CN110325115A - 用于不突兀地确定受孕窗口的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于不突兀地确定受孕窗口的系统、方法和相应的计算机程序。特别地，其涉及可穿戴系统，例如集成在胸罩中，用于支持针对计划的当父母目的的受孕窗口的个性化预测。所述系统(1)包括：接触传感器单元(10)，其用于与女性接触地提供信号，其中，所述信号指示女性的呼吸；以及处理单元(20)，其用于处理所述信号以获得指示呼吸的生物力学参数，其中，所述处理单元(20)被配置为基于所获得的生物力学参数的变化来确定所述女性的所述受孕窗口。所述系统(1)允许可靠地不引人注意地确定女性的受孕窗口。

Description

用于不突兀地确定受孕窗口的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于不突兀地确定受孕窗口的系统、方法和相应的计算机程序。特别地，其涉及可穿戴系统，例如集成在胸罩中，用于支持针对计划的当父母目的的受孕窗口的个性化预测。然而，本发明不限于该领域，并且在其他应用中，所述系统可用于例如预测月经和帮助月经相关症状。

背景技术

世界上很大一部分人口经历低生育能力，12％到28％的夫妻在某些阶段经历非自愿的无子女。自20世纪80年代以来，低生育率增加了4％，部分原因是生育年龄增加。怀孕只能在受孕窗口进行，受孕窗口通常从排卵前的五天到排卵日。因此，试图怀孕的夫妇应该在受孕窗口进行性交。然而，确定受孕窗口并不简单。

最大化每个月经周期怀孕几率的关键是能够准确地识别女性的个人生育日。许多女性从月经出血的开始日算起数天或使用生育追踪应用程序(如Glow或Ovuline)来确定他们的排卵日期或估计某一天是否有利于怀孕。由于受孕窗口是高度个体化的，并且每月可能不同，因此结果非常不准确。尽管月经的机制是重复的，但大多数时候它似乎是不规则的。

存在用于测量温度、激素和电解质水平的一次性和可重复使用的模块，它们全部可以指示排卵和/或受孕窗口。这些产品使用从口腔和阴道传感器获得的信息。例如排卵试剂盒，检测女性尿液中黄体生成素(LH)的存在。排卵显微镜或唾液镜可以让女性通过观察整个月周期唾液中的视觉变化来识别她们最具生育力的日子。基础体温计通过读取女性的基础体温来帮助女性跟踪她们的排卵周期，例如通过可穿戴的体温传感器(Clear Blue，Ovacue)。另一个示例是来自HealthWatchSystems的OV手表。OV手表旨在检测女性体内排卵前与生殖激素增加相关的氯离子激增。

遗憾的是，所描述的方法和设备需要纪律，或者是突兀的、不准确的或令人尴尬的。例如，使用基础温度计并不是那么简单，并且取得准确的读数可能很困难，因为温度需要在每天早晨大约相同的时间记录，并且可能会因睡眠不佳等因素而被抛弃。激素水平的检测意味着排卵棒上的尿液并且结果的解释并不总是可靠的。使用OV手表测量的氯离子水平取决于几个混淆因素，如出汗、脱水和盐消耗，这可能导致错误检测或检测不到受孕窗口。除此之外，手表对每个人都是可见的，而女性可能想隐藏她想要怀孕和/或由于自己或她的伴侣的生育能力而在怀孕上遇到问题。

WO2015/150434A1涉及一种用于不突兀的生育力跟踪的系统，包括用于获得心脏信号的传感器，其被配置为根据心脏信号来确定对象的心率的处理单元，以及被配置为分析对象的心率以预测排卵的可能性的评估单元。处理单元还被配置为从心脏信号中提取心率变异性特征，并且评估单元还被配置为基于心率变异性特征来预测排卵的可能性。

WO2015/143259A1涉及一种用于确定用户的身体状况(例如激素水平)的系统和方法。该系统包括测量多种生物标志的便携式或可穿戴设备，例如基础体温、唾液盐度、唾液pH、汗液离子、皮肤厚度、维生素水平、矿物质水平或呼吸二氧化碳。系统基于将测量的生物标记与数据模型进行比较来确定身体状况，例如用户的生育水平。

然而，在一些应用中，心率、心率变异性和/或生物标志物将不允许准确地预测排卵或难以获得。因此，需要不仅仅依赖于心率、心率变异性或生物标志物的替代性的不突兀的系统和方法。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种系统、相应的方法和相应的计算机程序，其允许可靠且不突兀地确定女性的受孕窗口。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于确定女性的受孕窗口的系统。所述系统包括：接触传感器单元，其用于与女性接触地提供信号，其中，所述信号指示女性的呼吸；以及处理单元，其用于处理所述信号以获得指示呼吸的生物力学参数。所述处理单元被配置为基于所获得的生物力学参数的变化来确定所述女性的受孕窗口。

由于女性的受孕窗口是基于所获得的参数的变化来确定的，所述参数指示呼吸并且根据接触传感器单元的信号确定，因此可以在不依赖于例如所述女性的心率的情况下确定受孕窗口。已知呼吸随着月经周期而变化，使用指示呼吸的生物力学参数来确定受孕窗口因此允许准确确定受孕窗口。因此，通过处理指示呼吸的信号并且通过识别所获得的参数的变化，可以确定呼吸随月经周期的变化。此外，由于呼吸的变化发生在排卵前几天，因此有利地可以将确定的变化与受孕窗口的开始相关联。

生物力学参数包括分钟体积、潮气量、呼吸驱动、呼吸率和胸部扩张中的至少一个。生殖中的生物力学参数是如下的参数，其可以从接触传感器的信号获得，并且能够借助于力学方法来描述女性的结构和功能中的至少一个。与例如生化传感器、热传感器或生物标志相比，生物力学参数允许更精确地确定并且对环境条件的影响更小。

例如，先前已知的系统依赖于基础体温并且随着受孕窗口的开始识别基础体温的增加。然而，基础体温仅在排卵前不久增加，而所获得的指示呼吸的参数的变化允许确定整个受孕窗口，即呼吸变化相比于可以检测到基础体温的增加是更早的并且与受孕窗口更好地相关。

在一个实施方案中，受孕窗口包括排卵日和排卵前五天。在一般女性的月经周期中，有六天性交会导致怀孕；这种“受孕窗口”优选包括排卵前五天和排卵日本身，例如，以下文章中所描述的：Stanford,Joseph B.，George L.White Jr和Harry Hatasaka的“Timing intercourse to achieve pregnancy:current evidence.”Obstetrics&Gynecology 100.6(2002):1333-1341；以及Bigelow，Jamie L.等人的“Mucusobservations in the fertile window:a better predictor of conception thantiming of intercourse.”Human Reproduction 19.4(2004):889-892.

正如排卵日因周期而异，六个生育日的时间也是如此。受孕窗口的时间变化很大，即使是将月经周期视为常规的女性也是如此。超过70％的女性在月经周期的第10天或第17天之后处于受孕窗口。对于具有较不规律的周期的女性来说，受孕窗口的时间更难以预测。

因此，根据本发明的系统在可靠性和准确性方面提供了优于所有先前已知的系统的特定优点，所述先前已知的系统依赖于计算月经周期的天数和/或跟踪生育迹象，例如月经、基础体温和宫颈液体症状。

在一个实施方案中，所获得的参数指示过度换气。过度换气意味着二氧化碳(CO2)肺泡换气的速度和量超过了身体的CO2产生。

例如，黄体期的呼气末二氧化碳压力(PetCO2)显著低于卵泡期被归因于过度换气。PetCO2在女性月经周期中呈现双相模式，其中，PetCO2的下降在排卵前几天开始。PetCO2的下降是过度换气的结果。过度换气显示排卵前几天显著下降，可用于确定受孕窗口的开始。本发明的该实施例的优点是确定生物力学参数，所述生物力学参数容易且不突兀地获得，并且其指示过度换气。

这些生物力学参数中的每个都指示呼吸，可以指示过度换气，因此有利地用于确定女性的受孕窗口。优选地，接触传感器单元包括用于测量指示这些参数中的每个的信号的合适的传感器。特定示例，当然也可以组合提供，将在下面的本发明的其他实施方案的上下文中进行解释。

在一个实施例中，所述接触传感器单元被集成在胸罩中。由于胸罩在由女性佩戴时位于胸部上，因此接触传感器单元已经处于合适的位置以确定指示呼吸的生物力学信号。此外，由于当女性穿着胸罩时，集成到胸罩中的系统对于其他人是不可见的，因此没有人能够看到女性穿着该系统，因此女性不需要感到尴尬。更具体地说，由于她没有表现出她正试图怀孕并且没有指示她或她的伴侣患有低生育力，因此该系统允许更愉快的使用。

在一个实施例中，接触传感器单元被直接集成到胸罩中。在其他实施例中，接触传感器单元被集成在可分离的罩杯中，在胸罩需要洗涤等的情况下可以容易地将其移除。优选地，可分离罩杯允许它们从一个胸罩放置到另一个胸罩，使得该系统可以有利地与多个胸罩一起使用。

优选地，接触传感器单元和处理单元都可以集成在胸罩或可分离罩杯中。额外地或替代地，所述系统包括发送器单元，用于将数据发送到单独的设备，例如包括电话、手表或膝上型电脑，其被配置为存储和处理数据。

在一个实施例中，接触传感器单元被集成在腕戴式设备中。所述腕戴式设备包括例如腕带。在该实施例中，所述腕戴式设备可以包括系统的所有单元，即接触传感器单元和至少处理单元，而在其他示例中，处理单元的至少一部分也可以与腕戴式设备远离地集成。

在一个实施例中，所述系统还包括通信单元，用于通知女性是否在她的受孕窗口中，她的受孕窗口将在何时，她的排卵何时将发生，她的月经何时将发生。

例如，通信单元可以实现为智能手机或腕戴式设备的显示器。在接触传感器单元集成在胸罩中的情况下，通信单元优选地远离接触传感器单元，使得女性在佩戴胸罩时可以从通信单元接收信息。所指示的通知当然应被理解为示例，而其他通知在其他实施例中是优选的。

在一个实施例中，所述系统还包括存储单元，用于存储信号和获得的参数中的至少一个。

所述存储单元优选地与处理单元和接触传感器单元一起定位，例如所有单元都被集成在胸罩中。然而，在其他实施例中，处理单元、接触传感器单元、存储单元和通信单元中的至少一个也可以位于不同的位置，例如集成在单独的设备中。在该实施例中，系统然后包括用于在单元之间传输数据的发射器。数据存储和处理不限于胸罩集成系统、腕戴式设备和/或智能手机、膝上型计算机等，而是可以额外地或替代地也可以在服务器上实现，例如在云中。

存储单元优选地永久地或者在一段时间内存储信号和/或获得的参数。优选地，存储信号和/或获得的参数包括来自先前月经周期的数据，使得从先前周期获得的数据可以作为比较值。

在一个实施例中，所述系统还包括用户输入单元，用于接收关于与女性的月经周期相关的迹象的用户输入。优选地，所述处理单元被配置为基于用户输入在学习阶段期间个性化受孕窗口确定。

由于受孕窗口确定是个性化的，因此可以更准确地进行确定。例如，在学习阶段期间，女性可以输入她的月经周期的一个或多个已知阶段，包括针对一个或多个月经周期的月经的第一天或用另一种方法确定的排卵，例如尿棒。

在一个实施例中，所述处理单元被配置为基于受孕窗口、指示呼吸的参数或所获得的参数的变化来确定月经。受孕期与月经周期密切相关，因此也可以用类似的方式预测月经。

在一个实施例中，所述系统包括至少一个另外的传感器单元，优选地至少一个另外的接触传感器单元，其被配置为获得指示月经周期或受月经周期影响的生理信号。优选地，另外的传感器单元可以提供心率、心率变异性、汗液中的氯离子浓度或血氧饱合度(SpO2)。除了由接触传感器单元提供的信号之外，通过考虑这些参数的变化，可以有利地提高系统的精度。另外，月经周期的阶段可以在整个月经周期中给出，因为该参数受到月经周期的影响。

在一个实施例中，所述系统还包括用于确定女性活动的活动确定单元。所述处理单元被配置为将指示呼吸的参数与所确定的活动相关联。

例如，在采用呼吸率作为指示呼吸的参数的情况下，可以使用确定的活动来使呼吸率的增加无效，使得该增加不计入例如生育率窗口。换句话说，由于所确定的信号的变化归结于所确定的活动而不是对生育力，因此可以进一步提高系统的准确性。

在一个实施例中，所述系统还包括经皮CO2传感器，用于非侵入性地估计女性的动脉血的CO2浓度，其中，经皮CO2传感器优选地包括电位传感器和光学经皮CO2传感器中的至少一个。

经皮CO2传感器例如可从SenTec和Radiometer获得，并通过测定电解质层的pH来电位地测量。各种CO2传感器需要将接触皮肤加热至高温，例如40至42℃，使得CO2在可接受的时间内扩散通过皮肤。光学经皮CO2传感器优于电位传感器，因为电位传感器包括膜，其必须定期更换，大约每两周一次，并且需要定期重新校准。适用于本系统的示例性光学经皮CO2传感器公开在例如US 9316594中。

动脉血中的CO2浓度可用于评估换气的充分性，其中，过度换气时CO2浓度降低。特别地，使用经皮CO2传感器获得的CO2浓度可以有利地与指示呼吸的生物力学参数组合以提高确定的准确性。

在一个实施例中，所述处理单元被配置为分别基于估计的CO2浓度的减小或者分钟体积、呼吸驱动和呼吸率的增加来确定女性的受孕窗口的开始。

如所指出的，估计的CO2浓度的降低指示过度换气伴随着受孕窗口的开始而出现。过度换气在排卵前约7天开始，从那时起，经皮CO2值将开始下降。同时，生物力学参数如分钟量、呼吸驱动率和呼吸率都将开始增加。只要女性处于静息状态，换句说话，只要女性没有进行特定的活动(包括讲话)，那么情况就会这样。

优选地，在处理单元确定相应生物力学参数的减小或增加的情况下，系统可以验证第二天的趋势，并且如果生物力学参数分别进一步增加，则确定受孕窗口的开始。优选地，然后可以通知女性她的受孕窗口将在一天后开始。

在一个实施例中，所述处理单元被配置为基于在受孕窗口开始之后所获得的生物力学参数的确定平台来确定女性的受孕窗口的结束。从排卵前约两天到排卵后几天将达到平台期。优选地，已经测量了连续约三天的恒定值，表示平台的确定，指示已经达到了受孕窗口的结束。优选地，可以向用户通知受孕窗口的结束，甚至更优选地，系统可以在受孕日仅剩下一天之前一天进行警告。

在一个实施例中，接触传感器单元包括生物阻抗传感器，其被配置为附接到女性的胸部，其中，生物阻抗传感器被配置为获得指示潮气量的信号。

在一个实施例中，所述处理单元被配置为基于潮气量和呼吸率的乘积来确定分钟体积。

优选地，所述实施例中的生物阻抗传感器被配置为从与用户皮肤接触测量的电阻抗导出潮气量，即正常吸气与呼气之间的置换空气肺部容积。优选地，所述系统还确定呼吸速率，例如通过估计重复发生的测量的阻抗的频率，并通过将潮气量乘以呼吸率来计算分钟体积。呼吸率优选地指示每分钟的呼吸循环次数。

在一个实施例中，接触传感器单元包括肌电图传感器，其被配置为确定肌肉(优选地肋间胸骨旁肌肉)的电活动。所述处理单元被配置为根据所确定的电活动来确定呼吸驱动。

例如，呼吸驱动可以被描述为呼吸系统用于控制努力和呼吸速率的控制和响应。肌电图(EMG)测量肌肉的电活动，特别是负责呼吸的胸骨旁肌肉，并且因此可以测量收缩肌肉的努力，即在该应用中呼吸的努力。优选地，使用包括三个电极的表面EMG，所述三个电极定位在肋间胸骨肌上。如果其他情况没有改变，则在呼吸驱动增加的情况下将指示过度换气。例如，根据EMG信号的周期性，也可以测量呼吸率。

在一个实施例中，所述接触传感器单元包括电感传感器和拉伸传感器中的至少一个，用于测量女性胸部的扩张。在一个实施例中，所述接触传感器单元被集成在呼吸带中，而电感传感器和/或拉伸传感器可以在其他实施例中被集成在胸罩的胸带中。处理单元被配置为基于测量的胸部扩张来确定呼吸率。

在该实施例中，随着时间的推移评估胸部的扩张，其中，扩张模式的变化可以指示过度换气。较高的胸部扩张和/或较高的呼吸率可指示过度换气并且由该处理单元用于确定受孕窗口的开始和/或结束。给出电感或拉伸传感器作为示例，在其他实施例中，呼吸带和/或胸罩还可包括用于确定胸部扩张的替代或附加传感器。

在另一方面，提供了一种用于确定女性的受孕窗口的方法。该方法包括与女性接触地提供信号，其中，该信号指示女性的呼吸，并处理该信号以获得指示呼吸的生物力学参数。基于所获得的生物力学参数的变化来确定女性的受孕窗口。

在另一方面，提供了一种用于确定女性的受孕窗口的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码单元，当所述计算机程序在根据权利要求1所述的系统上运行时，所述程序代码单元用于使所述系统执行根据权利要求14所述的方法。

应当理解，根据权利要求1所述的系统，根据权利要求14所述的方法和根据权利要求15的计算机程序具有相似和/或相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所限定的。

应该理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或以上实施例与各自的独立权利要求的任何组合。

本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见，并且将参考下文描述的实施例得到阐述。

附图说明

在以下附图中：

图1示意性和示例性地示出了根据本发明的用于确定受孕窗口的系统，

图2示意性和示例性地示出了月经周期期间呼气CO2的进程，

图3示意性和示例性地示出了使用图1的系统的过程链，

图4A至4C示意性和示例性地示出了实现图1的系统的三个示例，

图5示意性和示例性地示出了电极在胸部上的定位，并且

图6示意性和示例性地示出了用于确定受孕窗口的方法的流程图。

具体实施方式

图1示意性和示例性地示出了根据本发明的实施例的用于确定受孕窗口的系统。所述系统包括：接触传感器单元10，其用于与女性接触地提供信号，其中，所述信号指示女性的呼吸，处理单元20用于处理所述信号以获得指示呼吸的生物力学参数；存储单元30；以及反馈及通信单元40。系统1跟踪过度换气的换气和生物力学信号的变化，以估计女性在月经周期期间的受孕窗口。

过度换气是呼吸或换气参数的一个示例，其在月经周期中发生变化。因此，它可以用作受孕窗口的指示。在该示例中，借助于包括在接触传感器单元10中的一个或多个接触传感器来检测过度换气。例如，这些传感器可以测量指示以下生物力学参数中的一个或多个的信号：潮气量、呼吸率、呼吸驱动、胸部扩张和/或分钟换气。将参考下面的一些具体示例来描述用于接触传感器单元10的传感器的特定示例。

存储单元30被配置为存储由接触传感器单元10感测的数据和/或从测量数据导出的数据。换句话说，存储单元30可以存储数据本身或指示从感测数据导出的呼吸的参数。优选地，存储单元30存储多个月经周期的数据，使得处理单元20可以分析测量数据的变化并且可选地将它们与先前月经周期的变化进行比较。

处理单元20被配置为分析换气的变化并且优选地检测过度换气。根据检测到的过度换气和/或换气的变化，例如从感测数据导出的生物力学参数导出，它确定月经周期中的相位并基于此预测何时将发生排卵。

反馈单元40被配置为向女性显示她是否在她的受孕窗口中，她的受孕窗口将在何时，她的排卵将在何时发生，她的月经将在何时发生等。反馈单元40可以由智能手机或手表显示器，LED指示器或其他合适的通知装置实现。

任选地，系统1还包括至少一个另外的传感器50，特别是另一个接触传感器，其测量也随月经周期变化的生理参数。例如，另外的传感器50包括至少一个心率、心率变异性、氯离子、CO2浓度等传感器。来自另外的传感器50的数据可以由处理单元20使用以增加系统的可靠性。

还任选地，系统1包括用户接口60。用户接口60被配置为使得用户可以向系统1提供输入，优选地输入与女性的月经周期相关的标志，例如她的月经已经开始的时间。

虽然在图1的示例中系统1的所有单元被描绘为在共同框架或壳体内，但是一个、几个或所有单元可以与其余单元分开且远离地实现。在这种情况下，系统1可以提供合适的通信装置，使得在不同位置提供的各种单元可以彼此通信。在一个示例中，存储单元30和处理单元20的至少一部分可以在服务器上实现，使得在服务器上提供对数据的访问，例如通过App或网页。在其他示例中，存储单元30和/或处理单元20以App的形式实现，其可经由公知的App商店下载并且可在任何类型的智能电话、平板电脑等上执行。在另一个示例中，系统1的所有部件都集成在胸罩或腕带中，例如手表。这些实现可以被组合并适应于应用的特定要求，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

系统1的主要实施例支持以个人和不突兀的方式预测女性的生育期或受孕窗口。本发明背后的发现是过度换气，即二氧化碳的肺泡换气的速率和量超过身体的二氧化碳产生，随着月经周期而变化，并且在排卵前的天数显示出显著的下降。本发明的核心概念。

指示过度换气的量度的生化来源是呼气末二氧化碳压力(PetCO2)，其在图2中在一个月经周期中示例性地示出。从黄体激素(LH)峰开始的天数在横轴上示出，在垂直轴上示出归一化到受孕窗起始日的呼气末二氧化碳压力(PetCO2)。月经周期期间PetCO2的过程称为曲线200。基线210表示月经周期开始时的值，其中，在日子220，PetCO2首次显著低于基线210。在受孕窗口220与排卵230开始之间是受孕窗口。PetCO2在月经周期中呈现双相模式，其中，该模式的特征在于在卵泡早期和中期阶段的高基线210值，黄体期期间的下降和第二平稳期。PetCO2的下降在排卵230前几天开始，即在220指示的那天开始。在图2中，PetCO2 200用两侧的误差条绘制。这些误差条对于用示例性数量的150个循环进行的实验是示例性的，这些循环是图2的曲线图的基础。可以看出，PetCO2 200的下降可以高置信度地确定。

图3示例性地总结了用于可穿戴系统1的过程链300，用于支持受孕窗口的个性化预测。在第一步骤310中，接触传感器单元10的接触测量显示换气和过度换气变化的指示。基于此，在步骤320中，收集来自接触传感器单元10的数据，并且例如将其串流到移动设备，例如智能电话。在步骤330中，通过算法分析流数据，例如在处理单元20中实现的算法，其识别和分类月经周期阶段。在步骤330中确定重要信息的情况下，可以生成警报并且可以在步骤340中提供反馈。处理链300中的相关部件是胸罩350和运行专用App 360的智能手机，它们一起形成如参考图1所公开的系统1。在该示例中，接触传感器单元10被提供在胸罩350中，其中，处理单元20和存储单元30都被集成在智能手机360中。同时，智能手机360集成了反馈单元40和用户界面60。如前所述，胸罩350和智能手机360中的各种单元的不同分布是可行的。

现在进一步参考图4A至4C描述特定传感器类型和实现。在图4A的示例中，示出了包括胸罩410的传感器平台400，其至少实现如图1所示的系统1的接触传感器单元10。如上所述，尽管未在图4A中示出，但是传感器平台400还可以包括处理单元20和/或存储单元30和/或系统1的任何其他元件。在图4A的示例中，传感器平台400包括三个潮气量传感器412，每个潮气量传感器412直接集成在胸罩410中。在替代示例中，传感器412集成在可分离的罩杯中，然后可以将其附接到任何胸罩。例如，潮气量传感器412可以包括位于胸部上的生物阻抗传感器，优选地在图5中更详细示出的位置处。通过这种布置，可以确保潮气量传感器412很好地放置在胸部上以确保良好的测量。潮气量传感器412还可以用于根据测量的潮气量和确定的呼吸速率来确定每分钟换气量，同时可以从生物阻抗传感器的周期性推断出呼吸率。在不增加活动的情况下，增加的每分钟换气量是过度换气的标志。

与所使用的特定传感器的形式无关，胸罩是本发明的优选实施例，因为它在穿着时对其他人是不可见的，因此女人不需要感到尴尬，即因为没有人能看到女人穿着该系统，她没有表明她正在试图怀孕，也没有迹象表明他或她的伴侣患有低生育能力。

如所指示的，替代地，传感器412可以集成在罩杯中，罩杯可以与胸罩410分离，或者可以集成在胸罩中，以便在胸罩410需要洗涤的情况下可以容易地将它们移除。因此，罩杯和传感器装置也可以被制为使得它们可以容易地从一个胸罩410放到另一个胸罩410中。

在该示例中，代替使用电极作为潮气量传感器412来测量来自生物阻抗信号的呼吸率，例如胸罩410的胸带420包括一个或多个拉伸传感器的胸罩带420，可以测量呼吸周期本身的呼吸率和/或胸部扩张。过度换气会伴随着更高的胸部扩张和/或更高的呼吸率。

虽然生物阻抗传感器被示出为图4A中的潮气量传感器412的示例，但是也可以采用其他传感器，诸如用于确定肋间胸肌的肌电图(EMG)的电极。基于胸骨旁肌肉的EMG，可以确定呼吸努力。如果其他情况没有改变，如果呼吸驱动增加，则会发生过度换气。除呼吸驱动外，确定肌电图的传感器也可用于确定呼吸频率。

图5示意性和示例性地示出了电极512在胸部510上的定位，以测量肋间胸骨肌的生物阻抗或肌电图。虽然电极512的这种布置是有利的，但是当然也可以设想其他电极布置。

此外，如图4A所示的传感器平台400包括经皮CO2传感器形式的附加传感器414。经皮CO2传感器414使用局部加热的电化学传感器，其施加到皮肤表面并提供动脉血液中CO2浓度的非侵入性估计。对于过度换气，由经皮CO2传感器414确定的CO2浓度降低。例如，经皮CO2传感器414可以通过确定电解质层的pH来电位地测量。除了电位地确定CO2浓度之外或作为另外一种选择，可以使用光学经皮CO2传感器。

图4B示出了第二传感器平台430，其中，潮气量传感器416被集成到胸罩410的后侧。同样在该示例中，可以提供胸带420以测量其他生理信号，例如心率、呼吸率和/或氯浓度。

在传感器平台400和/或传感器平台430中，至少一个传感器412、414、416被集成在胸罩410中，用于测量呼吸速率、潮气量、分钟体积、经皮CO2浓度和/或呼吸驱动中的至少一个，并且因此可以有利地放置在胸部上。

图4C示出了第三传感器平台450。在传感器平台450中，经皮传感器418被集成到腕带460中，腕带460以健康手表的形式实现。经皮CO2传感器418优选地放置在手腕的掌侧而不是手腕的上侧，因为皮肤最薄并且因此CO2感测在掌侧具有最短的时间延迟。额外地或替代地，可以在手腕处测量与过度换气测量相关的其他参数，例如包括光电体积描记法(PPG)，氯化物浓度等。腕带460可以包含整个系统1，包括接触传感器单元10、处理单元20、存储单元30和/或反馈单元40以及用户界面60。然而，腕带460也可以与智能手机、平板电脑等配对，并且一个，多个或所有附加单元可以集成在另一个设备中而不是腕带460中。

同样，存储单元30、处理单元20和通信装置都可以集成在胸罩410中。或者，胸罩410包含发射器，所述发射器被配置为将数据发送到单独的设备，例如电话、手表、膝上型电脑等，其存储和处理数据并将结果传送给用户。额外地或替代地，数据存储和处理可以在云中而不是单独的设备中完成。

返回到包括经皮CO2传感器412的传感器平台400的优选示例，下面更详细地描述测量条件。传感器平台400，更确切地说是胸罩410，不需要每周七天，每天24小时佩戴，以完成串流。相反，系统1在该示例中被配置为每天监测潮气量CO2浓度，而测量每天进行一次或两次。经皮传感器414将皮肤加热至40至42℃，直至达到测量的CO2浓度的平衡。CO2传感器414接通的时间约为30分钟。重要的是在此期间捕获CO2值，即当传感器保持在该温度时，一旦女性休息至少10分钟。这很重要，因为活动会使测量结果恶化。静息至少10分钟，或者至少不是非常活跃，可以在预热期躺着，即达到平衡所需的时间。可以理解的是，用户也没有长时间讲话，因为这也会使捕获的测量结果恶化。例如，为了测量活动和/或说话，可以将加速度计或麦克风添加到系统中，或者系统1可以耦合到活动跟踪器或集成在例如智能手机中的传感器。在测量之后，可以关闭经皮传感器414，特别是其加热器，从而可以防止皮肤烧伤并且可以限制功耗。优选地，在每天的同一时刻捕获测量值，例如刚刚起床后。这也适用于分钟体积、潮气量和/或呼吸率的替代测量。优选地，每天大约在同一时刻获得测量值，而不是在高活动或说话期间或之后获得测量值。

虽然经皮传感器414依赖于加热并且需要等待时间来达到平衡，但是使用包括分钟体积、潮气量、呼吸驱动和/或呼吸速率的替代参数可以更加放松时间限制，所有这些都可以即时测量。例如，一旦用户没有说话或者没有活动大约3到5分钟就可以进行这些测量。

图6示意性和示例性地示出了用于确定受孕窗口的方法600的流程图。该方法包括与女性接触地提供信号的步骤610，其中，该信号指示该女性的呼吸，以及处理该信号以获得指示呼吸的生物力学参数的步骤620，其中，基于所获得的生物力学参数的变化来确定所述女性的受孕窗口。

可以将计算机程序存储/分布在与其它硬件一起提供或者作为其它硬件的部分提供的诸如光存储介质或者固态介质的合适介质上，但是还可以以诸如经因特网或者其它有线或无线电信系统的其它形式分布，包括可以经由app商店下载和购买。

本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的其他变型。

在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。

单个单元或装置可以完成权利要求中列举的几项的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (15)

1.一种用于确定女性的受孕窗口的系统，所述系统包括：

-接触传感器单元(10)，其用于与女性接触地提供信号，其中，所述信号指示所述女性的呼吸，以及

-处理单元(20)，其用于处理所述信号以获得指示呼吸的生物力学参数，其中，所述处理单元(20)被配置为基于所获得的生物力学参数的变化来确定所述女性的所述受孕窗口。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所获得的参数指示过度换气。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所获得的学参数包括分钟体积、潮气量、呼吸驱动、呼吸率和胸部扩张中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接触传感器单元(10)被集成在胸罩中，其中，所述接触传感器单元(10)优选地被直接集成到所述胸罩中或者被集成在可分离的罩杯中。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接触传感器单元被集成在腕戴式设备中。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括通信单元(40)，所述通信单元用于通知以下中的至少一项：所述女性是否在她的受孕窗口中、她的受孕窗口将在何时、她的排卵将何时发生、她的月经将何时发生。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括存储单元(30)，所述存储单元用于存储所述信号和所获得的参数中的至少一项。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括用户输入单元，所述用户输入单元用于接收与所述女性的月经周期有关的迹象的用户输入，其中，所述处理单元优选地被配置为基于所述用户输入在学习阶段期间对所述受孕窗口确定进行定制。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括用于确定所述女性的活动的活动确定单元，其中，所述处理单元被配置为将指示呼吸的所述参数与所确定的活动相关联。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括经皮CO2传感器，所述经皮CO2传感器用于非侵入性地估计所述女性的动脉血的CO2浓度，其中，所述经皮CO2传感器优选地包括电位传感器和光学经皮CO2传感器中的至少一种。

11.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理单元(20)被配置为分别基于估计的CO2浓度的减小或者分钟体积、呼吸驱动和呼吸率的增加来确定所述女性的所述受孕窗口的开始。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述处理单元(20)被配置为基于在所述受孕窗口的开始之后所获得的参数的确定的平台来确定所述女性的所述受孕窗口的结束。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接触传感器单元(10)包括以下中的至少一种：

i)生物阻抗传感器，其被配置为附接到所述女性的胸部，其中，所述生物阻抗传感器被配置为获得指示潮气量的信号，其中，优选地，所述处理单元(20)被配置为基于潮气量和呼吸率的乘积来确定分钟体积，

ii)肌电传感器，其被配置为确定肌肉、优选地肋间胸骨肌的电活动，其中，所述处理单元(20)被配置为根据所确定的电活动来确定呼吸驱动，以及

iii)电感和拉伸传感器中的至少一种，其用于测量所述女性的所述胸部的扩张，其中，所述处理单元(20)被配置为基于测量的所述胸部的扩张来确定呼吸率。

14.一种用于确定女性的受孕窗口的方法，所述方法(600)包括：

-与所述女性接触地提供(610)信号，其中，所述信号指示所述女性的呼吸，以及

-处理(620)所述信号以获得指示呼吸的生物力学参数，其中，基于所获得的生物力学参数的变化来确定所述女性的所述受孕窗口。

15.一种用于确定女性的受孕窗口的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码单元，当所述计算机程序在根据权利要求1所述的系统上运行时，所述程序代码单元用于使所述系统执行根据权利要求14所述的方法。