相關(guān)申請的交叉引用
本申請根據(jù)35u.s.c.§120要求于2016年1月27日提交的題為“healthstatetrendsforaconsistentpatientsituation”的美國發(fā)明專利申請序列號no.15/008,295的優(yōu)先權(quán),上述申請根據(jù)35u.s.c.§119(e)要求于2015年1月28日提交的題為“healthstatetrendsforaconsistentpatientsituation”的美國臨時專利申請no.62/108,887的優(yōu)先權(quán),以上申請公開的全部內(nèi)容通過引用合并于此。
背景技術(shù):
醫(yī)學(xué)評估傳統(tǒng)上是通過經(jīng)過訓(xùn)練的提供者進(jìn)行單次或幾次評測來進(jìn)行。通常這些評測是在醫(yī)院或醫(yī)師辦公室進(jìn)行的。這些評測通常是不完整的,這導(dǎo)致在治療更有效的早期階段未能作出疾病檢測。這部分是由于在評測是以患者個體生理節(jié)律——諸如患者的一天(晝夜節(jié)律)——的連續(xù)統(tǒng)計中的某些快照來進(jìn)行的。也可能由于是在患者的健康評測可能在其間發(fā)生變化的某些特定情況期間進(jìn)行這些評測而導(dǎo)致失敗,上述變化諸如是由于身處醫(yī)師辦公室所導(dǎo)致的壓力。
這些問題已經(jīng)通過家中監(jiān)視而被部分解決?;颊呖梢员惶峁┮灾T如血壓袖帶的監(jiān)視設(shè)備,患者可以使用它在特定時間或者在一致的生理狀態(tài)(例如,醒來后在床上或早餐后立刻)來監(jiān)視他或她的血壓。雖然這種部分解決方案看上去解決了分散的評測,但是數(shù)據(jù)顯示,患者通常不會堅持做到家庭監(jiān)視。許多患者將會使用設(shè)備一段時間然后就失去興趣,這只會遭受到不利的健康后果。其它患者則將偶爾使用設(shè)備、在幾天內(nèi)不使用、在不同時間或不同狀態(tài)下使用所述設(shè)備等等。還有一些人則將無法正確使用設(shè)備,這給出了不準(zhǔn)確的結(jié)果。即使對于那些正確、持續(xù)且長期使用監(jiān)視設(shè)備的患者來說,由于監(jiān)視設(shè)備在問題已經(jīng)存在之后才給出處方,所以這種部分解決方案仍然無法及早監(jiān)視醫(yī)療狀況。出于這些原因,當(dāng)用戶被主動要求執(zhí)行監(jiān)視時,家庭監(jiān)視往往不能提供準(zhǔn)確的醫(yī)療評測,在較長時期內(nèi)更是如此。
更進(jìn)一步地,當(dāng)前的醫(yī)療評測由于人群固有的可變性而受到不利影響,并且因此在試圖校準(zhǔn)個體的健康評測時存在固有的困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本文描述了使得能夠針對一致患者情況——諸如人在睡著時的人的心臟生命指標(biāo)(vitals)——進(jìn)行更完整的健康狀態(tài)趨勢評估的技術(shù)和裝置。各種無創(chuàng)健康監(jiān)視器能夠被用來感測患者的情況,諸如活動、環(huán)境、情緒或生理狀態(tài)。這些無創(chuàng)健康監(jiān)視器也可以被動地以及在患者的正常生活過程中進(jìn)行工作,這提升了許多患者服從監(jiān)視的意愿,而且增加了使用的一致性,因為在許多情況下,患者幾乎或完全不用做任何事來使得他或她的健康監(jiān)視和健康趨勢確定得以進(jìn)行。利用針對一致的患者情況集合所確定的健康狀態(tài),可以確定更為準(zhǔn)確和更為魯棒的健康趨勢。因此,所述技術(shù)可以確定患者在睡覺以及處于他或她的晝夜節(jié)律中的特定點,并且每天且始終在相同的患者情況下監(jiān)視患者的心臟。通過這樣做,即使沒有患者的主動參與或針對人口平均值對患者進(jìn)行校準(zhǔn)的需求,也能夠確定患者心臟健康的趨勢。這些趨勢可以通過預(yù)測導(dǎo)致充血性心力衰竭的不利健康趨勢而挽救患者的生命。
提供所述概述以對涉及在下文的具體實施方式中進(jìn)一步描述的技術(shù)的簡化概念進(jìn)行介紹。所述概述并非意在識別所請求保護(hù)主題的必要特征,其也并非意在被用來確定所請求保護(hù)主題的范圍。
附圖說明
參考以下附圖對使得能夠針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢的技術(shù)和設(shè)備的實施例進(jìn)行描述。貫穿附圖使用相同數(shù)字來指代同樣的特征和組件:
圖1圖示了能夠在其中實現(xiàn)技術(shù)的示例環(huán)境。
圖2圖示了圖1的示例計算設(shè)備。
圖3圖示了圖1的示例無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備。
圖4圖示了被包括在圖1的雷達(dá)燈和鏡子內(nèi)的圖3的健康監(jiān)視傳感器的基于雷達(dá)的示例。
圖5圖示了用于針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢的方法。
圖6圖示了其中使用基于雷達(dá)的健康監(jiān)視系統(tǒng)來針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢的方法。
圖7圖示了基于雷達(dá)的無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備被置于其中的房屋的主樓層。
圖8圖示了使得能夠針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢或者能夠在其中實現(xiàn)上述確定的技術(shù)的示例設(shè)備。
具體實施方式
概述
本文描述了使得能夠確定允許檢測疾病進(jìn)程的健康狀態(tài)以及這些狀態(tài)中的趨勢的技術(shù)和設(shè)備。通過相對于疾病的發(fā)展時間尺度頻繁地評測患者的健康狀態(tài),能夠識別出健康趨勢并將其用于管理患者健康。所述信息不僅由于其準(zhǔn)確性和魯棒性而對于患者的醫(yī)療專業(yè)人員具有價值,其之所以有價值還因為它為患者提供了與他們有關(guān)的真實數(shù)據(jù)。不同于平均數(shù)、人口統(tǒng)計學(xué)或者來自醫(yī)學(xué)專業(yè)人員的一般化預(yù)知,所述與他們相關(guān)的數(shù)據(jù)更有可能提示患者采取行動來維持或改善其自身健康。在用戶或患者處于例如深度睡眠或運動期間的相似狀態(tài)時對他們進(jìn)行評估促進(jìn)個體測量之間的比較,并且減少了針對個體來校準(zhǔn)健康測量和模型的需求。
作為對比,考慮通過在醫(yī)療機構(gòu)或醫(yī)院進(jìn)行監(jiān)視所確定的健康趨勢的準(zhǔn)確性和魯棒性。假設(shè)在兩個月內(nèi)在醫(yī)院或醫(yī)療機構(gòu)進(jìn)行了四次不同的測試;患者的血壓在早晨測量一次,下午測量一次,在病人攝入過多咖啡因后測量一次,以及在一晚睡眠不佳之后測量一次。這些不同測試中的每一次都是在患者的不同情況期間進(jìn)行。因此,由于這些不同的患者情況,基于這四項測試的趨勢因此是可疑的。
還考慮基于平均值和人口統(tǒng)計學(xué)的醫(yī)療建議。許多患者都基于平均值和人口統(tǒng)計學(xué)而忽視醫(yī)療建議,因為其并非真的與他們相關(guān)。例如,在基于人口統(tǒng)計和平均值給出良好建議時,許多人都不會遵循這一建議或者并不足夠長久地遵循這一建議,因為他們并沒有看到好處。當(dāng)人們采取改變其飲食和習(xí)慣的建議——大多數(shù)人并不想這樣做——他們往往看不到改善。他們可能會看到他們體重減輕等等,但是這些并不是他們健康的準(zhǔn)確度量。正因為如此,許多人就回到他們的老習(xí)慣上,而這只會經(jīng)歷這種失敗的痛苦。
通過這里所描述的技術(shù)一個示例的方式,假設(shè)患者在她的浴室里有三個無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備。這三個是她的浴室水槽前面的墊子、馬桶座傳感器以及她的浴室水槽上方的鏡子。這些設(shè)備中的每一個都可以單獨或共同地用于測量所述患者的情況和健康狀態(tài)。因此,所述墊子可以測量她的身體的電氣行為以提供心電圖,所述馬桶座傳感器可以測量血液流過身體時的壓力脈沖從而以表征心臟和血流的機械運動,而她的水槽上方的鏡子則能夠使用基于雷達(dá)的傳感器或彩色相機來測量毛細(xì)血管血流或皮膚顏色變化,這能夠指示差異血量從而提供血管容積圖。
這些生理信號中的每一個可以提供對健康狀況的洞察,然而這些狀態(tài)取決于健康評測時刻的晝夜節(jié)律、活動水平和環(huán)境條件。例如,可以每天在類似的情況期間進(jìn)行健康評測,諸如在患者剛起床時、在每天的相同時間、或者在坐下吃早餐時。患者情況還可以基于生理狀態(tài),諸如在患者具有每分鐘100至104次心跳之間的心率時,正在站立而不是坐著或躺著時,等等。注意,這名患者并不必在正常生活過程之外做一些事情——只要在站在墊子上的同時洗臉、看向鏡子、以及使用馬桶就為這三個設(shè)備提供了感測其生命指標(biāo)和生理信號的機會。將這些量匯總到一起來將最有用的數(shù)據(jù)提供至她的健康模型中,提供了可以與先前健康數(shù)據(jù)進(jìn)行對比的評測。因此,通過在患者處于與之前評測相似的患者情況、活動水平以及相似的環(huán)境條件的情況下對其進(jìn)行評測,識別出更易于管理的健康趨勢。
所述技術(shù)隨后可以針對一致的患者情況確定健康狀態(tài)趨勢并將其提供給患者或從業(yè)者。假設(shè)在新的飲食習(xí)慣和鍛煉過程中,所述技術(shù)確定了其中按照心搏量(心臟健康的重要測量)所測量的患者心臟健康在四周內(nèi)提高了6%的健康狀態(tài)趨勢。有了這樣積極的反饋,這名患者就可能繼續(xù)她的飲食和鍛煉計劃,從而可能降低她過早死于心臟病的機會。相反,如果發(fā)現(xiàn)血壓升高的趨勢,則她能夠被提供以限制她的鹽攝入量從而降低血壓的建議。
這些僅是能夠執(zhí)行針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢的多種方式的示例。下文提供了其它示例,諸如基于雷達(dá)的深度睡眠感測。本文現(xiàn)在轉(zhuǎn)向示例環(huán)境,隨后描述示例無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備和方法以及示例計算系統(tǒng)。
示例環(huán)境
圖1是能夠在其中采用針對一致患者情況的健康狀態(tài)趨勢的示例環(huán)境100的圖示。環(huán)境100圖示了作為健康監(jiān)視對象的患者102以及醫(yī)療專業(yè)人員104,后者在一些情況下將接收健康監(jiān)視的結(jié)果。所述示例采用無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106(設(shè)備106),其包括基于雷達(dá)的健康監(jiān)視燈106-1(雷達(dá)燈106-1)和彩色感應(yīng)鏡106-2。在隨后的附圖中圖示了其它的示例無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106。
傳感器數(shù)據(jù)108由每個設(shè)備106提供給一些計算設(shè)備,諸如計算設(shè)備110,上述計算設(shè)備隨后執(zhí)行一些或全部技術(shù),或者通過通信網(wǎng)絡(luò)(未示出)將所述傳感器數(shù)據(jù)傳遞到一些其它計算設(shè)備,諸如遠(yuǎn)程服務(wù)器。
如利用所述示例環(huán)境100所示出的,可以使用患者在其中生活的感測環(huán)境(例如,患者102的臥室中的設(shè)備106),其通過一個或多個設(shè)備而能夠確定患者的情況,諸如患者的活動或活動水平、環(huán)境、情緒或生理狀態(tài)。所述感測環(huán)境能夠確定患者情況和健康狀態(tài),而無需通過侵入性測試來實際測量患者。所述感測環(huán)境感測患者的各種狀態(tài)和狀況,它們隨后可以被關(guān)聯(lián)、聚合等,從而在一致的患者情況下確定健康狀態(tài),并且因此針對所述狀態(tài)確定患者健康的趨勢。盡管可以測量諸如內(nèi)分泌、肌肉、神經(jīng)和皮膚系統(tǒng)之類的其它生理系統(tǒng)的健康趨勢,但所述技術(shù)在心血管和骨骼系統(tǒng)的場境下進(jìn)行描述。例如,這些技術(shù)可以通過在心血管失代償對于患者或?qū)ふ抑T如體重增加之類的明顯征兆的醫(yī)療保健提供方變得顯而易見之前對其進(jìn)行識別,從而檢測即將發(fā)生的心力衰竭。
除了上述的感測環(huán)境(臥室)之外,還考慮人的汽車。汽車座椅可以包括各種傳感器,諸如被配置為感測心臟跳動和呼吸的光纖或壓電材料。汽車的后視鏡可以包括類似于彩色感測鏡106-2進(jìn)行操作的相機。汽車還可以包括類似于雷達(dá)燈106-1的雷達(dá)傳感器,以用于定位人、感測心臟和呼吸速率等。因此,感測環(huán)境并不局限于固定場景或一些特定示例,無論是人的臥室、浴室、辦公室、工作場所還是汽車。
更詳細(xì)地,患者的健康狀態(tài)是能夠針對患者通過多次迭代以及在非瞬時時間段內(nèi)所確定的患者健康的功能狀態(tài)。健康狀態(tài)描述了個人或人體內(nèi)部組件系統(tǒng)的健康狀態(tài)。例如,人的心血管系統(tǒng)的狀態(tài)最終由其實現(xiàn)適當(dāng)器官灌注和分子氣體交換的能力所確定。這些功能指標(biāo)可以通過心臟壓力和體積(即,心臟性能的度量)以及血液流過血管的速率(即,脈搏波速度)進(jìn)行參數(shù)表征。包括心率和呼吸速率的生命指標(biāo)連同患者情況一起幫助評測健康狀態(tài)趨勢。示例晝夜患者情況包括快速眼動(rem)睡眠、非rem睡眠(包括三個階段,慢眼運動(sem)睡眠、無眼動睡眠和深睡眠,也稱為慢波睡眠(sws),其在delta波發(fā)生時開始)、骨骼方位、身體動作等。患者情況還可能包括與如起床、排尿、排便、淋浴、進(jìn)食、步行的動作以及患者的其它重復(fù)情況相關(guān)聯(lián)的活動水平,諸如下班回家、看書、看電視、玩視頻游戲、鍛煉,等等。
關(guān)于圖1的示例計算設(shè)備110,考慮圖2的詳細(xì)說明。計算設(shè)備110可以是各種設(shè)備中的一種或組合,這里圖示了七個示例:智能電話110-1、服務(wù)器110-2、計算手表110-3、計算眼鏡110-4、膝上計算機110-5、平板計算機110-6和計算電視機110-7,但是也可以使用諸如上網(wǎng)本或臺式機之類的其它計算設(shè)備和系統(tǒng)。如上所述,在一些實施例中,所述技術(shù)整體或部分地通過諸如服務(wù)器110-2的遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行操作。在這種情況下,一些計算可以在本地停止,例如通過具有受限計算操作的通信設(shè)備,或者甚至直接從設(shè)備106到服務(wù)器110-2。
計算設(shè)備110包括顯示器202(圖2示出了六個)、收發(fā)器204、一個或多個處理器206以及計算機可讀存儲介質(zhì)208(crm208),或者能夠與它們進(jìn)行通信。收發(fā)器204能夠直接地或通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù),諸如通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、個人域網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或近場網(wǎng)絡(luò)的來自設(shè)備106發(fā)送和接收傳感器數(shù)據(jù)108。
crm208包括健康管理器210,其包括或者可以訪問傳感器數(shù)據(jù)108,所述傳感器數(shù)據(jù)108可以包括來自一個或多個設(shè)備106的傳感器數(shù)據(jù)108。傳感器數(shù)據(jù)108可以與特定時間212(例如,相應(yīng)的時間數(shù)據(jù))相關(guān)聯(lián),而使得可以確定與患者情況214的時間接近度。通常,患者情況214包括活動、情緒、環(huán)境或生理狀態(tài)?;顒影ɡ缢摺⒆呗?、吃飯、工作、鍛煉、駕駛和談話。情緒包括能夠由諸如計算設(shè)備110的傳感器或無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106的設(shè)備所感測到的任何情緒,例如恐懼、緊張、平靜和冷漠。環(huán)境是患者可能處于其中的某一特定類型或相同位置的那些環(huán)境,諸如在一般或特定地在患者106的書桌工作、在汽車中、在地鐵車廂、火車或公共汽車中、外出晚餐或看電影、在公園里、或者在家里。生理狀態(tài)則包括深睡眠或rem睡眠,特別是心率,等等(本文提供了這些的各種示例)。
傳感器數(shù)據(jù)108能夠被用來確定生命指標(biāo)和患者情況214或健康狀態(tài)216,或者上述兩者。針對特定患者情況214的健康狀態(tài)216能夠被用來針對所述狀態(tài)而確定健康狀態(tài)趨勢218??梢曰跁r間量或者確定健康狀態(tài)的多種一致患者情況來確定健康狀態(tài)趨勢218。crm108還包括或者可以訪問用戶界面220,盡管并非要求如此,但是用戶界面220能夠被用來向患者102呈現(xiàn)所確定的趨勢、健康和醫(yī)療建議。
通常,健康管理器210能夠基于傳感器數(shù)據(jù)108來確定患者狀況的集合和患者的健康狀態(tài),上述患者諸如圖1的患者102。利用一致患者情況的多個健康狀態(tài),健康管理器210確定患者的健康狀態(tài)趨勢。例如,假設(shè)六個月前測量的健康狀態(tài)指示鍛煉期間患者的心臟性能的特定壓力-體積環(huán)。但是目前,現(xiàn)在六個月后,類似鍛煉期間患者的壓力-體積環(huán)則指示不同的壓力-體積環(huán)。環(huán)之間的差異以及生命指標(biāo)(例如,心率)和胸腔液體的趨勢可以指示許多不同的健康趨勢,諸如在接下來的60天內(nèi)可能發(fā)生充血性心力衰竭。注意,當(dāng)前的壓力-體積環(huán)或者任何個體生命指標(biāo)或生理參數(shù)可能并未自行向醫(yī)療專業(yè)人員指示任何可能的心臟衰竭。相反,即使在當(dāng)前壓力-體積環(huán)可能處于人群的正常范圍內(nèi)時,相同患者情況隨時間的差異也指示了所述可能的心臟衰竭。
關(guān)于無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106,圖1中示出了其兩個示例,考慮圖3中的詳細(xì)圖示。無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106可以是各種設(shè)備之一或組合,這里圖示了五個示例:雷達(dá)燈106-1、彩色感測鏡106-2、壓力和電氣感測墊106-3(墊子106-3)、超聲浴缸106-4和壓力感應(yīng)馬桶座106-5(馬桶106-5)。
對于不需要患者的明確交互的感測,這些無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106也可以是被動的——患者無需拿起傳感器,刻意站在體重秤上,或者選擇一些傳感器來做些什么。雖然在該感測中是被動的,但是這些設(shè)備中的一些通過向外發(fā)送聲波(例如,超聲浴缸106-5)、電磁波、電信號、統(tǒng)一照明(例如,鏡子106-2)以及毫米及類似輻射(例如,雷達(dá)燈106-1)來感測患者的健康狀態(tài)。這些設(shè)備中的其它設(shè)備甚至停止了波、信號和輻射的使用,諸如通過馬桶106-5來感測患者102的血壓。
無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106可以具有各種計算能力,盡管它們可以另外是具有很少或沒有計算能力低能力設(shè)備。這里的設(shè)備106包括一個或多個計算機處理器302、計算機可讀存儲介質(zhì)304、健康監(jiān)視傳感器306,以及能夠接收和傳送信息(例如,向計算設(shè)備110)的有線或無線收發(fā)器308。每個無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106都可以包括在其中具有相同或不同形態(tài)的不同健康監(jiān)視傳感器306,從而測量患者的健康狀態(tài)或患者情況以及其它方面。計算機可讀存儲介質(zhì)304包括傳感器管理器310,其能夠處理傳感器數(shù)據(jù)并且記錄和傳送用于健康監(jiān)視動作的傳感器數(shù)據(jù)。
例如,考慮圖4,其圖示了能夠包括在雷達(dá)燈106-1或彩色感測鏡106-2內(nèi)的健康監(jiān)視傳感器306的基于雷達(dá)的示例。如以上所提到的,健康監(jiān)視傳感器306被配置為通過在該特定情況中使用雷達(dá)場來感測健康狀態(tài)和患者情況。為了能夠進(jìn)行感測,健康監(jiān)視傳感器306包括雷達(dá)發(fā)射元件402、天線元件404和信號處理器406。
雷達(dá)燈106-1和/或彩色感測鏡106-2被配置為反射來自人體組織的輻射從而測量皮膚溫度和排汗、心率和骨骼運動,這僅是舉幾個例子。雷達(dá)燈106-1包括雷達(dá)發(fā)射元件402,其諸如通過連續(xù)調(diào)制的輻射、超寬帶輻射或亞毫米頻率輻射而提供被配置為從人體組織反射并穿透非人體材料的雷達(dá)場。這些反射可以由天線元件404所接收,隨后被信號處理器406處理從而提供傳感器數(shù)據(jù)108。該雷達(dá)場可以從諸如皮膚、骨骼或心臟肌肉的人體組織反射。例如,假設(shè)患者102在睡覺,雷達(dá)燈106-1與其床頭柜上的燈是一體的。正常情況下,人們會在一天中移動,因此傳感器數(shù)據(jù)可能是不可靠或嘈雜的。然而,在睡眠情況下,雷達(dá)燈106-1測量患者102的胸部偏移以記錄呼吸速率。這些胸部偏移包括由患者102的心跳所引起的晃動或擾動,因此也可以計算心率。
更詳細(xì)地,由雷達(dá)發(fā)射元件402所提供的雷達(dá)場可以是小尺寸的,例如約1毫米至約1.5米,或者是中等尺寸的,例如約1米至約30米。以該中間尺寸,天線元件404或信號處理器406被配置為接收和處理雷達(dá)場的反射,從而基于由身體、手臂或腿的運動所導(dǎo)致的來自人體組織的反射來提供大體狀態(tài)或狀況。天線元件404可以包括一個或多個天線或傳感器,諸如輻射傳感器陣列,陣列中的數(shù)量基于所期望的分辨率以及該場是表面還是體積。天線元件還可以包括機械或電子束轉(zhuǎn)向。例如,穿過發(fā)射器陣列的相位梯度可以被用來在睡眠者移動時將波束引導(dǎo)到感興趣區(qū)域,從而允許在連續(xù)感測以及在一張床上的多個人之間進(jìn)行區(qū)分。信號處理器406被配置為處理雷達(dá)場內(nèi)所接收到的反射,從而提供可用于確定患者狀況或健康狀態(tài)集合的傳感器數(shù)據(jù)。
作為示例,一些患者情況以及患者狀況的其它方面提供了能夠顯示出健康狀態(tài)的實質(zhì)性值??紤]深度睡眠。在深度睡眠中,患者的心臟和神經(jīng)系統(tǒng)處于獨特的位置。當(dāng)在深度睡眠期間測量時,心率變異性(例如,心律或心律變化)和呼吸速率為患者的心臟健康提供了獨特的窗口,特別是當(dāng)針對多次深度睡眠階段顯示出趨勢時更是如此。
返回圖3,更詳細(xì)地考慮其它示例設(shè)備106中的每一個。壓力和電感應(yīng)墊106-3被配置為感測患者102的血液的脈搏傳播時間或脈搏波速度。脈搏波速度可用于確定患者心臟的壓力-體積環(huán)的特性。這種脈搏波速度也是患者的血管健康狀態(tài)的度量。在心血管系統(tǒng)的健康動脈中,由于動脈彈性,脈搏波速度較低,但是隨著它們硬化和變窄,脈搏波速度升高。雖然特定的脈搏波速度是時間上的快照,其可能或可能并未準(zhǔn)確地指示血管健康(例如,在醫(yī)生辦公室進(jìn)行的一次性測試),但這種脈搏波速度的變化(即趨勢)可以是患者102的心血管健康狀況的變化的準(zhǔn)確度量。能夠在不需要對個體患者進(jìn)行校準(zhǔn)(例如,消除對測量個體主動脈直徑以了解其心臟功能的需要)的情況下確定趨勢。如果是積極的趨勢,則這能夠強化患者102的健康習(xí)慣,而如果是消極的則鼓勵作出改變。
墊子106-3還可以通過由心臟組織的極化和去極化所生成的電脈沖來測量心臟的電傳導(dǎo)系統(tǒng),然后將其轉(zhuǎn)換為波形(單獨地或由另一個實體)。單獨的測量或者隨時間變化的趨勢可以指示高鈣血癥、低鈣血癥、高鉀血癥、低鉀血癥、冠狀動脈缺血或心肌梗死(即心臟病發(fā)作)。還要注意的是,通過設(shè)備106感測到的數(shù)據(jù)所得出的趨勢與原本可能無法找到的情況相比能夠更快地確定不良的心臟或其它系統(tǒng)狀況,從而盡早獲知健康衰退從而對其進(jìn)行抵御并且并避免更距侵入性和危險的治療。例如,個體的靜息心率的增加以及胸腔液體的增加、心律變異性的變化或者其它生理特征可以在心臟衰竭代償失調(diào)前兩周或更長時間對即將出現(xiàn)的該衰竭發(fā)出警報。該警報允許醫(yī)療專業(yè)人員或患者自己避免代償失調(diào),諸如通過新的或替代的藥物。
超聲浴缸106-4被配置為生成高頻聲波并且評估來自那些波的回波。該回波在一個或多個傳感器處被接收,并且可以測量發(fā)送和接收之間的時間間隔。這些回波使得能夠?qū)?nèi)部身體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在一些情況下,可以測量組織的二維橫截面的聲阻抗,其可以測量所測量組織的當(dāng)前健康或者健康趨勢。也可以進(jìn)行血液流動、組織移動、血液位置以及結(jié)構(gòu)的三維測量。也可以使用非主動(不生成聲波,僅接收傳感器),但是比較難以實現(xiàn)精度和魯棒測量。
壓力感應(yīng)馬桶座106-5被配置為感測如上文針對墊子106-3所述的脈搏波速度,但是也可以在不同的條件下研究心臟,忽然通過腸運動測量心血管健康,這類似于一些心臟病專家用來測量心臟反應(yīng)性的valsalva操作(以外科醫(yī)生antoniomariavalsalva命名,1666-1723)。
彩色感應(yīng)鏡106-2可以被配置為諸如利用彩色感測相機來感測患者皮膚中的顏色,無論是否具有圖4的雷達(dá)場。該傳感器數(shù)據(jù)足以確定血管容積圖,這是確定患者健康的關(guān)鍵生理信號之一。容積描記圖根據(jù)存在于或通過其中的血量變化來測量器官、肢體或其它人體部分的大小或顏色的變化?;颊咂つw中的這些顏色和顏色變化可以顯示出心率和效率。此外,彩色感應(yīng)鏡106-2還可以以低且安全的水平對患者102進(jìn)行輻射(通過雷達(dá)或其它輻射帶),并且感測來自該輻射的反向散射,由此更為魯棒或準(zhǔn)確地確定患者102的外皮、肌肉或心血管系統(tǒng)健康和效率。
這些示例示出了一些方法,其中該技術(shù)可以提供傳感器數(shù)據(jù),通過該傳感器數(shù)據(jù)來確定患者的正常生活過程中的患者情況和健康狀態(tài)。如上所述,常規(guī)健康監(jiān)視通常在醫(yī)院或醫(yī)師辦公室進(jìn)行。然而,在醫(yī)院或辦公室的健康監(jiān)視無法在患者的正常生活過程中隨著他們經(jīng)晝夜節(jié)律的移動以及來自活動、情緒和環(huán)境條件的壓力而對他們進(jìn)行監(jiān)視。這可能是嚴(yán)重的局限,因為在醫(yī)院或辦公室捕獲的快照可能無法準(zhǔn)確反映患者的健康。這可能是由于測試時間短或者是由于測試實在人造環(huán)境中進(jìn)行。
在下文中更詳細(xì)地給出這些和其它的能力以及圖1-4的實體在其中動作和交互的方式。這些實體可以進(jìn)一步被劃分、組合等。圖1的環(huán)境100以及圖2-4的詳細(xì)圖示對能夠采用所描述技術(shù)的許多可能環(huán)境中的一些進(jìn)行了圖示。
示例方法
圖5和圖6描述了方法500和600,該方法使得能夠針對一致患者情況確定健康狀況和健康趨勢。這些方法被示出為指定所執(zhí)行操作的框的集合,但是不一定被局限于為了由相應(yīng)框執(zhí)行該操作而示出的順序或組合。在以下討論的多個部分中,可以參考圖1的環(huán)境100以及圖2-4中詳述的實體,對于它們的參考僅是作為示例。該技術(shù)并不局限于由在一個設(shè)備上操作的一個實體或多個實體所執(zhí)行。
在502,針對患者接收被動且無創(chuàng)地感測到的傳感器數(shù)據(jù)。該傳感器數(shù)據(jù)可以在患者的正常生活過程中被感測,也稱為在體內(nèi)(in-vivo),意味著“在生活中”。這與諸如醫(yī)療機構(gòu)和醫(yī)院的人造環(huán)境相反,上述環(huán)境可能引起焦慮,由于實際問題而缺乏足夠數(shù)量的測試,或者在患者的多個或未知患者情況下進(jìn)行感測。如上文部分所述,這種和其它傳感器數(shù)據(jù)(在方法500和600中的各種操作)能夠被動和且無創(chuàng)地被感測。無創(chuàng)傳感器數(shù)據(jù)在沒有刺穿患者的皮膚或孔的情況下被感測,并且被動感測的傳感器數(shù)據(jù)則在無需患者的主動和明確參與的情況下被感測。
在504,基于針對患者所接收的被動和無創(chuàng)感測的傳感器數(shù)據(jù)來確定患者情況以及患者狀況的其它方面。如上所述,患者的患者情況是與患者的健康有關(guān)的狀況或情況,其能夠通過多次迭代并且在非瞬時時間段而針對患者所確定。上文作為圖1-4的一部分描述了各種示例狀態(tài)。
在506,針對患者接收其它被動且無創(chuàng)感測的傳感器數(shù)據(jù)。該傳感器數(shù)據(jù)以及用于方法500和600的其它傳感器數(shù)據(jù)能夠通過收發(fā)器以及從無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106所接收。
在508,在操作506處所接收的其它被動且無創(chuàng)感測的傳感器數(shù)據(jù)被確定為是在時間上接近于用來評測患者情況的傳感器數(shù)據(jù)所感測的。如果用于操作502和506的傳感器數(shù)據(jù)是相同的,則這是無關(guān)緊要的。如果是不同的傳感器數(shù)據(jù),則該時間接近度可以是瞬時或相同的時間,或者能夠基于生理狀況而有所變化。因此,對于持續(xù)幾分鐘或更長時間的深度睡眠,該時間接近度可以在感測到用來確定患者情況的傳感器數(shù)據(jù)的時間之后持續(xù)數(shù)分鐘。對于較短的評測,該時間接近度可以是狹窄的,諸如處于從坐姿位置站起的過程之中或緊隨其后的患者情況(例如,在患者站立當(dāng)下或之后所測量的心率與從坐姿位置站起的狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的情況下)。注意,在一些情況下,傳感器數(shù)據(jù)可能被確定為并非在時間上接近地被感測,或者以其它方式被確定為并非是準(zhǔn)確的、有價值的或有用的。在這種情況下,這些技術(shù)可以停止使用和存儲這樣的數(shù)據(jù)。
在510,使用針對患者所接收的被動且無創(chuàng)地感測到的以及在時間上接近于患者情況所感測到的傳感器數(shù)據(jù)來確定與患者情況相關(guān)聯(lián)的該患者的健康狀態(tài)。注意,該傳感器數(shù)據(jù)可以與在操作502處所接收的傳感器數(shù)據(jù)相同或不同。此外,該傳感器數(shù)據(jù)可以來自相同或不同的健康監(jiān)視設(shè)備106,諸如來自彩色感測鏡106-2的傳感器數(shù)據(jù)108以及來自雷達(dá)燈106-1的傳感器數(shù)據(jù)108,其中一個被用來確定患者情況214而另一個則被用來確定另一個健康狀態(tài)216。對于針對操作502和506有所不同的傳感器數(shù)據(jù)108而言,傳感器數(shù)據(jù)108可以具有不同的形態(tài),諸如反射光、聲波、電磁感應(yīng)、雷達(dá)或流體力學(xué)。如本文部分所述,這些健康評測可以隨心率、呼吸率、血氧含量、骨密度等而有所變化,并且可以測量生理系統(tǒng)的健康,盡管并不需要具體依附于特定系統(tǒng)。作為示例,該技術(shù)可以通過心律和呼吸速率、眼睛運動和/或delta波檢測來確定患者102處于深度睡眠(3階delta波或sws睡眠),該健康狀態(tài)是患者血液的氧含量,并且該健康狀態(tài)趨勢是患者血液氧含量的健康狀態(tài)隨著時間的變化以及多次迭代。
在操作510之后,方法500可以重復(fù)一次或多次以針對一致患者情況和其它患者狀況確定附加健康狀況,上述其它患者狀況諸如深度睡眠或心率,其范圍為每分鐘118到122次,等等。這樣的重復(fù)在圖5中利用重復(fù)箭頭示出。重復(fù)多少次可以取決于各種因素,諸如一段時間(例如,幾周或幾個月)或者針對一致患者情況所確定的健康狀態(tài)的數(shù)量(例如,10或100)。
在512,確定患者情況的一致性。該一致性可以基于等效或基本等效的狀態(tài)來確定,諸如120的心率狀態(tài)在118至122是等效或基本等效的。該一致性也可以基于患者情況的醫(yī)學(xué)參數(shù),并且因此可以有所變化。如上所述,患者情況可以是寬泛或狹窄的,因此基于此所確定的趨勢可能或多或少準(zhǔn)確地與患者的特定生理、活動、情緒和環(huán)境因素相聯(lián)系。該狀態(tài)也可能或多或少地被狹義定義,并且因此該一致性基于醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為在監(jiān)視患者方面多長時間是明智的。患有急性疾病狀態(tài)或身體健康狀況不佳的患者通??赡苤甘靖鼮閷挿旱囊恢滦詤?shù)是允許的,因為這將可能用更少時間來針對該健康狀態(tài)得到統(tǒng)計學(xué)相關(guān)樣本。在感測完成之后可以對某些患者狀況參數(shù)進(jìn)行定制或選擇,從而將健康狀態(tài)趨勢針對患者狀況的患者的廣泛或狹窄的一致性進(jìn)行定制。例如,由馬桶106-5所感測到的具有排便的患者的狀態(tài)不管何時都可以被認(rèn)為是與另一次排便相同的狀態(tài),或者能夠使用更大的一致性,諸如僅在患者起床的一個小時之內(nèi)的那些。
在514,基于患者在第一和第二確定步驟的多次迭代以及一致患者情況的健康狀態(tài)來確定該患者的患者情況的健康狀態(tài)趨勢,上述健康狀態(tài)諸如針對該狀況集合的各種先前確定的以及當(dāng)前的健康狀態(tài)。這可以像來自生命指標(biāo)(例如,某個心率)、骨密度或脊髓曲線的趨勢線一樣簡單,直至更復(fù)雜的趨勢,諸如患者心臟的壓力-體積環(huán)的形狀的變化。這還可能涉及識別具體的疾病狀態(tài),跟蹤疾病進(jìn)程,以及基于患者的具體動作來計算可能的結(jié)果。
在516,提供患者情況的健康狀態(tài)趨勢,以使得能夠以一致的患者情況來確定患者的健康。在一些情況下,健康管理器210(圖1或圖2全部)通過計算設(shè)備110的用戶界面220中的呈現(xiàn)向醫(yī)療專業(yè)人員104或患者102提供該趨勢。替選地或附加地,患者102可以經(jīng)由用戶界面220提供有效的輸入,而使得健康狀態(tài)趨勢或健康數(shù)據(jù)被傳輸給醫(yī)療專業(yè)人員104。
使用圖1-4的示例,圖3的無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106通過健康監(jiān)視傳感器306感測各種傳感器數(shù)據(jù)108。該傳感器數(shù)據(jù)108隨后通過有線/無線收發(fā)器308被傳送至計算設(shè)備110。所傳送的傳感器數(shù)據(jù)108在計算設(shè)備110的收發(fā)器204處從圖3的一個或多個設(shè)備106接收。健康管理器210隨后確定患者情況和其它患者狀況、健康狀態(tài)、具有患者狀況的一致患者情況的健康狀態(tài)趨勢,并且諸如通過計算設(shè)備110的用戶界面220提供該趨勢。
圖6描繪了方法600,其描述了基于雷達(dá)的健康監(jiān)視系統(tǒng)能夠被用來針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢的方式,諸如數(shù)月或數(shù)年間在深度睡眠期間的心臟生命指標(biāo)的變化。
在602,使得基于雷達(dá)的健康監(jiān)視系統(tǒng)反復(fù)提供雷達(dá)場。這些可以是本文所述的那些中的任何一種。作為一個示例,考慮老年婦女的骨骼系統(tǒng)。該生理系統(tǒng)對老年人的死亡人數(shù)和有所惡化的健康狀況都有責(zé)任。圖1、3和4的雷達(dá)燈106-2可以被用于感測患者102在患者狀況(這里是躺在床上)下的健康狀態(tài)(這里是脊柱曲率)以及患者情況。如上所述,這些雷達(dá)場可以從人體組織反射,從而感測患者的情況或健康。
在604,基于在相應(yīng)雷達(dá)場中的患者人體組織反射反復(fù)確定患者情況。如圖4和方法500中所描述的,雷達(dá)發(fā)射元件402提供雷達(dá)場,天線元件404接收反射,并且信號處理器406對這些反射進(jìn)行處理從而提供傳感器數(shù)據(jù)108。例如,能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)108進(jìn)行分析從而確定圖4中的患者102是躺下的。
在606,基于在相應(yīng)雷達(dá)場中的患者人體組織反射或者另一個人體組織反射而針對該患者反復(fù)確定健康狀態(tài)。類似于操作604,能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)108進(jìn)行分析以確定患者102具有特定脊柱曲率。作為快照,這可以是有意義或無意義的,因為這將取決于患者102躺下的方式、她的床的軟度等。對于一致狀態(tài)——相同的床以及仰臥(而不是側(cè)臥等),她的脊柱的曲率變化能夠指示出正面或負(fù)面的背部健康狀況的趨勢,諸如骨質(zhì)疏松癥。如上所述,還能夠利用基于雷達(dá)(或其它類型)的健康監(jiān)視設(shè)備106來確定各種睡眠狀態(tài)和健康狀態(tài)。
在608,提供患者情況和健康狀態(tài)以及每種健康狀態(tài)和所述患者情況之間的關(guān)聯(lián)的指示,以足以將多種健康狀態(tài)與所述患者情況以及患者狀況集合中的其它方面中的至少一個進(jìn)行關(guān)聯(lián)。如上所述,這些能夠通過諸如計算設(shè)備110的設(shè)備的用戶界面被提供給患者102或醫(yī)療專業(yè)人員104。
可選地,在610,基于所提供的患者情況、其它患者狀況和健康狀態(tài)確定健康狀態(tài)趨勢。再次考慮圖3的健康監(jiān)視設(shè)備106以及圖4的示例健康監(jiān)視傳感器306。在一些情況下,通過傳感器管理器310,無創(chuàng)健康監(jiān)視設(shè)備106能夠單獨或者結(jié)合其它實體(諸如圖2的健康管理器210)來確定健康狀態(tài)趨勢。在這樣的情況下,該健康狀態(tài)趨勢被提供至一些實體以供后續(xù)使用。
作為另一個示例,考慮圖7,其圖示了處于房屋704的主樓層上的三個附加的基于雷達(dá)的健康監(jiān)視設(shè)備702。如圖7所示,健康監(jiān)視設(shè)備702被置于起居室706、廚房708和媒體室710。這些設(shè)備能夠感測女士712的身高、骨骼形狀和身體運動,以及她可能處于的各種情況和狀態(tài)。利用來自各種基于雷達(dá)的設(shè)備的這些測量,健康管理器210(利用來自一個或多個設(shè)備702的傳感器數(shù)據(jù)108)確定各種患者情況和健康狀態(tài),從而確定該女士712的骨骼系統(tǒng)的趨勢。這些趨勢可以指示骨質(zhì)疏松癥或者受損的膝關(guān)節(jié)或髖關(guān)節(jié),因此該女士能夠經(jīng)歷醫(yī)療或生活方式的改變從而減緩這種負(fù)面趨勢或者避免這些問題的危險因素。
雖然以上方法600在骨骼系統(tǒng)的場境中進(jìn)行了描述,但是該技術(shù)并不局限于骨骼系統(tǒng),因為能夠確定并不適合于特定系統(tǒng)的其它系統(tǒng)和健康狀態(tài)趨勢。例如,通過一致的深度睡眠患者情況所確定的心血管健康趨勢能夠通過該技術(shù)而被確定,從而提供與患者健康有關(guān)的有價值的信息,如果并非不可能,這通過醫(yī)療機構(gòu)或醫(yī)院的人工健康監(jiān)視也是很難確定的。
之前的討論描述了涉及針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢的方法。這些方法的方面可以以硬件(例如,固定邏輯電路)、固件、軟件、人工處理,或者它們的組合來實現(xiàn)。這些技術(shù)可以在圖1-4、7和8(以下在圖8中描述計算系統(tǒng)800)中所示的一個或多個實體上得以體現(xiàn),上述實體可以進(jìn)一步被劃分、組合,等等。因此,這些附圖圖示了能夠采用所描述技術(shù)的許多可能的系統(tǒng)或裝置中的一些。這些附圖中的實體通常表示軟件、固件、硬件、整個設(shè)備或網(wǎng)絡(luò),或者它們的組合。
示例計算系統(tǒng)
圖8圖示了示例計算系統(tǒng)800的各個組件,該計算系統(tǒng)800能夠被實現(xiàn)為如參考之前的圖1-7所描述的用于確定針對患者狀況的一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢或疾病進(jìn)程的任意類型的客戶端、服務(wù)器和/或計算設(shè)備。在實施例中,計算系統(tǒng)800能夠被實現(xiàn)為有線和/或無線可穿戴設(shè)備、片上系統(tǒng)(soc)之一或者它們的組合,和/或被實現(xiàn)為另一種類型的設(shè)備或者其一部分。計算系統(tǒng)800還可以與操作設(shè)備的用戶(例如,患者)和/或?qū)嶓w相關(guān)聯(lián),而使得設(shè)備表述出包括用戶、軟件、固件和/或設(shè)備組合的邏輯設(shè)備。
計算系統(tǒng)800包括使得能夠進(jìn)行設(shè)備數(shù)據(jù)804(例如,所接收數(shù)據(jù)、正被接收的數(shù)據(jù)、被調(diào)度進(jìn)行廣播的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分組等)的有線和/或無線通信的通信設(shè)備802。設(shè)備數(shù)據(jù)804或其它設(shè)備內(nèi)容可以包括設(shè)備的配置設(shè)置、存儲在設(shè)備上的媒體內(nèi)容、和/或與設(shè)備的用戶相關(guān)聯(lián)的信息。存儲在計算系統(tǒng)800上的媒體內(nèi)容可以包括任意類型的音頻、視頻和/或圖像數(shù)據(jù),包括人類健康監(jiān)視活動的復(fù)雜或詳細(xì)結(jié)果。計算系統(tǒng)800包括能夠經(jīng)由其接收任意類型的數(shù)據(jù)、媒體內(nèi)容和/或輸入的一個或多個數(shù)據(jù)輸入806,諸如人類講話、用戶可選擇輸入(明確的或隱含的)、消息、音樂、電視媒體內(nèi)容、錄制視頻內(nèi)容,以及從任意內(nèi)容和/或數(shù)據(jù)源所接收的任意其它類型的音頻、視頻和/或圖像數(shù)據(jù)。
計算系統(tǒng)800還包括通信接口808,其能夠被實現(xiàn)為一個或多個串行和/或并行接口、無線接口、任意類型的網(wǎng)絡(luò)接口、調(diào)制解調(diào)器,以及被實現(xiàn)為任意其它類型的通信接口。通信接口808在計算系統(tǒng)800和通信網(wǎng)絡(luò)之間提供連接和/或通信鏈路,其它電子、計算和通信設(shè)備能夠通過其與計算系統(tǒng)800通信數(shù)據(jù)。
計算系統(tǒng)800包括一個或多個處理器810(例如,任意的微處理器、控制器等),其處理各種計算機可執(zhí)行指令從而控制計算系統(tǒng)800的操作,并且使能用于或者能夠在其中體現(xiàn)針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢的技術(shù)。替選地或附加地,計算系統(tǒng)800能夠利用硬件、固件或固定邏輯電路中的任何一種或者它們的組合來實現(xiàn),上述硬件、固件或固定邏輯電路結(jié)合總體上以812進(jìn)行識別的處理和控制電路來實現(xiàn)。雖然并未示出,但是計算系統(tǒng)800可以包括將各種組件耦合在設(shè)備內(nèi)的系統(tǒng)總線或數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)總線可以包括不同總線結(jié)構(gòu)的任意一種或其組合,諸如利用各種總線架構(gòu)的存儲器總線或存儲器控制器、外部總線、通用串行總線和/或處理器或局部總線。
設(shè)備800還包括計算機可讀存儲介質(zhì)814,諸如使得能夠進(jìn)行持久和/或非持久數(shù)據(jù)存儲(例如,與單純信號傳輸相比)的一個或多個存儲器設(shè)備,其示例包括隨機訪問存儲器(ram)、非易失性存儲器(例如,任意的一個或多個只讀存儲器(rom)、閃存、eprom、eeprom等),以及光盤存儲設(shè)備。光盤存儲設(shè)備可以被實現(xiàn)為任意類型的磁或光存儲設(shè)備,諸如硬盤驅(qū)動器、可錄制和/或可寫入緊致盤(cd)、任意類型的數(shù)字多功能盤(dvd)等。計算系統(tǒng)800還可以包括大型存儲介質(zhì)設(shè)備816。
計算機可讀介質(zhì)814提供數(shù)據(jù)存儲機制以存儲設(shè)備數(shù)據(jù)804,以及各種設(shè)備應(yīng)用818和與計算系統(tǒng)800的操作方面相關(guān)的任意其它類型的信息和/或數(shù)據(jù)。例如,操作系統(tǒng)820可以利用計算機可讀介質(zhì)814而被保存為計算機應(yīng)用并且在處理器810上執(zhí)行。設(shè)備應(yīng)用818可以包括設(shè)備管理器,諸如任意形式的控制應(yīng)用、軟件應(yīng)用、信號處理和控制模塊、特定設(shè)備本地的代碼、特定設(shè)備的硬件抽象層,等等。
設(shè)備應(yīng)用818還包括用來實現(xiàn)該技術(shù)的任意系統(tǒng)組件、引擎或管理器。在該示例中,設(shè)備應(yīng)用818包括健康管理器210和傳感器管理器310。
結(jié)論
雖然已經(jīng)以特定于特征和/或方法的語言對用于針對一致患者情況確定健康狀態(tài)趨勢或疾病進(jìn)程的技術(shù)以及使得能夠進(jìn)行上述確定的裝置進(jìn)行了描述,但是所要理解的是,所附權(quán)利要求的主題并非必然被局限于所描述的具體特征和方法。相反,該具體特征和方法作為這些技術(shù)的示例實施方式而被公開。