BRPI1101961A2 - human energy expenditure monitoring system - Google Patents

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BRPI1101961A2
BRPI1101961A2 BRPI1101961A BRPI1101961A2 BR PI1101961 A2 BRPI1101961 A2 BR PI1101961A2 BR PI1101961 A BRPI1101961 A BR PI1101961A BR PI1101961 A2 BRPI1101961 A2 BR PI1101961A2
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BR
Brazil
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monitoring system
energy expenditure
monitoring
sensor
heart rate
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Portuguese (pt)
Inventor
Linamara Rizzo Battistella
Daniel Gustavo Goroso
Leonardo Juan Ramirez Lapez
Original Assignee
Univ Sco Paulo Usp
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Abstract

SISTEMA DE MONITORAMENTO DE GASTO ENERGÉTICO HUMANO O sistema, objeto da presente invençào refere-se a um conjunto de sensores e programas de computador que visa medir, monit&-rar e transmitir a avaliaçào do gasto energético humano através de um aparelho de telefcnia móvel disponibilizando aplicações de utilização direta pelo usuário das medidas de cada variável fisiológica e seu histórico.HUMAN ENERGY SPENDING MONITORING SYSTEM The system, object of the present invention relates to a set of sensors and computer programs which aims to measure, monitor and transmit the assessment of human energy expenditure through a mobile telephone device providing applications. of direct use by the user of the measurements of each physiological variable and its history.

Description

SISTEMA DE MONITORAMENTO DE GASTO ENERGÉTICO HUMANO CAMPO DA INVENÇÃOHUMAN ENERGY SPENDING MONITORING SYSTEM FIELD OF THE INVENTION

A invenção é relativa ao campo das nècessidades humanas e de saúde, sendo a mesma constituída por um sistema de monitoramento do gasto energético humano com finalidade de medição ou registro do ritmo cardíaco, nível de atividade física, temperatura corporal, temperatura externa, volume máximo de oxigênio e avaliação do gasto energético em ambiente livre usando combinações de técnicas e modelos baseados na atividade cardíaca, atividade física e perdas por radiação. DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICAThe invention relates to the field of human and health needs and is comprised of a system for monitoring human energy expenditure for the purpose of measuring or recording heart rate, physical activity level, body temperature, external temperature, maximum volume of oxygen and evaluation of energy expenditure in free environment using combinations of techniques and models based on cardiac activity, physical activity and radiation losses. DESCRIPTION OF TECHNICAL STATE

Alguns documentos foram escolhidos de forma aSome documents have been chosen to

exemplif icar o que-existe no-estado da--técnica . ------exemplify what is in the state of the art. ------

- Documento W02010096691, intitulado "Footwear-based body weight monitor and postural allocation, physical activity classification, and energy expenditure calculator": além de todas as diferenças supracitadas e vantagens da invenção em relação ao objeto da busca, esse documento ainda difere da invenção por conta do sistema de monitoramento do peso e postura corporal, baseada na mensuração da pressão corporal. Esse documento apresenta a utilização de sensores instalados no sapato do usuário, de onde os dados são transmitidos. Vale ressaltar que o sistema descrito no documento em questão só faz mensurações em dois eixos enquanto que na presente invenção, o monitoramento do nível da atividade física é baseado na mensuração do deslocamento corporal em três eixos (ântero-posterior, médio-lateral e vertical) e na mensuração da atividade cardíaca durante todas as atividades físicas que produzam ou não deslocamento corporal, ainda permitindo a mensuração das variáveis fisiológicas em repouso ou no estado basal; sendo o monitoramento da postura o resultado da mensuração do sensor de deslocamento em três eixos, onde a medida de cada eixo resulta na postura atual do usuário (as mensurações estão baseadas em três eixos que permitem detalhar posições corporais - a posição dos sensores determina o segmento do corpo que se desloca). O sistema da presente invenção é colocado perto do centro de massa o que permite avaliar o deslocamento corporal como um todo e não em um só segmento do corpo como se faz no modelo do documento W02010096691 que é colocado no sapato ou perna. Dessa forma, o sistema descrito no referido documento só mede deslocamentos que impliquem em caminhada ou—movimentos - com_.os pés ... Com as. variáveis analisadas, o resultado do monitoramento só faz avaliações baseadas no deslocamento dos membros inferiores. Já na presente invenção, a avaliação inicial do usuário baseada nas mensurações antropométricas (peso e estatura) e os dados pessoais (gênero e idade), permite particularizar a calibração dos resultados da avaliação do gasto energético. O" resultado da avaliação através do sistema descrito no W02010096691 não é preciso para um usuário particular, porque só está baseada no peso corporal, eliminando fatores determinantes como os citados precedentemente.Document W02010096691 entitled "Footwear-based body weight monitor and postural allocation, physical activity classification, and energy expenditure calculator": In addition to all the above differences and advantages of the invention in relation to the object of search, this document still differs from the invention by account of the body weight and posture monitoring system based on the measurement of body pressure. This document presents the use of sensors installed on the user's shoe from which data is transmitted. It is noteworthy that the system described in the document in question only makes measurements in two axes whereas in the present invention, the monitoring of the level of physical activity is based on the measurement of the body displacement in three axes (anteroposterior, mid-lateral and vertical). and in the measurement of cardiac activity during all physical activities that produce or not body displacement, still allowing the measurement of physiological variables at rest or at baseline; posture monitoring is the result of three-axis displacement sensor measurement, where the measurement of each axis results in the user's current posture (measurements are based on three axes that allow you to detail body positions - the position of the sensors determines the segment of the moving body). The system of the present invention is placed close to the center of mass which allows to evaluate the body displacement as a whole and not in a single body segment as in the model of the document W02010096691 which is placed in the shoe or leg. Thus, the system described in that document only measures dislocations that imply walking or — movements — with the feet…. variables analyzed, the monitoring result only makes assessments based on lower limb dislocation. In the present invention, the initial assessment of the user based on anthropometric measurements (weight and height) and personal data (gender and age), allows to particularise the calibration of the results of the evaluation of energy expenditure. The "evaluation result through the system described in W02010096691 is not accurate for a particular user because it is only based on body weight, eliminating determining factors such as those mentioned above.

Outras vantagens técnicas da presente invenção em relação ao documento em questão são que o monitoramento do gasto energético está baseado na correlação de cinco variáveis: deslocamento corporal, atividade cardíaca, quantidade de oxigênio, temperatura e quantidade de quilocalorias ingerida. Os resultados baseados em só duas variáveis, como no documento em questão, não garantem a precisão das avaliações do gasto energético total. Além disso, a comunicação dos sensores com aparelho móvel com tecnologia Bluetooth permite uma ampla cobertura da transmissão e recepção da informação, diferindo da utilização de um transmissor-receptor que só permite a comunicação entre os sensores e o aparelho móvel, mas não com uma central de dados. - Documento US20100049004, intitulado "Metabolic energy monitoring system". Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que o ■ monitoramento-das . perdas de calor, .pela _radiação corporal,.^.... conforme ocorre na presente invenção, é baseada na relação entre a temperatura externa ou do meio ambiente e a temperatura corporal, sendo esta avaliação importante para determinar o estado de saúde do usuário e a contribuição das perdas de calor no gasto energético total. Já a mensuração de um único parâmetro térmico, conforme no documento US20100049004, determina o estado de. saúde do usuário, mas não as perdas de calor, do qual as perdas pela radiação contribuem com o 60% do total.Other technical advantages of the present invention over the present document are that the monitoring of energy expenditure is based on the correlation of five variables: body displacement, cardiac activity, amount of oxygen, temperature and amount of kilocalories ingested. Results based on only two variables, as in the document in question, do not guarantee the accuracy of total energy expenditure assessments. In addition, sensor communication with a Bluetooth-enabled mobile device provides broad coverage of the transmission and reception of information, unlike the use of a transceiver that only allows communication between the sensors and the mobile device, but not with a control panel. of data. - US20100049004, entitled "Metabolic energy monitoring system". With regard to this document, in addition to the above differences in all matters existing in the state of the art, it can be emphasized that the ■ monitoring. heat loss by body radiation, as in the present invention, is based on the relationship between external or environmental temperature and body temperature, and this assessment is important for determining the user's health status. and the contribution of heat losses to total energy expenditure. The measurement of a single thermal parameter, according to US20100049004, determines the state of. user health, but not heat losses, of which radiation losses account for 60% of the total.

- Documento WO 2010084430, intitulado "Determining energy expenditure of a user". Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que a presente invenção descreve o monitoramento do nivel da atividade fisica baseado na mensuração do deslocamento corporal em três eixos (ântero-posterior, médio-lateral e vertical) e na mensuração da atividade cardíaca durante todas as atividades físicas que produzam ou não deslocamento corporal como, por exemplo, as atividades em repouso o no estado basal, já o sistema descrito no documento WO 2010084430 só faz mensurações durante atividades físicas que produzem deslocamentos corporais. A presente invenção tem maior aplicação e efetividade do que a técnica descrita no documento em questão pelo fato de a análise realizada ser mais abrangente e completa, uma vez que a avaliação do monitoramento do gasto energético está baseada na correlação de cinco variáveis: deslocamento corporal, atividade cardíaca, quantidade de oxigênio, temperatura e quantidade de quilocalorias ingerida. No caso da matéria descrita .pelo -documento WO■ 201008 4 430,— os resultados são baseados em uma única variável (aceleração), que não garante o cálculo do gasto energético total com precisão.WO 2010084430, entitled "Determining energy expenditure of a user". With respect to this document, in addition to the above differences with respect to all the prior art matters, it is noteworthy that the present invention describes the monitoring of the level of physical activity based on the measurement of body displacement in three axes (anteroposterior). posterior, mid-lateral and vertical) and in the measurement of cardiac activity during all physical activities that produce or not body dislocation, such as resting and basal activities, whereas the system described in WO 2010084430 only makes measurements during physical activities that produce body dislocations. The present invention has greater application and effectiveness than the technique described in the document in question because the analysis performed is more comprehensive and complete, since the evaluation of energy expenditure monitoring is based on the correlation of five variables: body displacement, cardiac activity, amount of oxygen, temperature and amount of kilocalories ingested. In the case of the material described. By document WO ■ 201008 4 430, - the results are based on a single variable (acceleration) which does not guarantee an accurate calculation of total energy expenditure.

Documento GB 2467514, intitulado "Gait monitor for sensing vertical displacement", publicado em 04/08/2010. Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que difere da presente invenção em relação à análise dos dados das mensurações de aceleração pela matriz de rotação de Euler, à resposta que utiliza filtro de Kalman durante atividades de caminhada e à avaliação a rotação do centro de massa com sensores giroscópios para usos terapêuticos. A presente invenção permite o monitoramento durante os estados basal, de repouso e ativo para diferentes níveis enquanto que o sistema descrito no documento GB 2467514 só faz mensurações durante estado ativo, o que é uma grande desvantagem. Na presente invenção,. durante processos de reabilitação a mensuração do sensor de deslocamento em três eixos perto do centro de massa permite a avaliação da intensidade de atividade realizada e a rotação do centro de massa é obtida pelos ângulos de rotação de cada eixo (ântero-posterior, médio-lateral e vertical), não só na componente vertical, além disso, para a avaliação do gasto energético durante os três estados acima citados, o sistema da presente invenção cruza a informação de cinco variáveis: deslocamento corporal, atividade cardíaca, quantidade de oxigênio, temperatura e quantidade de quilocalorias ingerida. Os resultados obtidos através do sistema descrito no GB .2467514 são baseados, em só duas-variáveis e,- por -conta disso, não garantem a precisão das avaliações do gasto energético total. Com as duas variáveis analisadas, através do resultado do monitoramento só é possível fazer avaliações baseadas no deslocamento do centro de massa,GB 2467514, entitled "Gait monitor for sensing vertical displacement", published 08/04/2010. With respect to this document, in addition to the above differences with respect to all the prior art matters, it can be noted that it differs from the present invention with respect to the analysis of acceleration measurements data by the Euler rotation matrix, the response which uses Kalman filter during walking activities and the evaluation of the center of mass rotation with gyro sensors for therapeutic uses. The present invention allows monitoring during the basal, resting and active states to different levels whereas the system described in GB 2467514 only makes measurements during active state, which is a major disadvantage. In the present invention. During rehabilitation processes the measurement of the three-axis displacement sensor near the center of mass allows the evaluation of the intensity of activity performed and the rotation of the center of mass is obtained by the rotation angles of each axis (anteroposterior, mid-lateral). and vertical), not only in the vertical component, but also for the evaluation of energy expenditure during the three states mentioned above, the system of the present invention crosses the information of five variables: body displacement, cardiac activity, oxygen quantity, temperature and amount of kilocalories ingested. The results obtained through the system described in GB. 2467514 are based on only two variables and, therefore, do not guarantee the accuracy of the total energy expenditure evaluations. With the two variables analyzed, through the monitoring result it is only possible to make evaluations based on the displacement of the center of mass,

... - - 5-... - - 5-

enquanto que na presente invenção, a avaliação inicial do usuário baseada nas mensurações antropométricas (peso e estatura) e os dados pessoais (gênero e idade) permitem particularizar a calibração dos resultados da avaliação do gasto energético.whereas in the present invention, the initial user assessment based on anthropometric measurements (weight and height) and personal data (gender and age) allow the calibration of the results of the energy expenditure assessment to be particularized.

- Documento ÜS2008275348, intitulado "Monitor device and use thereof", publicado em 06/11/2008. Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, podemos ressaltar que difere da presente invenção o método de análise dos dados das mensurações de aceleração que está baseado na análise da freqüência "Wavelet" e a resposta que utiliza filtro de Kalman durante as atividades físicas realizadas. A invenção tem a grande vantagem do monitoramento do nível da atividade física realizada estar baseado na mensuração do deslocamento corporal usando sensor acelerômetro de três eixos integrados (ântero- posterior, médio-lateral e vertical) que permite realizar uma única calibração do sensor, o que não acontece com a calibração do aparelho descrito no documento US2008275348, que usa três sensores de um eixo. Na presente invenção o sistema integrado de monitoramento da atividade física realiza a avaliação durante os estados basal, de repouso e ativo (diferentes níveis). O aparelho descrito no documento US2008275348 só faz mensurações durante estado ativo, que produz .deslocamentos corporais (desvantagem). A presente invenção também integra dispositivo em um ou mais aparelhos sendo mais abrangente e completo do que o documento em — questão uma vez que a avaliação do monitoramento do gasto energético está baseada na correlação de cinco variáveis: deslocamento corporal, atividade cardíaca, quantidade de oxigênio, temperatura e quantidade de quilocalorias ingerida. - Os resultados baseados em uma única variável (aceleração) , conforme ocorre no dispositivo descrito pelo documento US2008275348, não garantem a precisão das avaliações do gasto energético total. - Documento CA2616462, intitulado "System and method for processing raw activity energy expenditure data, publicado em 27/06/2009. Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que o sistema descrito no documento CA2616462 classifica as atividades físicas baseadas na mensuração do deslocamento usando acelerômetro de um só eixo, para atividades de caminhada e corrida. A presente invenção é mais abrangente e efetiva, uma vez que propõe um sistema integrado de monitoramento do nível da atividade física desenvolvido para atividade em ambiente livre e/ou fechadas (outdoor e/ou indoor) , não só para a avaliação durante a caminhada e corrida, sendo o monitoramento do nível da atividade física baseado na mensuração do deslocamento corporal usando sensor acelerômetro de três eixos (ântero-posterior, médio- lateral e vertical) permitindo um maior detalhe das mensurações dos deslocamentos corporais. O sistema descrito no documento CA2 6164 62 utiliza um sensor de um só eixo (vertical) , perdendo a precisão das mensurações-durante o· deslocamento corporal (desvantagem) . Além disso, a presente invenção realiza monitoramento da intensidade da atividade física baseado na correlação de quatro mensurações: deslocamento corporal (em três eixos), atividade cardíaca (numero de batimentos por minuto), gasto de oxigênio máximo e temperatura corporal sobre a pele do usuário. No sistema descrito no. documento CA2 6164 62, os resultados estão baseados em uma só variável (aceleração) , o que não garante a precisão das avaliações do gasto energético total. A presente invenção ainda possui a vantagem de possuir um sistema integrado que comunica a rede de sensores sem fio (comunicação Bluetooth) com um aparelho central que transmite um pacote com todos os dados para uma central de dados ou para um destinatário definido ou para ser processado dentro do aparelho mesmo, enquanto que no sistema descrito no documento CA2616462 só prevê a comunicação com o computador.- Document ÜS2008275348, entitled "Monitor device and use it", published 06/11/2008. With regard to this document, in addition to the above differences with respect to all the prior art matters, it can be noted that the method of analyzing acceleration measurement data which is based on the "Wavelet" frequency analysis is different from the present invention. the response that uses Kalman filter during the performed physical activities. The invention has the great advantage of physical activity level monitoring being based on body displacement measurement using an integrated three-axis accelerometer sensor (anteroposterior, mid-lateral and vertical) that allows to perform a single sensor calibration. This is not the case with device calibration described in US2008275348, which uses three single-axis sensors. In the present invention the integrated physical activity monitoring system performs the assessment during basal, resting and active states (different levels). The apparatus described in US2008275348 only makes measurements during an active state, which produces body dislocations (disadvantage). The present invention also integrates device into one or more devices being more comprehensive and complete than the document in question since the evaluation of energy expenditure monitoring is based on the correlation of five variables: body displacement, cardiac activity, oxygen content. , temperature and amount of kilocalories ingested. - Results based on a single variable (acceleration), as occurs on the device described in US2008275348, do not guarantee the accuracy of total energy expenditure assessments. - Document CA2616462, entitled "System and method for processing raw activity energy expenditure data", published on 06/27/2009. In connection with this document, in addition to the above differences with respect to all matters existing in the prior art, It should be noted that the system described in CA2616462 classifies physical activities based on displacement measurement using single axis accelerometer for walking and running activities.The present invention is more comprehensive and effective as it proposes an integrated system for monitoring the level of physical activity developed for outdoor and / or indoor activity (outdoor and / or indoor), not only for assessment during walking and running, and monitoring of physical activity level based on body displacement measurement using accelerometer sensor three axes (anteroposterior, mid-lateral and vertical) allowing for greater detail of actions of body displacements. The system described in CA2 6164 62 utilizes a single-axis (vertical) sensor, losing measurement accuracy during body displacement (disadvantage). In addition, the present invention performs physical activity intensity monitoring based on the correlation of four measurements: body displacement (on three axes), cardiac activity (number of beats per minute), maximum oxygen expenditure and body temperature on the user's skin. . In the system described in. In document CA2 6164 62, the results are based on a single variable (acceleration), which does not guarantee the accuracy of the total energy expenditure assessments. The present invention further has the advantage of having an integrated system that communicates the wireless sensor network (Bluetooth communication) with a central apparatus that transmits a packet of all data to a data center or to a defined recipient or to be processed. inside the device itself, whereas in the system described in document CA2616462 it only provides for communication with the computer.

- Documento W02007110828, intitulado "Measurement of energy expenditure", publicado em 04/10/2007. Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que o monitoramento do gasto energético descrito no documento W02007110828 está baseado na mensuração da produção de CO2 (gás · carbônico) por meio de um colete composto de material piezo-resistivo e material têxtil especializado para uso durante longos períodos de tempo. Entre as vantagens da presente invenção em relação ao referido documento pode-se destacar o fato dos sensores do sistema da presente invenção serem não-invasivos e \ permitirem o. ._livre deslocamento, além -de —serem confortáveis, de fácil instalação e de baixo custo. O método analisado, por outro lado, utiliza um colete que pode ser desconfortável, sobretudo para monitoramentos por longos períodos, e para usar no dia-a-dia, até mesmo devido ao próprio suor do corpo do usuário. A presente invenção permite conhecer as mensurações de temperatura do meio ambiente e a altitude na qual se encontra o usuário do sistema para o cálculo do gasto energético (que varia pelas condições externas), por exemplo, a uma temperatura alta (32°C) e uma altitude de 2000 m acima do nível do mar, o corpo humano diminuirá a produção de C02 pela falta de oxigênio no ambiente e a estimativa do gasto energético vai baixar por estas condições externas. No sistema do documento W0200711Ò828 a mensuração destes parâmetros externos não é analisada para a correção do resultado. Na presente invenção o monitoramento da intensidade da atividade física realizada esta baseado na correlação de quatro mensurações: deslocamento corporal (em três eixos), atividade cardíaca (numero de batimentos por minuto), gasto de oxigênio máximo e temperatura corporal sobre a pele do usuário. No sistema descrito no documento W02007110828 os resultados estão baseados em uma só variável (produção de CO2) , o que não garante a precisão das avaliações do gasto energético total.- Document W02007110828, entitled "Measurement of energy expenditure", published 04/10/2007. In relation to this document, in addition to the above differences in relation to all existing materials in the state of the art, it can be emphasized that the monitoring of energy expenditure described in document W02007110828 is based on the measurement of CO2 (carbon dioxide) production by means of a vest composed of piezo-resistive material and specialized textile material for use over long periods of time. Among the advantages of the present invention in relation to said document can be highlighted the fact that the sensors of the system of the present invention are non-invasive and allow the. ._free travel, plus — are comfortable, easy to install, and inexpensive. The method under consideration, on the other hand, uses a vest that can be uncomfortable, especially for long-term monitoring, and for everyday wear, even due to the wearer's own body sweat. The present invention allows to know the temperature measurements of the environment and the altitude at which the system user is to calculate the energy expenditure (which varies by external conditions), for example at a high temperature (32 ° C) and At an altitude of 2000 m above sea level, the human body will decrease CO2 production due to the lack of oxygen in the environment and the estimated energy expenditure will decrease due to these external conditions. In document system W0200711Ò828 the measurement of these external parameters is not analyzed for result correction. In the present invention the monitoring of the intensity of the physical activity performed is based on the correlation of four measurements: body displacement (in three axes), cardiac activity (number of beats per minute), maximum oxygen expenditure and body temperature on the user's skin. In the system described in document W02007110828 the results are based on only one variable (CO2 production), which does not guarantee the accuracy of the total energy expenditure evaluations.

US2007238 938, intitulado xxActivity-induced energy expenditure estimating instrument", publicado em 11/10/2007. Em relação a esse documento, além dasUS2007238 938, entitled xxActivity-induced energy expenditure estimating instrument ", published 11/10/2007.

diferenças supracitadas em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que o documento US2007238938 descreve um instrumento tipo.balança (útil no ambiente fechado de laboratório - indoor) . No ,documento em questão, a avaliação do gasto energético está baseada nas medidas indiretas de composição corporal (quantidade ,de gordura, quantidade de massa magra e quantidade de água) enquanto na presente invenção, o sistema de monitoramento está desenvolvido para ambiente livre e/ou laboratório pelo fato de · a rede de sensores e o sistema de comunicação serem não-invasivos, permitirem o livre deslocamento e serem confortáveis para usar e de fácil instalação. No documento US200723898, o dispositivo não é capaz de avaliar o gasto energético continuamente em atividades livres e precisa das medidas indiretas da composição corporal durante a fase de avaliação prévia do usuário, sendo as mesmas necessárias para o cálculo do gasto energético basal, isso durante o tempo de avaliação (1 minuto) e durante o processo de monitoramento (que ocorre de forma manual (não automática). Já na presente invenção as informações dos resultados das avaliações no sistema integrado são processadas, armazenadas e transmitidas para uma central de dados, sendoFor the above differences with respect to all prior art materials, it can be noted that US2007238938 describes a type.balance instrument (useful in the indoor laboratory environment). In the present document, the assessment of energy expenditure is based on indirect measures of body composition (amount, fat, amount of lean mass and amount of water) whereas in the present invention the monitoring system is developed for free environment and / or laboratory because the sensor network and communication system are non-invasive, allow free movement and are comfortable to use and easy to install. In US200723898, the device is not able to continuously evaluate energy expenditure in free activities and needs indirect measurements of body composition during the user's previous evaluation phase, being necessary for the calculation of basal energy expenditure, this during evaluation time (1 minute) and during the monitoring process (which takes place manually (not automatically)) In the present invention the information of the evaluation results in the integrated system is processed, stored and transmitted to a data center.

disponibilizadas para os médicos e/du*. qualquer; prof is-slQnaajavailable to doctors and / du *. any; prof is-slQnaaj

dá -área- da %áúd<sj. Outra desvantagem do dispositivo descrito no documento US2007238938 é que as informações dos resultados das avaliações são escritas manualmente e no momento de uma nova avaliação, a avaliação anterior é apagada. Na presente invenção, por outro lado, o sistema integra dispositivo em um o mais aparelhos como o analisado, sendo mais abrangente e completo já que a avaliação do monitoramento do gasto energético é baseada na correlação de "cinco -variáveis:— deslocamento= corporal., atividade cardiaca, quantidade de oxigênio, temperatura e quantidade de quilocalorias ingesta. Resumindo, as principais desvantagens do dispositivo descrito no documento US2007238938 são que os resultados baseados na composição corporal só são úteis para o momento da avaliação e não para processos de monitoramento continuo e em condições de ambiente livre.gives area% áúd <sj. Another disadvantage of the device described in US2007238938 is that the evaluation result information is written manually and at the time of a new evaluation, the previous evaluation is deleted. In the present invention, on the other hand, the system integrates device into one or more devices such as the one analyzed, being more comprehensive and complete since the evaluation of energy expenditure monitoring is based on the correlation of "five-variables: - displacement = body. , heart activity, amount of oxygen, temperature and amount of kilocalories ingested. In short, the main disadvantages of the device described in US2007238938 are that results based on body composition are only useful for the moment of assessment and not for continuous monitoring processes. under free environment conditions.

- Documento EP 1559372, intitulado "Body activity monitor", publicado em 03/08/2005. Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que o documento EP 1559372 descreve um aparelho unicamente desenvolvido para aplicação de avaliação da atividade fisica corporal. Na presente invenção o monitoramento do gasto energético baseado no nivel da atividade fisica é realizado através das medidas do deslocamento corporal em três eixos (Antero-posterior, médio-lateral e vertical) e da mensuração da atividade cardíaca durante todas as atividades físicas que produzam o não deslocamento corporal como, por exemplo, as atividades em repouso o no estado basal. 0 sistema descrito no sistema EP 1559372 faz mensurações da atividade cardíaca e deslocamento corporal só do eixo vertical (desvantagem) . Além disso, na presente invenção o método de análise dos dados inicia com a calibração do sistema integrado baseado nos dados pessoais e medidas antropométricas do usuário e utiliza a correlação das cinco variáveis (deslocamento corporal, atividade cardíaca, quantidade de oxigênio, temperatura e quantidade de quilocalorias ingesta) para avaliar o gasto energético durante diferentes "atividades- que produzam, deslocamento corporal o não. O aparelho descrito no documento em questão _ cruza as informações pessoais ndo usuário com as mensurações de deslocamento corporal para avaliar a sensibilidade e- EP 1559372, entitled "Body activity monitor", published on 08/03/2005. With regard to this document, in addition to the above differences with respect to all the prior art matters, it can be noted that EP 1559372 describes a device solely developed for the application of assessment of body physical activity. In the present invention the monitoring of energy expenditure based on the level of physical activity is performed by measuring the body displacement in three axes (Anteroposterior, mediolateral and vertical) and measuring cardiac activity during all physical activities that produce the activity. not body dislocation such as resting or basal activities. The system described in EP 1559372 makes measurements of cardiac activity and body displacement only of the vertical axis (disadvantage). Furthermore, in the present invention the data analysis method starts with the calibration of the integrated system based on the user's personal data and anthropometric measurements and uses the correlation of the five variables (body displacement, cardiac activity, oxygen amount, temperature and amount of blood). kilocalories) to assess energy expenditure during different "activities" that produce, body displacement or not. The device described in the document in question _ crosses the user's personal information with body displacement measurements to assess sensitivity and

para a avaliação do nível da atividade física, - ->-----—--——jfor the assessment of the level of physical activity, - -> -----—--—— j

ι ιι ι

;correlacionandq duas vanaveis: freqüência cardíaca e deslocamento vertical do corpo, enquanto que na presente invenção, o monitoramento do balanço energético está baseado na quantidade e tipo de alimento ingerido pelo usuário, convertido a quilocalorias, e comparando-se o gasto energético avaliado com os parâmetros acima citados (vantagem). No aparelho descrito no documento EP 1559372 o usuário registra a quantidade de quilocalorias que foi ingesta (mas o usuário na maioria dos registros só conhece o alimento e a quantidade dele ingesta e não sua conversão a quilocalorias) e a compara com o gasto energético avaliado com só dois parâmetros. Além de tudo isso, a presente invenção tem como vantagem a comunicação dos sensores com aparelho móvel com tecnologia Bluetooth que permite ampla cobertura da transmissão e recepção da informação. 0 aparelho armazena na memória interna e permite descarregar as informações por fio até um computador, não desenvolvido para uso em ambiente livre.Correlating two variables: heart rate and vertical displacement of the body, whereas in the present invention the monitoring of energy balance is based on the amount and type of food consumed by the user, converted to kilocalories, and comparing the energy expenditure evaluated with the above parameters (advantage). In the apparatus described in EP 1559372 the user records the amount of kilocalories he has ingested (but the user in most records only knows the food and the amount he eats and not its conversion to kilocalories) and compares it with the energy expenditure assessed with only two parameters. Moreover, the present invention has the advantage of communicating the sensors with a mobile device with Bluetooth technology which allows wide coverage of the transmission and reception of information. The device stores in its internal memory and allows it to download information over the wire to a computer not designed for use in the open environment.

- Documento US2005004436, intitulado "Method and device for weight management of humans", publicado em 06/01/2005. Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas- Document US2005004436, entitled "Method and Device for Weight Management of Humans", published 06/01/2005. In relation to this document, in addition to the above differences

em relação a todas as matérias existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que o documento US2005004436 descreve um aparelho tipo relógio. Enquanto que na presente invenção as informações dos resultados das avaliações no sistema integrado'" "" são ~ "processadas, - armazenadas= .e transmitidas para uma central de dados que disponibiliza os _ _ mesmos a- qualquer -momento para os médicos. No instrumento descrito no documento US2005004436 as informações dos resultados das avaliações são escritas manualmente e no momento de uma nova avaliação, a avaliação anterior é apagada.With respect to all prior art matters, it can be noted that US2005004436 describes a clock type apparatus. While in the present invention information from the results of evaluations in the integrated system is "" processed, stored and transmitted to a data center which makes them available to doctors at any time. In the instrument described in US2005004436 the evaluation results information is written manually and at the time of a new evaluation the previous evaluation is deleted.

- Documento US6581595, intitulado "Positive airway pressure device with indirect calorimetry system", publicado em 24/06/2003. Em relação a esse documento, além das diferenças supracitadas em relação a todas as matérias- Document US6581595, entitled "Positive airway pressure device with indirect calorimetry system", published 24/06/2003. In relation to this document, in addition to the above differences in all matters

existentes no estado da técnica, pode-se ressaltar que no dispositivo e método descrito no documento US6581595 a mensuração do gasto energético é obtida por aplicação de pressão positiva nas vias respiratória do usuário, por meio de calorimetria indireta, e somente para situações de repouso. Enquanto que a presente invenção foi planejada para o uso em ambiente livre e/ou de laboratório, o dispositivo descrito no referido documento só é útil em laboratório. O método utilizado na presente invenção é não- invasivo, permite o livre deslocamento, é cômodo, de fácil instalação e de preço econômico. O dispositivo descrito no documento US6581595 não é confortável por não precisar de encerramento ou máscara com fechamento nasal, além disso, é muito custoso e necessita de pessoal treinado para a realização da mensuração.In the state of the art, it can be emphasized that in the device and method described in US6581595, the measurement of energy expenditure is obtained by applying positive pressure to the respiratory tract of the user through indirect calorimetry and only for resting situations. While the present invention is intended for use in the free and / or laboratory environment, the device described in that document is useful only in the laboratory. The method used in the present invention is non-invasive, allows free movement, is convenient, easy to install and economical. The device described in US6581595 is not comfortable as it does not require closure or nasal closure mask, it is also very expensive and requires trained personnel to perform the measurement.

Vale ressaltar que as diferenças entre os documentos acima e a presente invenção são adicionais às diferenças gerais entre os documentos do estado da técnica e o sistema da presente invenção, essas diferenças gerais serão agora explicitadas. ~ " * = ~ -■ - - — — _ _It is noteworthy that the differences between the above documents and the present invention are additional to the general differences between the prior art documents and the system of the present invention, such general differences will now be explained. ~ "* = ~ - ■ - - - - _ _

Nenhum sistema existente ou descrito nos documentos do Estado da-Técnica é capaz de quantificar e integrar todos os aspectos do gasto energético humano em condições de ambiente livre, essa é uma das grandes vantagens técnicas da presente invenção que consiste em um sistema com métodos complementares, novas e melhores ferramentas de avaliação dos padrões de comportamento individual que permitam prognosticar o impacto das mudanças ambientais no desempenho humano. Além disso, foi desenvolvido um sistema que avalia as informações diferentes que cada variável fisiológica proporciona em um só aparelho.No system existing or described in prior art documents is able to quantify and integrate all aspects of human energy expenditure under free environment conditions, this is one of the major technical advantages of the present invention consisting of a system with complementary methods, new and improved tools for assessing individual behavioral patterns to predict the impact of environmental change on human performance. In addition, a system was developed that evaluates the different information that each physiological variable provides in a single device.

Já existem no Estado da Técnica diversos sistemas e modelos que medem, monitoram, visualizam e transmitem a avaliação calculada do gasto energético humano em diferentes condições de atividade fisica, baseados em variáveis fisiológicas semelhantes. A principal vantagem do sistema na presente invenção em relação ao que o diferencia de todos os documentos do Estado da Técnica é a proposta de uma correlação das medidas de temperatura corporal e do meio ambiente para a avaliação das perdas de calor pela radiação, informação importante para o balanço energético e para os estudos da influência das mudanças fisiológicas causadas pelo aquecimento global; outra importante vantagem (e diferença em relação ao que existe no estado da técnica) está no método de aquisição, registro e processamento das medidas de freqüência e variabilidade cardíaca, deslocamento corporal e temperatura através da rede de sensores Bluetooth, e o registro dos alimentos ingeridos por meio de um aparelho de telefonia móvel programado em .código aberto. Essas medidas de parâmetros fisiológicos podem auxiliar em diversos casos, como, por exemplo, diagnóstico e prevenção do acidente vascular encefálico (AVE), controle de peso, obesidade, desnutrição entre outras. BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃOSeveral systems and models that measure, monitor, visualize and transmit the calculated assessment of human energy expenditure under different physical activity conditions based on similar physiological variables already exist in the State of the Art. The main advantage of the system in the present invention over that which differentiates it from all prior art documents is the proposal for a correlation of body temperature and environmental measurements for the assessment of heat loss by radiation, important information for energy balance and for studies of the influence of physiological changes caused by global warming; Another important advantage (and difference from the state of the art) is the method of acquisition, recording and processing of heart rate and variability, body displacement and temperature measurements through the Bluetooth sensor network, and the recording of food intake. by means of a mobile phone programmed in open source. These measures of physiological parameters can help in several cases, such as diagnosis and prevention of stroke, weight control, obesity, malnutrition, among others. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

O sistema, objeto da presente invenção refere-se a um conjunto de sensores e programas de computador que visa medir, monitorar e transmitir a avaliação do gasto energético humano em ambiente livre através de um aparelho de telefonia móvel disponibilizando aplicações de utilização direta pelo usuário das medidas de cada variável fisiológica e seu histórico.The system, object of the present invention relates to a set of sensors and computer programs that aims to measure, monitor and transmit the assessment of human energy expenditure in a free environment through a mobile telephone device providing applications for direct use by the user. measurements of each physiological variable and its history.

Também é possível a um usuário compartilhar o conteúdo desejado de suas medições das variáveis fisiológicas com outras pessoas responsáveis pelo diagnóstico médico- assistencial de forma rápida, simples e em qualquer área de cobertura da rede de telefonia celular.It is also possible for a user to share the desired content of his measurements of physiological variables with others responsible for the medical care diagnosis quickly, simply and in any area of the cellular network coverage.

Este sistema visa estimular o automonitoramento do gasto energético, ao mesmo tempo em que aumenta a quantidade de serviços oferecidos por cada operador de serviço de telefonia móvel. Além disso, proporciona maior economia ao usuário visto que evita marcar numerosos testes em laboratórios de controle de gasto energético, o que poderá ser feito em qualquer ambiente, sem atrapalhar a sua rotina.This system aims to stimulate self-monitoring of energy expenditure while increasing the amount of services offered by each mobile service operator. In addition, it provides greater savings to the user as it avoids scheduling numerous tests in energy expenditure control laboratories, which can be done in any environment without disrupting your routine.

Por meio de um questionário, o sistema processa oThrough a questionnaire, the system processes the

peso, idade, gênero, estatura, estilo de vida (sedentário, ativo, atleta) e aptidão física. Através de uma aplicação de programação processa-se a quantidade de quilocalorias ingeridas-durante .as refeições._ As_medições_ dos parâmetros fisiológicos são realizadas através da rede de sensores de movimento (acelerômetro de três eixos - ântero-posterior, médio-lateral e vertical) , de "freqüência cardíaca — (número de batimentos e variabilidade), de sistema de posicionamento global (GPS) e de temperatura corporal (termômetro) . Por meio de vários modelos e algoritmos, o sistema calcula o gasto energético diário, semanal e mensal, além do nível e intensidade da atividade física, balanço energético, classificação das refeições e taxas máximas de consumo de oxigênio. Por meio do hardware (celular), o sistema armazena as informações e as medidas, exibe os resultados e gera históricos das avaliações pela correlação de variáveis. Através da rede de dados o sistema transmite as informações até um servidor central local ou remoto para a gestão de saúde preventiva. A conectividade está garantida para o usuário pela utilização de uma das três possibilidades de conexão: rede GSM para o envio do SMS, rede de internet utilizando arquivos HTTP no padrão de serviços WEB ou pela conexão com fio ao computador conectado na rede de dados.weight, age, gender, height, lifestyle (sedentary, active, athlete) and physical fitness. Through a programming application, the amount of kilocalories eaten during meals is processed. The physiological parameters are measured through the motion sensor network (three-axis accelerometer - anterior-posterior, mid-lateral and vertical). , "heart rate - (number of beats and variability), global positioning system (GPS), and body temperature (thermometer). Through various models and algorithms, the system calculates daily, weekly, and monthly energy expenditure, In addition to the level and intensity of physical activity, energy balance, meal classification, and maximal oxygen uptake rates, the hardware (cellular) system stores information and measurements, displays results, and generates historical evaluation by correlation. Through the data network the system transmits the information to a local or remote central server for Connectivity is guaranteed for the user by using one of three connection possibilities: GSM network for sending SMS, internet network using standard HTTP files in WEB services or wired connection to the computer connected to the network. Data Network.

Para atingir a vantagem técnica de um sistema único capaz de quantificar todos os aspectos do gasto energético humano em condições de ambiente livre, foi necessário o desenvolvimento da presente invenção, um sistema que insere métodos complementares, novas e melhores ferramentas de avaliação dos padrões de comportamento individual que permitem prognosticar o impacto das mudanças ambientais no desempenho humano. A presente invenção avalia as informações diferentes que cada variável fisiológica proporciona èm um só "aparel-ho. - - - -- _ . _ _ _ _ _ _ DESCRIÇÃO DAS FIGURASTo achieve the technical advantage of a unique system capable of quantifying all aspects of human energy expenditure under free environment conditions, it was necessary to develop the present invention, a system that inserts complementary methods, new and better behavioral pattern assessment tools. predict the impact of environmental changes on human performance. The present invention evaluates the different information that each physiological variable provides in a single apparatus. DESCRIPTION OF THE FIGURES

_ _ A Figura 1 é um diagrama de blocos representando o funcionamento do sistema da invenção. ~ _ ™Figure 1 is a block diagram depicting the operation of the system of the invention. ~ _ ™

A Figura 2 é uma representação esquemática da localização dos sensores e equipamentos.Figure 2 is a schematic representation of the location of sensors and equipment.

A Figura 3 é uma representação esquemática da localização da fita elástica, na qual se insere os sensores de freqüência cardíaca e de temperatura.Figure 3 is a schematic representation of the location of the elastic band in which the heart rate and temperature sensors are inserted.

A Figura 4 é uma representação dos eixos de deslocamento utilizados pelo acelerômetro para medição de deslocamento e postura.Figure 4 is a representation of the displacement axes used by the accelerometer for displacement and posture measurement.

A Figura 5 é uma representação gráfica da avaliação conjunta de freqüência cardíaca, temperatura corporal e temperatura do meio ambiente.Figure 5 is a graphical representation of the joint assessment of heart rate, body temperature and environmental temperature.

A Figura 6 é uma representação gráfica da interface entre resultados de gastos energético obtidos a partir de um registro continuo de batimentos cardíacos.Figure 6 is a graphical representation of the interface between energy expenditure results obtained from a continuous heartbeat record.

A Figura 7 é uma representação gráfica dos critérios de análise de variabilidade utilizados para a prevenção de acidente vascular encefálico.Figure 7 is a graphical representation of the variability analysis criteria used for stroke prevention.

A Figura 8 é uma representação gráfica em forma deFigure 8 is a graphical representation in the form of

Histograma que demonstra a variabilidade de uma pessoa normal nos estados ativo, repouso e basal.Histogram showing the variability of a normal person in active, resting and basal states.

A Figura 9 é uma representação gráfica da análise da variabilidade cardíaca para a prevenção de ataque cardíaco. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOFigure 9 is a graphical representation of cardiac variability analysis for heart attack prevention. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

0 gasto energético humano é influenciado por três componentes: taxa metabólica basal, gasto energético com exercício físico e a energia gasta pelo efeito térmico dos alimentos. A taxa - metabólica basal - depende «principalmente de fatores como a idade, gênero, quantidade de massa .corporal, temperatura ambiente e freqüência cardíaca. A termogênese ' dos ' alimentos deve-se principalmente ~ ãos processos de digestão, absorção e assimilação de nutrientes do corpo. A energia gasta durante- a atividade física depende especialmente de sua freqüência, intensidade e duração.Human energy expenditure is influenced by three components: basal metabolic rate, energy expenditure on physical exercise, and energy expended by the thermal effect of food. Basal metabolic rate depends mainly on factors such as age, gender, body mass, ambient temperature, and heart rate. The thermogenesis of foods is mainly due to the body's processes of digestion, absorption and assimilation of nutrients. The energy spent during physical activity depends especially on its frequency, intensity and duration.

A invenção refere-se a um sistema de monitoramento médico, em particular de uma avaliação do gasto energético humano baseado em cinco variáveis fisiológicas monitoradas através de um aparelho de telefonia móvel: deslocamento corporal (medida por acelerômetro de 3 eixos), atividade cardíaca (medida por sensor de freqüência cardíaca), temperatura corporal (medida por sensor de temperatura), temperatura externa (registrada desde o GPS) e quantidade de quilocalorias ingeridas (obtida pela conversão do tipo e da quantidade de alimentos inseridas manualmente ou por comando de voz no aparelho de telefonia móvel) . Uma outra variável, a quantidade de oxigênio é calculada indiretamente pelo sensor de freqüência cardíaca. Sendo assim, o sistema da presente invenção compreende um acelerômetro de 3 eixos, um sensor de freqüência cardíaca (5), um oxímetro, um sensor de temperatura (6), sensor de posicionamento global e programas de computador que visam monitorar, integrar as medições das variáveis fisiológicas e transmitir a avaliação do gasto energético humano através de um aparelho de telefonia móvel (2), disponibilizando aplicações de utilização direta pelo usuário das medidas de cada variável.The invention relates to a medical monitoring system, in particular an assessment of human energy expenditure based on five physiological variables monitored by a mobile telephone: body displacement (measured by 3-axis accelerometer), cardiac activity (measured by heart rate sensor), body temperature (measured by temperature sensor), external temperature (recorded from GPS) and amount of kilocalories ingested (obtained by converting the type and amount of food entered manually or by voice command into the device). of mobile telephony). Another variable, the amount of oxygen is calculated indirectly by the heart rate sensor. Accordingly, the system of the present invention comprises a 3-axis accelerometer, a heart rate sensor (5), an oximeter, a temperature sensor (6), global positioning sensor and computer programs to monitor, integrate measurements. physiological variables and transmit the evaluation of human energy expenditure through a mobile telephone device (2), providing applications for direct use by the user of the measurements of each variable.

Com isto ~ é possível - a um -usuário .compartilhar_ o conteúdo desejado de suas medições das variáveis fisiológicas com outras pessoas responsáveis como, por exemplo, uma equipe médica, de forma rápida, simples ~e~~em qualquer área de cobertura da rede de telefonia móvel.This makes it possible for a user to share the desired content of his measurements of physiological variables with other responsible persons, such as a medical team, quickly, simply, and in any network coverage area. of mobile phone.

Este sistema visa estimular o automonitoramento do gasto energético, ao mesmo tempo em que aumenta a quantidade de serviços oferecidos por cada operador de serviço de telefonia móvel. Além disso, proporciona maior economia ao usuário visto que evita marcar numerosos testes em laboratórios de controle de gasto energético, o que poderá ser feito em qualquer ambiente, sem atrapalhar a sua rotina.This system aims to stimulate self-monitoring of energy expenditure while increasing the amount of services offered by each mobile service operator. In addition, it provides greater savings to the user as it avoids scheduling numerous tests in energy expenditure control laboratories, which can be done in any environment without disrupting your routine.

0 sistema permite oferecer informações a diferentes usuários,. como. médicos e pesquisadores, para realizar monitoramentos de diferentes sinais, para a prevenção de doenças (como a obesidade e o acidente cardiovascular) e, o monitoramento de processos de reabilitação de pacientes, mesmo que estejam em locais remotos, sendo necessário apenas um aparelho de telefonia móvel programado em código aberto.The system allows to offer information to different users. like. doctors and researchers to monitor different signals to prevent diseases (such as obesity and cardiovascular disease) and to monitor patients' rehabilitation processes even in remote locations, requiring only a telephone set mobile programmed in open source.

A presente invenção permite a correlação das medidasThe present invention allows the correlation of measurements

de temperatura corporal e do meio ambiente para a avaliação das perdas de calor pela radiação, informação importante para o balanço energético e para os estudos da influência das mudanças fisiológicas causadas pelo aquecimento global. Outra vantagem está no método de aquisição e registro das medidas de freqüência e variabilidade cardíaca, deslocamento e temperatura corporal por meio da rede de sensores Bluetooth e o registro dos alimentos ingeridos por meio de um aparelho de telefonia móvel programado em_ código aberto.of body temperature and the environment for the evaluation of heat loss by radiation, important information for energy balance and for studies of the influence of physiological changes caused by global warming. Another advantage is the method of acquisition and recording of heart rate and variability, displacement and body temperature measurements through the Bluetooth sensor network and the recording of food ingested through a mobile phone programmed in open source.

=Uma das possíveis utilizações da presente invenção é para o diagnóstico e a prevenção de doenças como: prevenção do acidente vascular encefálico (AVE), controle de peso, obesidade, desnutrição entre outras. 0 presente sistema através de um questionário processaOne of the possible uses of the present invention is for the diagnosis and prevention of diseases such as stroke prevention, weight control, obesity, malnutrition among others. The present system through a questionnaire processes

o peso, idade, gênero, estatura, estilo de vida (sedentário, ativo, atleta) e aptidão física. Através de uma aplicação de programação processa-se a quantidade de quilocalorias ingeridas durante as refeições. As medições dos parâmetros fisiológicos através da rede de sensores de movimento (acelerômetro de três eixos - ântero-posterior, médio-lateral e vertical), de freqüência cardíaca (número de batimentos e variabilidade), sistema de posicionamento global (GPS) e de temperatura corporal (termômetro) são realizadas pelo sistema. Por meio de vários modelos e algoritmos, o sistema calcula o gasto energético diário, semanal e mensal, além do nivel e intensidade da atividade física, balanço energético, classificação das refeições e taxas máximas de consumo de oxigênio. Por meio do hardware (aparelho celular) , o sistema adquire, armazena e processa as informações e as medidas, exibe os resultados e gera históricos das avaliações pela correlação de variáveis. Através da rede de dados o sistema transmite as informações até um servidor central local ou remoto para a gestão de saúde preventiva.weight, age, gender, height, lifestyle (sedentary, active, athlete) and physical fitness. A programming application processes the amount of kilocalories ingested during meals. Measurements of physiological parameters through motion sensor network (three-axis accelerometer - anteroposterior, mid-lateral and vertical), heart rate (number of beats and variability), global positioning system (GPS) and temperature (thermometer) are performed by the system. Using various models and algorithms, the system calculates daily, weekly and monthly energy expenditure, as well as the level and intensity of physical activity, energy balance, meal classification and maximum oxygen consumption rates. Through the hardware (cellular device), the system acquires, stores and processes the information and measurements, displays the results and generates history of evaluations through the correlation of variables. Through the data network the system transmits the information to a local or remote central server for preventive health management.

É importante ressaltar que o aparelho de telefonia móvel armazena as informações obtidas e posteriormente as transmite através de tecnologia Bluetooth, porta USB, redeImportantly, the handset stores the information obtained and then transmits it via Bluetooth technology, USB port, network

de .internet—e__envio ao correio .eletrônico ou mensagens__from .internet — and __mail. or electronic mail __

curtas ou torpedos (SMS).short or torpedo (SMS).

Para atingir a vantagem técnica de um sistema único capaz de quantificar o gasto energético humano em condiçõesTo achieve the technical advantage of a unique system capable of quantifying human energy expenditure under

de ambiente livre, foi necessário o desenvolvimento daenvironment, the development of

íí

presente invenção, um sistema que insere métodos complementares, novas e melhores ferramentas de avaliação dos padrões de comportamento individual que permitem prognosticar o impacto das mudanças ambientais no desempenho humano. A presente invenção avalia as informações diferentes que cada variável fisiológica proporciona em um só aparelho.present invention, a system that inserts complementary methods, new and better tools for assessing individual behavioral patterns that allow to predict the impact of environmental changes on human performance. The present invention evaluates the different information that each physiological variable provides in a single apparatus.

O sistema de monitoramento humano, objeto do presente pedido, relaciona diferentes modelos e formas de processamento dos dados: Modelo Matemático O modelo matemático para a quantificação do gasto ι, 21/30The human monitoring system, object of this application, lists different models and forms of data processing: Mathematical Model The mathematical model for the quantification of expenditure ι, 21/30

energético total parte da avaliação nomeada de preliminar, porque é a primeira aplicação do modelo matemático para calcular desde os dados pessoais e medidas antropométricas, o indice de massa corporal, área de superfície corporal e taxa metabólica basal. Após a avaliação preliminar, aplica- se o modelo de quantificação do gasto energético baseado em nas medidas individuais de freqüência cardíaca, aceleração tri-axial, o efeito térmico dos alimentos, o consumo de oxigênio e a temperatura. Por último, aplica-se a correlação entre as medidas para determinar o peso de cada variável e seu alcance sobre a quantificação do gasto energético por estado ativo.Total energetic part of the so-called preliminary assessment, because it is the first application of the mathematical model to calculate from personal data and anthropometric measurements, body mass index, body surface area and basal metabolic rate. After preliminary assessment, the energy expenditure quantification model based on individual measurements of heart rate, triaxial acceleration, thermal effect of food, oxygen consumption and temperature is applied. Finally, the correlation between the measurements to determine the weight of each variable and its range on the quantification of energy expenditure by active state is applied.

Avaliação preliminar: Com a medida e cadastro dos ..dados pessoais do suj eito, a avaliação preliminar calcula as seguintes informações: índice de Massa Corporal (IMC) de acordo com os dados de estatura e peso, segundo o modelo de Heyward (1996); Área de Superfície Corporal (ASC) é calculado desde os valores de estatura e peso, pelo modelo variado de DuBois e DuBois (1916) de acordo com Wang et al (1992); Taxa Metabólica Basal (TMB) de acordo com os valores de idade,- estatura e peso. A medida está baseada em mensurações feitas em repouso com temperatura ambiente de 20°C e expressadas como calorias por kilograma de peso corporal, calculado pelo modelo de Mifflin et al (1990). Quantificação do gasto energético: 0 modelo matemático para o cálculo do gasto energético está baseado nas medidas individuais da freqüência cardíaca, aceleração tri-axial, efeito térmico dos alimentos, o consumo de oxigênio e a perda por radiação. Os resultados estatísticos obtidos dos dados registrados através dos sensores determinam os fatores que tem significância na correlação entre cada variável fisiológica e o gasto energético, incluindo diagramas de dispersão. Para a análise univariada calcula- se a média e o desvio padrão. Para a análise multivariada são definidos os coeficientes de correlação. Onde o gasto energético total é a soma do gasto durante o sono, o gasto durante repouso, o gasto durante atividade física, o efeito térmico dos alimentos e as perdas pela radiação corporal. O modelo analisa os fatores do gênero, idade, estatura, peso e consumo de oxigênio da amostra, para determinar o comportamento de cada fator com relação ao gasto. Por último, a análise com equações de regressão é feita para a validação cruzada dos resultados.Preliminary Assessment: With the measurement and registration of the subject's personal data, the preliminary assessment calculates the following information: Body Mass Index (BMI) according to height and weight data according to Heyward's model (1996) ; Body Surface Area (ASC) is calculated from the height and weight values by the varied model of DuBois and DuBois (1916) according to Wang et al (1992); Basal Metabolic Rate (BMR) according to the values of age, height and weight. The measurement is based on measurements taken at rest at room temperature of 20 ° C and expressed as calories per kilogram body weight, calculated by the model of Mifflin et al (1990). Energy expenditure quantification: The mathematical model for energy expenditure calculation is based on individual measurements of heart rate, triaxial acceleration, thermal effect of food, oxygen consumption and radiation loss. The statistical results obtained from the data recorded through the sensors determine the factors that have significance in the correlation between each physiological variable and the energy expenditure, including scatter plots. For univariate analysis the mean and standard deviation are calculated. For multivariate analysis, the correlation coefficients are defined. Where total energy expenditure is the sum of expenditure during sleep, expenditure during rest, expenditure during physical activity, thermal effect of food, and losses by body radiation. The model analyzes the factors of gender, age, height, weight and oxygen consumption of the sample to determine the behavior of each factor with respect to expenditure. Finally, regression equation analysis is performed for cross-validation of results.

Materiais . - ■ · — · -· - · -·Materials - ■ · - · - · - · - ·

Para o processamento estatístico dos dados foiFor the statistical processing of the data it was

utilizado Matlab® R2008, para a aquisição da freqüência cardíaca e variabilidade o sensor Zenith HxM .(Zephyr Technology Corporation, USA); para coletar os dados de temperatura corporal o termômetro IR20b Ear (Fora Care Inc, USA) ; para os testes de atividades físicas a esteira rolante elétrica, marca Lifefitness modelo Flexdeck (USA); para os movimentos corporais, o acelerômetro do aparelho celular Samsung 15000 ref. BMA220 (Bosch, USA) calibrado em diferentes níveis de sensibilidade (±2g/4g/8g/16g), e para a saturação de oxigênio, o oximetro de pulso (NatureSpirit, USA) .Matlab® R2008 was used for heart rate acquisition and variability the Zenith HxM sensor (Zephyr Technology Corporation, USA); to collect body temperature data the IR20b Ear thermometer (Fora Care Inc, USA); for physical activity tests the electric treadmill, Lifefitness model Flexdeck (USA); For body movements, the accelerometer of the mobile device Samsung 15000 ref. BMA220 (Bosch, USA) calibrated at different sensitivity levels (± 2g / 4g / 8g / 16g), and for oxygen saturation, the pulse oximeter (NatureSpirit, USA).

Informações Técnicas sobre o SistemaSystem Technical Information

De conformidade com o mostrado na figura 1 foi necessário a construção de uma rede de dados para o monitoramento do gasto energético em ambiente livre para oferecer serviços que permitem a utilização das medidas adquiridas de cada pessoa usuário aos médicos de diferentes especialidades: cardiologistas, nutricionistas, terapeutas, entre outros. Para melhor demonstrar esta rede de dados, foi descrito um diagrama de blocos, conforme figura 1, que descreve um FC/VFC (1), temperatura corporal (la), aceleração (Ib), quantidade de quilocalorias (Ic), saturação de oxigênio (Id) , aparelho de telefonia móvel (2) , serviço de balanço (3) , serviço de atividade física (3a), serviço de gasto energético (3b), serviço de gestão de saúde (3c), prevenção AVE (4), prevenção de obesidade (4a) e monitoramento em reabilitação (4b) .As shown in figure 1, it was necessary to build a data network to monitor energy expenditure in an open environment to offer services that allow the use of measures acquired from each user to physicians of different specialties: cardiologists, nutritionists, therapists, among others. To better demonstrate this data network, a block diagram was described, as shown in Figure 1, which describes an FC / HRV (1), body temperature (la), acceleration (Ib), amount of kilocalories (Ic), oxygen saturation. (Id), mobile handset (2), balance service (3), physical activity service (3a), energy expenditure service (3b), health management service (3c), stroke prevention (4), obesity prevention (4a) and rehabilitation monitoring (4b).

0 processo inicia com a instalação da rede de sensores ._. sem _fio, são dois sensores . .externos. ao -aparelho de telefonia móvel e um dentro dele. Os sensores externos são: monitor de freqüência cardíaca e temperatura corporal. O sensor de aceleração está no interior do aparelho de telefonia móvel. Todos os sensores externos transmitem seus sinais através da tecnologia Bluetooth até o aparelho celular, o aparelho é programado para criar um arquivo de cada sinal recebido. Além disso, a temperatura externa é adquirida por meio do sistema GPS programado no aparelho de telefonia móvel. No pré-processamento os dados são filtrados e sincronizados com um bit de arranque que vai depender do último sensor detectado. 0 sinal do acelerômetro é ativado como último sensor, escolhido porque se configura dentro do mesmo aparelho de telefonia móvel.The process begins with the installation of the sensor network. without wire, are two sensors. .external. to the handset and one inside it. The external sensors are: heart rate and body temperature monitor. The acceleration sensor is inside the handset. All external sensors transmit their signals via Bluetooth technology to the handset, the handset is programmed to create a file of each received signal. In addition, the external temperature is acquired through the GPS system programmed in the handset. In preprocessing the data is filtered and synchronized with a start bit that will depend on the last sensor detected. The accelerometer signal is activated as the last sensor, chosen because it is configured within the same handset.

Com os dados de cada sensor registrados no aparelho de telefonia móvel se cria um processo individual de análise de cada variável fisiológica para determinar um valor de peso dentro do modelo de avaliação do gasto energético. O passo seguinte é o processamento de análise multivariado para definir coeficientes de correlação e a validação cruzada de todas as informações cadastradas, sinais detectados e indiretamente gerados.With the data from each sensor recorded in the mobile phone, an individual process of analysis of each physiological variable is created to determine a weight value within the energy expenditure evaluation model. The next step is multivariate analysis processing to define correlation coefficients and cross-validation of all logged information, detected and indirectly generated signals.

A figura 2 é a disposição física dos sensores no corpo do paciente. O sensor monitor cardíaco (5) é instalado através de uma fita elástica ajustável (10) diretamente no peito do usuário. O sensor de temperatura (6) pode ser instalado na mesma fita do sensor de monitor cardíaco (5) , perto do braço ou no cintc» perto do aparelho de telefonia móvel (3) . O usuário do sistema de monitoramento precisa cadastrar manualmente (7) ou por comandos de voz, o tipo deFigure 2 is the physical arrangement of sensors in the patient's body. The cardiac monitor sensor (5) is installed via an adjustable elastic strap (10) directly on the user's chest. The temperature sensor (6) can be installed on the same tape as the heart rate monitor sensor (5), near the arm or on the belt near the mobile telephone device (3). The monitoring system user must manually enter (7) or by voice commands the type of

alimento- e · quantidade ingerida, para que- se-ja- armazenada a-----food- and ingested quantity so that it can be stored at -----

conversão às quilocalorias.conversion to kilocalories.

No aparelho de telefonia móvel as informações cadastradas, detectadas e indiretamente geradas são transmitidas pelo serviço de rádio de pacote geral (GPRS) da rede 3G (8) da telefonia móvel para uma distância longa ou pela tecnologia Bluetooth (9) para curtas distâncias.In the mobile telephone the information recorded, detected and indirectly generated is transmitted by the mobile network 3G (8) general packet radio service (GPRS) over the long distance or by the Bluetooth technology (9) for the short distances.

0 desenvolvimento de uma arquitetura de rede de dados para o monitoramento do gasto energético em ambiente livre foi projetada para oferecer serviços de telemedicina o que permite a utilização das medidas adquiridas de cada usuário aos médicos de diferentes especialidades, cardiologistas, nutricionistas, terapeutas, entre outros. Está nova arquitetura orientada ao serviço (AOS) permite oferecer ao serviço médico dois modos de interligação, um através da rede GSM de telefonia móvel celular e outro pela WEB. Garantindo a acessibilidade e disponibilidade da rede de dados e oferecendo ao usuário transmitir suas informações por meio de três canais de comunicação: com fio pela porta USB do aparelho celular ao computador, sem fio pela porta Bluetooth ao computador, com acesso na rede de internet e envio ao correio eletrônico ou endereço IP (protocolo de internet) programado ou com acesso na rede GSM e envio de mensagens curtas ou torpedos (SMS). Para conseguir interoperabilidade nas diferentes plataformas o programa é desenvolvido no código aberto. Os requerimentos do usuário e do serviço médico assistencial mudam para produtos instaláveis sobre qualquer plataforma, avaliando as etapas de análise, definição, aplicação e segurança de cada serviço.The development of a data network architecture for monitoring energy expenditure in the open environment was designed to provide telemedicine services that allow the use of measurements acquired from each user to physicians of different specialties, cardiologists, nutritionists, therapists, among others. . This new service-oriented architecture (AOS) allows the medical service to offer two modes of interconnection, one through the GSM cellular mobile network and the other through the WEB. Ensuring accessibility and availability of the data network and offering the user to transmit their information through three communication channels: wired through the USB port of the mobile device to the computer, wirelessly through the Bluetooth port to the computer, with access to the internet and sending to electronic mail or IP address (internet protocol) programmed or with access on the GSM network and sending short messages or text messages (SMS). To achieve interoperability on different platforms the program is developed in open source. User and healthcare requirements change to installable products on any platform, assessing the analysis, definition, application, and security steps of each service.

Funcionamento - do— Sistema ^ de -Monitoramento de „ Gasto EnergéticoOperation - of— Energy Expenditure Monitoring System

- Registro de Dados e Inicio do Sistema de Medida- Data Logging and Initiation of Measurement System

0 sistema integrado de monitoramento do gasto energético diário precisa do registro dos dados de cada usuário e a inicialização da rede de sensores para a avaliação e predição do gasto energético.The integrated daily energy expenditure monitoring system requires the recording of each user's data and the initialization of the sensor network for the evaluation and prediction of energy expenditure.

0 sistema inicia com o registro dos dados pessoais no aparelho de telefonia móvel e na central de dados. Com o número de identificação pessoal (NIP), data e tipo de dado (freqüência cardíaca, temperaturas, deslocamento, e a quantidade e tipo de alimentos) são utilizados para o envio de pacotes de informação ao destinatário previamente definido (central de monitoramento de dados ou médico). 0 formulário desenvolvido para este registro solicita as seguintes informações: nome, NIP, idade, gênero, peso e estatura. Com o registro destes dados, o modelo retorna a avaliação inicial das seguintes informações: índice de Massa Corporal (IMC), Área de Superfície Corporal (ASC) e Taxa Metabólica Basal (TMB) - Instalação dos SensoresThe system starts with the registration of personal data in the handset and data center. With the personal identification number (NIP), date and data type (heart rate, temperatures, displacement, and the amount and type of food) are used to send information packets to the predefined recipient (data monitoring center). or doctor). The form developed for this record requests the following information: name, PIN, age, gender, weight and height. By recording this data, the model returns the initial evaluation of the following information: Body Mass Index (BMI), Body Surface Area (ASC) and Basal Metabolic Rate (TMB) - Sensor Installation

A cada dia a pessoa deve colocar os sensores de batimentos cardíacos e temperatura corporal, localizado na mesma fita elástica, como mostra a Figura 3. 0 sensor de deslocamento corporal está dentro do aparelho de telefonia móvel que o usuário transporta no dia-a-dia, e fica ligado.Each day the person must place the heart rate and body temperature sensors, located on the same elastic tape, as shown in Figure 3. The body displacement sensor is inside the mobile phone that the user carries on a daily basis. , and stay connected.

- Medidas de Deslocamento Corporal- Body Displacement Measures

Para verificar as medições de deslocamento corporal, existe no aparelho celular um acelerômetro que mede o deslocamento corporal . em três eixos: ântero-rposterior, médio-lateral e vertical. A Figura 4 representa os três eixos de deslocamento medidos pelo acelerômetro. Esta medida é utilizada para a avaliação do nível de atividade física.To check body displacement measurements, there is an accelerometer on the mobile device that measures body displacement. in three axes: anteroposterior, mid-lateral and vertical. Figure 4 represents the three displacement axes measured by the accelerometer. This measure is used to assess the level of physical activity.

- Medidas de Freqüência Cardíaca- Heart Rate Measurements

Os registros dos batimentos cardíacos são armazenados,Heartbeat records are stored,

.....enviados e analisados a cada cinco minutos para a..... sent and reviewed every five minutes for the

quantificação do gasto energético. A Figura 5 apresenta um registro de uma hora, segmentado a cada 5 minutos, onde (A) representa a freqüência cardíaca, (B) a temperatura corporal e (C) a temperatura do meio ambiente.quantification of energy expenditure. Figure 5 shows a one hour record, segmented every 5 minutes, where (A) represents heart rate, (B) body temperature and (C) environmental temperature.

A interface com os resultados do gasto energético obtidos de um registro contínuo dos batimentos cardíacos está apresentada na Figura 6 onde (D) representa bpm, (E) representa temperatura corporal em 0C e (F) representa temperatura ambiente em °C. Aplicações do Sistema de Monitoramento de Gasto Energético - Prevenção de Acidente Vascular EncefálicoThe interface with energy expenditure results obtained from a continuous heart rate record is shown in Figure 6 where (D) represents bpm, (E) represents body temperature at 0C and (F) represents ambient temperature in ° C. Energy Expenditure Monitoring System Applications - Stroke Prevention

A primeira aplicação do modelo consiste na análise dos dados de variabilidade cardíaca e aceleração para oferecer o serviço .de prevenção do acidente vascular encefálico (AVE).The first application of the model is the analysis of cardiac variability and acceleration data to provide the stroke prevention service.

0 AVE está associado às alterações do equilíbrio autonômico cardíaco tendo como fatores desencadeantes o aumento da pressão arterial e a incidência de arritmias. O monitoramento e análise estatística da variabilidade entre duas ondas R-R fornece informações úteis que permitem predizer um possível AVE. Isto é, quando aumenta o número (η) das diferencias (δ) entre dois intervalos R-RStroke is associated with changes in cardiac autonomic balance, triggering the increase in blood pressure and the incidence of arrhythmias. Monitoring and statistical analysis of the variability between two R-R waves provides useful information to predict possible stroke. That is, when the number (η) of the differences (δ) increases between two R-R intervals

consecutivos (ti, ti+i) menores a 50 . ms_aumenta . aconsecutive (ti, ti + i) less than 50. ms_increases. The

probabilidade de um sujeito idoso-sedentário ter um AVE, como se apresenta na Figura 7.probability of an elderly sedentary subject having a stroke, as shown in Figure 7.

Os registros cardíacos são coletados durante os estados de sonho (basal), atividades leves (repouso) e atividades moderadas (ativo), em diferentes horários do dia. Mas, durante o repouso são coletados no pré e pós prandial do des jejum e do almoço. A análise dos dados separa diferenças δ distribuídas nos seguintes intervalos em ms: [0, 50], (50, 80], (80, 120], (120, 140] e (140, 160], classificando o total dos dados da mostra. Assim, é realizado um histograma de distribuição e calculada a probabilidade de ocorrência, o que permite calcular correlação dos intervalos de tempo para cada estado de atividade.Cardiac records are collected during dream states (basal), light activities (rest) and moderate activities (active) at different times of the day. But during the rest they are collected in the pre and post prandial of fasting and lunch. The data analysis separates δ differences distributed in the following intervals in ms: [0, 50], (50, 80], (80, 120], (120, 140] and (140, 160], classifying the total data of the Thus, a distribution histogram is performed and the probability of occurrence calculated, which allows the correlation of time intervals for each activity state to be calculated.

A Figura 8 apresenta o histograma de variabilidade de uma pessoa normal durante o monitoramento nos estados ativo (G), repouso (H) e basal (I), mensurações necessárias para determinar o comportamento cardíaco ao logo do tempo.Figure 8 shows the variability histogram of a normal person during active (G), resting (H), and basal (I) monitoring, measurements needed to determine cardiac behavior over time.

A figura 9 mostra uma analise de variabilidade cardíaca de uma pessoa sedentária, que foi monitorada antes e após da refeição do almoço. Os resultados obtidos mostram que quando aumenta δ no intervalo [0, 50] ms para um usuário idoso-sedentário, que normalmente tem variabilidade >120 ms, aumenta o risco de ter um AVE, mostrando maior incidência no período da manhã pós prandial. A pessoa sedentária e idosa que tem baixa variabilidade (δ>120 ms), mas, que exibe mudanças significativas (δ>[0, 50]) e contínuas nos horários, apresenta um sinal de risco de AVE, como no caso das mudanças significativas que aconteceram —durante a—primeira—hora pós —prandial -do des jejum. A ingestão de alimentos foi uma das causas mais comuns de aumento da variabilidade em sujeitos saudáveis, manifesta min , após refeição maior que 1.000 calorias, como possível resposta adaptativa do sistema nervoso autônomo às mudanças de circulação sangüínea nos processos de digestão. A Figura 8 apresenta o histograma desta pessoa idosa e sedentária nos estados pré e pós-prandial. - Prevenção da ObesidadeFigure 9 shows a cardiac variability analysis of a sedentary person who was monitored before and after the lunch meal. The results show that increasing δ in the interval [0, 50] ms for an elderly sedentary user, who usually has variability> 120 ms, increases the risk of having a stroke, showing a higher incidence in the postprandial morning. The sedentary and elderly person who has low variability (δ> 120 ms), but who exhibits significant (δ> [0, 50]) and continuous changes in time, has a sign of stroke risk, as in the case of significant changes. that happened — during — the first — hour after —prandial — of fasting. Food intake was one of the most common causes of increased variability in healthy subjects, manifesting min after meal greater than 1,000 calories as a possible adaptive response of the autonomic nervous system to changes in blood circulation in digestion processes. Figure 8 shows the histogram of this elderly and sedentary person in the pre and postprandial states. - Obesity Prevention

Se o paciente deseja conhecer a quantidade de quilocaloria consumidas e/ou ingeridas durante o dia na tela do dispositivo celular terá a seguinte informação: total de quilocalorias durante o percurso do dia.If the patient wants to know the amount of kilocalories consumed and / or ingested during the day on the mobile device screen, he / she will have the following information: total kilocalories during the day's journey.

Se o paciente deseja conhecer as quantidades de quilocalorias consumidas durante uma atividade especifica, por exemplo, caminhar ou correr, na tela do aparelho também poderá ter esse valor. Se o paciente e/ou usuário deseja conhecer o comportamento de sua variabilidade cardíaca durante um período de tempo, poderá com o seu histograma apresentado em seu celular, verificar o gasto calórico e a hora atual.If the patient wants to know the amount of kilocalories consumed during a specific activity, such as walking or running, the device's display may also have this value. If the patient and / or user wants to know the behavior of their cardiac variability over a period of time, they can check their calorie expenditure and the current time with their histogram displayed on their mobile phone.

Com esta aplicação cada pessoa consegue controlar as quantidades de quilocalorias que deve ingerir e a quantidade dessas quilocalorias que perde durante o dia, para ter uma relação de balanço energético e prevenir ou controlar o peso.With this application each person can control the amount of kilocalories they should ingest and the amount of kilocalories they lose during the day, to have an energy balance ratio and to prevent or control weight.

- Monitoramento 24 horas de pessoas Idosas- 24 hour monitoring of elderly people

Outra aplicação deste sistema de monitoramento está focado na população alvo de idosos. Esta população é altamente vulnerável para doenças cardíacas, acidentes no deslocamento diário,- isolamento — dos- - centros- de reabilitação, etc. Para isto, o sistema pode ser programado automaticamente ..para comunicação entre os sensores e o celular, e entre o celular e a central de dados. Cada um dos sinais transmitidos permite analisar um estado ativo da pessoa (caso esteja fazendo atividade física o não), estado cardíaco, nível de nutrição, estado térmico corporal, entre outras. Os dados iniciais da" avaliação são coletados através de computador, diretamente na casa da pessoa.Another application of this monitoring system is focused on the target population of the elderly. This population is highly vulnerable to heart disease, commuting accidents, isolation from rehabilitation centers, etc. For this, the system can be programmed automatically ..for communication between the sensors and the mobile phone, and between the mobile phone and the data center. Each of the transmitted signals allows to analyze an active state of the person (if it is doing physical activity or not), cardiac state, level of nutrition, body thermal state, among others. Initial data from the "assessment" are collected via computer, directly at the person's home.

Se a pessoa precisa sair para outro local diferente de sua casa, o sistema de monitoramento permite registrar todo o percurso detalhado por meio do sistema de posicionamento global (GPS) . Com as informações da latitude e a longitude global, a aplicação faz interface direta como Google-Earth® e permite ter o percurso e/ou localização instantânea da pessoa. No caso das pessoas idosas com doença de Alzheimer, garante sua posição geográfica ao longo do tempo. Embora a versão preferida da invenção tenha sido ilustrada e descrita, deve ser compreendido que a invenção não é limitada. Diversas modificações, mudanças, variações, substituições e equivalentes poderão ocorrer, sem desviar do espirito e escopo da presente invenção.If you need to move to a different location than your home, the tracking system allows you to record the entire detailed route through the Global Positioning System (GPS). With the information of latitude and global longitude, the application makes direct interface like Google-Earth® and allows to have the person's instantaneous route and / or location. In the case of older people with Alzheimer's disease, it ensures their geographical position over time. Although the preferred version of the invention has been illustrated and described, it should be understood that the invention is not limited. Various modifications, changes, variations, substitutions and equivalents may occur without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (13)

1. Sistema de monitoramento de gasto energético humano caracterizado pelo fato de compreender um acelerômetro de 3 eixos, um sensor de freqüência cardíaca (5) , um sensor de temperatura (6), sensor de posicionamento global, programas de computador e um aparelho de telefonia móvel (2).1. Human energy expenditure monitoring system comprising a 3-axis accelerometer, a heart rate sensor (5), a temperature sensor (6), a global positioning sensor, computer programs and a telephone set. mobile (2). 2. Sistema de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acelerômetro de três eixos mede o descolamento nos eixos: ântero-posterior, médio-lateral e vertical.Monitoring system according to Claim 1, characterized in that the three-axis accelerometer measures detachment in the anteroposterior, midlateral and vertical axes. 3. Sistema de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acelerômetro de três eixos está acoplado internamente a um aparelho de telefonia móvel (2).Monitoring system according to Claim 1, characterized in that the three-axis accelerometer is internally coupled to a mobile telephone device (2). 4. Sistema de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sensores - de freqüência _cardíaca (5) e de temperatura corporal (6J_ se localizam externamente a um aparelho de telefonia móvel (2) . -Monitoring system according to Claim 1, characterized in that the - heart rate (5) and body temperature (6J) sensors are located outside a mobile telephone device (2). 5. Sistema de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de freqüência cardíaca (5) está instalado através de uma fita elástica ajustável (10).Monitoring system according to claim 1, characterized in that the heart rate sensor (5) is installed by means of an adjustable elastic strap (10). 6. Sistema de monitoramento, de acordo com a - reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de temperatura (6) está instalado através de uma fita elástica ajustável (10).Monitoring system according to claim 1, characterized in that the temperature sensor (6) is installed by means of an adjustable elastic strap (10). 7. Sistema de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1,. caracterizado pelo fato de que o oxímetro é de pulso.Monitoring system according to claim 1. characterized by the fact that the oximeter is pulse. 8. Sistema de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de telefonia móvel (2) está programado em código aberto.Monitoring system according to claim 1, characterized in that the mobile telephone device (2) is programmed in open source. 9. Sistema de monitoramento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a forma de cadastramento das informações de alimentos ingeridos no aparelho de telefonia móvel ocorre de forma manual (7) ou por comando de voz.Monitoring system according to claim 1, characterized in that the form of recording of the food information ingested in the mobile telephone device takes place manually (7) or by voice command. 10. Sistema de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o aparelho de telefonia móvel armazena as informações obtidas e posteriormente as transmite através de serviço de rádio de pacote geral (8) (GPRS).Monitoring system according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9, characterized in that the mobile telephone device stores the information obtained and then transmits it through General Packet Radio Service Provider (8) (GPRS). 11. Sistema dê monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que . o aparelho ._de telefonia móvel armazenar as informações obtidas e posteriormente as transmitir através de tecnologia Bluetooth(9), porta USB, rede de internet e envio ao correio eletrônico ou mensagens curtas ou torpedos (SMS).Monitoring system according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9, characterized in that. The ._mobile phone handset stores the information obtained and then transmits it via Bluetooth technology (9), USB port, internet network and sending to electronic mail or short messages or text messages (SMS). 12. Sistema de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11 caracteri zado pelo fato de que a medição dos parâmetros fisiológicos ocorre em condições de ambiente livre.Monitoring system according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or 11, characterized in that the measurement of physiological parameters takes place under ambient conditions. free. 13. Sistema de monitoramento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12 caracterizado pelo fato de que as perdas por radiação são medidas, através da correlação entre -medidas de temperatura corporal e do meio ambiente.Monitoring system according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12, characterized in that the radiation losses are measured by correlation between -measures of body temperature and the environment.
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