具有加速度計(jì)的患者環(huán)境的制作方法
【專利摘要】一種系統(tǒng)包括具有第一表面和第二表面的患者環(huán)境；安裝到所述第一表面并被配置成捕獲與所述第二表面接觸的患者的生理數(shù)據(jù)的加速度計(jì)；以及把所述生理數(shù)據(jù)傳送到處理系統(tǒng)的連接。
【專利說(shuō)明】具有加速度計(jì)的患者環(huán)境
【背景技術(shù)】
[0001]許多健康狀況的監(jiān)控和診斷通常在健康護(hù)理機(jī)構(gòu)中通過(guò)專門的設(shè)備和經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的操作人員(典型地為醫(yī)生和護(hù)士)來(lái)完成。一些健康狀況涉及對(duì)衛(wèi)生護(hù)理設(shè)施的重復(fù)訪問(wèn)、昂貴的設(shè)備、以及供給品或消費(fèi)品(例如，ECG導(dǎo)線)。其他的健康狀況可以在患者的家中但使用具有直接附連到患者的電線和傳感器的設(shè)備來(lái)監(jiān)控。在任一情形下，由于訪問(wèn)健康護(hù)理機(jī)構(gòu)的不方便和基于家庭的設(shè)備的侵入，患者可能不太可能在連續(xù)的基礎(chǔ)上使用這些解決方案。而且這種設(shè)備的侵入(無(wú)論在家中還是在健康護(hù)理機(jī)構(gòu))可能是大量的，從而影響患者的欲望滿足、休息、睡眠、以及潛在的恢復(fù)。即使醫(yī)生被訓(xùn)練以診斷內(nèi)部狀況(例如，通過(guò)聽(tīng)取具有已知狀況的患者的聽(tīng)診器記錄)，醫(yī)生通常也不能在連續(xù)的基礎(chǔ)上接收探訪以監(jiān)控患者。 【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0002]附圖1A-1C是圖示了具有用于從患者環(huán)境捕獲患者的生理數(shù)據(jù)的加速度計(jì)的患者環(huán)境的實(shí)施例的示意圖。
[0003]圖2是圖示了從患者環(huán)境捕獲患者的生理數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0004]圖3是圖示了采用加速度計(jì)捕獲和提供生理數(shù)據(jù)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0005]圖4是圖示了由加速度計(jì)捕獲的生理數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)圖。
[0006]圖5是圖示了處理來(lái)自加速度計(jì)的生理數(shù)據(jù)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0007]圖6是圖示了處理環(huán)境的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]在接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明中，參考了形成其一部分的附圖，通過(guò)所公開(kāi)的主題可以在其中被實(shí)施的特定實(shí)施例的說(shuō)明的方式被示出?？梢岳斫獾氖?在不背離本公開(kāi)的范圍的情形下，其他實(shí)施例可以被使用，并且結(jié)構(gòu)或邏輯的變化可以被做出。因此，接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明不采取限制性的意義，并且本公開(kāi)的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
[0009]如在此描述的，系統(tǒng)包括裝備有一個(gè)或多個(gè)高靈敏度的加速度計(jì)(用以監(jiān)控和檢測(cè)患者的健康和狀況的各個(gè)方面)的患者環(huán)境(例如，床、椅子、或輪椅)。加速度計(jì)檢測(cè)患者的生理數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通過(guò)患者環(huán)境(例如，通過(guò)所述床、椅子、或輪椅)而不是通過(guò)從患者到加速度計(jì)的直接連接的方式從患者傳遞到所述加速度計(jì)。所述加速度計(jì)把患者的生理數(shù)據(jù)提供到一個(gè)或多個(gè)處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)檢測(cè)和/或推斷生理數(shù)據(jù)的特定特征和患者周圍。處理系統(tǒng)把特征的存在通知患者、健康護(hù)理提供者、或其他適合的人員。因此，所述系統(tǒng)在家、門診機(jī)構(gòu)、或健康護(hù)理機(jī)構(gòu)中提供非侵入式的、低成本的、和非常有用的患者健康護(hù)理監(jiān)控。
[0010]如在此使用的，術(shù)語(yǔ)患者環(huán)境包括:床、椅子、輪椅、檢查臺(tái)、或具有一個(gè)或多個(gè)支撐表面的其他適合的設(shè)備，該支撐表面為了患者配置，以呈現(xiàn)相對(duì)靜止的位置(例如，躺著和/或坐著)。附圖1A-1C是圖示了具有用于從患者環(huán)境10A，IOB和IOC捕獲患者2的生理數(shù)據(jù)的相應(yīng)加速度計(jì)20的患者環(huán)境10的實(shí)施例10A，IOB和IOC的示意圖。在操作期間，加速度計(jì)20從振動(dòng)捕獲生理數(shù)據(jù)，該振動(dòng)由與患者環(huán)境10接觸的患者2的內(nèi)部和外部的身體活動(dòng)(function)產(chǎn)生。加速度計(jì)20還從對(duì)應(yīng)的患者環(huán)境10的周圍(例如,腳步聲、門的開(kāi)啟等)捕獲振動(dòng)。
[0011]人的身體能夠被描述為具有成千上萬(wàn)的運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械系統(tǒng)，其中每一個(gè)部件都能夠從肌肉運(yùn)動(dòng)或其他的身體活動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。這些機(jī)械振動(dòng)由正在進(jìn)行的自我平衡的過(guò)程(諸如，呼吸或心臟的搏動(dòng))產(chǎn)生。這些機(jī)械振動(dòng)也由附加的肌肉運(yùn)動(dòng)(諸如，在床上翻身或在疼痛中蠕動(dòng))產(chǎn)生。身體的許多振動(dòng)是極其微小的和/或緩慢地發(fā)生。
[0012]如在此使用的，關(guān)于患者2的直接接觸是指患者2的身體的至少一部分與患者環(huán)境10的表面14的身體連接?；颊?包括身體上所穿的衣服或其他衣著，并且表面14可以包括任何的被褥、墊子、裝飾、或在表面14暴露的其他材質(zhì)?；颊?的直接接觸可以涉及患者2的衣服和/或皮膚物理地接觸所述被褥、墊子、裝飾、或表面14上的其他材質(zhì)，從而使來(lái)自患者2的內(nèi)部和外部身體運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)從患者2傳遞到表面14。
[0013]當(dāng)與患者環(huán)境10直接接觸(例如，安裝在患者環(huán)境10上)時(shí)，加速度計(jì)20捕獲生理數(shù)據(jù)，該生理數(shù)據(jù)表示由患者2在患者環(huán)境10上產(chǎn)生并且通過(guò)患者環(huán)境10被傳送到加速度計(jì)20的振動(dòng)。如在此使用的，生理數(shù)據(jù)是指共同表示隨著時(shí)間由加速度計(jì)20所檢測(cè)的振動(dòng)的頻率和幅度的一組數(shù)據(jù)值。處理系統(tǒng)(諸如，圖6中所示并且在下面的附加細(xì)節(jié)中描述的處理系統(tǒng)140)從所述生理數(shù)據(jù)確定健康信息的范圍，所述信息包括心率、呼吸率、以及生理數(shù)據(jù)中的其他特定特征。
[0014]如在此使用的， 關(guān)于加速度計(jì)20的直接接觸是指加速度計(jì)20的至少一部分與患者環(huán)境10的表面12的物理連接。加速度計(jì)20包括任何殼體(未示出)和把加速度計(jì)20安裝或附著到表面12的任何材質(zhì)(未示出)，該殼體包含或支撐加速度計(jì)20。因此，加速度計(jì)20的直接接觸可以涉及用于安裝或附著加速度計(jì)20的殼體或材質(zhì)物理地接觸表面12，從而使來(lái)自患者2的內(nèi)部和外部的身體運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)從表面14傳遞到加速度計(jì)20。加速度計(jì)20與其他類型的傳感器(其可以使用ECG導(dǎo)線、聽(tīng)診器、脈搏血氧儀或血壓表套袖)形成對(duì)照地不直接連接到患者2。
[0015]加速度計(jì)20包括使用三相感測(cè)的超高靈敏度的精細(xì)制作的加速度計(jì)技術(shù)，其由美國(guó)專利N0.6，882，019,7, 142，500、和7，484，411所描述，并且通過(guò)引用以其整體并入在此。加速度計(jì)20是傳感器，其采用高靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍檢測(cè)加速度，即，運(yùn)動(dòng)的速度的變化。因?yàn)樗鋈喔袦y(cè)技術(shù)，加速度計(jì)10可以感測(cè)與納米比重(/^)的10’s—樣低的加速度等級(jí)，并且可以被使用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)制造和容納在具有5X5X0.5mm或更小的典型尺寸的裝置中。由三相感測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的高靈敏性和小裝置尺寸的組合允許加速度計(jì)20通過(guò)患者環(huán)境10不引人注意地捕獲從患者2傳送的生理數(shù)據(jù)，而不需要加速度計(jì)20的任何部分和患者2之間的直接接觸。例如，沒(méi)有引線被使用來(lái)把加速度計(jì)20連接到患者2。此外，加速度計(jì)20的靈敏度允許生理數(shù)據(jù)被捕獲，使得患者2的生理狀況的特定特征能夠由處理系統(tǒng)檢測(cè)。這些特征不僅包括心臟的脈搏和呼吸率，還包括特定的狀況，諸如，心率不齊。所述特征可以指示:患者是得不到休息、出現(xiàn)在患者環(huán)境10中(例如，在床上)、將要摔倒、需要洗澡、處于疼痛、還是正在被房間中的其他人打擾。下面參考附圖6示出和描述加速度計(jì)20的附加細(xì)節(jié)。[0016]在圖1A中，床IOA包括框架、彈簧床墊、褥墊、和被褥(未示出)，其把患者2的振動(dòng)從與患者2直接接觸的表面14 (即，所述褥墊的上表面)傳送到加速度計(jì)20被直接地連接在其上的床的框架的表面12A。加速度計(jì)20從所述振動(dòng)捕獲生理數(shù)據(jù)，所述振動(dòng)通過(guò)所述褥墊、彈簧床墊、和床的框架(即，多個(gè)材質(zhì))從表面14A傳送到12A?；颊?與表面12A不直接接觸，并且加速度計(jì)20的任何部分都與患者2不直接接觸——即，加速度計(jì)20不包括與患者2的任何有線或無(wú)線的連接，而是通過(guò)床IOA本身。
[0017]在圖1B中，椅子IOB包括椅子框架和墊子或裝飾，其把患者2的振動(dòng)從與患者2直接接觸的表面14B (即，墊子或裝飾的上表面)傳送到加速度計(jì)20被直接地連接在其上的椅子框架的表面12B。加速度計(jì)20捕獲來(lái)自通過(guò)墊子或裝飾和椅子框架(即，多個(gè)材質(zhì))從表面14B傳送到表面12B的振動(dòng)的生理數(shù)據(jù)?；颊?與表面12B不直接接觸，并且加速度計(jì)20的任何部分都與患者2不直接接觸——即，加速度計(jì)20不包括與患者2的任何有線或無(wú)線的連接，而是通過(guò)椅子IOB本身。
[0018]在圖1C中相似地，輪椅IOC包括輪椅框架和墊子或裝飾，其把患者2的振動(dòng)從與患者2直接接觸的表面14C (即，墊子或裝飾的上表面)傳送到加速度計(jì)20被直接地連接在其上的輪椅框架的表面12C。加速度計(jì)20捕獲來(lái)自通過(guò)墊子或裝飾和輪椅框架(B卩，多個(gè)材質(zhì))從表面14C傳送到表面12C的振動(dòng)的生理數(shù)據(jù)?；颊?與表面12C不直接接觸，并且加速度計(jì)20的任何部分都與患者2不直接接觸——即，加速度計(jì)20不包括到患者2的任何有線或無(wú)線的連接，而是通過(guò)輪椅IOC本身。
[0019]圖2是圖示了從患者環(huán)境10捕獲患者2的生理數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖2圖示了如箭頭36指示的由加速度計(jì)20捕獲為生理數(shù)據(jù)34的患者2的振動(dòng)32的傳送。特別地，患者2產(chǎn)生被傳遞到與患者2直接接觸的表面14的振動(dòng)32。表面14通過(guò)患者環(huán)境10的多個(gè)材質(zhì)16把振 動(dòng)32傳遞到表面12。多個(gè)材質(zhì)16被布置在表面14和表面12之間，并且包括用于由上述實(shí)施例10AU0B和IOC提出的患者環(huán)境10的任何適合類型材質(zhì)及其組合。表面12把振動(dòng)32傳遞到加速度計(jì)20，其中振動(dòng)32被捕獲為生理數(shù)據(jù)34并且通過(guò)任何適合的有線或無(wú)線連接38提供到處理系統(tǒng)。
[0020]加速度計(jì)20的功能在圖3中被進(jìn)一步圖示，圖3是圖示了采用加速度計(jì)20捕獲和提供生理數(shù)據(jù)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在圖3中，加速度計(jì)20捕獲通過(guò)患者環(huán)境10傳送的患者2的生理數(shù)據(jù)(如塊42中所指示)。所述生理數(shù)據(jù)可以從患者2被傳送，其在到達(dá)如上述所述的加速度計(jì)20之前通過(guò)患者環(huán)境10的多個(gè)材質(zhì)。
[0021]圖4是圖示了當(dāng)患者2在床10上躺著時(shí)由加速度計(jì)20捕獲的患者2的生理數(shù)據(jù)52的一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)圖50。生理數(shù)據(jù)52的振動(dòng)的幅度隨著X軸上的時(shí)間在y軸上被繪出?；颊?的健康狀況的各種特征在生理數(shù)據(jù)52中出現(xiàn)。例如，脈搏率在數(shù)據(jù)52的部分52A中是明顯的，并且患者2的動(dòng)作，諸如，翻身、起床IOA和在床IOA上抱住毯子分別在數(shù)據(jù)52的部分52B、52C和52D中是明顯的。關(guān)于患者2的其他信息、以及在床IOA上和周圍發(fā)生的任何事件和動(dòng)作在生理數(shù)據(jù)52中均是明顯的。
[0022]在這個(gè)示例中，由加速度計(jì)20檢測(cè)的振動(dòng)的典型等級(jí)是很小的(例如，IX 10_v)。因此，生理數(shù)據(jù)52包括僅在由高靈敏度的加速度計(jì)20的捕獲的數(shù)據(jù)中存在的特征。生理數(shù)據(jù)52數(shù)據(jù)能夠使用時(shí)域和/或頻域信息由處理系統(tǒng)分析，并且通過(guò)處理系統(tǒng)與患者2的特定健康狀況相關(guān)。[0023]向回參考圖3，加速度計(jì)20把生理數(shù)據(jù)提供到處理系統(tǒng)(如塊44中所指示)。加速度計(jì)20可以通過(guò)把數(shù)據(jù)連續(xù)地傳遞到處理系統(tǒng)、或通過(guò)把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(未示出)中以供處理系統(tǒng)周期性傳送或檢索而向處理系統(tǒng)提供生理數(shù)據(jù)。加速度計(jì)20可以使用任何適合類型的有線和/或無(wú)線連接(諸如，在圖6中示出并在下面附加的細(xì)節(jié)中描述的連接72)而向處理系統(tǒng)提供生理數(shù)據(jù)。
[0024]一個(gè)或多個(gè)處理系統(tǒng)(例如，圖6中所示的處理系統(tǒng)140)的功能在圖5中被示出，圖5是圖示了處理來(lái)自加速度計(jì)20的生理數(shù)據(jù)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖5的方法將參考圖6中所示的處理系統(tǒng)140進(jìn)行描述。
[0025]在圖5中，處理系統(tǒng)140從加速度計(jì)20接收生理數(shù)據(jù)(如塊62中所指示)。處理系統(tǒng)140可以從加速度計(jì)20接收作為連續(xù)或周期性的流的數(shù)據(jù)，或者通過(guò)從加速度計(jì)20的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(未示出)存取數(shù)據(jù)而可以檢索所述數(shù)據(jù)。處理系統(tǒng)140處理所述生理數(shù)據(jù)，以識(shí)別生理數(shù)據(jù)中的患者2的狀況的特征(如塊64中所指示)。處理系統(tǒng)140可以使用頻域或時(shí)域分析來(lái)識(shí)別所述特征。處理系統(tǒng)140還可以通過(guò)把來(lái)自特征數(shù)據(jù)庫(kù)(例如，圖6中所示的特征數(shù)據(jù)庫(kù)86)的已知模式與生理數(shù)據(jù)中的特征相關(guān)而檢測(cè)特征。處理系統(tǒng)140還可以使用來(lái)自與患者2直接或間接接觸的其他傳感器(例如，圖6中所示的傳感器90)的傳感器數(shù)據(jù)和生理數(shù)據(jù)這二者來(lái)檢測(cè)特征。
[0026]現(xiàn)在將描述可通過(guò)處理系統(tǒng)140使用生理數(shù)據(jù)檢測(cè)的特征的示例。在第一個(gè)示例中，床IOA上的加速度計(jì)20在患者睡覺(jué)時(shí)測(cè)量患者2的活動(dòng)。處理系統(tǒng)140通過(guò)檢查生理數(shù)據(jù)的閾值等級(jí)而識(shí)別表示患者2的睡眠質(zhì)量的特征。所述特征可以包括呼吸暫停(即，打鼾)或無(wú)意識(shí)的肌肉運(yùn)動(dòng)(例如，不安腿綜合征)。處理系統(tǒng)140記錄睡眠中斷，并且可以把所述中斷與特定的外部來(lái)源(諸如，人員進(jìn)入房間或調(diào)節(jié)床10A)相關(guān)。處理系統(tǒng)140還可以辨別患者2的活動(dòng)等級(jí)的細(xì)微變化，所述活動(dòng)等級(jí)對(duì)應(yīng)于患者2的不舒服或疼痛。特別地，處理系統(tǒng)140可以基于睡覺(jué)期間患者運(yùn)動(dòng)的等級(jí)以及患者熟睡、醒著和起床的時(shí)間量，確定患者2的疼痛藥療或其他緩解的效果。
`[0027]在另一個(gè)示例中，處理系統(tǒng)140識(shí)別患者2的心臟節(jié)律的特征。這些特征包括脈搏率、以及心律不齊和其他心臟狀況。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)140對(duì)生理數(shù)據(jù)執(zhí)行時(shí)域和頻域的分析，并且把所分析的數(shù)據(jù)與心臟狀況的數(shù)據(jù)庫(kù)(例如，圖6中所示的特征數(shù)據(jù)庫(kù)86)相比較，以識(shí)別所述特征。
[0028]在進(jìn)一步的示例中，由處理系統(tǒng)140識(shí)別的特征包括患者2的肌肉顫動(dòng)。在生理數(shù)據(jù)中所檢測(cè)的肌肉顫動(dòng)可以反映患者2的肌肉顫動(dòng)的正常等級(jí)，或反映肌肉顫動(dòng)隨著時(shí)間的增加(它可以指示某些神經(jīng)學(xué)狀況)。在這個(gè)示例中，處理系統(tǒng)140測(cè)量和量化肌肉顫動(dòng)活動(dòng)的微小變化。
[0029]可通過(guò)處理系統(tǒng)140使用生理數(shù)據(jù)檢測(cè)的特征的其他示例包括指示下述行為的活動(dòng)的缺少:患者已起床、長(zhǎng)時(shí)間的不翻身(其可能把患者置于褥瘡的危險(xiǎn))、得不到休息、和表示睡眠的特定階段的特性的運(yùn)動(dòng)模式。
[0030]處理系統(tǒng)140提供對(duì)應(yīng)于所識(shí)別特征的通知(如塊66所指示)。處理系統(tǒng)140可以把所述通知提供到患者2，或與患者2相關(guān)聯(lián)的任何適合的關(guān)注人員(諸如，健康護(hù)理專業(yè)人員或家人、朋友、或與患者2具有關(guān)系的其他人員)。處理系統(tǒng)140可以在任何適合的時(shí)間并且以任何適合的方式提供通知。例如，處理系統(tǒng)140可以通過(guò)顯示特征、特征的識(shí)別、或?qū)τ陉P(guān)注人員感興趣的特征已被檢測(cè)的通知，提供即時(shí)通知。處理系統(tǒng)140還可以存儲(chǔ)所識(shí)別特征(例如，圖6中所示的特征結(jié)果88)的日志或其他報(bào)告，以供以后由關(guān)注人員檢索。所示日志或其他報(bào)告可以包括:與具有相似人群統(tǒng)計(jì)特征的其他患者的比較，所述其他患者的生理數(shù)據(jù)也已被使用加速度計(jì)20捕獲。
[0031]處理系統(tǒng)140的通知可以包括:基于由處理系統(tǒng)140檢測(cè)的特定特征所得出的結(jié)論。例如，通知可以表明:患者在床、將要摔倒、需要洗澡、處于疼痛、或正在被房間中的其他人員打擾。
[0032]處理系統(tǒng)140可以依據(jù)一組報(bào)告政策配置，該組報(bào)告政策確定所述識(shí)別特征的通知如何傳播。例如，通知可以僅當(dāng)所識(shí)別特征滿足相對(duì)于患者2的生理數(shù)據(jù)或使用另一個(gè)加速度計(jì)20捕獲的其他患者的生理數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上確定的某個(gè)閾值時(shí)被生成。對(duì)于不同的關(guān)注人員，所述閾值可以被不同地設(shè)置(例如，家庭成員可能比醫(yī)生在較低的閾值接收通知)。
[0033]圖6是圖示了處理環(huán)境70的一個(gè)實(shí)施例的框圖。處理環(huán)境70包括越過(guò)連接72與處理系統(tǒng)140通信的加速度計(jì)20。與患者2直接接觸的一個(gè)或多個(gè)附加的傳感器90也可以越過(guò)一個(gè)或多個(gè)連接92與處理系統(tǒng)140通信。
[0034]在圖6的實(shí)施例中，加速度計(jì)20包括三個(gè)層或“晶片?！碧貏e地，加速度計(jì)20包括定子晶片103、轉(zhuǎn)子晶片106、和罩晶片109。定子晶片103包括可以電氣耦合到轉(zhuǎn)子晶片106和罩晶片109中的各種電氣組件的電子裝置113。此外，電子裝置113可以提供輸出接口，用以耦合到加速度計(jì)20外面的電子組件。
[0035]轉(zhuǎn)子晶片106包括支撐116,其機(jī)械地稱合到檢測(cè)質(zhì)量(proof mass)119。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，盡管加速度計(jì)20的剖視圖被示出，但作為轉(zhuǎn)子晶片106的一部分的支撐116包圍檢測(cè)質(zhì)量119。從而，在一個(gè)實(shí)施例中，定子晶片103、支撐116、和罩晶片109形成袋式容器，在所述袋式容器內(nèi)檢測(cè)質(zhì)量119被懸掛。
[0036]定子晶片103、支撐116、和罩晶片109—起提供支撐結(jié)構(gòu)，檢測(cè)質(zhì)量119經(jīng)由柔性耦合被附連到所述支撐結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，柔性耦合可以包括高縱橫比的柔性懸掛元件123，該元件在美國(guó)專利N0.6，882，019中被描述。
[0037]加速度計(jì)20進(jìn)一步包括布置在檢測(cè)質(zhì)量119上的第一電極陣列126。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電極陣列126被設(shè)置在檢測(cè)質(zhì)量119的表面上，該表面與定子晶片103的上表面相對(duì)。第一電極陣列126在其上布置的檢測(cè)質(zhì)量119的表面是基本上平坦的表面。
[0038]第二電極陣列129被布置在定子晶片103的表面上，該表面與布置在檢測(cè)質(zhì)量119上的第一電極陣列126面對(duì)面。因?yàn)闄z測(cè)質(zhì)量126被懸掛在定子晶片103上方，所以在第一電極陣列126和第二電極陣列129之間形成基本上均勻的間隙133 (由d指示)。例如，距離d可以包括:在I到3微米之間的值，或它可以是另一個(gè)適合的距離。
[0039]檢測(cè)質(zhì)量119被懸掛在定子晶片103上方，使得第一電極陣列126和第二電極陣列129基本上屬于彼此平行的平面，并且間隙133在第一和第二電極陣列126和129之間的整個(gè)中間區(qū)基本上是均勻的。在其他的實(shí)施例中，電極陣列126和129可以布置在定子晶片103或檢測(cè)質(zhì)量119的其他表面或結(jié)構(gòu)上。
[0040]高縱橫比的柔性懸掛元件123提供柔性的程度，其允許檢測(cè)質(zhì)量119相對(duì)于加速度計(jì)20的支撐結(jié)構(gòu)(未示出)運(yùn)動(dòng)。由于柔性懸掛元件123的設(shè)計(jì)，檢測(cè)質(zhì)量119從靜止點(diǎn)起的位移基本上被限制到與第二電極陣列129基本平行的方向上，該第二電極陣列129被布置在定子晶片103的上表面。柔性懸掛元件123被配置成允許在與第二電極陣列129平行的方向上檢測(cè)質(zhì)量119有預(yù)定義量的運(yùn)動(dòng)，使得間隙133在整個(gè)運(yùn)動(dòng)上盡可能地保持基本上均勻。柔性懸掛元件123的設(shè)計(jì)當(dāng)允許在與第二電極陣列129平行的方向上有期望量的運(yùn)動(dòng)時(shí)，提供在與第二電極陣列129正交的方向上檢測(cè)質(zhì)量119有最小量的運(yùn)動(dòng)。
[0041]隨著檢測(cè)質(zhì)量119運(yùn)動(dòng)，第一和第二電極陣列126和129之間的電容隨著所述陣列相對(duì)于彼此的移動(dòng)而變化。電子裝置113和/或外部電子裝置被用于檢測(cè)或感測(cè)電極陣列126和129之間電容的變化的程度?；谒鲭娙莸淖兓?，這種電路能夠產(chǎn)生與由加速度計(jì)20感知的來(lái)自患者2的振動(dòng)成比例的適當(dāng)信號(hào)。
[0042]加速度計(jì)20的操作通過(guò)美國(guó)專利N0.6，882，019和7，484，411描述的三相感測(cè)和致動(dòng)的使用而增強(qiáng)。三相感測(cè)利用感測(cè)電極126和129和感測(cè)電子裝置113的安排來(lái)增強(qiáng)加速度計(jì)20的輸出信號(hào)，并且允許靈敏度在期望的范圍內(nèi)被最大化。當(dāng)傳感器在任意方位時(shí)，它還允許加速度計(jì)20的輸出被電“復(fù)位”到零。
[0043]處理系統(tǒng)140表示任何適合的處理裝置，或處理裝置的一部分，其被配置成實(shí)現(xiàn)以上所描述并且在圖5中示出的方法的功能。處理裝置可以是:膝上計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、桌面計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、或另一個(gè)適合類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。處理裝置還可以是具有處理能力的移動(dòng)電話(即，智能電話)，或另一個(gè)適合類型的具有處理能力的電子裝置。處理能力指的是一個(gè)裝置采用至少一個(gè)處理器142執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器144中的指令的能力。在一個(gè)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)140表示在云計(jì)算環(huán)境中的多個(gè)處理系統(tǒng)中的一個(gè)。
[0044]處理系統(tǒng)140包括至少一個(gè)處理器142，其被配置成執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器系統(tǒng)144中的機(jī)器可讀指令。處理系統(tǒng) 140可以執(zhí)行基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)、固件、操作系統(tǒng)、運(yùn)行時(shí)間執(zhí)行環(huán)境、和/或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器144中的其他服務(wù)和/或應(yīng)用(未示出)，存儲(chǔ)器144包括可由處理器142執(zhí)行以管理處理系統(tǒng)140的組件并提供允許其他程序存取和使用該組件的一組功能的機(jī)器可讀指令。處理系統(tǒng)140把從加速度計(jì)20接收的生理數(shù)據(jù)82連同執(zhí)行如上所述的圖5的方法的特征檢測(cè)單元84 —起存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器系統(tǒng)144中。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)140進(jìn)一步存儲(chǔ)特征數(shù)據(jù)庫(kù)86和特征結(jié)果88。
[0045]處理系統(tǒng)140還可以包括任何適合數(shù)量的輸入/輸出裝置146、顯示裝置148、端口 150、和/或網(wǎng)絡(luò)裝置152。處理器142、存儲(chǔ)器系統(tǒng)144、輸入/輸出裝置146、顯示裝置148、端口 150、和網(wǎng)絡(luò)裝置152使用一組內(nèi)部連接154進(jìn)行通信，該內(nèi)部連接包括任何適合類型、數(shù)量、和/或配置的控制器、總線、接口、和/或其他有線或無(wú)線的連接。處理系統(tǒng)140的組件(例如，處理器142、存儲(chǔ)器系統(tǒng)144、輸入/輸出裝置146、顯示裝置148、端口 150、網(wǎng)絡(luò)裝置152、和內(nèi)部連接154)可以被包含在具有加速度計(jì)20的通常殼體(未示出)中，或被包含在任何適合數(shù)量的與加速度計(jì)20分離的單獨(dú)殼體(未示出)中。
[0046]每個(gè)處理器142被配置成存取和執(zhí)行在包括特征檢測(cè)單元84的存儲(chǔ)器系統(tǒng)144中存儲(chǔ)的指令。每個(gè)處理器142可以執(zhí)行與信息結(jié)合或者響應(yīng)于該信息的指令，該信息從輸入/輸出裝置146、顯示裝置148、端口 150、和/或網(wǎng)絡(luò)裝置152接收。每個(gè)處理器142還被配置成在存儲(chǔ)器系統(tǒng)144中存取和存儲(chǔ)包括生理數(shù)據(jù)82、特征數(shù)據(jù)庫(kù)86、和特征結(jié)果88的數(shù)據(jù)。
[0047]存儲(chǔ)器系統(tǒng)144包括任何適合類型、數(shù)量和配置的易失性或非易失性的存儲(chǔ)裝置，其被配置成存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器系統(tǒng)144的存儲(chǔ)裝置表示計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)包括特征檢測(cè)單元84的計(jì)算機(jī)可讀和計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。存儲(chǔ)器系統(tǒng)144存儲(chǔ)從處理器142、輸入/輸出裝置146、顯示裝置148、端口 150、和網(wǎng)絡(luò)裝置152接收的指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器系統(tǒng)144把所存儲(chǔ)的指令和數(shù)據(jù)提供到處理器142、輸入/輸出裝置146、顯示裝置148、端口 150、和網(wǎng)絡(luò)裝置152。存儲(chǔ)器系統(tǒng)144中的存儲(chǔ)裝置的示例包括:硬盤驅(qū)動(dòng)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃存驅(qū)動(dòng)器和卡、和其他適合類型的磁性和/或光學(xué)圓盤。
[0048]輸入/輸出裝置146包括任何適合類型、數(shù)量和配置的輸入/輸出裝置，其被配置成把來(lái)自用戶的指令和/或數(shù)據(jù)輸入到處理系統(tǒng)140，并且把來(lái)自處理系統(tǒng)140的指令和/或數(shù)據(jù)輸出到用戶。輸入/輸出裝置146的示例包括:觸摸屏、按鈕、撥號(hào)盤、旋鈕、開(kāi)關(guān)、鍵盤、鼠標(biāo)和觸摸墊。
[0049]顯示裝置148包括任何適合類型、數(shù)量和配置的顯示裝置，其被配置成把圖像、紋理、和/或圖像信息輸出到處理系統(tǒng)140的用戶。顯示裝置148的示例包括:顯示屏、監(jiān)控器、和投影儀。端口 150包括適合類型、數(shù)量和配置的端口，其被配置成把來(lái)自另一個(gè)裝置(未示出)的指令和/或數(shù)據(jù)輸入到處理系統(tǒng)140，并且把來(lái)自處理系統(tǒng)140的指令和/或數(shù)據(jù)輸出到另一個(gè)裝置。
[0050]網(wǎng)絡(luò)裝置152包括任何適合類型、數(shù)量和/或配置的網(wǎng)絡(luò)裝置，其被配置成允許處理系統(tǒng)140越過(guò)一個(gè)或多個(gè)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(未示出)進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)裝置152可以依據(jù)任何適合的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和/或配置進(jìn)行操作，以允許信息由處理系統(tǒng)140傳送到網(wǎng)絡(luò)，或由處理系統(tǒng)152從網(wǎng)絡(luò)接收。
[0051]連接72包括任何適合類型和組合的有線和/或無(wú)線的連接，其允許加速度計(jì)20把生理數(shù)據(jù)82提供到處理系統(tǒng)140。連接72可以連接到處理系統(tǒng)140的一個(gè)或多個(gè)端口和/或一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置152。例如，連接72可以包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，其包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)裝置(未示出)，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)裝置`把生理數(shù)據(jù)82從加速度計(jì)20傳送到處理系統(tǒng)140。作為另一個(gè)示例，連接72可以包括從加速度計(jì)20連接到端口 150的電纜，以把生理數(shù)據(jù)82從加速度計(jì)20傳送到處理系統(tǒng)140。
[0052]傳感器90 (如果存在)除了生理數(shù)據(jù)82之外，還可以把患者2的傳感器數(shù)據(jù)(未示出)提供到處理系統(tǒng)140。傳感器90可以與患者2直接或間接接觸地布置，以產(chǎn)生所述傳感器數(shù)據(jù)。處理系統(tǒng)140可以與生理數(shù)據(jù)82結(jié)合地使用傳感器數(shù)據(jù)，以檢測(cè)和/或確認(rèn)患者狀況的特定特征。
[0053]向回參考附圖1A-1C和2，加速度計(jì)20的最優(yōu)布置可以使用各種方法確定，以允許提高加速度計(jì)20對(duì)生理數(shù)據(jù)82的可檢測(cè)性。在至少一些方法中，加速度計(jì)20最初被附著在患者環(huán)境10中的一個(gè)位置，并且然后信號(hào)在加速度計(jì)20處被觀測(cè)。然后，加速度計(jì)20被附著在一個(gè)或多個(gè)不同的位置，并且信號(hào)在加速度計(jì)20處再次被觀測(cè)。可調(diào)節(jié)的夾子(未示出)可以被用于臨時(shí)附著加速度計(jì)20。
[0054]在一個(gè)方法中，患者環(huán)境10的固有諧振由加速度計(jì)20測(cè)量，而不需要任何模擬的外部刺激。在其中包括材質(zhì)的患者環(huán)境10可以起作用以放大或削弱信號(hào)的不同方面。提供最佳的信號(hào)接收或在關(guān)注頻率處的最少中斷的加速度計(jì)20的位置可以被選為最優(yōu)位置。
[0055]在另一個(gè)方法中，振動(dòng)模擬器被用于向患者環(huán)境10提供已知的刺激。所述刺激可以表示特定的波形，諸如，正弦波。這種波形能夠被用于尋找導(dǎo)致最小信號(hào)干擾的加速度計(jì)20的位置?？商娲?，模擬器可以模仿對(duì)應(yīng)于將從生理數(shù)據(jù)中被識(shí)別的特定患者特征的波形?？梢詫?dǎo)致最小信號(hào)干擾或?qū)е绿囟ɑ颊咛卣鞯淖罴奄|(zhì)量的加速度計(jì)20的位置可以被選為最優(yōu)位置。
[0056]當(dāng)重復(fù)地移動(dòng)加速度計(jì)20的位置時(shí)，需要注意的是:把加速度計(jì)20布置在對(duì)應(yīng)于加速度計(jì)20的尺寸的離散間隔處?；颊攮h(huán)境10的結(jié)合點(diǎn)以及結(jié)合點(diǎn)之間的中點(diǎn)可以被考慮。這樣一來(lái)，所有可能的諧振行為都可以被觀測(cè)。其他的傳感器90(例如，光傳感器或麥克風(fēng))的位置也可以被挑選來(lái)提供保護(hù)，以避開(kāi)可能招致無(wú)意識(shí)的影響或可能以其他方式限制其效果的位置。 [0057]加速度計(jì)20和處理系統(tǒng)140也可以被用于附加信息的捕獲，以便依據(jù)多種技術(shù)來(lái)校準(zhǔn)或訓(xùn)練特征檢測(cè)單元84。在一個(gè)方法中，患者2或患者2組的標(biāo)準(zhǔn)患者醫(yī)療記錄(電子的或紙質(zhì)的)與加速度計(jì)20的讀數(shù)的相關(guān)被執(zhí)行。這些記錄包括關(guān)于患者人群統(tǒng)計(jì)的信息和使用其他類型傳感器的讀數(shù)。其次，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的觀測(cè)者(諸如，護(hù)士或醫(yī)科學(xué)生)可以記錄患者2或患者2組的詳細(xì)的觀測(cè)結(jié)果,諸如，患者2是就寢還是起床IOA0此外，患者2可以被直接查看并且被要求來(lái)記錄其自己的觀測(cè)結(jié)果。另外，視頻長(zhǎng)度、聲音的測(cè)量、或其他測(cè)量也可以被記錄并且與加速度計(jì)20的讀數(shù)相比較。
[0058]在另一個(gè)方法中，患者環(huán)境10中患者2可以被要求來(lái)模仿一系列動(dòng)作，其包括生理狀況以及關(guān)注的事件。在一些情形下，觀測(cè)結(jié)果可以使用一個(gè)或多個(gè)輸入裝置146實(shí)時(shí)記錄。信息可以直接被輸入到系統(tǒng)70或可由系統(tǒng)70存取的某種其他網(wǎng)絡(luò)。所述信息可以不受個(gè)人影響，并且方法可以為患者提供，以具體說(shuō)明所述信息可以如何被使用。
[0059]上述實(shí)施例可以有利地實(shí)現(xiàn)生理活動(dòng)的非侵入式、連續(xù)、長(zhǎng)期、廉價(jià)的測(cè)量，否則健康護(hù)理人進(jìn)行上述測(cè)量可能是困難或耗時(shí)的。實(shí)施例還可以提供基于可配置的策略把結(jié)果傳達(dá)到關(guān)注人員的能力。這可以允許上述實(shí)施例以積極且及時(shí)的方式參與到患者的健康護(hù)理過(guò)程。
[0060]盡管特定的實(shí)施例已出于實(shí)施例的描述的目的在此被說(shuō)明和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是:在不背離本公開(kāi)的范圍的情形下，各種各樣的可選擇和/或等價(jià)的實(shí)現(xiàn)方式可以替代所描述和示出的特定實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到本公開(kāi)可以在非常廣泛的實(shí)施例中被實(shí)現(xiàn)。本申請(qǐng)旨在覆蓋在此所討論的公開(kāi)實(shí)施例的任何修改或變化。因此，本公開(kāi)的范圍顯然旨在由權(quán)利要求與其等價(jià)形式來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 具有第一表面和第二表面的患者環(huán)境； 安裝到所述第一表面的加速度計(jì)，所述加速度計(jì)捕獲與所述第二表面接觸的患者的生理數(shù)據(jù)；以及 把所述生理數(shù)據(jù)傳送到處理系統(tǒng)的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在所述加速度計(jì)捕獲所述生理數(shù)據(jù)時(shí)，所述患者與所述第一表面不接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述患者環(huán)境將在所述第一和第二表面之間傳送所述生理數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述患者環(huán)境包括在所述第一和第二表面之間的多個(gè)材質(zhì)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述生理數(shù)據(jù)表示通過(guò)所述多個(gè)材質(zhì)傳送的患者的內(nèi)部和外部身體運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述患者環(huán)境包括:床、椅子、輪椅、或檢查臺(tái)中的一個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述加速度計(jì)包括:具有第一電極陣列的檢測(cè)質(zhì)量，第一電極陣列懸掛在第二電極陣列上方，所述第二電極陣列布置在晶片上。
8.一種由處理系統(tǒng)執(zhí)行的方法，所述方法包括: 在處理系統(tǒng)，從加速度計(jì)接收患者環(huán)境中的患者的生理數(shù)據(jù)，所述加速度計(jì)與患者環(huán)境直接接觸但與患者不直接接觸； 在處理系統(tǒng)處理所述生理數(shù)據(jù)，以識(shí)別患者的生理狀況的特征；以及 在處理系統(tǒng)提供對(duì)應(yīng)于所述特征的通知。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括: 在處理系統(tǒng)檢測(cè)所述特征和傳感器數(shù)據(jù)之間的相關(guān)，所述傳感器數(shù)據(jù)由與患者直接接觸的傳感器捕獲。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括: 把通知提供到患 者或健康護(hù)理專業(yè)人員中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述加速度計(jì)包括三項(xiàng)感測(cè)和致動(dòng)。
12.—種系統(tǒng),包括: 患者環(huán)境，具有支撐患者的第一表面、第二表面、和所述第一表面和第二表面之間的多個(gè)材質(zhì)； 加速度計(jì)，與所述第二表面接觸，用以捕獲通過(guò)所述第一表面、多個(gè)材質(zhì)、和第二表面?zhèn)魉偷幕颊叩纳頂?shù)據(jù)；以及 處理系統(tǒng)，使用所述生理數(shù)據(jù)識(shí)別患者的生理狀況的特征。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，在所述加速度計(jì)的任何部分與所述患者不直接接觸的情形下，所述加速度計(jì)捕獲所述生理數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述處理系統(tǒng)將執(zhí)行頻域或時(shí)域分析中的一個(gè)以識(shí)別所述特征。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述加速度計(jì)檢測(cè)布置在檢測(cè)質(zhì)量上的第一電極陣列和布置在晶片上的第二電極陣列之間的電容的變化。
【文檔編號(hào)】H04B7/24GK103781419SQ201180073473
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月14日
【發(fā)明者】M.A.霍普克羅夫特, J.羅利亞, S.辛哈爾, C.E.貝斯, H.J.敘爾蒙德特 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)