BR112012022333A2 - método implementado em computador para avaliar um nível de dispneia em um paciente e sistema para avaliar um nivel de dispneia em um paciente - Google Patents

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Abstract

  MÉTODO IMPLEMENTADO EM COMPUTADOR PARA AVALIAR UM NÍVEL DE DISPNEIA EM UM PACIENTE E SISTEMA PARA AVALIAR UM NÍVEL DE DISPNEIA EM UM PACIENTE É provido um método implementado em computador para avaliar um nível de dispneia em um paciente. O método inclui medir a atividade física do paciente durante um período de tempo com um monitor de atividade para reunir dados de atividade física; medir a frequência respiratória do paciente durante o período de tempo com um sensor da frequência respiratória para reunir dados da frequência respiratória; administrar um questionário para reunir informações clínicas do paciente; e executar, em um ou mais processadores de computador, um ou mais módulos de programa de computador para determinar um valor de dispneia para o paciente com base nos dados da frequência respiratória, os dados de atividade física e as informações clínicas do paciente. O valor de dispneia é representativo do nível de dispneia no paciente.

Description

·Íi r 1/23
MÉTODO IMPLEMENTADO EM COMPUTADOR PARA AVALIAR UM NÍVEL DE DISPNEIA EM UM PACIENTE E SISTEMA PARA AVALIAR UM
NÍVEL DE DISPNEIA EM UM PACIENTE + .
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS 5 Este pedido de patente reivindica a prioridade sob o benefício 35 U.S.C. § 119{e) do pedido de patente provisório norte-americano No. 61/311,434 depositado em 8 de rnarço de 2010, os conteúdos do qual são incorporados aqui como referência.
10 HISTÓRICO DA INVENÇÃO
CANIPO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere a um método e um sistema para avaliar um nível de dispneia erri um paciente.
DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA 15 A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é uma doença respiratória que é caracterizada pela inflamação das vias aéreas. É caracterizada por uma limitação do fluxo de ar que é tipicamente não completamente reversível. A limitação · do fluxo de ar é tanto progressiva quanto associada a uma 20 resposta inflamatória anormal dos pulmões a partículas nocivas ou gases- Os sintomas da DPOC podern incluir tosse, respiração ofegante, dispneia (isto é, insuficiência respiratõria ou falta de ar), e a produção de rnuco e o grau de gravidade pode, em parte, ser visto em termos de volume e "' 25 cor ãas secreções.
A dispneia (isto é, insuficiência respiratória ou ^ falta de ar) é uma dos sintomas mais comuns de pacientes com DPOC ou Insuficiência Cardíaca {HF - Heart Failure). O agravamento da dispneia é urn importante indicador para a 30 deterioração do estado de saúde do paciente com DPOC ou HF.
Portanto, a medição da dispneia proporciona informações ,, valiosas para avaliar o estado de saúde do paciente com DPOC ou HF.
íí 2 /23 Atualmente, a dispneia é medida usando questionários. Um questionário (mais amplamente utilizado) é o questionário do Conselho de Pesquisa Médica {MRC - Medical Research Council). O questionário MRC, que é mostrado na 5 Tabela 1 abaixo, é um questionário de escala de cinco pontos que permite que os pacientes indiquem a extensão a qual sua falta de ar afeta suas atividades diárias. No entanto, o questionário MRC não quantifica a própria falta de ar e somente fornece uma medida da percepção da dispneia pelo 10 paciente. A percepção da dispneia é variável de paciente para paciente, como alguns pacientes podem subestimar seu nível de dispneia enquanto outros pacientes podern superestirnar seu nível de dispneia.
Escala gravidade l Falta de ar corn exercício extenuante 2 ) Insuficiência respiratória quando correndo em superfície plana ou subindo urna pequena colina 3 ! Ancia mais devagar que pessoas da mesma idade erri uma superfície plana devido à falta de ar de eu tenho que parar ou eu tenho que parar para respirar quando andando no rneu próprio passo em * superfície pIana. 4 i Pára para respirar após andar por 100 metros ou uns poucos minutos em uma superfície plana 5 ) Muita falta de ar para sair de casa ou eu fico sem ar me vestindo e despindo abela 1 - Questionário MRC 15 Ainda, o questionário com base em avaliações, tal como aquele usado para dispneia, é subjetivo e depende da memõria, o que é especialmente difícil para qs idosos. Também, as avaliações corn base em questionários, tal como aquela usada para ãispneia, são projetadas para serem curtas 20 (isto é, com questões/afirmações específicas) para assegurar a conformidade, mas tais questionários curtos podem ter falta de sensibilidade para detectar mudanças no nível da dispneia.
. Além disso, as avaliações com base em questionário, tal como aquela usada para dispneia, são incapazes de Eornecer uma
;íj 3/23 avaliação precisa da dispneia, como estes questionários não consideram uma modificação no comportamento do paciente (por exemplo, o paciente pode andar menos para evitar Eicar serri ar) e variação no esforço fornecido pelo paciente (por
5 exemplo, andar devagar vs. andar rápido). -r SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Urn aspecto da presente invenção provê um método implementado em computador para avaliar um nível de dispneia em um paciente é provido.
O método inclui medir a atividade
10 física do paciente durante urri período de tempo com um monitor de atividacíe para reunir MCÍqs de atividade física; medir a frequência respiratória do paciente durante o período de tempo corri um sensor de taxa respiratória para reunir dados da frequência respiratória; administrar um questionário para
15 reunir informações clínicas do paciente; e executar erri um ou mais processacíores de computador, um ou mais módulos de prograrna de computador para determinar um valor de dispneia para o paciente com base nos dados da frequência respiratória, os dados de atividade física, e as informações ?
20 clínicas do paciente.
O valor da dispneia é representativo do
' nível de disprieia no paciente.
Outro aspecto da presente invenção provê um sistema para avaliar um nível de dispneia em urri paciente.
O sistema inclui pelo menos um sensor, um sistema de questionário, e r. ,Z
25 pelo menos um processador.
O sensor é configurado para medir o a) uma frequência respiratória do paciente para reunir dados da frequência respiratória; e b) atividade física do paciente para reunir dados de atividade física. o sistema de questionário é configurado para reunir informações clínicas
30 do paciente.
O processador é configurado para processar os dados da frequência respiratória, os ãados de atividade física, e as informações clínicas do paciente para determinar urri valor de dispneia para o paciente.
O valor de dispneia é a, 4/23 representativo do nível de dispneia no paciente.
Outro aspecto da presente invenção provê um sisterna para avaliar um nível de dispneia em urn paciente. O sistema inclui meios para medir a atividade física do paciente 5 durante um período cíe tempo corn um monitor de atividade para 2 reunir dados da atividade física; meios para medir a frequência respiratória do paciente durante o período de tempo com um sensor da frequência respiratória para reunir dados da frequência respiratória; rneios para administrar um 10 questionário para reunir informações clínicas do paciente; e meios para executar, em um ou mais processadores de computacíor, um ou mais mÓdulos de programa de computador para determinar um valor de dispneia para o paciente com base nos dados da frequência respiratória, os dados de atividade
1.5 física, e a informação clínica do paciente. O valor de dispneia é representativo do nível de àispneia no paciente.
Este e outros aspectos da presente invenção, bem como os métodos de operação e funções dos elementos relacionados da estrutura e a combinação das partes e + 20 economias de fabricação se tornarão mais aparentes após a " consideração da descrição e reivindicações pendentes a seguir com referência aos desenhos acompanhantes, todos os quais formam uma parte deste relatório descritivo, em que referências numéricas similares designam partes Ç' " 25 correspondentes nas diversas figuras. Deve ser expressamente = entendido, no entanto, que os desenhos são para o propÓsito de ilustração e descrição somente e não são destinados como uma definição dos lirnites da invenção. Também deve ser percebido que os aspectos de uma realização revelada aqui 30 podem ser usados em outras realizações reveladas aqui. Conforme usado aqui, a forma singular de "um", "uma", "o" e "a" inclui referências plurais exceto se o contexto ditar claramente o contrário.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 é um fluxograma ilustrando um método para avaliar urn nível de dispneia em um paciente de acordo com uma realização da presente invenção; . 5 A FIG. 2 mostra um sistema para avaliar o nível de ' dispneia no paciente de acordo com uma realização da presente invenção; A FIG. 3 mostra um sistema para avaliar o nível de dispneia no paciente de acordo com outra realização da 10 presente invenção; e A FIG. 4 mostra o posicionamento do acelerômetro de acordo com uma realização da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES EXEMPLARES A FIG. 1 é um Eluxograma ilustrando um método 15 implementado em computador 100 para avaliar um nível de dispneia de acordo com uma realização da presente invenção. O método 100 é irnplementado em urri sistema de computador compreendendo um ou mais processadores 298 (conforme mostrado m e explicado em relação a FIG. 2) ou 308 (conforrne mostrado e
V 20 explicado em relação a FIG- 3) configurado para execijtar" urri .m
F ou mais módulos de programa de computador. Em urna realização, o processador 208 (conforme mostrado e explicado em relação a FIG. 2) ou 308 (conforrne mostrado e explicado em relação a FIG. 3), cada um pode compreender ou um ou uma pluralidade de ,a' ' 25 processadores nele.
O método implementaão em computador 100 usa uma combinação de monitoramento da atividade física, monitoramento da frequência respiratória e questionários para fornecer uma medida confiável da dispneia. Erri uma realização, 30 conforme será explicado em detalhes abaixo, a avaliação da dispneia é desempenhada usando um cartão de pontuação combinando as diferentes entradas da rnedição objetiva (isto é, dados de atividade física e dados da frequência
:í " 6/23 respiratória) e entradas de medição subjetiva (informações clínicas do paciente obtidas a partir cíos questionários) para gerar urri valor de dispneia representando o nível de dispneia ' no paciente. 5 Em uma realização, o rnétodo 100 (e sistemas 200 ou ? 300 descritos abaixo) é configurado para fornecer alguma objetividade à medição da dispneia integrando três entradas diferentes (os dados da frequência respiratõria, os dados de atividade física e as informações clínicas do paciente do 10 questionário) para avaliar o nível de dispneia. O método 100 (e sistema 200 ou 300 ãescritos abaixo) tarribém distingue se os pacientes estão subestimando ou superestirnando sua percepção da dispneia conforrne os dados relacionados à sua atividade física e frequência respiratória fornecern 15 inforrnações adicionais necessárias para avaliação da dispneia.
Por exernplo, em urna realização, se um paciente marca um valor baixo no questionário MRC, ainda tem um valor baixo na atividade física medida um valor alto na frequência
F 20 respiratória mecíida, então o método 100 (e sistemas 200 ou k 300 descritos abaixo) indica que o paciente está subestirnando sua dispneia e seu nível baixo percebido de dispneia é possivelmente devido ao fato, por exemplo, de que o paciente está desempenhando menos atividades físicas. : 25 O método implementado em cornputador 100 corneça no 3 procedimento 102. No procedirnento 104, uma atividade física do paciente é medida durante um período de tempo para reunir os dados de atividade física. A atividade Eísica do paciente é rnedida durante um período de tempo usando um monitor de ' 30 atividade, tal como um sensor 202 (conforme rnostrado e explicado em relação a FIG. 2) ou sensor 302 (conforme rnostrado e explicado em relação a FIG. 3). Em uma realização, a atividade física é medida em dnidades de aceleração arbitrária (AAU - arbitrary acceleration units).
No procedimento 106, uma frequência respiratória do paciente é medida durante o período de tempo para reunir os í? dados da frequência respiratória. A frequência respiratória 5 do paciente é medida durante o período cie tempo usando urn " ± sensor da frequência respiratõria, tal corno o sensor 204 (conforme mostrado e explicado em relação a FIG. 2) ou sensor 302 (conforme mostrado e explicado com relação a FIG. 3). a frequência respiratória é geralrnente representativa do número 10 de respirações de um paciente por minuto. Em uma realização, o período de terripo pode incluir um dia, urrta semana, um mês, ou qualquer outro período de tempo ãesejado. Em uma realização, os dados de atividade física e os dados da frequência respiratória são medidos 15 continuamente durante um período de ternpo (por exemplo, três dias) para fornecer uma estimativa precisa da atividade física média e frequência respiratória rnédia do paciente.
Em uma realização, conforme ilustrado na FIG. 2, cada atividade física, e a frequência respiratória do 20 paciente pode ser medido {isto é, durante o período de tempo) 4 usando sensores separados. Ern outra realização, conforme rnostrado na FIG. 3, um único sensor, tal COUlO q sensor 302, pode ser usado para medir tanto a atividade física quanto a frequência respiratória do paciente (isto é, durante o r. .
25 período de ternpo). No procedimento 108, as informações clínicas do 7 paciente são reunidas através de um sistema de questionário
206. Em outras palavras, o sistema de questionário 206 é configurado para administrar um questionário para reunir as 30 informações clínicas do paciente. Em uma 4 realização, o questionário pode incluir uma ou mais questões e respostas a estas questões. Em uma realização, as respostas para as questões no questionário fornecem a informação clínica do paciente. Em uma realização, um paciente (ou um profissional cía saúde) pode inserir (por exemplo, manualmente) as inforrnações clínicas no sistema de qyestionário 206 usando uma interface de usuário 210 (conforme mostrado e descrito 5 com referência a FIG. 2).
Em uma realização, a informação clínica pode incluir informações sobre os sintornas respiratórios do paciente, informações sobre o histórico de tabagismo do paciente, e informações sobre quaisquer outras doenças do 10 paciente. Em uma realização, os sintomas respiratórios podem incluir tosse, fleuma, falta de ar, respiração ofegante e doenças do tórax.
Em uma realização, as informações clínicas do paciente são recebidas por um ou rnais processadores 208 do 15 sistema de questionário 206. No procedimento 110, o processador 208 (conforme mostrado e explicado em relação a FIG. 2) ou 308 (conforme mostrado e explicado em relação a FIG. 3) é configurado para usar os dados da frequência respiratória, os dados de atividade física, e as informações 20 clínicas do paciente para determinar um valor de dispneia do paciente. Em outras palavras, os dados do questionário e diversos sensores são subsequentemente convertidos ao valor de dispneia para fornecer uma rnedida objetiva e contínua do nível de dispneia no paciente. O método 100 termina no ' 25 procedimento 112. Em uma realização, os procedimentos 102-112 podem 3 ser desempenhados por um ou mais rnõdulos de programa de computador que podem ser executados através de um ou mais processadores 208 (conforme mostrado e explicado em relação a 30 FIG. 2) ou 308 {conforme rnostrado e explicado em relação a FIG. 3). O sistema 200 para avaliar um nível de dispneia em um paciente de acordo com uma realização da presente invenção é mostrado na FIG. 2. Em uma realização, o sistema 200 da presente invenção pode ser usado por pacientes no ambiente domiciliar do paciente. Em outra realização, o sistema 200 da presente invenção pode ser usado por um provedor de cuidados .
5 da saúde em uma localização do provedor de cuidados da saúde. O sistema 200 pode incluir monitor de atividade 202, o sensor da frequência respiratória 204, o sistema de questionário 206, o processador 208, e a interface de usuário
210.
10 Em uma realização, o sensor da frequência respiratória 204 e o monitor de atividade 202 podem fornecer uma medida objetiva da gravidade da dispneia. Em uma realização, com base nas medições obtidas (isto é, a frequência respiratória monitorada, e/ou o nível de ativiãade 15 rnonitorada), um cartão de pontuação é usado para classificar o paciente em uma categoria segura, uma categoria de risco ou categoria de ação necessária.
O monitor de atividade 202 é configurado para detectar movimentos do corpo do paciente de forrria que urn 20 sinal do monitor de atividade 202 é correlacionado com o nível de uma atividade física do paciente. Em uma realização, o monitor de atividade 202 pode incluir um acelerômetro. Em uma realização, o acelerôrnetro poãe ser urn acelerôrrietro de três eixos. Tal acelerômetro pc>de incluir um elemento de t 25 detecção que é configurado para determinar os dados de
N aceleração em pelo menos três eixos. Por exemplo, em uma realização, o acelerômetro de três eixos pode ser um acelerômetro de três eixos (isto é, número da peça do fabricante: LIS3L02AQ) disponibilizado pelo 30 STMicroelectronics. Errt uma realização, a saída do acelerômetro pode ser representada em unidades de aceleração arbitrária (AAU) por minuto. O AAU pode ser relacionado ao gasto de energia total
I "' 10/23 (TEE - total energy expenditure), gasto de energia relacionado à atividade (AEE - activity-related energy expenditure) e nível de atividade física (PAL - physical € activity level). 5 Em outra realização, o monitor ãe atividade 202
À pocíe ser um sensor piezelétrico. O sensor piezelétrico pode incluir um elemento piezelétrico que é sensível aos movirnentos do corpo dos pacientes. Em uma realização, o monitor de atividade 202 pode 10 ser posicionado, por exemplo, no tõrax do paciente ou no abdômen do paciente. Em uma realização, o rnonitor de atividaãe 202 pode ser uma parte ãe urna faixa para vestir (que pode ser usada no pulso, cintura, braço ou qualquer outra parte do corpo do paciente, por exernplo) ou pode ser 15 parte de uma vestimenta usada pelo paciente. Em uma realização, o sensor da Erequência respiratória 204, que é configurado para medir o padrão de respiração cIo paciente, pode incluir um acelerômetro ou urn microfone. Em uma realização, o acelerômetro pode ser um 20 acelerômetro de três eixos. Por exeuiplo, ern uma realização, o acelerômetro de três eixos pode ser um acelerômetro de três eixos disponibilizado pela STMicroelectronics.
Ern uma realização, um microfone é construído e disposto para receber som da inspiração do paciente a firn de " 25 deterrninar a frequência respiratória do paciente.
Em uma realização, o sensor da Erequência respiratória 204 pode ser um Respiband" disponibilizado pela Ambulatory Monitoring, Inc. de Ardsley, NY. Em uma realização, o Respiband'" mede a frequência respiratória 30 usando um coeficiente. Em urria realização, o sensor da Erequência respiratória pode incluir uma faixa peitoral e urn microfone conforme descrito na patente norte-arnericana No. 6,159,147,
incorporada aqui como referência.
Em tal realização, a faixa peitoral pode ser colocada em torno do tórax de um paciente para rriedir a frequência respiratória do paciente, por à exemplo.
Os sensores na faixa peitoral podem medir o 5 movirnento do tórax do paciente.
Os dados dos sensores na faixa peitoral são inseridos erri uma escala de esforço e subsequentemente amplificados através de urn amplificador.
Em uma realização, o sistema de questionário 206 é configurado para administrar um questionário para reunir as
10 informações clínicas do paciente.
Em uma realização, o questionário pode incluir uma ou mais questões e respostas do paciente a estas questões.
Ern urna realização, as respostas às questões no questionário fornecem as informações clínicas do paciente.
Em uma realização, as informações clínicas do
15 paciente podem incluir informações sobre os sintomas respiratórios do paciente, informações sobre o histórico de tabagismo do paciente, e/ou informações sobre quaisquer outras doenças do paciente.
Errí uma realização, os sintomas respiratórios podem incluir tosse, fleuma, falta de ar,
20 respiração ofegante e/ou doenças do tórax.
Em urna realização, o sistema de questionário 206 é configurado para desempenhar a função de reunir as respostas às questões apresentadas no questionário.
Eiti uma realização, o sistema de questionário 206 pode incluir uma unidade de
25 armazenarnento de dados ou memõria que pode ser configurada para armazenar as questões do questionário e para armazenar as respostas recebidas em resposta a estas questões.
Em uma realização, a unidade de armazenamento de dados ou rnemória é um dispositivo autônomo.
No entanto, é percebido que a 30 unidade de armazenamento de dados ou rnemória pode ser parte do sisterna de questionário 206. Em uma realização, o sistema áe questionário 206 é configurado para recuperar as questões (isto é, do questionário) da unidade de aruiazenamento de dados ou rnemória e exibir qs conteúdos {isto é, questões e escolhas de resposta) do questionário para o paciente na interface de : usuário 210. Em uma realização, o sistema de questionário 206 5 é configurado para reunir respostas às questões no questionário fornecido pelo paciente usando a interface de usuário 210 e arrnazenar estas respostas na unidade de armazenamento de dados ou mernória. Em uma realização, o paciente (ou provedor de cuidados) pode inserir manualrnente 10 as respostas (isto é, as informações clínicas do paciente) às questões no questionário no sistema de questionário 206 usando a interface do usuário 210 (conforme mostrado e descrito em referência a FIG. 2).
Em urna realização, as questões do questionário, por 15 exemplo, no questionário MRC, estão na forma de questões em escala, onde as respostas são classificadas (por exemplo, gravidade da falta de ar de urn paciente erri uma escala de 1 a 5, com 5 sendo a rnaior falta de ar). Em outra realização, as questões do questionário podem estar na forrna de questões de 20 múltipla escolha, onde uma resposta pode ser escolhida a partir de múltiplas opções apresentadas. Em outra realização, as questões do questionário podem estar na forma de questões de "sim/não", onde as respostas podern ser um "sim" ou urri "não". " 25 Em uma realização, o sistema de questionário 206 pode ser configurado para armazenar um ou mais tipos de questionários de dispneia, por exernplo, o questionário em escala MRC do Conselho de Pesquisa Médica, as versCies computadorizadas auto-administradas (SAC - self-administered 30 computerized) do índice de dispneia de linha de base (BDI - . the baseline dyspnea index) e índice de dispneia de transição {TDI - transition dyspnea index), e o Questionário de Insuficiência Respiratória (SOBQ - Shortness of Breath
Questionnaire) da Universidade da Califõrnia San Diego (UCSD). Em tal realização, o profissional da saúde pode selecionar o tipo de questionário de dispneia que pode ser .? administrado para reunir as informações clínicas do paciente. 5 Em uma realização, o sistema de questionário 206 é i? configurado para enviar as respostas arrnazenadas (isto é, informações clínicas do pacientes) para um ou mais processadores 208. Em urna realização, o processador 208 pode compreender ou um ou uma pluralidade de processadores nele.
10 Em uma realização, o processador pode ser uma parte de ou formar um sistema de cornputador. O processador 208 é configurado para a) receber os dados de atividade física do monitor de atividade 202; b) receber os dados de respiração do sensor da frequência 15 respiratõria 204; e C) receber as informações clínicas do paciente do sistema de questionário 206; e d) processar os dados da frequência respiratória, os dados da atividade física, e as informações clínicas do paciente para determinar o valor da dispneia para o paciente. O valor de dispneia é 20 representativo do nível de dispneia no paciente. Em urna realização, o processador 208 é configurado para avaíiar o nível de díspneia usando urri ca:rtão de pontuação combinando as diferentes entradas de medição objetiva (dados de atividade física e daãos da frequência C" 25 respiratória) e entradas da medição subjetiva {informações clínicas do paciente) para gerar urn valor representando o * nível de dispneia. A TABELA 2 mostrada abaixo provê um cartão de pontuação de dispneia integrado exemplar. Em urna realização, o processador 208 pode incluir uma unidade de 30 armazenamento de dados ou memória (não mostrada) que é construída e disposta para armazenar o cartão de pontuação da dispneia exemplar. lQueeíorÂrLo (pirTr" 2 3 4 ,5 _ "íj
14 /23 2 exemplo, ) l F t Questionário MRC) z l I S í --..L_- t Frequência ) , | respiratória do jBatxa jPloderada (10 - ' paciente l (<10) j20) htita > 20"Í }?'!-:!t:::'::í:!:' I ' ----i T-.------) ' do paciente {unidades de Alta Moderada 1Baixa
È aceleração | l , arbitrária {_AAU)) L_ ___N_ —J TABELA 2 - Cartão de pontuação da dispneia exemplar Na realização ilustrada, conforme mostrado na Tabela 2, o questionário em escala MRC do Conselho de Pesquisa Médica é usado para reunir informações clínicas do 5 paciente, no entanto, é percebido que outros tipos de questionários de dispneia, por exernplo, as versões computadorizadas auto-adrninistradas (SAC) do índice da dispneia da linha de base {BDI) e índice de dispneia de transição (TDI), ou o Questionário de ínsuficiência 10 Respiratória (SOBQ) da Universidade da Califórnia San Diego (UCSD) pode ser usado.
Em uma realização, para obter uma quantificação mais confiável da dispneia, o processador 208 pode ser configurado para usar dois parâmetros de linha de base para 15 determinar o valor da dispneia. Estes dois parâmetros de linha de base podem incluir frequência respiratória em repouso e frequência respiratória durante a atividade. Estes dois parâmetros de linha de base fornecerri a calibração do paciente como as taxas de respiração podem variar de paciente 20 para paciente. A inclusão destes dois parârnetros de linha de base para determinar o valor da dispneia permite uma tomada de cíecisão esperta em adição ao cartão de pontuação da dispneia descrito acima.
por exemplo, em uma realização, a frequência 25 respiratória em repouso é igual a X, a frequência respiratória durante a atividade é igual a Y, e a frequência respiratória medida é igual a z. Em uma realização, se a) a Erequência respiratõria medida z for maior que a soma da frequência respiratória em repouso X e um valor de 10, e b) a 5 atividade física do paciente é baixa, então o processador 208 do sistema 200 é coMigurado para determinar que o paciente está tendo um alto nível de dispneia (isto é, o paciente está com dispneia). Esta condição é mostrada na Equação I abaixo. Se {Z > (X + l0)} e a atividade física do paciente 10 estiver baixa * o paciente está com dispneia. (Equação 1) Em uma realização, se 1) a frequência respiratória rnedida Z está entre a) uma soma da frequência respiratória durante a atividade Y e um valor de 5, e b) uma diferença entre a frequência respiratória durante a atividade Y e um 15 valor de 5, e 2) a atividade física do paciente estiver baixa, então o processador 208 do sistema 200 é configurado para determinar que o paciente não está com dispneia (isto é, o paciente está desernpenhando a atividade física normal). Isto é mostrado na Equação 2 abaixo.
20 Se {(Y - 5) < Z < {y + 5)) e a atividade física do paciente estiver alta 3 o paciente está desempenhando a atividade (Equação 2) Ern uma realização, a unidade de arrnazenamento de dados ou memória (não mostrado) do processador 208 é " 25 construída e disposta para receber e armazenar os dados de atividade Eísica e os dados de respiração durante o período de tempo. Em urria realização, a unidade de armazenamento de dados ou memória é urn dispositivo autônomo. Nq entanto, é percebiào que a unidade de armazenamento de dacíos ou memória 30 pode ser parte do processador 208. Em uma realização, os dados armazenados podem ser usados para processamento posterior, por exemplo, para tendência, e/ou exibição. Em tal realização, a unidade de armazenarnento de dado ou memória do processador 208 pode estar ern comunicação com a interface do usuário 210 para exibir os dados armazenados ou os gráficos ~> , . de tendência. "'·G Em uma realização, o sistema 200 pode incluir 5 interface de usuário 210, que está em comunicação com o processador 208 e sistema de questionário 206. A interface de usuário 210 é configurada para aceitar entrada cío paciente (ou cuidador), e opcionalmente transmitir (e exibir) a saída do sistema 200.
lO Ern uma realização, a interface do usuário 210 pode incluir um teclado, keypad ou tela sensível ao toque que permite que o paciente ou cuidador insira as respostas (isto é, as informações clínicas do paciente) para as questões no questionário. Conforme percebido acima, as informações clínicas do paciente podem incluir informações sobre os sintomas respiratórios do paciente, informações sobre o histórico de tabagismo do paciente, e informações sobre quaisquer outras doenças do paciente. Em urna realização, os sintomas respiratórios podem incluir tosse, fleuma, falta de ar, respiração ofegante e doenças do tórax. Em uma realização, a interface do usuário 210 pode incluir uma tela de exibição que fornece uma saída de dados visual (por exernplo, o nível avaliado de dispneia {ou valor da dispneia) do paciente) para o paciente. Em uma realização, a interface de usuário 210 pode ser uma interface do usuário gráfica. Tarnbêm pode incluir uma impressora ou estar conectada a uma impressora de forma a ser capaz de imprimir informações do processador 208. Em uma realização, um questionário em papel é lído para o paciente, e o provedor de cuidados insere um ou rnais valores na interface 210 com base na sua avaliação. Em uma realização, a interface de usuário 210 pode ser fornecida integrada corri o sistema de questionário 206. Em i. r 17/23 outra realização, a interface de usuário 210 pode ser fornecida remota ou próxima ao sistema de questionário 206.
Em uma realização, o processador 208 é configurado ." para receber as informações clínicas armazenadas no 5 dispositivo de armazenarnento de dados (ou memória) do sistema de questionário 206. Conforme percebido acima, estas inforrnações clínicas com "os dados dos sensores {isto é, o monitor de atividade, e/ou sensor da frequência respiratória) são usados para avaliar o nível de dispneia no paciente.
10 No sisterna 200 mostrado na FIG. 2, os sensores separados são usados para medir a atividade Eísica cío paciente e a frequência respiratória do paciente. No entanto, é percebido que um único sensor pode ser usaão para mecíir a atividade física do paciente e a frequência respiratória do 15 paciente conforme explicaão abaixo. A FIG. 3 mostra um sisterna 300 que usa urrt único sensor para avaliar o nível ãe dispneia em um paciente (junto corri as informações clínicas do questionário) de acordo com outra realização da presente invenção.
20 O sistema 300 é configurado para avaliar o nível de dispneia em um paciente analisando ou processando os dados de ativiãade física objetivamente avaliados, e os dados da frequência respiratória durante um período de tempo {por exernplo, o curso do dia), com "as inforrnações clínicas ão "' 25 paciente. Em uma realização, a avaliaçáo objetiva é feita usando um único sensor, por exernplo, um acelerômetro (isto é, ao invés do monitor de atividaãe 202 e o sensor de frequência respiratória 204 conforme descrito acima em relação a FIG.
2).
30 O sistema 300 pode incluir um sensor 302, sistema de questionário 306, processador 308, e interface do usuário
310. Em uma realização, o sensor 302 pode ser um acelerômetro. Em uma realização, o acelerômetro pode ser um acelerômetro de três eixos. Tal acelerômetro pode incluir um elemento de detecção que é configurado para deterrninar os dados de aceleração em pelo menos três eixos. Por exemplo, em 2 uma realização, o acelerômetro de três eixos pode ser um 5 acelerômetro de três eixos {isto é, número da peça do "- fabricante: LIS3L02AQ) disponibilizado pela STl!4icroelectronics.
Em uma realização, o sensor 302 pode ser posicionado, por exemplo, no tórax do paciente ou no abdômen 10 do paciente. Em uma realização, conforme mostrado na FIG. 4, o acelerôrnetro é posicionado nas costelas inferiores, aproximadamente na metade do caminho entre a posição central e lateral. O posicionamento do acelerômetro mostrado na FIG.
4 permite monitorar ambas a frequência respiratória e a 15 atividade física do paciente. Erri outra realização, o sensor 302 pode ser posicionado de forma que o sensor 302 esteja erri proximidade com pelo rnenos uma parte do corpo do paciente. Em uma realização, o sensor 302 pode ser uma parte de uma faixa para vestir (que pode ser usada no pulso, 20 cintura, braço ou qualquer outra parte do corpo do paciente, por exemplo) ou pode ser parte de uma vestimenta usada pelo paciente. Em uma realização, o processador 308 do sistema 300 pode compreender ou um ou uma pluralidade de processadores ' 25 nele. Assim, o termo "processador" conforrne usado aqui se refere amplamente a um único processador ou múltiplos processadores. Em urna realização, o processador 308 pode ser uma parte ou formar um sistema de computador.
O processador 308 é configurado para a) receber 30 continuarnente ds dados de aceleração em pelo menos os eixos durante um período de tempo; b) deterrninar os dados da frequência respiratória a partir dos dados do acelerômetro; C) determinar os dados de atividade física associados corn os b"
N 19/23 daãos da frequência respiratória; d) receber as informações clínicas do paciente a partir do sistema de questionário 306; ". 7 e e) processar os dados da frequência respiratória, os dados '">m de atividade física, e as informações clínicas do paciente 5 para determinar o valor de dispneia para o paciente. O valor .. de dispneia é representativo do nível de dispneia no paciente. Em uma realização, o período de tempo pode ser um curso de um dia. Conforrrie percebido acirna, o período de tempo 10 pode incluir um dia, uma semana, um mês, ou qualquer outro períodci de tempo desejado. Em uma realização, a frequência respiratória pode ser determinada intermitentemente durante o período de ternpo (isto é, o curso do dia). Em uma realização, a frequência respiratória é medida durante o repouso e nível 15 de atividade predeterminado (por exemplo, caminhada moderada por mais de 2 rninutos). Em uma realização, um algoritrno de segrnentação pode ser usado para determinar a frequência respiratória dos dados do acelerômetro. O algoritmo de segmentação é configurado 20 para selecionar períodos durante os quais a frequência respiratõria pode ser determinada. Em uma realização, a segmentação dos dados pode ser ãesejável necessária porque pode não ser sempre possível determinar a frequência respiratõria confiavelmente durante a " 25 atividade física usando um acelerômetro (e/ou outros sensores). Em uma realização, o algoritmo de segmentação serve para identificar automaticarnente os períodos de tempo durante os quais a frequência respiratória pode ser determinada confiavelmente. Em uma realização, devido à 30 Erequência respiratória não retornar imediatamente os valores da linha de base após uma atividade este não é um problema para o método.
Em urna realização, qs dados da frequência respiratória medidos para um período predeterminado de ternpo (por exemplo, cerca de 20-30 segundos) é suficiente para ·6 determinar a frequência respiratória confiavelrnente.
.Em uma realização, a atividade física associada com 5 este valor da frequência respiratõria pode então ser o valor calculado durante o último período de 5 minutos ou 15 minutos ao invés de somente 20-30 segundos durante os quais a frequência respiratória foi calculada. Em uma realização, a atividade física em um período de 15 minutos anterior aos 10 períodos de tempo nos quais a frequência respiratória foi determinada confiavelmente. O sistema de questionário 306, o processador 308, e a interface cíe usuário 310 do sistema 300 são similares ao sistema de questionário 206, processador 208, e interface de 15 usuário 210 do sistema 200 (mostrado e descrito em detalhe erri relação a FIG. 2), e por isso não serão explicados em detalhe aqui. Além de avaliar o nível de dispneia no paciente, o método I00 e sistemas 200 e 300 podem ser usados em outras 20 circunstâncias onde a avaliação simultânea da atividade física, e a frequência respiratória pode prever o corneço de uma exacerbação de um paciente de DPOC. Em uma realização, somente um monitor de atividade (isto é, corn "os questionários) é usado para avaliar o nível ¶ 25 de dispneia no paciente. Em outras palavras, os questionários são usados em adição ao monitoramento de ativiãade já que ambos uma diminuição nos níveis de atividade (ou urri nível de atividade constante) ern cornbinação com as informações clínicas obtidas a partir de questionários fornecem 30 informações para avaliar o nível de dispneia no paciente. Em uma realização, somente um rnonitor da frequência respiratória (isto é, com "os questionários) é usado para avaliar o nível de dispneia no paciente. Em uma realização,
tendências na frequência respiratória são comparadas com as medições da frequência respiratória de linha de base para fornecer uma indicação do que constitui como um aumento significante na frequência respiratória. Ern tal realização, 5 este aumento tarnbém deve permanecer relativamente constante u por um período predeterminado de tempo. Em outras palavras, os questionários são usaãos em adição ao monitoramento da frequência respiratória já que ambos um aumento nos níveis da frequência respiratória em couíbinação corri as informações 10 clínicas obtidas dos questionários fornecem informações para avaliar o nível de dispneia no paciente.
Em uma realização, as medições adquiridas {isto é, os dados de atividade física durante o período de tempo, e/ou os dados de respiração durante urri período de tempo) com "as 1-5 informações clínicas dos questionários podem ser usadas para calcular um único valor, por exemplo, uma pontuação de risco de dispneia. A pontuação do risco de dispneia pode ser usada ern Sisternas de Pontuação de Aviso precoce, por exemplo, usados por Times de Resposta Rápida. A pontuação de risco de 20 dispneia pode ser usada nos Sistemas de Pontuação De Aviso Precoce com "outros fatores ãe risco conhecidos para deterioração, tal como pulsação, por exernplo. Em uma realização, os sistemas 200 e 300 podem cada um incluir urn único processador que pode ser configurado para " 25 processar os dados da frequência respiratória, os dados de atividade física, e as informações clínicas do paciente para determinar o valor da dispneia para o paciente. O valor de dispneia é representativo do nível de dispneia no paciente.
Em outra realização, os sistemas 200 e 300 podem 30 cacía um incluir múltiplos processadores, onde cada processador é configurado para desernpenhar urría função ou operação específica. Em tal realização, os múltiplos processadores podem ser configurados para processar os dados q 22/23 da frequência respiratória, os dados de atividade Eísica, e a informação clínica do paciente para determinar o valor de dispneia para o paciente. O valor de dispneia 'é .. representativo do nível de dispneia no paciente.
5 Em urria realização, o método 100 e sistemas 200 e ' 300 podem ser usados em um centro de reabilitação {por exemplo, pacientes de DPOC, ou pacientes com insuficiência cardíaca). Em uma realização, q método 100 e sistemas 200 e 300 tarnbém podern ser aplicados para reabilitação dorniciliar 10 para permitir que a avaliação do paciente e intervenção possam ser proporcionados remotamente. Realizações da invenção, o processador, por exemplo, pode ser feito em hardware, firmware, software, ou diversas combinações destes. A invenção também pode ser 15 implementada como instruções armazenadas em um meio legível por máquina, que pode ser lido e executado usando um ou mais processadores. Em urna realização, o meio legível por máquina pode incluir diversos mecanismos para armazenar e/ou transmitir informações em urna forma que pode ser lida através 20 de uma máquina (por exemplo, urn dispositivo de computador). Por exemplo, um meio de armazenamento legível por máquina pode incluir somente memória, memória de acesso aleatório, meio de arrnazenamento de disco magnético, meio de armazenamento óptico, dispositivos de memória rápida, e
T 25 outros meios para armazenar informações, e um meio de transmissão legível eui máquina pode incluir formas de sinais propagados, incluindo portadoras de ondas, sinais infravermelhos, sinais digitais, e outros meios para transmitir inforrnações. Enquanto c) firmware, software, 30 rotinas, ou instruçCies podem ser descritos na revelação acima em terrnos de aspectos exemplares específicos e realizações desempenhando certas ações, ficará aparente que tais descrições são meramente para o bern da conveniência e que tais ações de fato resultam de dispositivos de computador, dispositivos de processamento, processadores, controladores,
ou outros dispositivos ou rnáquinas executando o firmware,
: software, rotinas ou instruções. 5 Apesar de a invenção ter sido descrita em detalhe para o propósito de ilustração, deve ser entendido que tais detalhes são sornente para este propõsito e que a invenção não é limitada às realizações reveladas, mas, ao contrário, são destinadas a cobrir rnodificações e disposições equivalentes
10 que estão dentro do espírito e escopo das reivindicações pendentes.
Adicionalmente, deve ser entendido que a presente invenção contempla que, para a extensão possível, um ou mais aspectos ãe qualquer realização podern ser combinados com um ou mais aspectos de qualquer outra realização.

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES l. MÉTODO IMPLEMENTADO EM COMPUTADOR PARA AVALIAR UM NÍVEL DE DISPNEIA EM UM PACIENTE, o método é caracterizado '; por compreender: 5 medição da atividade física {104) do paciente d durante um período de tempo com um monitor de atividade (202, 302) para reunir dados de atividade física; medição da frequência respiratória (106) do paciente durante o período de tempo com um sensor da lO frequência respiratória (204, 302) para reunir dados da frequência respiratória; administração de urri questionário (108) para reunir informações clínicas do paciente; determinação de um primeiro parâmetro de linha de 15 base (IlO) refletindo a frequência respiratória do paciente em repouso corn base nos dados da frequência respiratória e/ou dados de atividade física; determinação de um segundo parâmetro de linha de base (110) refletindo a frequência respiratória do paciente 20 àurante a atividade com base nos dados da frequência respiratória e/ou nos dados de atividade física; e execução, em um processador de computador (208, 308), um módulo de programa de computador para determinar um valor de dispneia (110) para o paciente corn base no primeiro .. 25 parâmetro de linha de base, o segundo parâmetro de linha de base, e as inforrnações clínicas do paciente, o valor da . 7 dispneia sendo representativo do nível de dispneia no paciente.
  2. 2. MÉTODO, de acordo corn a reivindicação 1, 30 caracterizado em que o rnonitor de atividade é um acelerômetro ou um sensor piezelétrico.
  3. 3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado ern que o monitor de atividade é um acelerôínetro, e em que o acelerômetro também constitui o sensor da frequência respiratória.
  4. 4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ern que o sensor da frequência respiratória é um 5 acelerômetro ou um microfone. ?
  5. 5. MÉTODO, de acordo com a reivindicaçao 1, caracterizado em que as inforrnações clínicas do paciente incluem informações sobre os sintomas respiratórios do paciente, informações sobre o histórico de tabagisrno do 10 paciente, e informações sobre quaisquer outras doenças do paciente.
  6. 6. SISTEMA PARA AVALIAR UM NÍVEL DE DISPNEIA EM UM PACIENTE, o sistema é caracterizado por compreender: pelo menos um sensor (202, 204, 302) configurado 15 para medir (1) a frequência respiratória do paciente para reunir dados da frequência respiratória, e (2) atividade física do paciente para reunir dados de atividade Eísica; um sisterna de questionário {206, 306) configurado para reunir informações clínicas do paciente; e 20 um processador (208, 308) configurado para determinar um primeiro parâmetro de linha de base refletindo a frequência respiratória do paciente eni repouso com base nos dados da frequência respiratória e/ou nos dados de atividade física;
    F 25 determinar urrí segundo parâmetro de linha de base b refletindo a frequência respiratória do paciente durante a
    Z atividade corn base nos dados da frequência respiratõria e/ou nos dados de atividade física; e processar o primeiro parâmetro de linha de base, o 30 segundo parâmetro de linha de base, e as informações clínicas do paciente para determinar um valor de dispneia para o paciente, o valor de dispneia sendo representativo do nível de dispneia no paciente.
  7. 7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado errt que o sensor é um monitor de atividade.
  8. 8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado em que o monitor de atividade é urrí acelerômetro 5 ou um sensor piezelétrico.
  9. 9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado em que o sensor é urri sensor da frequência respiratória.
  10. 10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 9, 10 caracterizado em que o sensor da frequência respiratória é um acelerômetro ou um microfone.
  11. ll. SISTEMA, de acorào com a reivindicação 6, caracterizacío em que as informações clínicas incluem informações sobre os sintomas respirat6rios do paciente, 15 informações sobre o histórico de tabagisrno do paciente, e informações sobre quaisquer outras doenças cío paciente.
  12. 12. SISTEMA PARA AVALIAR UM NÍVEL DE DISPNEIA EM UM PACIENTE, o sistema é caracterizado por compreendêr: meios (202, 302) para medir a atividade física do 20 paciente durante um período de tempo com um monitor de atividade para reunir dados de atividade Eísica do paciente; meios (204, 302) para medir a Erequência respiratória do paciente durante o período de tempo com um sensor da frequência respiratória para reunir dados da â 25 frequência respiratória; 3 rneios {206, 306) para administrar um questionário para reunir informações clínicas do paciente; rneios {208, 308) para determinar um primeiro parârnetro de linha de base refletindo a frequência 30 respiratória do paciente em repouso com base nos dados da trequência respiratória e/ou nos dados de atividade físicâ; meios (208, 308) para deterrninar urn segundo parâmetro de linha de base refletindo a frequência
    > T. ü 4/4 respiratória do paciente durante a atividade com base nos dados da frequência respiratÓria e/ou nos dados de atividade física; e meios (208, 308) para executar, erri um ou mais . 5 processadores de computador, um ou mais módulos de programa > . de corriputador para determinar urn valor de dispneia para o paciente com base no primeiro parâmetro de linha de base, o segundo parâmetro de linha de base, e as informações clínicas do paciente, c) valor de dispneia sendo representativo do 10 nível de dispneia no paciente.
  13. 13. SISTEMA, cíe acordo corn a reivindicação 12, caracterizado em que o monitor cíe atividade é um acelerômetro.
  14. 14. SISTEMA, de acorão com a reivindicação 12, 15 caracterizado em que o sensor da frequência respiratõria é um microfone.
  15. 15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado em que as informações clínicas incluem informações sobre sintomas respiratórios do paciente, 20 inforrriações sobre o histórico de tabagisrno do paciente, e informações sobre quaisquer outras doenças do paciente.
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    I frequência respiratória, e as informações clínicas do paciente para determinar o valor da dispneia do paciente á
    I ' 112
    FIG.I
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