CH710965A2 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Messen eines Zustandes eines Benutzers. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das zur Einschätzung kognitiver Funktionen beiträgt, insbesondere zum automatischen Messen eines Zustandes eines Benutzers, umfassend das Erlangen von Leistungsdaten des Benutzers, zum Beispiel Zuständen von durch den Benutzer ausgeführten Bewegungen. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum automatischen Messen eines Zustandes eines Benutzers. Es ist das Ziel und die Aufgabe der Erfindung, die diagnostische Analyse zur Bestimmung kognitiver Funktionen zu erleichtern und zu verbessern. Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung erreicht, die ein Datenverarbeitungsgerät (2) mit einer Anzeige (8) und wenigstens einem Abfühlelement umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Abfühlelement eine Kamera (3) und einen Beschleunigungssensor (4), angeordnet in dem in der Hand zu haltenden Datenverarbeitungsgerät (2), umfasst. Ebenfalls betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zu diagnostischen, medizinischen und nichtmedizinischen Zwecken sowie ein System zur Einschätzung kognitiver Funktionen.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das zur Einschätzung kognitiver Funktionen beiträgt, insbesondere zum automatischen Messen eines Zustandes eines Benutzers, umfassend das Erlangen von Leistungsdaten des Benutzers, zum Beispiel Zuständen von durch den Benutzer ausgeführten Bewegungen.

[0002] Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum automatischen Messen eines Zustandes eines Benutzers.

[0003] Übergewichtige Personen oder diejenigen, die an Diabetes usw. leiden, erhalten nur hin und wieder Beratung, insbesondere in Bezug auf ihre Primärerkrankung, und ihre medizinische Behandlung wird üblicherweise ebenfalls nur sporadisch eingestellt.

[0004] Um diese Situation zu verbessern, sind Überwachungsvorrichtungen vorgeschlagen worden, zum Beispiel durch das Übermitteln medizinischer Daten an Dritte über das Internet (US 2002/0 016 719 A, US 6 024 699  A oder US 2004/0 199 409 A), einschliesslich einer Reaktion, wo zweckmässig, in der Form von Anweisungen zur Modifikation der medizinischen Behandlung. Die medizinischen Daten beruhen hier auf durchgeführten Tätigkeiten, insbesondere der Einnahme von Essen und Trinken oder der Verabreichung von Arzneimitteln. Systeme stellen eine zwingende Kommunikationsverbindung zwischen der Vorrichtung und dem Gesundheitsdienstleister her, siehe bitte Kapitel Auswirkungen. Nur in Fällen, in dem eine ärztliche Prüfung für unnötig gehalten wird, kann die Notwendigkeit des Gesundheitsdienstleister-Rechners umgangen werden.

[0005] Ähnliche, komplexe Lösungen werden in der EP-A-1512 369, US 2008/0 161 651 A oder der WO 01/45 014 A offenbart. Es ist ein unmittelbarer Kontakt mit einer Fachperson oder dergleichen erforderlich, bzw. ein konstanter Zugang zu fachlicher Beratung und Unterstützung ist festgelegt.

[0006] Solche Lösungen können zu medizinischen Zwecken verwendet werden. Oder solche Lösungen können als ein persönlicher Gesundheitsmotivator wirken, aber überwacht durch Fachpersonal. Dritte, wie Ärzte oder Gesundheitsdienstleister, wollen Patienten unmittelbar anleiten und überwachen. Sie sind aus verschiedenen Gründen nicht daran interessiert, Patienten selbstständig handeln zu lassen. Patienten sind im Gegensatz dazu nicht in der Lage, in einer gewöhnlichen Umgebung ohne fachliche Anleitung zu handeln.

[0007] Verfahren zur Einschätzung kognitiver Funktionen beruhen hauptsächlich auf dem Messen menschlicher Reaktionen auf bestimmte Stimuli in kontrollierten Umgebungen. Die vorhandenen Verfahren sind hauptsächlich Feder und Stift mit dem Aufkommen von elektronischen Ausführungsformen, was seit letztem Jahrzehnt ziemlich offensichtlich ist. Die Einschätzung kognitiver Funktionen ist für das allgemeine Publikum nie leicht zugänglich gewesen, ausser in den letzten paar Jahren mit dem Aufkommen von mobilen Anwendungsprogrammen für Gehirnübungen. Aber solche Anwendungsprogramme verkörpern kein beobachtbares und verfolgbares System, das die Mischung automatischer Maschinendaten und fachkundiger menschlicher Variableneingabe beinhaltet, um sicherzustellen, dass das System wissenschaftlich bewiesene Einschätzungen kognitiver Funktionen erzeugt.

[0008] Es ist daher das Ziel und die Aufgabe der Erfindung, die diagnostische Analyse zur Bestimmung kognitiver Funktionen, insbesondere zum Messen eines Zustandes einer natürlichen Person, zu erleichtern und zu verbessern.

[0009] Die Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.

[0010] Leistungsdaten einer natürlichen Person, die erlangt werden während sie sich in einer normalen, täglichen Umgebung betätigt und bewegt, werden von einem Datenverarbeitungsgerät empfangen, in dem Datenverarbeitungsgerät bewertet, abgeglichen und gespeichert. Die Leistungsdaten werden durch Aktivität des Benutzers erfasst und umfassen Bewegungsdaten des Benutzers, erfasst durch einen Bewegungstracker.

[0011] Das Verfahren und die entsprechende Vorrichtung nach Anspruch 9, die in dieser Erfindung beschrieben werden, erfüllen beide Dimensionen, die eine von beobachtbaren und verfolgbaren Maschinendaten, und die fachkundige Eingabe, und schlagen eine Lösung vor, die vorhandenes Knowhow und wissenschaftliche Spitzenleistung zur Einschätzung kognitiver Funktionen bereichert, vorantreibt und darauf aufbaut, auf eine transparente und sehr anwendbare Weise auf der Grundlage nur eines einzigen Geräts, insbesondere eines Smartphones oder Tablets.

[0012] Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung sind nützlich für medizinische und nichtmedizinische Zwecke, einschliesslich des Aufzeichnens und Verarbeitens von Daten dieser Art und des Bereitstellens von Daten für Massnahmen, vorrangig zur Verwendung in einer nichtmedizinischen Umgebung.

[0013] Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen offenbart.

[0014] Die erfindungsgemässe Vorrichtung nach Anspruch 9 kann folglich ein Datenverarbeitungsgerät, insbesondere ein intelligentes Gerät mit einem Sensorelement, sein, wobei das Sensorelement einen Bewegungstracker umfasst.

[0015] Verfahren zur Einschätzung kognitiver Funktionen beruhen hauptsächlich auf dem Messen menschlicher Reaktionen auf bestimmte Stimuli in kontrollierten Umgebungen. Die vorhandenen Verfahren sind hauptsächlich Feder und Stift mit dem Aufkommen von elektronischen Ausführungsformen, was seit letztem Jahrzehnt ziemlich offensichtlich ist. Das System erzeugt eine technisch kontrollierbare Umgebung, die Smartphones verwendet, um Stimuli für die Benutzer bereitzustellen und deren Reaktionen auf diese Stimuli zu messen. Die Stimuli und die entsprechenden Reaktionen sind diskret, quantifizierbar und werden in neuartigen Konfigurationen organisiert. Das System verwendet ebenfalls AR-(Augmented Reality) Technologie, um technologische Transparenz (die geringsten digitalen Spuren) und Benutzerengagement-Anreize, d.h., faszinierende multimodale AR-Stimuli in einem vertrauten Umfeld, bereitzustellen.

[0016] Das System verwendet ein intelligentes tragbares Gerät (Smartphone) als Mittel zum Erzeugen, Verfolgen und allgemeinen Handhaben von Stimuli und menschlichen Reaktionseingabe-/Ausgabesignalen. Die Vorrichtung hat die Fähigkeit, Beschleunigungsdaten zu erzeugen und eine AR-Anwendung zu betreiben, die interaktive 2D- und/oder 3D-Objekte handhabt, die auf der Benutzerschnittstelle (dem Bildschirm), eingebettet in eine Echtzeit-Kameraeingabe, gezeigt werden.

[0017] Das System bereichert vorhandene Verfahren zur Einschätzung kognitiver Funktionen durch das Bereitstellen eines kontinuierlichen, unauffälligen und viel breiteren Spektrums von Wahlmöglichkeiten bezüglich sowohl der Stimuli als auch der Messungen menschlicher Reaktionen als die verfügbaren Lösungen des Standes der Technik. Darüber hinaus kann das System neue kognitive Einschätzungsverfahren voll unterstützen. In beiden Fällen erzeugt das System diskrete Konfigurationen von Stimuli und menschlichen Reaktionskomponenten und weist Variablen zu, um diese Konfigurationen zu quantifizieren. Diese Konfigurationsvariablen sind technisch beobachtbar, um unter Verwendung der technischen Komponenten des Systems zu messen, und zu ihrer Quelle verfolgbar, wobei diese Quelle spezifische Stimuli und menschliche Reaktionskomponenten der Konfiguration sind.

[0018] Die Vorrichtung nach der Erfindung wird im Folgenden hierin ausführlich in einem Beispiel beschrieben werden, auf der Grundlage einer Zeichnung, in der die <tb>Fig. 1 :<SEP>eine erfindungsgemässe Vorrichtung, <tb>Fig. 2 :<SEP>ein Beispiel eines Gleichgewichtsverhältnisses eines Benutzers, verglichen mit einem normalen Gleichgewichtsverhältnis, <tb>Fig. 3 :<SEP>ein Fliessbild, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung von Fig. 1 verwendet wird, <tb>Fig. 4 :<SEP>die erfindungsgemässe Vorrichtung in einer Umgebung bzw. einem alltäglichen Lebensbereich zeigt.

[0019] Der Benutzer 1 tritt in Wechselwirkung mit dem erfindungsgemässen Datenverarbeitungsgerät 2, einem intelligenten Gerät, wie einem Smartphone oder Tablet (Fig. 1 bis 4 ). Im Prinzip reagiert der Benutzer 1 auf Stimuli in seiner normalen Umgebung 32, nämlich unterschiedliche Objekte 31 wie Formen, Bilder, aber auch Klänge, bewegte Bilder, Videoströme usw. Das intelligente Gerät verfolgt die Reaktionen des Benutzers über Bewegungsverfolgung.

[0020] Das intelligente Gerät ist mit einer eingebetteten Kamera 3, einem Beschleunigungssensor 4, einem Kreiselsensor und einem GPS- und/oder Bluetooth-Modul (6, 7), aber auch einer Anzeige 8 und einem Zeitmesselement 9 ausgestattet. Die Sensoren korrelieren mit einem Gegenstand, um Bewegungsdaten des Gegenstands zu messen, während der Benutzer 1 in der gewöhnlichen Umgebung 32 die Aktivitäten des täglichen Lebens in der wirklichen Welt ausführt.

[0021] Ein Softwareprogramm für das intelligente Gerät ist logisch in diskrete Bereiche gegliedert.

[0022] Auf der Grundlage der technischen Fähigkeiten eines gewöhnlichen, aktuellen intelligenten Geräts ist bekannt, dass ein solches Gerät dazu in der Lage ist, Eingabe, Ausgabe und Verarbeitung von Multimediasignalen verschiedener Arten und Typen zu handhaben.

[0023] Stränge von Stimuli und Reaktion schliessen die Komponenten des Systems ein, die zum Einschätzen einer einzelnen und autonomen kognitiven Funktionssitzung verwendet werden. Ein S&R-Strang schliesst sowohl die Mensch-Maschine-Wechselwirkungen, in der Form der oben beschriebenen Komponenten von Stimuli und Reaktion ein, als auch die S & R-Ereignisse des Systems, die benötigt werden, um den Rahmen der kognitiven Einschätzungsfunktionsweise zu unterstützen.

[0024] Bei einer spezifischen Ausführungsform verbindet das Programm das intelligente Gerät mit einem Onlineprogramm und einem externen Computersystem, das sich in der Umgebung 30 einer Überwachungseinheit, wie eines Arztes oder Krankenhauses, befindet.

[0025] Ein Onlineprogramm oder eine Onlinedatenbank bedeutet, dass dieses Programm oder diese Datenbank zu jeder Zeit über eine einfache Internetverbindung leicht verfügbar und erreichbar ist.

[0026] Das Onlineprogramm speichert die Daten des Benutzers in der Onlinedatenbank und handhabt die Kommunikation zwischen der Datenbank und dem Programm des intelligenten Geräts zum Zweck der Benutzerauthentifizierung und der Benutzerdatenspeicherung.

[0027] Die Onlinedatenbank handhabt die Speicherung der Daten des Benutzers.

[0028] Ein beliebiger Internetbrowser kann auf das Onlineprogramm zugreifen und, nach Authentifizierung, dessen statistische Daten durchsehen.

[0029] Das Onlineprogramm und die Onlinedatenbank können zusätzliche Benutzer für das System authentifizieren, damit ihnen die Rolle von Überwachungsbenutzern zugewiesen wird. Ein Überwachungsbenutzer kann die statistischen Daten eines anderen Benutzers nur durchsehen, nachdem eine Einladung dieses bestimmten Benutzers und/oder eine Authentifizierungserlaubnis erteilt sind.

[0030] Die Umgebung 32 ist zum Beispiel eine Umgebung, in welcher der Benutzer 1 Aktivitäten des täglichen Lebens in der wirklichen Welt ausführt, segmentiert in Aktivitätsüberwachungsbereiche, was das Definieren von Raumkoordinaten von Gebieten, in denen eine Aktivität des Benutzers identifiziert wird, umfasst.

[0031] Der Benutzer kann in Abständen von 3 bis 5 Sekunden mit der Kamera 3 Fotografien der unterschiedlichen Objekte 31 aufnehmen. Der Beschleunigungssensor 4 und Kreisel messen Stabilität, Gewandtheit und Gleichmässigkeit der Aufnahmebewegung der Fotografien, die in dem Programm gespeichert und bewertet werden.

[0032] Das erfindungsgemässe Gerät ist daher mit einem Gegenstandssensor ausgestattet, wobei der Gegenstandssensor Bewegungsdaten des Gegenstands misst, während der Benutzer die Aktivitäten des täglichen Lebens in der wirklichen Welt ausführt, wobei das Datenverarbeitungsgerät 2 die gemessenen Gegenstandsdaten in Bezug auf die Diagnosesoftware bewertet und das Computersystem die Einstellungen der Diagnosesoftware entsprechend den bewerteten Gegenstandsdaten anpasst.

[0033] Die Software des erfindungsgemässen Geräts und/oder des externen Computersystems bewertet ebenfalls die erlangten Leistungsdaten in Bezug auf die Diagnosesoftware, was das Klassifizieren der Leistungsdaten durch das Anwenden eines Klassifizierungsalgorithmus umfasst.

[0034] Die Software vergleicht das benutzerbewertete Verhältnis 11 des Benutzers 1 mit einer Normalen 10 (einem Verhältnis), um ein Muster, zum Beispiel individuumsspezifische Verteilungen über die Zeit mit Verkrampfungen und Zittern, auf der Grundlage von gemessener Bewegung zu analysieren.

[0035] Das Datenverarbeitungsgerät 2 speichert Diagnosedaten des Benutzers 1 und bewertet die gespeicherten Daten in Bezug auf die Diagnosesoftware, und das Datenverarbeitungsgerät 2 passt die Einstellungen der Diagnosesoftware entsprechend den direkt bewerteten Leistungsdaten an. Und dabei werden die Einstellungen der Diagnosesoftware auf der Grundlage eines Anpassungsalgorithmus angepasst.

[0036] Das Computerprogramm umfasst rechnerlesbare Befehle, die veranlassen, dass ein Computersystem eine Bewertung erlangter Leistungsdaten in Bezug auf eine Diagnosesoftware und Anpassungen von Einstellungen einer Diagnosesoftware entsprechend den bewerteten Leistungsdaten umsetzt.

Zeichenliste

[0037] <tb>1<SEP>Benutzer <tb>2<SEP>Datenverarbeitungsgerät <tb>3<SEP>Kamera, optischer Sensor <tb>4<SEP>Beschleunigungssensor, Kreisel <tb>5<SEP>Zeitmesseinrichtung <tb>6<SEP>GPS <tb>7<SEP>Bluetooth <tb>8<SEP>Anzeige <tb>9<SEP>– <tb>10<SEP>normales Verhältnis <tb>11<SEP>Verhältnis des Benutzers <tb>30<SEP>externes Computernetz <tb>31<SEP>Objekt <tb>32<SEP>täglicher Lebensbereich, Umgebung

Claims (15)

1. Verfahren, das zur Einschätzung kognitiver Funktionen beiträgt, insbesondere zum automatischen Messen eines Zustandes des Benutzers (1), umfassend das Erlangen von Leistungsdaten des Benutzers, das Übertragen der erlangten Leistungsdaten zu einem Datenverarbeitungsgerät (2) und das Bewerten, Abgleichen und Speichern der Leistungsdaten in dem Datenverarbeitungsgerät (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdaten durch Aktivität des Benutzers erfasst werden und die Bewegungsdaten des Benutzers (1), durch einen Bewegungstracker erfasst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungstracker wenigstens einen Sensor, vorzugsweise einen optischen Sensor (3) und einen Beschleunigungssensor (4), umfasst und wobei die Leistungsdaten mehrere Male erlangt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdaten in Abständen bzw. Zyklen gemessen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdaten in Abständen von 3 bis 5 Sekunden, ausgelöst durch ein Start- und ein Stoppsignal, gemessen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdaten die Stabilität einer Bewegung, die Gewandtheit der Bewegung und die Gleichmässigkeit der Bewegung umfassen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdaten zufällig, ausgelöst durch einen Start- und Stoppsignalmelder, gemessen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein Gegenstand (31) vor dem optischen Sensor (3) befindet und Fotografien des wenigstens einen Gegenstandes durch den optischen Sensor (3), der insbesondere eine Kamera ist, aufgenommen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildschärfe der Fotografien gemessen wird, um ein Gleichgewichtsverhältnis der Leistungsdaten (11) des Benutzers (1) zu bewerten, um mit einem normalen Wert (10) verglichen zu werden.

9. Vorrichtung, die zur Einschätzung kognitiver Funktionen beiträgt, insbesondere zum automatischen Messen eines Zustandes eines Benutzers, umfassend ein Datenverarbeitungsgerät (2) mit einer Anzeige (8) und wenigstens einem Sensorelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement einen Bewegungstracker umfasst.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungstracker eine Kamera (3) und einen Beschleunigungssensor (4) umfasst, wobei das Datenverarbeitungsgerät (2) ein in der Hand zu haltendes Datenverarbeitungsgerät ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Hand zu haltende Datenverarbeitungsgerät ein intelligentes Gerät ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungstracker ein GPS-Gerät (6) und/oder ein Bluetooth-Gerät (7) und ebenfalls eine Zeitmesseinrichtung (5) umfasst.

13. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 zu diagnostischen Zwecken, medizinischen und nichtmedizinischen Zwecken, um Raumkoordinaten von Gebieten, in denen eine Aktivität des Benutzers (1) identifiziert wird, zu definieren und/oder das Gleichgewichtsverhältnis von Leistungsdaten (11) des identifizierten Benutzers (1) mit einer Normalen (10) eines Gleichgewichtsverhältnisses zu vergleichen.

14. System, das zur Einschätzung kognitiver Funktionen beiträgt, insbesondere zum automatischen Messen eines Zustandes eines Benutzers (1), umfassend das Erlangen von Leistungsdaten des Benutzers, das Übertragen der erlangten Leistungsdaten zu einem Datenverarbeitungsgerät (2) und das Bewerten, Abgleichen und Speichern der Leistungsdaten in dem Datenverarbeitungsgerät (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdaten durch wenigstens einen Sensor, vorzugsweise einen optischen Sensor (3) und einen Beschleunigungssensor (4) erlangt werden, wobei die Leistungsdaten mehrere Male erlangt werden und wobei sich der Benutzer (1) in einer Umgebung bzw. einem täglichen Lebensbereich (32) befindet, umfassend Raumkoordinaten von Gebieten, in denen eine Aktivität des Benutzers identifiziert wird, und wobei das Datenverarbeitungsgerät (2) mit einem externen Computernetz (30) verbunden ist.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Datenverarbeitungsgerät (2) und dem externen Rechnernetz (30) durch GPS (6) und/oder Bluetooth (7) bereitgestellt wird.