使用受檢者的心率的不引人注目的排卵跟蹤系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于不引人注目的能育性跟蹤的系統(tǒng)，其包括：用于得到心臟信號的傳感器、配置成從心臟信號確定受檢者的心率的處理單元和配置成分析受檢者的心率以預(yù)測排卵的可能性的評估單元。處理單元還配置成從心臟信號提取心率變異性特征，以及評估單元還配置成基于心率變異性特征來預(yù)測排卵的可能性。
【專利說明】
使用受檢者的心率的不引人注目的排卵跟蹤系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及分析受檢者的心率的、不引人注目地跟蹤并預(yù)測受檢者的能生育的時期的系統(tǒng)和對應(yīng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]很多成人產(chǎn)生生孩子的希望。然而，普遍已知的是變得懷疑可能是非平凡的目標(biāo)。根據(jù)各種因素，可能很難(或最終不可能)甚至開始懷孕。那些因素之一是受孕的精確時刻。它只在月經(jīng)周期中的得以懷孕的最佳條件被滿足的最能生育的日子期間。
[0003]女性的能育性在她的月經(jīng)周期中改變，且實際上，受孕可能僅在排卵之后不久(在12小時內(nèi))發(fā)生。在排卵期間釋放的卵子只有多達48小時的壽命，且精子在陰道環(huán)境中存活大約平均60到120小時。在能生育的時期期間，陰道環(huán)境變得對精子更歡迎和友好。宮頸粘液變得更少酸性和更有彈性，且子宮頸從低的、穩(wěn)固的、干燥的和封閉的位置移動為柔軟的、高的和敞開的位置。所有這些變化便于精子通過到達子宮和輸卵管，所釋放的卵子的受精通常在子宮和輸卵管中發(fā)生。
[0004]因為排卵的日子對理解能育性很重要，很多女性往往針對排卵的征兆監(jiān)控她們的身體。然而，雖然很多女性認(rèn)為她們知道她們何時排卵，非常可能沒有很多人實際上知道。因此，幾種測試和工具被開發(fā)并在市場上變得可得到以幫助預(yù)測有能生育的時期。
[0005]基礎(chǔ)(或核心)體溫(BBT)溫度計用于測量在一天的某些時間的核心體溫。當(dāng)女性排卵時，她們的核心溫度由于在她們的身體中的額外孕酮而升高半度到一整度。雖然溫度可在整個月中浮動，在體溫中的持續(xù)的增大指示排卵已出現(xiàn)。使用BBT溫度計，在月經(jīng)周期期間一般通過每日口頭測量協(xié)議來跟蹤溫度，且女性周期的周期性性質(zhì)可用于預(yù)測在幾個月的測量之后的能育性周期。
[0006]類似的方法由測量女性的尿中的LH水平的促黃體激素(LH)測試套件來應(yīng)用。促黃體激素由腦垂腺前葉中的促性腺激素細胞產(chǎn)生。LH的劇烈上升觸發(fā)排卵?？傻玫揭粤砍叩男问降腖H測試套件，如果排卵將在24到48小時內(nèi)發(fā)生，則量尺改變顏色。使用這些套件的能育性跟蹤類似于BBT溫度計且需要嚴(yán)格的協(xié)議，因為LH水平必須在每天的同一時間被測量。
[0007]前述方法通常與幫助人遵循協(xié)議的電子監(jiān)控設(shè)備組合。這些監(jiān)控設(shè)備通常記錄測量結(jié)果并指示另一測量何時被需要。此外，通過跟蹤幾種方法的測量結(jié)果并將這些與月經(jīng)周期的周期性性質(zhì)組合，監(jiān)控設(shè)備能夠非常精確地預(yù)測能生育的時期。
[0008]監(jiān)控設(shè)備幫助遵循協(xié)議，但不代替它。因此，明確的協(xié)議的相當(dāng)小的但不可忽略的負(fù)擔(dān)依然存在。與短的能生育的時間窗組合的它的每日性質(zhì)意味著沒有日子應(yīng)被跳過，且在很多情況下，這個協(xié)議必須被連續(xù)維持?jǐn)?shù)月。特別是，BBT和LH測量的嚴(yán)格定時可能在真實生活背景中是有阻礙的，且偏差可減小結(jié)果的可靠性。此外，在某個時間段被迫進行測量可引起隱私問題，因為人在一天的給定時刻并不總是在社會環(huán)境的控制下。因此，存在對改進的設(shè)備和方法的需要。
[0009]JP 2006-094969公開了用于通過連續(xù)地測量受檢者的心率來確定女性月經(jīng)周期的方法和裝置。通過比較心率的日平均值與月平均值來估計月經(jīng)周期和排卵日期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供用于確定受檢者的能生育的時期的替代系統(tǒng)，其較不復(fù)雜、不引人注目且更可靠。此外，應(yīng)提供對應(yīng)的方法。
[0011]在本發(fā)明的第一方面中，提出用于不引人注目的排卵跟蹤的系統(tǒng)，其包括:
-用于得到心臟信號的傳感器，
-配置成處理心臟信號的處理單元，以及 -配置成分析心臟信號以預(yù)測排卵的可能性的評估單元，
其中處理單元配置成從心臟信號提取心率變異性特征，以及其中評估單元還配置成基于心率變異性特征來預(yù)測排卵的可能性。
[0012]在本發(fā)明的另一方面中，提出用于不引人注目的排卵跟蹤的方法，其包括:
-從傳感器得到心臟信號，
-處理心臟信號，
-分析心臟信號以預(yù)測排卵的可能性，
其中該方法還包括下列步驟:
-從心臟信號提取心率變異性特征，以及 -基于心率變異性特征預(yù)測排卵的可能性。
[0013]在本發(fā)明的又另外方面中，提供了包括程序代碼模塊的計算機程序，當(dāng)所述計算機程序在計算機上被執(zhí)行時，程序代碼模塊用于使計算機執(zhí)行本文公開的方法的步驟，以及提供了在其中存儲計算機程序產(chǎn)品的非暫態(tài)計算機可讀記錄介質(zhì)，該計算機程序產(chǎn)品當(dāng)由處理器執(zhí)行時使本文公開的方法被執(zhí)行。
[0014]本發(fā)明的幾個實施例在從屬權(quán)利要求中被定義。應(yīng)理解，所主張的方法、處理器、計算機程序和介質(zhì)具有與所主張的系統(tǒng)和如在從屬權(quán)利要求中定義的實施例相似和/或相同的實施例。
[0015]因此本發(fā)明的思想是基于受檢者的心臟信號來預(yù)測排卵。另外，所提出的系統(tǒng)包括從受檢者得到心臟信號的傳感器和從所述信號確定指示性特征的處理單元。心臟信號可以是例如光體積描記術(shù)(PPG)信號、心電圖(ECG)信號或這兩者的組合。從心臟信號中，評估單元評估排卵的可能性。
[0016]所提出的系統(tǒng)因此使用用于確定可不引人注目地被評估的女性的能育性時間窗的指示器。
[0017]不引人注目的測量具有通常更容易被應(yīng)用的優(yōu)點，且因此往往更多地被接受。它可順利地集成到日常例程中并可因此減小離嚴(yán)格的測量協(xié)議的偏差。此外，除了簡單性以夕卜，不引入注目的測量通常是更舒適的。
[0018]使用心臟信號作為指示器具有另外的優(yōu)點:測量過程可被自動執(zhí)行。使過程自動化具有優(yōu)于常規(guī)手動評估的幾個優(yōu)點。
[0019]測量可由系統(tǒng)以規(guī)則的間隔發(fā)起。因此，嚴(yán)格的協(xié)議可被遵循而沒有手動干預(yù)。自動測量可確保沒有測量被忘記，且嚴(yán)格的協(xié)議可在幾個月的時期期間容易被維持。精確的時間表被維持得越長，月經(jīng)期和排卵的預(yù)測就變得越好和越可靠。
[0020]而且，得到心臟信號不限于特定的傳感器?？僧a(chǎn)生魯棒的心臟信號的幾個傳感器是可用的。這些傳感器中的很多在我們的日常生活的設(shè)備中已經(jīng)是可得到的，并可因此結(jié)合所提出的系統(tǒng)而被再利用。這樣，所提出的系統(tǒng)可代替特殊傳感器或測試套件，并因此提出成本節(jié)省的替代方案。
[0021]總的來說，所提出的系統(tǒng)允許女性的能育性時間窗的簡單和舒適的確定，并同時增強長期評估的可靠性。
[0022]最后，因為心臟信號變異性特征與在排卵期間的雌激素水平相關(guān)，它們被用于預(yù)測排卵的可能性。因此，預(yù)測變得更準(zhǔn)確和可靠。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實施例，評估單元包括鎖定心率變異性特征以預(yù)測排卵的可能性的鎖相環(huán)。鎖相環(huán)的使用使適應(yīng)于心率變異性模式中的波動變得可能。作為結(jié)果，這使能比現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)更準(zhǔn)確的預(yù)報，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相反只基于在月經(jīng)周期期間的心率數(shù)據(jù)的平均化，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)事實上更能夠執(zhí)行排卵的檢測，而不是實現(xiàn)所述排卵日期的真實預(yù)測。
[0024]根據(jù)系統(tǒng)的另一實施例，所提出的系統(tǒng)包括配置成提供指示當(dāng)前活動水平和/或用戶的物理條件、特別是受檢者的生理節(jié)律或階段的活動指示器的活動確定單元，其中評估單元還配置成基于所述活動指示器來預(yù)測排卵的可能性。通過確定當(dāng)前活動水平，系統(tǒng)可進一步被自動化。它允許在適當(dāng)?shù)臅r間例如當(dāng)受檢者放松但醒著時、在中性溫度環(huán)境中且最近未鼓勁時測量心率。
[0025]根據(jù)系統(tǒng)的另一實施例，所提出的系統(tǒng)包括配置成確定受檢者的運動和/或方位數(shù)據(jù)的運動傳感器，其中活動確定單元配置成基于所述運動和/或方位數(shù)據(jù)來提供活動指示器。活動指示器的可靠性有利地由運動和/或方位數(shù)據(jù)增強，因為它可指示人當(dāng)前是在靜止?fàn)顟B(tài)或還是在活動中。這樣，更可靠的測量是可行的。
[0026]根據(jù)系統(tǒng)的另一實施例，所提出的系統(tǒng)包括配置成確定周圍環(huán)境溫度和/或周圍環(huán)境光水平的周圍環(huán)境傳感器，其中活動確定單元配置成基于所述周圍環(huán)境溫度和/或周圍環(huán)境光水平來提供活動指示器。周圍環(huán)境溫度和/或周圍環(huán)境光水平在可行的活動指示器的評估中作貢獻，并因此進一步便于自主測量。
[0027]根據(jù)系統(tǒng)的另一實施例，所提出的系統(tǒng)包括配置成跟蹤本地日期和時間信息的日歷單元，其中活動確定單元配置成基于所述本地日期和時間信息來提供活動指示器。有利地，日期和時間信息用于確定受檢者的生理節(jié)律。在時間生物學(xué)中，生理節(jié)律是顯示大約24小時的振蕩的內(nèi)生生物過程。有利地，當(dāng)評估活動指示器時，考慮受檢者的生理節(jié)律。存在排卵的周期也與生理節(jié)律或階段有關(guān)的指示。
[0028]有利地，組合與活動指示器有關(guān)的前面提到的實施例以得到精確的活動指示器。例如，可從很少或沒有運動、水平方位、低光水平和在某個個人范圍內(nèi)的不變的周圍環(huán)境溫度來推斷出夜晚時間條件。與本地時間結(jié)合，可做出公平的評估，而不管人是否睡著和因此在對休眠心臟信號的測量的適當(dāng)條件中。
[0029]根據(jù)系統(tǒng)的另一實施例，所提出的系統(tǒng)包括用于給受檢者的心臟信號和/或其它傳感器數(shù)據(jù)歸檔的數(shù)據(jù)存儲器，其中評估單元還配置成基于受檢者的當(dāng)前和已歸檔的心臟信號和/或其它傳感器數(shù)據(jù)來預(yù)測排卵的可能性。這樣，可通過比較不同時期的心臟信號來隨著時間的過去容易分析心臟信號。有利地，數(shù)據(jù)被維持幾個月以允許未來排卵的可行預(yù)后。其它傳感器數(shù)據(jù)可包括與可幫助評估的受檢者的心臟信號無關(guān)的任何傳感器數(shù)據(jù)。
[0030]根據(jù)系統(tǒng)的另一實施例，所提出的系統(tǒng)包括用于與外部傳感器和/或處理單元和/或用戶輸入無線地交換數(shù)據(jù)的通信單元，其中評估單元還配置成基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測排卵的可能性。這樣，多個部件可與彼此無線地通信。傳感器可因此在用于最佳測量的位置處，而處理例如由在智能電話中可得到的處理單元集中地完成。此外，系統(tǒng)可從其它傳感器得到輸入(例如受檢者的核心溫度的數(shù)據(jù))以進一步細化評估。因此，系統(tǒng)是更可靠和可擴展的。
[0031]根據(jù)系統(tǒng)的另一實施例，所提出的系統(tǒng)包括配置成集成來自其它能育性跟蹤設(shè)備、特別是促黃體激素測試設(shè)備和/或基礎(chǔ)體溫溫度計的測試結(jié)果的數(shù)據(jù)集成單元，其中評估單元還配置成基于心臟信號和/或來自其它能育性跟蹤設(shè)備的測試結(jié)果來預(yù)測排卵的可能性。有利地，使用其它能育性跟蹤設(shè)備的結(jié)果來細化基于心臟信號的評估。有利地，這些設(shè)備在那里提供以電子格式的評估，使得評估單元可在基于心臟信號來評估排卵的可能性的時候直接考慮這些結(jié)果。然而，也可設(shè)想這樣的結(jié)果例如作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)被手動地提供到系統(tǒng)，以針對特定的用戶要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0032]根據(jù)系統(tǒng)的另一實施例，所提出的系統(tǒng)包括配置成基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)和/或單獨的用戶輸入來調(diào)節(jié)評估單元的訓(xùn)練單元。這樣，可使用訓(xùn)練集合例如從給定群體收集的統(tǒng)計資料或由用戶提供的外部地面實況(例如最后一次月經(jīng)的開始和結(jié)束日期)來實現(xiàn)自學(xué)。系統(tǒng)因此是可定制的并可適配于特定的用戶要求。
[0033]根據(jù)另一實施例，傳感器是光學(xué)心率傳感器。因此，與將感測位置限制到例如胸部的其它心電描記器比較，使用可廣泛應(yīng)用在受檢者的身體的各種部分上的傳感器來得到心臟信號。因此，光學(xué)心率傳感器(例如光體積描記術(shù)(PPG)傳感器)特別適合于不引人注目的測量。
[0034]根據(jù)另一實施例，傳感器是身體穿戴的傳感器。身體傳戴意味著傳感器可集成到受檢者經(jīng)常穿著的衣服或配件內(nèi)。有利地，傳感器可集成到配件例如手表、腕帶或項鏈內(nèi)，允許受檢者的心率的舒適的、而且持續(xù)的測量。
[0035]根據(jù)替代的實施例，傳感器從受檢者分離，特別是攝像機和/或生物反饋設(shè)備。因此，在這個替代方案中，傳感器不與受檢者直接接觸。例如，可從分析由一個或多個攝像機拍攝的受檢者的圖像中得到心臟信號。可在日常生活的很多設(shè)備、特別是連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備(例如PC、膝上型計算機或智能電話)中找到攝像機。適當(dāng)?shù)倪B續(xù)鏡頭可因此從已經(jīng)存在的傳感器得到并由中央處理單元分析。在這樣的設(shè)備的單個心率測量可能不總是產(chǎn)生精確的結(jié)果的場合，在多個測量結(jié)果上的平均可適合于總體評估，特別是如果系統(tǒng)提供自學(xué)能力的話。
【附圖說明】
[0036]本發(fā)明的這些和其它方面根據(jù)并且參考下文所述的(多個)實施例將變得清楚并且得以闡明。在下面的附圖中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例，
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例的示意圖，
圖3示出本發(fā)明的另一實施例，
圖4示出本發(fā)明的替代實施例，以及圖5示出本發(fā)明的實施例的樣本訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
【具體實施方式】
[0037]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一實施例。系統(tǒng)整個用參考數(shù)字10表示。所提出的系統(tǒng)包括傳感器12、處理單元14和評估單元16。
[0038]傳感器12可以是配置成從受檢者得到心臟信號18的任何設(shè)備。在一個實施例中，傳感器12可以是具有放置在受檢者的皮膚上的電極的心電描記器(ECG) ACG用于測量心臟的導(dǎo)電系統(tǒng)。它拾取通過心臟組織的極化和去極化產(chǎn)生的電脈沖，并轉(zhuǎn)換成波形(心臟信號)。波形接著用于測量心跳的速率和規(guī)律性。
[0039]在一實施例中，傳感器是光體積描記器(PPG)。光體積描記術(shù)是評估感興趣的區(qū)域或體積的光反射或透射的隨時間變化的改變的光學(xué)測量技術(shù)。PPG基于血液比周圍的組織更多地吸收光的原理，所以血液體積隨著每個心跳的變化相應(yīng)地影響透射率或反射率。在接觸PPG傳感器和非接觸遠程PPG (rPPG )傳感器之間產(chǎn)生區(qū)別。
[0040]接觸PPG設(shè)備使用附著到受檢者的皮膚(例如指尖、耳垂或前額)的傳感器來測量心率且有時也測量受檢者的(動脈)血氧飽和度(也被稱為Sp02)。
[0041]非接觸遠程PPG(rPPG)設(shè)備基于與接觸PPG設(shè)備相同的原理，但利用布置成遠離感興趣的受檢者的光源或通常輻射源。類似地，檢測器例如攝像機或光電檢測器也可布置成遠離感興趣的受檢者。因此，遠程光體積描記術(shù)系統(tǒng)和設(shè)備被認(rèn)為不引人注意的，且很好地適合于醫(yī)學(xué)以及非醫(yī)學(xué)日常應(yīng)用。
[0042]應(yīng)注意，本發(fā)明不限于這些傳感器中的任一個。其它傳感器例如心振動圖機或甚至幾個不同的傳感器的組合也是可設(shè)想的。
[0043]由傳感器12得到的心臟信號18由處理單元14處理。在實施例中，心臟信號18被提供為持續(xù)的數(shù)據(jù)流。處理單元14可以是為這個任務(wù)特別設(shè)計的微控制器，例如ASIC、DSP或FPGA。在其它實施例中，處理使用可以是通用處理單元(例如PC或智能電話的通用處理單元)的部分。處理單元處理心臟信號，并有利地提取多個指示器，例如受檢者的心率20、心率變異性特征或這兩者的組合。指示器可以是例如短期平均心率20。
[0044]評估單元16基于所述指示器例如心率20預(yù)測排卵22的可能性。有利地，評估是隨著時間的過去的心率20的分析。在排卵期間，休眠的心率明顯高于在月經(jīng)周期的其它時間期間。因此，評估單元16配置成檢測較高心率的時期。有利地，評估單元16比較日常心率值與在類似的條件下進行的之前測量結(jié)果以檢測在心率20中的絕對變化。
[0045]基于該評估，評估單元16可在規(guī)定規(guī)模上或作為百分比值提供排卵22的可能性。在其它實施例中，評估單元16可通過簡單的警告來指示排卵22的高可能性的時期。評估單元16可以是類似于處理單元14的微控制器。在其它實施例中，處理單元14和評估單元16可組合到單個設(shè)備內(nèi)。評估單元16然而不限于任何特定的設(shè)備。也可設(shè)想由專用數(shù)據(jù)處理裝置(例如由專用處理器或通過使用專用軟件的數(shù)據(jù)挖掘)來執(zhí)行評估。在這樣的情況下，心率數(shù)據(jù)可存儲在具有用于確定心率隨著時間的過去的變化的特殊算法的數(shù)據(jù)庫中。
[0046]圖2詳細示出本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例。根據(jù)這個實施例，傳感器12是尤其提供心臟信號18的多傳感器單元。心臟信號18在這里是表示在心臟的單獨跳動之間的時間間隔的心搏間期(IBI)信號。在正常心臟功能中，IBI值在心跳之間改變。這個自然變化被稱為心率變異性(HRV)。在這個實施例中，處理單元14配置成從心臟信號18確定心率20和心率變異性24。
[0047]心率變異性24是在心跳之間的時間間隔中的變化的生理現(xiàn)象。它與各種生理生活模式因素(壓力、注意力等)和物理(身體應(yīng)力、食物、周圍環(huán)境溫度)因素有關(guān)。在HRV和雌激素水平之間尤其存在關(guān)聯(lián)。特別是，表明在排卵時的HRV和17β-雌二醇的絕對度量之間存在明顯的關(guān)聯(lián)。HRV因此可以是排卵的另一指示器。“絕對”在這個上下文中意味著存在在HRV功率譜的所有HRV分量(低頻LF、高頻HF和總功率TP )中的上升?？赏ㄟ^HRV信號的快速傅立葉變換(FFT)來確定分量。關(guān)于圖5更詳細解釋了在排卵和HRV之間的關(guān)聯(lián)。
[0048]HR和HRV值被饋送到評估單元16內(nèi)。評估單元16在這個實施例中配置成處理來自幾個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。因此，評估單元16作為組合來自幾個輸入的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集成單元來工作以確定排卵22的可能性。
[0049]因此，另一輸入可由提供與HR和HRV有關(guān)的統(tǒng)計輸入的統(tǒng)計單元26提供。有利地，統(tǒng)計單元提供關(guān)于HR和HRV隨著時間的過去的分布的統(tǒng)計資料。然而，統(tǒng)計單元不限于隨著時間的過去的評估。它還可包括HR和HRV數(shù)據(jù)的任何收集、組織、分析、解釋和顯現(xiàn)，其可導(dǎo)致排卵22的可能性的細化的評估。統(tǒng)計單元的輸出被饋送到評估單元16內(nèi)。
[0050]評估單元16的另一輸入可由月經(jīng)期確定單元28提供。這樣的單元配置成提供指示月經(jīng)周期的當(dāng)前階段的月經(jīng)期指示器30。月經(jīng)期確定單元28采用HR和HRV值作為輸入并配置成基于這些值來預(yù)測月經(jīng)周期的當(dāng)前階段。確定單元28優(yōu)選地包括鎖相環(huán)PLL，其鎖定由統(tǒng)計單元26收集的HR和/或HRV數(shù)據(jù)以給出連續(xù)的預(yù)報。這個PLL適配于在HR/HRV模式中的波動。它通過總結(jié)月經(jīng)期來實現(xiàn)更準(zhǔn)確的預(yù)報。
[0051]由于月經(jīng)周期的周期性性質(zhì)，月經(jīng)期確定單元28還采取所預(yù)測的排卵時間22(因此評估單元16的輸出)作為輸入以利用評估單元16的結(jié)果調(diào)準(zhǔn)它的評估。因此，月經(jīng)期確定單元28連同評估單元16和反饋環(huán)32—起充當(dāng)閉環(huán)。相應(yīng)地，月經(jīng)期確定單元28類似于鎖相環(huán)(PLL)的相位檢測器。
[0052]評估單元16的另一輸入可由活動確定單元34提供?；顒哟_定單元34配置成提供指示受檢者的當(dāng)前活動水平和/或用戶的物理條件的活動指示器36。這樣的指示器對于確定HR/HRV測量的適當(dāng)時間是特別有利的。當(dāng)受檢者放松但醒著、在中性溫度環(huán)境中且最近未鼓勁也不受到壓力或甚至驚奇時，主要感興趣的相關(guān)基礎(chǔ)或休眠心率被測量。這樣的條件可由活動確定單元34基于來自各種源的輸入來確定。
[°°53] 根據(jù)圖2所示的實施例，可從運動傳感器38得到活動確定單元34的輸入。運動傳感器38可提供加速度和/或3D方位數(shù)據(jù)。從加速度和/或3D方位數(shù)據(jù)中，可計算指示人是在靜止?fàn)顟B(tài)還是在活動中的慣性特征。這樣的數(shù)據(jù)由活動確定單元34處理以提供受檢者此刻在哪個狀態(tài)中的指示器。所述活動指示器36被饋送到評估單元16內(nèi)并被考慮用于評估，特別是用于確定用于評估的適當(dāng)時間窗。
[0054]此外，所提出的系統(tǒng)在這個實施例中包括用于確定周圍的條件(例如周圍環(huán)境溫度和/或周圍環(huán)境光水平)的周圍環(huán)境傳感器40。周圍環(huán)境溫度和/或周圍環(huán)境光水平也由活動確定單兀34處理以提供關(guān)于受檢者的當(dāng)如狀態(tài)的另外的指不。
[0055]應(yīng)注意，運動傳感器38和周圍環(huán)境傳感器40僅僅是到確定單元34的輸入饋送的例子?；顒哟_定單元34也可處理可指示受檢者的當(dāng)前狀態(tài)或健康水平的另外的數(shù)據(jù)。
[0056]所提出的系統(tǒng)還可包括在這里由時鐘符號指示的日歷單元42。日歷單元42配置成跟蹤本地日期和時間信息。這樣的數(shù)據(jù)可被饋送到活動確定單元34內(nèi)或直接到評估單元16內(nèi)。
[0057]對于活動確定單元34，時間和日期信息是在確定人的當(dāng)前狀態(tài)時的相關(guān)因素。例如，可假設(shè)人通常在夜晚時間比在白天時間更可能在靜止?fàn)顟B(tài)中。有利地，活動確定單元34確定受檢者的人生理節(jié)律。
[0058]評估單元16還可直接處理日期和時間信息用于調(diào)度測量和所提供的輸入數(shù)據(jù)的評估。特別是，可基于由日歷單元42提供的時間和信息數(shù)據(jù)來考慮周期性性質(zhì)。例如，結(jié)合活動指示器36，時間和日期數(shù)據(jù)可用于確定測量可被進行的在一天期間的適當(dāng)點。這樣，系統(tǒng)可借助于自學(xué)來自動適配于受檢者的需要。
[0059]自學(xué)可由配置成訓(xùn)練并調(diào)節(jié)評估單元16的另一訓(xùn)練單元44處理。通常，從多個個人收集的一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)用作基線以初始化評估單元16。此外，由單獨的用戶收集的手動數(shù)據(jù)可用作輸入。在實施例中，可在使用期間持續(xù)地訓(xùn)練評估單元16。例如，受檢者可提供系統(tǒng)適配于的外部地面實況，例如月經(jīng)的開始和結(jié)束。訓(xùn)練單元44因此允許系統(tǒng)的定制和單獨配置。給出月經(jīng)周期對于每個女性變化的性質(zhì)，訓(xùn)練單元44可明顯提高系統(tǒng)的可靠性。
[0060]被饋送到評估單元內(nèi)的所有數(shù)據(jù)可在數(shù)據(jù)存儲器45中被歸檔用于在以后的評估中的再使用。在圖2中，只有HR和HRV數(shù)據(jù)被歸檔。然而數(shù)據(jù)存儲器45不限于這些特定的值。
[0061]圖3示出所提出的系統(tǒng)的實施例。根據(jù)這個實施例，所提出的系統(tǒng)作為單個設(shè)備被集成到腕表46內(nèi)。腕表46類似于正常手表，并可在每日基礎(chǔ)上戴著。腕表46包括腕帶48和手表單元50。有利地，手表單元50包括配置成起處理和評估單元的作用的一個或多個微處理器。腕表46包括用于得到戴著手表的人的心臟信號的至少一個傳感器單元。
[0062]在實施例中，傳感器集成到手表單元50內(nèi)，例如作為可選的心率傳感器例如PPG或rPPG傳感器。這樣的傳感器包括在面向受檢者的皮膚的手表單元50的背側(cè)上的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管以脈動方式將某個類型的光發(fā)射到皮膚上。另一電光單元感測所反射的光并確定在皮膚之下的血液的體積，如關(guān)于圖1詳細解釋的那樣。所得到的心臟信號可進一步由處理單元處理以檢測受檢者的真實心律。應(yīng)注意，系統(tǒng)不限于這樣的PPG傳感器。在其它實施例中，可使用替代的傳感器，例如以胸帶的形式的ECG傳感器。這樣的胸帶可包括具有分析心臟信號以確定真實心率的內(nèi)置微處理器的導(dǎo)電智能織物。隨后將心臟信號和/或真實心率(有利地?zé)o線地)傳輸?shù)酵蟊?6。
[0063]腕表46還可包括額外的傳感器，例如運動和周圍環(huán)境傳感器，其確定可被處理以由評估單元增強評估的額外參數(shù)。然而在另一實施例中，腕表46包括用于與外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的通信單元52。外部設(shè)備可以是額外的傳感器和/或處理單元和/或存儲設(shè)備。通信可使用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)例如藍牙。
[0064]腕表16還可包括用于顯示當(dāng)前系統(tǒng)信息、特別是排卵的可能性的指示器的顯示器54。此外，顯示器54可顯現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，例如時間和日期。在實施例中，腕表46起具有警告功能的正常手表的作用，該警告功能通知用戶排卵的可能性是否達到某個閾值。排卵的可能性可被顯現(xiàn)為百分比指示器或作為簡單的是/否指示器56。顯示器54還可顯現(xiàn)在這里使用環(huán)形進度欄58指示的當(dāng)前月經(jīng)期。
[0065]應(yīng)注意，所提出的系統(tǒng)不限于集成顯示器54。其它實施例可包括用于通知用戶的外部顯示裝置。例如，可在外部計算機系統(tǒng)上跟蹤進度，且可在那個系統(tǒng)上使當(dāng)前狀態(tài)可見。也可設(shè)想使用其它通知手段，例如電子郵件或即時消息。
[0066]在實施例中，腕表46還包括輸入裝置，例如用于與系統(tǒng)交互的專用按鈕。輸入裝置在這里由在手表單元50的側(cè)面上的兩個輸入按鈕60和緊靠顯示器54的導(dǎo)航輸入按鈕62指示。除了用于控制系統(tǒng)或瀏覽菜單的一般輸入以外，輸入裝置60、62還可在實施例中用于提供用戶特定輸入以訓(xùn)練評估單元并使它適配于單獨的用戶要求。在其它實施例中，輸入可由外部設(shè)備(例如智能電話)提供，使得在腕表46處不需要輸入裝置。
[0067]如前面提到的，系統(tǒng)不限于如在圖3中描繪的整體設(shè)備。參考圖4，示出具有分布式部件的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。
[0068]這樣的系統(tǒng)可包括提供受檢者的心臟信號的一個或多個傳感器。傳感器可包括如圖3所示的腕表36和/或如在這里由攝像機設(shè)備64和可選的專用光源65指示的遠程PPG傳感器。攝像機設(shè)備64可以是簡單的數(shù)字消費者級照相機，因為它們在智能電話、PC或監(jiān)控攝像機中是可得到的。這樣的攝像機通常包括也可在特定的光譜范圍(可見光、IR)內(nèi)操作或提供不同光譜范圍的信息的光電傳感器，例如CMOS或CCD傳感器。攝像機可提供模擬或數(shù)字信號。
[0069]光源65也可以是簡單的燈，其用于使用在第一波長范圍中的光照亮感興趣區(qū)(例如受檢者的臉的皮膚)以得到來自所述感興趣區(qū)的反射光，其由攝像機設(shè)備64檢測。在另一實施例中，不提供專用光源，但周圍環(huán)境光用于在反射模式中照亮受檢者。從反射光中，只有在期望波長范圍內(nèi)的光(例如綠光)被檢測和/或評估。
[0070]攝像機設(shè)備64將所記錄的圖像幀轉(zhuǎn)發(fā)到系統(tǒng)的中央單元66。中央單元66在這里被描繪為云并除了前面提到的處理單元和評估單元之外，特別包括圖像處理裝置以從圖像數(shù)據(jù)提取PPG信號(心臟信號)。如上所述，從PPG信號中，受檢者的心率被確定并以前面提到的方式被處理以得到排卵的可能性。
[0071]受檢者在這里被描繪為躺在床上且在靜止?fàn)顟B(tài)中。其它設(shè)置也是可設(shè)想的，例如受檢者坐在計算機的前方在工作中，其中攝像機設(shè)備64是在計算機屏幕中的集成攝像機?？稍谠u估中使用任何設(shè)置，其中受檢者的適當(dāng)連續(xù)鏡頭可被得到。有利地，幾個數(shù)據(jù)饋送被組合用于最后的評估。
[0072]在這里，中央單元66還可充當(dāng)收集、存儲并評估來自其它數(shù)據(jù)源或檔案的另外的數(shù)據(jù)以增強預(yù)測的數(shù)據(jù)集成單元。
[0073]與云的交互可被實施為如在這里由計算機68描繪的web接口。經(jīng)由web接口68，用戶可提供例如從其它能育性跟蹤裝置(例如基礎(chǔ)體溫溫度計或促黃體激素測試套件)得到的額外的數(shù)據(jù)。此外，中央單元66可使用web接口68通知用戶當(dāng)前狀態(tài)和排卵的可能性。有利地，web接口 68提供用于總體能育性跟蹤的中央信息系統(tǒng)。替代地，輸出被傳輸回到傳感器，例如到腕表46。
[0074]參考圖3和4，完全集成的系統(tǒng)(圖3)和分布式系統(tǒng)(圖4)被示為所提議的系統(tǒng)的實施例。應(yīng)注意，可設(shè)想部分地集成和部分地分布式的另外的實施例。因此，所提出的系統(tǒng)從集成系統(tǒng)可擴展到分布式系統(tǒng)，而不離開本發(fā)明的范圍。
[0075]圖5示出十個個人的HRV記錄的例子，特別是功率譜的低頻(LF，0.041-015Hz)70、高頻(HF，015-0.8 Hz)72和總功率(TP，0-0.1 Hz)74分量。描繪了在心率變異性和個人的雌激素(17β-雌二醇)水平之間的關(guān)聯(lián)。如由線性回歸線76指示的，增加的雌激素水平導(dǎo)致在所有HRV分量中的絕對升高。這個關(guān)系可作為一個指示器來用于確定如由各種實施例所述的排卵的可能性。
[0076]雖然在附圖和前述描述中示出和描述了本發(fā)明，這樣的圖示和描述應(yīng)被考慮為例證性的或示例性的而不是限制性的;本發(fā)明不限于所公開的實施例。從附圖、本公開和所附權(quán)利要求的研究中，對所公開的實施例的其它變型可由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員在實施所主張的發(fā)明時理解和實施。
[0077]在權(quán)利要求中，詞“包括”并不排除其它元件或步驟，且不定冠詞“a”或“an”并不排除多個元件或步驟。單個元件或其它單元可實現(xiàn)在權(quán)利要求中列舉的幾個項目的功能。某些措施在相互不同的從屬權(quán)利要求中被列舉的起碼事實并不指示這些措施的組合不能被有利地使用。
[0078]計算機程序可存儲/分布在適當(dāng)?shù)姆菚簯B(tài)介質(zhì)，例如連同其它硬件一起或作為其它硬件的部分被提供的光學(xué)存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)上，但也可分布在其它形式中，例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其它有線或無線電信系統(tǒng)。
[0079]在權(quán)利要求中的任何參考符號不應(yīng)被解釋為限制其范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于不引人注目的排卵跟蹤的系統(tǒng)，包括: 傳感器(12)，其用于得到心臟信號， 處理單元(14)，其配置成處理所述心臟信號，以及 評估單元(16)，其配置成分析所述心臟信號以預(yù)測排卵的可能性， 其中所述處理單元配置成從所述心臟信號提取心率變異性特征，以及其中所述評估單元還配置成基于所述心率變異性特征來預(yù)測排卵的可能性。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述評估單元包括鎖定所述心率變異性特征以預(yù)測排卵的可能性的鎖相環(huán)。3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，包括配置成提供指示當(dāng)前活動水平和/或用戶的物理條件、特別是所述受檢者的生理節(jié)律或階段的活動指示器的活動確定單元，其中所述評估單元還配置成基于所述活動指示器來預(yù)測排卵的可能性。4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括配置成確定所述受檢者的運動和/或方位數(shù)據(jù)的運動傳感器，其中所述活動確定單元配置成基于所述運動和/或方位數(shù)據(jù)來提供所述活動指示器。5.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，包括配置成確定周圍環(huán)境溫度和/或周圍環(huán)境光水平的周圍環(huán)境傳感器，其中所述活動確定單元配置成基于所述周圍環(huán)境溫度和/或周圍環(huán)境光水平來提供所述活動指示器。6.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括配置成跟蹤本地日期和時間信息的日歷單元，其中所述活動確定單元配置成基于所述本地日期和時間信息來提供所述活動指示器。7.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，包括配置成集成來自其它能育性跟蹤設(shè)備、特別是促黃體激素測試設(shè)備和/或基礎(chǔ)體溫溫度計的測試結(jié)果的數(shù)據(jù)集成單元，其中所述評估單元還配置成基于所述心臟信號和/或來自其它能育性跟蹤設(shè)備的所述測試結(jié)果來預(yù)測排卵的可能性。8.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，包括用于給所述心臟信號歸檔的數(shù)據(jù)存儲器，其中所述評估單元還配置成基于當(dāng)前的和已歸檔的心臟信號來預(yù)測排卵的可能性。9.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，包括用于與外部傳感器和/或處理單元和/或用戶輸入交換數(shù)據(jù)的通信單元，其中所述評估單元還配置成基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測排卵的可能性。10.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，包括配置成基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)和/或單獨的用戶輸入來調(diào)節(jié)所述評估單元的訓(xùn)練單元。11.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器是光學(xué)心率傳感器，例如光體積描記術(shù)傳感器。12.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器是身體穿戴的傳感器。13.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器從所述受檢者分離，特別是攝像機和/或生物反饋設(shè)備。14.一種用于不引人注目的能育性跟蹤的方法，包括下列步驟: -從傳感器得到心臟信號， -處理所述心臟信號， -分析所述心臟信號以預(yù)測排卵的可能性， 其中所述方法還包括下列步驟: -從所述心臟信號提取心率變異性特征，以及 -基于所述心率變異性特征預(yù)測排卵的可能性。15.—種包括程序代碼模塊的計算機程序，當(dāng)所述計算機程序在處理器上被執(zhí)行時，所述程序代碼模塊用于使所述處理器執(zhí)行如在權(quán)利要求14中所述的方法的步驟。
【文檔編號】A61B5/0245GK106068100SQ201580012284
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年3月31日 公開號201580012284.9, CN 106068100 A, CN 106068100A, CN 201580012284, CN-A-106068100, CN106068100 A, CN106068100A, CN201580012284, CN201580012284.9, PCT/2015/57136, PCT/EP/15/057136, PCT/EP/15/57136, PCT/EP/2015/057136, PCT/EP/2015/57136, PCT/EP15/057136, PCT/EP15/57136, PCT/EP15057136, PCT/EP1557136, PCT/EP2015/057136, PCT/EP2015/57136, PCT/EP2015057136, PCT/EP201557136
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