый в условиях плохой освещенности.

Блок излучения света может быть сконфигурирован в виде блока излучения лазерного света, сконфигурированного для излучения лазерного света. В частности, блок излучения лазерного света может быть сконфигурирован в виде лазерного диода (в частности, основанного на InGaN, основанного на InGaAs или основанного на AlGaAs) или в виде лазера (в частности, гелий-ксенонового или ксенонового). Таким образом, устройство для сканирования штрихкода может содержать источник света высокой интенсивности и когерентного и сфокусированного света. Кроме того, расстояние между контролируемой поверхностью (соответственно, пациентом) и устройством для сканирования штрихкода (соответственно, оператором) может быть значительно увеличено, для того чтобы обеспечивать подходящее расстояние между пациентом и оператором во время определения физиологического параметра пациента, так что пациент может чувствовать себя удобно во время осуществления медицинского диагностического анализа.

Блок приема света может содержать камеру (в частности, на основе прибора с зарядовой связью (ПЗС)), сконфигурированную для получения изображения контролируемой поверхности. Таким образом, определение физиологического параметра пациента может быть значительно ускорено, в частности, по сравнению с получением отдельных пятен контролируемой поверхности, поскольку одновременно могут быть получены данные от двумерной области.

В частности, блок приема света может содержать один или несколько фотодиодов, сконфигурированных для приема света, отраженного от участков (например, точек) контролируемой поверхности. В частности, блок обработки сигнала может содержать блок объединения изображений, сконфигурированный для объединения полученных участков контролируемой поверхности в изображение.

Блок обработки сигнала может содержать блок компенсации изображений, сконфигурированный для компенсации искажений (в частности, вызванных получением) изображения, полученного за счет принятого света. В частности, такие искажения могут быть вызваны неровностью контролируемой поверхности, поворотами полученного изображения по отношению к предварительно определенной координатной системе (в частности, определенной по первому полученному изображению) и/или наклонами контролируемой поверхности по отношению к детектирующей поверхности блока приема света. Таким образом, устройство для сканирования штрихкода может обеспечивать стабилизацию полученного изображения посредством компенсации искажений, присутствующих на полученном изображении и, возможно, затрудняющих определение физиологического параметра пациента. Соответственно, точность определения физиологического параметра пациента может быть значительно увеличена, поскольку артефакты, возникающие в процессе получения изображения, могут быть по меньшей мере уменьшены или устранены.

Блок компенсации изображений может быть сконфигурирован для определения светового рисунка (в частности, излучаемого света) на полученном изображении и для компенсации изображения на основании определенного светового рисунка. В частности, идентификация светового рисунка на полученном изображении и использование идентифицированного светового рисунка в процедуре компенсации могут улучшать компенсацию искажений полученного изображения, поскольку особенности (хорошо известные) светового рисунка могут предоставлять опорные точки на контролируемой поверхности, отношение которых друг к другу может использоваться для корректирования расстояний или углов на полученном изображении.

Блок обработки сигнала может содержать блок определения пиков, сконфигурированный для определения пика сигнала, указывающего на отличие между изображениями. В данном контексте термин "пик" может, в частности, обозначать максимальное значение сигнала или множество значений сигнала. В частности, применение пика (или нескольких пиков) сигнала может создавать возможность для легкого и повторяемого способа связывания полученных изображений с определяемым физиологическим параметром.

Блок определения пиков может быть сконфигурирован для сравнения сигнала, указывающего на отличие между изображениями, с пороговым значением (которое может, в частности, представлять собой число), причем определенный пик может содержать часть сигнала, по меньшей мере равную пороговому значению. В частности, термин "часть сигнала" может, в частности, обозначать одно значение сигнала или несколько значений сигнала. Таким образом, устройство для сканирования штрихкода может быть сконфигурировано для точной идентификации пиков в сигнале и может быть, в частности, сконфигурировано для различения между фактическими значениями сигнала и шумом, накладывающимся на сигнал. В частности, сравнение сигнала с пороговым значением может быть осуществимо посредством общеизвестного и легкореализуемого алгоритма, чем обеспечивается легкий способ определения пика (пиков) сигнала.

Дополнительно или альтернативно блок определения пиков может быть сконфигурирован для определения максимума (значения или максимальных значений) сигнала, указывающего на отличие между изображениями, в частности посредством применения функции, например функции Гаусса или функции Лоренца, к сигналу, указывающему на отличие между изображениями.

Блок обработки сигнала может содержать блок соотнесения времени, сконфигурированный для соотнесения числа определенных пиков с временем приема блока приема света, связанного с определенными пиками. В данном случае термин "число определенных пиков" может, в частности, обозначать счетный номер (каждого из) определенных пиков или общее число определенных пиков, которые могут быть равны единице или значению большему, чем один. В частности, термин "время приема блока приема света, связанное с определенными пиками" может, в частности, обозначать соответствующие значения времени приема, связанные с соответствующими определенными пиками, или общее время (значение) приема блока приема света. В частности, время (значение) приема может быть получено посредством определения номера полученного(ых) изображения(й) и соотнесения этого значения с частотой получения блока приема света. В частности, время приема, связанное с определенным пиком, может быть выбрано так, чтобы соответствовать значению времени, связанному с первым значением сигнала части сигнала, по меньшей мере равной пороговому значению (если рассматривать изменение сигнала во времени), или центральному значению интервала времени приема, связанного с частью сигнала, по меньшей мере равной пороговому значению. В частности, блок соотнесения времени может быть сконфигурирован для приема подходящей информации о времени приема, например самого времени приема, числа полученных изображений, а также частоты получения или значений времени приема, связанных с соответствующими определенными пиками. В частности, блок соотнесения времени может быть сконфигурирован для применения линейной регрессии пар, состоящих из значения времени приема, связанного с определенным пиком, и (счетного) номера определенного пика. В частности, наклон линии наилучшего соответствия для этих пар может соответствовать значению физиологического параметра. В частности, блок соотнесения времени может быть сконфигурирован для определения отношения между (общим) числом определенных пиков и (общим) временем приема блока приема света, чем обеспечивается информация, соответствующая частоте возникновения события, связанного с физиологическим состоянием пациента, связанным с физиологическим параметром.

По меньшей мере один блок из блока компенсации изображений и блока определения сигнала отличия может быть сконфигурирован для осуществления действий над изображением, полученным за счет принятого света, поточечным образом (или по участкам). В частности, термин "точка" может конкретно обозначать пиксель или множество пикселей полученного изображения. Таким образом, устройство для сканирования штрихкода может быть сконфигурировано для определения физиологического параметра пациента одновременно для множества изображений точки, чем улучшается точность определения физиологического параметра пациента.

В частности, блок определения пиков может быть соответствующим образом сконфигурирован для осуществления действий над множеством сигналов, указывающих на отличие изображений, причем каждый из сигналов может быть основан на соответствующем участке (например, точке) полученных изображений. В частности, блок соотнесения времени может быть соответствующим образом сконфигурирован для осуществления действий над множеством выходных сигналов, выдаваемых блоком определения пиков, причем каждый из выходных сигналов может быть основан на соответствующей точке полученного изображения.

В частности, блок обработки сигнала может содержать усредняющий блок, сконфигурированный для усреднения множества выходных сигналов, выдаваемых блоком определения пиков, так что можно получать среднее значение, связанное с физиологическим параметром пациента. Альтернативно может осуществляться усреднение получаемых сигналов на ранних стадиях определения физиологического параметра.

В частности, устройство для сканирования штрихкода может быть сконфигурировано для одновременного или последовательного считывания штрихкода, прикрепленного к контролируемой поверхности, и для определения физиологического параметра пациента. В частности, обе эти операции могут выполняться в любой последовательности.

В частности, устройство для сканирования штрихкода может быть сконфигурировано для получения изображения контролируемой поверхности и отделенного по времени определения физиологического параметра пациента.

В частности, устройство для сканирования штрихкода может содержать блок хранения, сконфигурированный для хранения информации, связанной с определением физиологического параметра пациента и/или считыванием штрихкода.

В частности, блок обработки сигнала (его соответствующие блоки) может быть реализован в виде одного или нескольких процессоров, содержащих интегральные схемы с подходящими электронными компонентами, такими как блоки силового питания, диоды, транзисторы, интеграторы, и/или логическими компонентами, такими как элементы И, ИЛИ или ИЛИ-НЕ.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет описано более подробно ниже в данном документе со ссылкой на примеры варианта осуществления, но настоящее изобретение ими не ограничивается.

Фиг.1 иллюстрирует перспективное изображение устройства для сканирования штрихкода для определения частоты дыхания пациента в соответствии с типичным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство для сканирования штрихкода с фиг.1.

Фиг.3 иллюстрирует перспективное изображение пациента во время определения частоты дыхания пациента с применением устройства для сканирования штрихкода с фиг.1.

Фиг.4 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую зависимость сигнала, указывающего на отличие между изображениями, последовательно полученными с применением устройства для сканирования штрихкода с фиг.1, от времени приема.

Фиг.5 иллюстрирует типичные варианты осуществления светового рисунка света, излучаемого блоком излучения света устройства для сканирования штрихкода с фиг.1.

Подробное описание вариантов осуществления

Иллюстрации на чертежах являются схематическими. Следует отметить, что на разных фигурах схожие или идентичные элементы приводятся с одинаковыми ссылочными позициями или с ссылочными позициями, которые отличаются от соответствующих ссылочных позиций только первой цифрой.

На фиг.1 проиллюстрировано устройство 100 для сканирования штрихкода в соответствии с типичным вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство 100 для сканирования штрихкода конфигурируют для определения частоты дыхания пациента, для того чтобы осуществлять медицинский диагностический анализ пациента.

С этой целью устройство 100 для сканирования штрихкода конфигурируют в виде портативного устройства, содержащего корпус 102, включающий в себя первую и вторую части корпуса 104, 106. Первая часть 104 корпуса имеет форму ручки, так что оператор устройства 100 для сканирования штрихкода может с удобством носить устройство 100 для сканирования штрихкода в своей руке. Вторая часть 106 корпуса сконфигурирована в виде вытянутой плоской части и несет камеру 108 с прибором с зарядовой связью (ПЗС), блок 110 излучения света в форме основанного на InGaAs лазерного диода и блок обработки сигнала.

ПЗС-камеру 108 конфигурируют для получения покадровых изображений с частотой получения, равной 1,5 изображениям (или кадра) в секунду. Размер изображения полученных изображений соответствует 36 миллиметрам на 24 миллиметра, и размер пикселя полученного изображения соответствует 1,5 микрометрам на 1,5 микрометра.

Блок 110 излучения света на лазерных диодах конфигурируют для излучения лазерного света с длиной волны, равной 1,0 мкм, посредством чего излучается инфракрасный лазерный свет. Кроме того, излучаемый лазерный свет содержит прямоугольно обрамленный световой рисунок с сеткой, образованной вертикально и горизонтально расположенными линиями. Размеры светового рисунка излучаемого лазерного света заданы малыми по сравнению с полем зрения ПЗС-камеры 108.

Кроме того, устройство 100 для сканирования штрихкода содержит два выключателя 112, каждый из которых сконфигурирован в виде кнопки. Первый выключатель 112 расположен с передней стороны 114 первой части 104 корпуса, связанной со второй частью 106 корпуса. Первый выключатель 112 нажимают для активации блока 110 излучения света на лазерных диодах, так что излучается структурированный лазерный свет. Второй выключатель расположен с задней стороны 116 второй части 106 корпуса, и его нажимают для активации ПЗС-камеры 108, для того чтобы получать изображения.

На фиг.2 блок обработки сигнала устройства 100 для сканирования штрихкода проиллюстрирован более подробно.

Блок обработки сигнала, обозначенный здесь номером ссылки 218, конфигурируют для определения частоты дыхания пациента на основании света 219, принятого ПЗС-камерой 108, и для считывания штрихкода, прикрепленного к пациенту, за счет принятого света 219.

Для того чтобы определять частоту дыхания пациента, блок 218 обработки сигнала содержит блок 220 компенсации изображений, сконфигурированный для компенсации искажений изображения 222, которое получено и выведено ПЗС-камерой 108 на основании принятого света 219. Способы обработки изображения, применяемые к полученным изображениям 222, могут включать поворот, наклон, выравнивание и/или исправление изображений 222. Блок 220 компенсации изображений конфигурируют для вывода скомпенсированного изображения 224. Кроме того, блок 218 обработки сигнала содержит блок 226 определения сигнала отличия, сконфигурированный для осуществления действий над выводимыми скомпенсированными изображениями 224 и для определения сигнала 228, указывающего на отличие между последовательно полученными изображениями 222. Выходной сигнал 228 блока 226 определения сигнала отличия соответствует зависимости отличия между последовательно полученными изображениями 222 от времени приема, пример которой проиллюстрирован на фиг.4 более подробно. Кроме того, блок 218 обработки сигнала содержит блок 230 определения пиков, сконфигурированный для осуществления действий над выходным сигналом 228 блока 226 определения сигнала отличия и для определения пиков сигнала 228, указывающего на отличие между полученными изображениями 222. Выходной сигнал 232 блока 230 определения пиков имеет форму таблицы с первым элементом таблицы, соответствующим значению времени приема, связанному с соответствующим определенным пиком сигнала 228, и вторым элементом таблицы, соответствующим счетному номеру определенного пика. Блок 234 соотнесения времени блока 218 обработки сигнала конфигурируют для осуществления действий над выходным сигналом 232 блока 230 определения пиков и для соотнесения номера определенных пиков со временем приема, связанным с определенными пиками. В частности, блок 234 соотнесения времени конфигурируют для применения линейной регрессии к принятым парам таблицы, состоящим из первого и второго элементов. Выходной сигнал 236 блока 234 соотнесения времени содержит частоту дыхания пациента.

Вместо вывода зависящего от времени приема сигнала 228 блок 226 определения сигнала отличия конфигурируют для вывода зависящего от счетного номера изображения сигнала, указывающего на отличие между последовательно полученными изображениями 222, т.е. сигнал 228 имеет неявную зависимость от времени приема. Соответственно, блок 230 определения пиков конфигурируют для определения пиков, относящихся к счетному номеру полученных изображений 222. Выходной сигнал блока 230 определения пиков соответствует таблице с первым элементом, идентичным счетным номерам полученного изображения, связанного с определенным пиком, и вторым элементом, идентичным счетным номерам определенного пика. Соответственно, блок 234 соотнесения времени конфигурируют для связывания номеров полученных изображений со значениями времени приема, связанными с определенным пиком, используя известную частоту получения ПЗС-камеры 108, и для применения линейной регрессии, как описано выше.

Альтернативно блок 234 соотнесения времени конфигурируют для вычисления отношения между общим числом определенных пиков и общим временем приема ПЗС-камеры 108.

Кроме того, для того чтобы считывать штрихкод, прикрепленный к пациенту, блок 218 обработки сигнала содержит блок 238 считывания штрихкода, сконфигурированный для осуществления действий над одним из полученных изображений 222 и для считывания штрихкода, отображаемого на одном полученном изображении 222. Выходной сигнал 240 блока 136 считывания штрихкода соответствует информации, сохраненной в считываемом штрихкоде. Альтернативно, как указано пунктирной линией на фиг.2, блок 238 считывания штрихкода конфигурируют для осуществления действий над скомпенсированным изображением 224, выводимым блоком 220 компенсации изображений.

Свет, излучаемый блоком 110 излучения света на лазерных диодах, обозначен номером позиции 242.

Кроме того, устройство 100 для сканирования штрихкода беспроводным образом связано с устройством отображения, сконфигурированным для отображения определенной интенсивности дыхания и считанной информации, сохраненной в штрихкоде.

При эксплуатации устройства 100 для сканирования штрихкода оператор устройства 100 для сканирования штрихкода направляет ПЗС-камеру 108 и блок 110 излучения света на лазерных диодах на штрихкод 341, прикрепленный к руке 342 пациента 344. Оператор нажимает выключатель, расположенный с задней стороны 116 устройства 100 для сканирования штрихкода, так чтобы осуществлялось непрерывное получение изображений 222. Окружающий свет освещает штрихкод 341. Свет 219, отраженный штрихкодом 341, принимает ПЗС-камера 108, которая, соответственно, выдает последовательные изображения 222, которые, в свою очередь, подаются на блок 238 считывания штрихкода блока 218 обработки сигнала. Соответственно, блок 238 считывания штрихкода использует одно из полученных изображений 222 для считывания штрихкода 341 и выдает сигнал 240, содержащий информацию, сохраненную в штрихкоде 341. Данная информация содержит имя, возраст и пол пациента 344. Информация передается на устройство отображения.

Затем оператор устройства 100 для сканирования штрихкода направляет камеру 108 на абдоминальный участок 346 пациента, для того чтобы определять частоту дыхания пациента 344. Оператор нажимает выключатель 112, прикрепленный к передней стороне 114 устройства 100 для сканирования штрихкода, а также выключатель, прикрепленный к задней стороне 116 устройства 100 для сканирования штрихкода, так чтобы активировать и блок 110 излучения света на лазерных диодах, и ПЗС-камеру 108. Соответственно, блок 110 излучения света на лазерных диодах выдает лазерный свет 242, имеющий вышеописанный рисунок, здесь обозначенный номером позиции 348. Лазерный свет 242 падает на контролируемую поверхность 350 абдоминального участка 346 пациента 344, который соответствует полю зрения ПЗС-камеры 108, определяющему размеры полученных изображений 222. Размеры контролируемой поверхности 350 определяют большими, чем площадь, на которую падает световой рисунок 348.

ПЗС-камера 108 принимает свет 219, отраженный контролируемой поверхностью 350, так что ПЗС-камера 108 выдает изображения 222, отображающие контролируемую поверхность 350, включая световой рисунок 348. Полученные изображения 222 принимаются посредством блока 220 компенсации изображений, который стабилизирует полученные изображения 222 в том отношении, что полученные изображения 222 поворачиваются и наклоняются друг относительно друга, так что контролируемая поверхность 350 изображается на полученных изображениях 222 одинаковым образом на всех изображениях 222. Кроме того, поскольку контролируемая поверхность 350 имеет неровную форму из-за движения и искривленной поверхности абдоминального участка 346 пациента 344 при дыхании, блок 330 компенсации изображений искажает полученные изображения 222, так что выводимые изображения 224 изображают фактически "ровную" контролируемую поверхность 350. С этой целью блок 220 компенсации изображений идентифицирует полученный световой рисунок 348 на полученных изображениях 222 и исправляет полученный световой рисунок 348, для того чтобы получить скомпенсированное изображение 224, содержащее оригинальную форму светового рисунка, излучаемого блоком 110 излучения света на лазерных диодах. Блок 226 определения сигнала отличия принимает скомпенсированные изображения 224 и выдает сигнал 228, указывающий на отличие высоты контролируемой поверхности 350 пациента 344 между последовательно полученными изображениями 222.

На фиг.4 проиллюстрирована зависимость сигнала 228 от времени приема. Абсцисса 452 данной диаграммы соответствует времени приема, измеряемому в единицах секунд, а ордината 454 данной диаграммы соответствует отличию высоты, измеряемому в относительных единицах. Хотя его значения дискретны, сигнал 228 изображен на фиг.4 с помощью непрерывной линии. Сигнал 228 имеет форму периодических подъемов и спадов, которая обусловлена вдыхательными и выдыхательными действиями пациента 344 во время дыхания.

Блок 230 определения пиков принимает сигнал 228 и определяет соответствующие пики сигнала 228 посредством применения порогового значения 458, а именно числа 200000, к сигналу 228 и посредством идентификации тех частей сигнала 228, которые по меньшей мере равны пороговому значению 458. В показанном варианте осуществления блок 230 определения пиков идентифицирует четырнадцать пиков 160 сигнала 228. Блок 230 определения пиков также определяет значение 462 времени приема для каждого из определенных пиков 460, соответствующее центральному значению соответствующего интервала 464 времени приема, который связан с определенным пиком 460. Для наглядности только третий пик 460 и соответствующее центральное значение 462 времени приема обозначены номерами позиций. Блок 230 определения пиков выдает таблицу с первым элементом таблицы, соответствующим значениям времени приема каждого из определенных пиков 460, и вторым элементом таблицы, соответствующим счетным номерам определенных пиков 460. Блок 234 соотнесения времени принимает таблицу 232, выдаваемую блоком 230 определения пиков, и применяет линейную регрессию к принятым парам таблицы, состоящим из первого и второго элементов, для того чтобы определять частоту 236 дыхания пациента 344. В данном случае частота дыхания соответствует наклону линии наилучшего соответствия для пар таблицы. В показанном варианте осуществления определенная частота 236 дыхания соответствует 0,15 вдохов в секунду или 9,2 вдохов в минуту.

Альтернативно, как объяснено выше в связи с фиг.2, блок 230 определения пиков подсчитывает число пиков сигнала 228 с применением порогового значения 458 и выдает общее число определенных пиков 460 и общее время приема ПЗС-камеры 108. Блок 234 соотнесения времени затем вычисляет частоту дыхания посредством деления общего числа определенных пиков 460 на общее время приема.

Выдаваемый сигнал, указывающий на частоту дыхания, передается на устройство отображения, так что оператор устройства 100 для сканирования штрихкода может использовать эту информацию для осуществления медицинского диагностического анализа пациента 344.

На фиг.5 проиллюстрированы варианты осуществления светового рисунка 548 излучаемого света 242. Для сравнения также проиллюстрирована контролируемая поверхность 550.

Световой рисунок 548a, показанный в верхней части фиг.5, имеет прямоугольную форму и содержит четыре пятна 564a-d прямоугольной формы, определяющие внешние края прямоугольной рамки светового рисунка 548a.

Как показано в средней части фиг.5, световой рисунок 548b имеет прямоугольную форму и содержит прямоугольную рамку 568 и сетку 570, состоящую из вертикальных линий 571 и горизонтальных линий 572. Этот световой рисунок 548b соответствует световому рисунку 348, изображенному на фиг.3 и искаженному из-за искривленной контролируемой поверхности 350.

Как показано в нижней части фиг.5, световой рисунок 548c имеет прямоугольную форму и содержит пятна 574a-d L-образной формы, определяющие края углов прямоугольной рамки 576 светового рисунка 548c.

При том, что изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в приведенном выше описании, такие иллюстрирование и описание следует рассматривать как иллюстративные или типичные и не ограничивающие; настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие варианты раскрытых вариантов осуществления могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при практическом осуществлении заявленного изобретения благодаря изучению чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово "содержащий" не исключает других элементов или стадий, и единственное число не исключает множественного. Сам по себе тот факт, что определенные действия перечислены в отличающихся друг от друга зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация данных действий не может быть использована для получения преимущества. Все ссылочные позиции в формуле изобретения не следует рассматривать как ограничивающие объем.

1. Устройство (100) для сканирования штрихкода, сконфигурированное как для считывания штрихкода, прикрепленного к пациенту, так и для определения физиологического параметра пациента (344), причем физиологический параметр пациента (344) включает по меньшей мере один из частоты дыхания пациента (344) или частоты пульса пациента (344), причем устройство (100) для сканирования штрихкода содержит:
- блок (110) излучения света, сконфигурированный для излучения света (242) в направлении контролируемой поверхности (350, 550a-c) пациента (344), причем длина волны излучаемого света (242) содержит видимый свет или инфракрасный свет, и причем излучаемый свет (242) содержит световой рисунок (348, 548a, 548b, 548c) по меньшей мере одной формы из прямоугольной формы, прямоугольно обрамленной формы, сетчатой формы и формы пятен,
- блок (108) приема света, сконфигурированный для приема света, отраженного от контролируемой поверхности (350, 550a-c) пациента (344), и
- блок (218) обработки сигнала, сконфигурированный для определения физиологического параметра пациента (344) на основании принятого света, причем блок (218) обработки сигнала содержит блок (228) определения сигнала отличия, сконфигурированный для определения сигнала (228), указывающего на отличие между изображениями (222), полученными за счет принятого света (219).

2. Устройство (100) для сканирования штрихкода по п. 1, в котором блок (110) излучения света конфигурируют в виде блока излучения лазерного света, сконфигурированного для излучения лазерного света.

3. Устройство (100) для сканирования штрихкода по п. 1, в котором блок (108) приема света содержит камеру, сконфигурированную для получения изображения (222) контролируемой поверхности (350, 550a-c).

4. Устройство (100) для сканирования штрихкода по п. 1, в котором блок (218) обработки сигнала содержит блок (220) компенсации изображений, сконфигурированный для компенсации искажений изображения (222), полученного за счет принятого света (219).

5. Устройство (100) для сканирования штрихкода по п. 4, в котором блок (220) компенсации изображений конфигурируют для определения светового рисунка (348, 548a, 548b, 548c) на полученном изображении (222) и для компенсации изображения (222) на основании определенного светового рисунка.

6. Устройство (100) для сканирования штрихкода по п. 1, в котором блок (218) обработки сигнала содержит блок (230) определения пиков, сконфигурированный для определения пика (460) сигнала (228), указывающего на отличие между изображениями (224).

7. Устройство (100) для сканирования штрихкода по п. 6, в котором блок (230) определения пиков конфигурируют для сравнения сигнала (228), указывающего на отличие между изображениями (222), с пороговым значением (458), причем определенный пик (460) содержит часть сигнала, по меньшей мере равную пороговому значению (458).

8. Устройство (100) для сканирования штрихкода по п. 6, в котором блок (218) обработки сигнала содержит блок (234) соотнесения времени, сконфигурированный для соотнесения числа определенных пиков (460) с временем приема блока (108) приема света, связанным с определенными пиками (460).

9. Устройство (100) для сканирования штрихкода по п. 1, в котором по меньшей мере один из блока (220) компенсации изображений и блока (226) определения сигнала отличия конфигурируют для осуществления действий над изображением (222), полученным за счет принятого света (219), поточечным образом.

10. Способ определения физиологического параметра пациента (344), причем физиологический параметр пациента (344) включает по меньшей мере один из частоты дыхания пациента (344) или частоты пульса пациента (344), причем данный способ включает в себя:
- излучение света (242) в направлении контролируемой поверхности (350, 550a-c) пациента (344), причем излучаемый свет (242) содержит световой рисунок (348, 548a, 548b, 548c) по меньшей мере одной формы из прямоугольной формы, прямоугольно обрамленной формы, сетчатой формы и формы пятен,
- прием света (219), отраженного от контролируемой поверхности (350, 550a-c) пациента (344), посредством блока (108) приема света устройства (100) для сканирования штрихкода, и
- определение физиологического параметра пациента (344) на основании принятого света (219) посредством блока (218) обработки сигнала устройства (100) для сканирования штрихкода,
причем блок (218) обработки сигнала содержит блок (228) определения сигнала отличия, сконфигурированный для определения сигнала (228), указывающего на отличие между изображениями (222), полученными за счет принятого света (219).