CN111867457B - 独立式监测器及与其一起使用的系统 - Google Patents

Abstract

公开了可穿戴设备和用于提供可穿戴设备的方法。在第一方面，可穿戴设备包括至少一个电源、一个计算机控制器和多个仪器，当佩戴在用户身上时，它们至少从用户腋窝访问生理数据。可穿戴设备监测体温、脉搏、R‑R间隔、呼吸率、脉搏ox(SpO2)、睡眠，包括跌倒检测在内的运动中的一个或多个或组合。该设备将收集或处理的数据存储，处理并将其传送到外部计算机系统。软件系统根据一个或多个仪器收集的数据提供摘要信息、报告和警报。

Description

独立式监测器及与其一起使用的系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月24日提交的美国临时专利申请第62/576,546的权益，其全部公开内容通过引用合并于此。

通过引用合并

本说明书中提到的所有出版物和专利申请通过引用并入本文，其程度就好像每个单独的出版物或专利申请都被具体地和单独地指示通过引用并入一样。

关于联邦资助研究的声明

本发明不是在美国联邦政府的支持下完成的。

技术领域

本申请涉及用于检测，存储，处理或传送佩戴该监测设备的人或动物的一个或多个生理参数的监测设备。

背景技术

尽管可穿戴设备技术最近取得了进步，但是仍然需要在现场进行改进以提供更好的远程用户监测。

发明概述

在第一方面，提供了一种可穿戴设备。可穿戴设备可移除地附接到用户，以将多个不同的仪器放置在用户的检测包络中。可穿戴设备包括具有第一端、第二端和在第一端和第二端之间延伸的柔性部分的外壳；在第一端和第二端内的多个仪器。检测包络是用户的腋窝的部分。

在一些实施例中，柔性部分的长度足以在外壳的第二端在用户的血管、神经或腋窝的可检测范围上或在用户的血管、神经或腋窝的可检测范围附近或在用户的血管、神经或腋窝的可检测范围内时将在外壳的第一端中的一个或多个仪器放置在用户的胸腔的部分上方。外壳的第二端的至少部分可以被适配和构造或成形为对应于腋窝的一个或多个解剖学界标或特征，从而有助于可穿戴设备的正确放置以监测可从用户的腋窝部位检测到的用户的一个或多个生理参数。在一些实施例中，第二端包括指示器，该指示器适于用于相对于腋窝的一个或多个解剖界标或特征定位设备。

用于可穿戴设备操作的电源可以位于壳体的第一端、壳体的第二端或壳体的柔性部分中的一个中。在某些实施例中。

在一些实施例中，电池位于可穿戴设备的部分中，其中可穿戴设备的另一部分部分地或完全地设置在电池的底部与用户的皮肤之间。电池可以位于可穿戴设备的最上部。在一些实施例中，电池是柔性电池，当在用户上使用时，其随着柔性部分的弯曲而弯曲。电池可以通过非接触式充电方法进行充电。在一些实施例中，电池可以使用外壳中的一个或多个仪器为可穿戴设备供电以便连续70小时以上监测用户。电池可以为可穿戴设备供电以便使用外壳中的一台或多台仪器连续140小时以上监测用户。在一些实施例中，该设备包括天线、微控制器、微机电系统(MEMS)和无线收发器中的一个或多个。电源或电池可以选自可充电电池、硬币型电池、纽扣电池、柔性电池、能量收集单元和太阳能电池，并且其中至少一个电源通过第一PCB耦合至第一模块。

在一些实施例中，该设备包括上部泡沫层，或底部泡沫或包括包含粘合剂的水凝胶层的泡沫层。外壳内可以有一个或多个PCB，并且该PCB选自软PCB、柔性PCB和可拉伸PCB组成的组，以提供舒适的佩戴舒适性。在一些实施例中，第一端包括刚性PCB。第二端可以包括刚性PCB。在一些实施例中，柔性部分包括柔性PCB。该设备可以包括狗骨形。在一些实施例中，柔性部分的厚度小于约0.3mm。柔性部分可以包括大约17,000kpsi的模量。

在一些实施例中，该设备包括适于监测用户的至少一个生理参数的光学阵列。该设备可以包括配置成收集数据以辅助计算生理参数的辅助仪器。在一些实施例中，该设备包括加速度计。柔性部分可适于在设备的第一端与第二端之间执行数据传输。在一些实施例中，第一端大于第二端。

该设备可以包括通信模块。该设备可以包括RF模块。在一些实施例中，第一端包括通信模块。

该设备可以被配置为监测以下生理参数中的至少一个：体温，心率，心率变异性，RR间隔，呼吸率，血氧水平(SpO2)，血压，心输出量，体液分析，睡眠周期，运动以及设备与用户皮肤的接近度。

在一些实施例中，设备被配置为将数据发送到附近的桥接设备。桥接设备可以包括通信模块。在一些实施例中，桥接设备包括机器可执行指令，该机器可执行指令被配置为使桥接设备和可穿戴设备配对。桥接设备可以配置为使用wifi/以太网/移动设备、蓝牙、RF中的至少一种进行通信。在一些实施例中，桥接设备包括机器可执行指令，该机器可执行指令被配置为使得桥接设备在配对之前认证可穿戴设备。桥接设备可以包括机器可执行指令，该机器可执行指令被配置为将从可穿戴设备接收的数据发送到云数据库。在一些实施例中，桥接设备包括机器可执行指令，该机器可执行指令被配置为将从可穿戴设备接收的数据发送到医院站。

在一些实施例中，外壳是防水的。该设备可以包括功率控制器。在一些实施例中，设备被配置为在开启时或在特定的预编程运动时被监测。可以将设备配置为通过无线方式或使用编程器单元进行编程。

在一些实施例中，该设备被配置为通过脉搏轮廓分析监测心输出量。该设备可以被适配和配置用于收集用户的生理参数，其中可穿戴设备的至少一个仪器部分被配置用于放置在用户的腋窝内。在一些实施例中，被配置用于放置以经由所述腋窝记录用户参数的仪器部分可以具有基于可穿戴设备的整体轮廓、形状、尺寸、柔韧性、轮廓或其他特征或特性的用于用户舒适而配置的向外的尺寸、形状、轮廓或表面，以便当在腋窝的部分中以及腋窝和手臂之间抵靠皮肤放置时，包括在放低位置抵靠腋窝时或手臂相对于腋窝摆动时，例如走路或跑步或进行运动或游泳时，或其他活动时，包括从外科手术中恢复时，为用户提供舒适感。该设备可以将各种仪器、微电子设备、通信组件和电源完全包含在外壳内。

在一些实施例中，该设备包括在所述外壳的底部或面向用户的表面中的开口，提供了接近用户皮肤或与用户皮肤物理接触的功能。传感器仪器的皮肤接触部分可以在所述外壳的最底部表面下方延伸。在一些实施例中，所述最底部部分是所述外壳的底部表面。底部可以是附着到所述外壳的最下部的粘合剂的最底部。在一些实施例中，所述仪器的仪器接触部分可能会在底部下方延伸0.1毫米，0.2毫米，0.3毫米，0.4毫米，0.5毫米，0.6毫米。用户可以是肥胖用户，并且可以响应于所述肥胖用户的腋窝中的脂肪量来调节在所述底部表面下方延伸的所述仪器的量，其中在使用中，所述仪器能够检测肥胖用户的生理参数。在一些实施例中，所述外壳的可穿戴设备顶层由泡沫制成，并且所述底层是塑料膜和硅酮粘合剂的组合。

粘合剂只能施加到设备端部周边的底部表面。在一些实施例中，沿着与用户的皮肤接触的外壳的整个底部表面施加粘合剂，或者，粘合剂存在于可穿戴设备的端部的底部表面上，沿着周长在粘合剂中具有至少一个，一个以上或一系列间隙以增加用户舒适度。外壳的边缘和粘合剂可具有倾斜的形状以减小所述设备的轮廓，或者具有其他形状以增加用户的舒适度或所述外壳的外表面，外壳的上部或高部，外壳的下部或低部，柔性部分到端部的连接或过渡部分的形状，尺寸，构造，轮廓，纹理，处理，斜面或以其他方式修改以增加用户舒适度或增加可穿戴设备对解剖部位的适应性，在该部位将设备可释放地固定到用户身上，或增加设备对用户皮肤的部分、用户腋窝的部分、用户胸部的后部的部分或用户胸部的前部的部分或其他形状的适应性，以与可穿戴设备将放置在用户上的全部或部分解剖部位相符。

所述中央部分从所述可穿戴设备的一端到另一端可以具有几乎恒定的宽度，或者所述中央部分具有更靠近所述可穿戴设备的一端的较宽部分，或者所述可穿戴设备的中央部分的宽度朝着设备的与用户腋窝接触的部分减小。在一些实施例中，所述设备的总长度足以使一端和相关联的仪器位于腋窝内，而另一端以及与任何相关联的仪器位于腋窝外或在用户的胸腔的前部或后部位于腋窝外，或者可穿戴设备的总长度大于115毫米，或可穿戴设备的总长度大于145毫米，或可穿戴设备的总长度为约110毫米至约150毫米，或可穿戴设备的总长度从约135毫米至约160毫米或最大170毫米，最大180毫米，最大190毫米或200毫米。所述设备的一端的面积可以大于设备的另一端的面积，或者设备的较大端的面积为350-700平方毫米，或者设备的较小端的面积为150-350平方毫米或两端之间的中央部分为70到90毫米，或者两端之间的中央部分为90到130毫米，或者中央部分的尺寸可以适合肥胖用户使用，或者中央部分的长度为140毫米，150毫米或160毫米。

该设备可以具有以下一个或多个的组合：完全在所述外壳内的电子设备，并且或者所述电子设备的部分可以基于与所述可穿戴设备的其他组件的使用或功能而定位在最佳位置，或数据输入端口朝向设备的中央部分朝向挠性中央部分放置，以缩短来自挠性中间部分的另一端上的一个或多个仪器的数据线的长度。在一些实施例中，所述电子系统的输出或指示器可以位于所述仪器附近，以收集要再次显示的数据，以通过缩短数据以及感测线和电路或允许更紧凑的ASIC器件设计来使所述设备更紧凑，并且/或者，其中一个温度仪器与外部温度仪器相邻或接近，该外部温度仪器提供在查看外壳的外表面时可见的输出，或者，其中温度仪器可以位于设备的最小端部上，并且/或者，其中基于可穿戴设备的一个或多个温度仪器收集的数据的输出在设计用于放置在用户腋窝内的设备的部分上可见，并且/或者，其中可穿戴设备上可以存在温度仪器并且可穿戴设备的计算机控制器或微处理器包括计算机可读指令用于从仪器获得温度读数或通过处理温度仪器的输出将温度输出基于设备指示器。

在一些实施例中，所述可穿戴设备在所述外壳内包含多个仪器，在将所述设备的一端定位在用户的腋窝的部分中时，所述可穿戴设备的电子设备和所述电源在腋窝外部，或者电源的全部或部分可以位于外壳的腋窝的部分内的部分内。所述可穿戴设备在所述外壳内包含多个仪器，在将所述设备的一端定位在用户的腋窝的部分中时，所述可穿戴设备的电子设备和所述电源在可弯曲中央部分内位于腋窝外部，并且可穿戴设备外壳的另一端或者电源的全部或部分可以在外壳的可弯曲中央部分内。

该设备可以包括存储器，该存储器包括用于以下一项或多项的计算机可读指令：从所述可穿戴外壳的所述一个或多个仪器收集，处理可穿戴设备信号或将可穿戴设备信号存储在存储器内；用于压缩存储器中数据的方法；电子传输到与可穿戴设备电子链接的计算机系统的方法；特定于仪器类型、数据收集类型、可穿戴设备正在监测，测量，收集或处理的用户生理参数的算法；以及建议或特别配置使用的温度仪器、ECG仪表、包括光谱的红外、红色和绿色部分的下一代光学仪器，PPG仪器、具有基于LED的仪器的仪器、微加工(MEMS)、纳米技术仪器(纳米传感器)或外壳中的当用户佩戴时会检测到用户的一个或多个生理参数的其他组件的任何特定因素、变量、校准信息、软件、固件或中间件。

在一些实施例中，所述外壳包含放置在适当位置的PPG仪器，并且仪器控制器或微控制器的存储器中包含用于对PPG仪器的输出进行光电容积描记术处理的计算机可读指令，用于单独或结合或考虑从可穿戴设备上的另一台仪器同期收集到的，依次收集到的或同时收集到的仪器数据，来监测至少脉搏、R-R间隔、呼吸率和血氧。所述可穿戴设备可以包括合适的通信组件中的一个或多个，以将由所述仪器收集的数据、来自电子设备的处理结果、存储在设备的存储器内的数据或由设备收集或产生的任何其他电子信号传输到包括另一台计算机的外部站点，无论是在医院环境中通过局域网连接，还是通过适当的连接而连接到基于云或远程网络的位置，或者连接到平板电脑、智能手机或其他适用于或通过应用或其他软件进行配置以与可穿戴设备进行通信的移动设备。

提供了用于与如本文所述的可穿戴设备通信的基于软件的系统。该系统可以适于从一个或多个可穿戴设备接收，存储，处理和传输数据或信息，和/或用于生成关于佩戴可穿戴设备的用户的状态、警告或其他信息。

可以提供具有计算机控制器的基本单元，该计算机控制器具有用于操作基于软件的系统的计算机可读指令。控制器可以具有用于与本文所述的任何可穿戴设备进行电子通信的计算机可读指令。

可以提供与适用于和配置用于电子交互的智能电话、平板电脑、移动设备或计算机一起使用的应用、基于台式机或基于网络的软件程序。该应用、基于台式机或基于网络的软件程序可以包括仪表板视图，该仪表板视图被配置为显示从多个可穿戴设备接收的数据。在一些实施例中，应用、基于台式机或基于网络的软件程序包括患者视图，其被配置为显示从单个可穿戴设备接收的数据。可以将应用、基于台式机或基于网络的软件程序配置为允许临床医生设置受监测参数的上限和/或下限。在一些实施例中，应用、基于台式机或基于网络的软件程序被配置为在所监测的参数超出由上限和下限设置的范围时产生警报。该应用、基于台式机或基于网络的软件程序可以配置为将患者分组为部分。在一些实施例中，应用基于台式机或基于网络的软件程序被配置为基于参数满足设定阈值而对显示的参数进行颜色编码。

在另一方面，提供了监测用户的方法，该方法包括：将设备可移除地附接至用户的皮肤，该设备包括第一端和第二端，该第一端和第二端通过柔性部分连接并且布置成狗骨形；监测用户的一项或多项生理参数，包括体温、心率、心率变异性、RR间隔、呼吸率、血氧水平(SpO2)、血压、心输出量、体液分析、睡眠周期、运动以及设备与用户皮肤的接近度中的至少一项；以及执行机器可执行指令，该机器可执行指令被配置为使设备将用户数据发送到远程数据库。

该方法可以包括将第二端的部分附接到用户的腋窝。在一些实施例中，该方法包括使用第二端上的指示器来将第二端的部分定位在用户的腋窝上。该方法可以包括使用从所述脉冲传感器接收的数据来监测心输出量。在一些实施例中，该方法包括将用户数据输入经配置以与所述设备进行电子交互的应用中。该方法可以包括使用所述应用将所述设备与基站配对。在一些实施例中，该方法包括执行机器可执行指令，所述机器可执行指令被配置为使所述设备向所述基站发送数据。该方法可以包括执行机器可执行指令，所述机器可执行指令被配置为使所述应用提示临床医生确认所述设备的位置。在一些实施例中，该方法包括执行机器可执行指令，所述机器可执行指令被配置为使应用提示临床医生，如果任何数据值在设置的时间段内仍为空，则确认设备的位置。

在另一方面，提供了用于非侵入性地测量用户的心输出量的设备。该设备包括：通过柔性部分连接的第一端和第二端；光学传感器，其位于第二端上并被配置为位于用户的腋窝上或附近；设备上的通信模块，被配置为将从光学传感器接收的数据发送到远程设备或计算机；以及处理器，被配置为基于从光学传感器接收的数据来计算心输出量。

在另一方面，提供了用于非侵入性地测量心输出量的方法。该方法包括：将包括通过柔性部分连接的第一端和第二端的设备放置在用户上；定位设备，使得第二端上的光学传感器位于用户的腋窝上或附近；使用光学传感器监测生理参数；从光学传感器向远程设备或数据库发送数据；以及根据接收自光学传感器的数据计算出所述心输出量。

附图说明

本发明的新颖特征在所附的权利要求中被特别地阐述。通过参考下面的详细说明和附图，可以更好地理解本发明的特征和优点，以下详细说明阐述了利用了本发明的原理的说明性实施例，在附图中：

图1A和图1B示出了可穿戴设备的实施例。

图2A和图2B示出了可穿戴设备的另一实施例。

图3描绘了定位在用户上的可穿戴设备的实施例。

图4示出了桥接设备的实施例。

图5-11图示了可与可穿戴设备一起使用的应用内的屏幕的各种实施例。

图12描绘了示出各种尺寸的可穿戴设备的实施例。

图13示出了人的腋中线。

图14-16示出了可穿戴设备的实施例的各种视图。

图17描绘了使用可穿戴设备的方法的实施例。

图18示出了在可穿戴设备上运行诊断检查的方法的实施例。

图19和20示出了围绕腋窝的解剖结构的特征。

图21A和21B描绘了定位在可穿戴设备上的电池的视图。

发明详述

在此描述的是可穿戴设备的各种实施例，其被设计为测量诸如体温、脉搏和呼吸的生理参数。该设备可以提供对住院患者的持续监测，减少工作量和临床医生过度劳累造成的人为错误。这些设备还可以提供精确的监测，同时相比传统传感器设备使用户更舒适并且移动能力更强。在此描述了设备提供的进一步的细节和优点。

在一些实施例中，该设备具有狗骨形，其中该设备的第一端和第二端的宽度大于该设备的中央部分的宽度。一个这样的实施例是图1A-2B所示的传感器。图1A示出了设备100的实施例的俯视图。该设备包括通过中间部分或柔性板108连接的第一端或主板106和第二端或设备板104。图1B示出了设备100的仰视图。狗骨形可以帮助最大化柔韧性/可弯曲性，并且还确保这些设备舒适并且穿戴不显眼。由于相同的原因，尺寸和重量也可以保持最小。该设备可以是薄的，柔性的，不引人注意的并且穿着舒适，以减轻刺激或不便的风险，尤其是在儿科用户的情况下。电路板的角已被倒圆，以防止损坏外壳。设备100可包括薄的斜面114以减少边缘并增加用户的舒适度。

该设备可以利用薄电路板来使总厚度保持尽可能小。在所有实施例中，使用柔性的，半刚性的或刚性的PCB或电路板。柔性电路板贴合用户的皮肤，从而减少了对用户的刺激，并减轻了设备外壳和粘合剂的压力。在某些实施例中，挠性板(挠性带或中央部分)连接两个电路板。这是连接两块板并确保在穿戴过程中连接保持完整的可靠方法。柔性板108可以小于约0.3mm厚并且是非常柔性的。重量可以保持最小，以增加舒适度并减少用户皮肤上粘合剂的压力。如图1B的仰视图所示，粘合剂120可以位于设备的端部而不是位于连接板的柔性带上。这可以帮助确保运动不受阻碍。粘合剂设计有助于透气性，以减少皮肤刺激/萎缩的风险。粘合剂位于设备周围，以免干扰监测。可以在设备板104上放置用于监测用户的各种生理参数的光学阵列121。该光学阵列由多个发射器(红色、绿色、红外)、检测器和用于阻挡光学串扰的光栅组成。设备100的外壳可以由生物相容的材料制成，该材料佩戴舒适并且重量极轻。在本文所述的示例性实施例中，该设备已被设计成两种不同的尺寸，一种用于儿科患者，一种用于成人患者。在儿童和成人中，从腋中线1302(图13)到胸部的长度不同，这是设有两种尺寸的原因。为了放置设备板104，设备上的腋中线指示器112应当优选地位于用户的腋中线上或尽可能靠近用户的腋中线(图13)。为了放置主板106端部，主板应优选地延伸到胸部上，竖直地成一直线(在上方)或经过乳头，如图3所示。徽标110或其他指示器可用于指示主板。主板106可包括电源按钮111。指示器，例如温度计112，可用于指示设备板并用于辅助定位。在其他实施例中，线指示器102可以用于定位。在其他实施例中，可以使用前腋窝线1304或后腋窝线1306将设备对准。可以将测量仪器放置在位于腋窝中的设备板104上，以便测量各种生理参数，例如心率、脉搏血氧饱和度、血压、心输出量(通过脉搏轮廓分析)、体温和呼吸率。可以将这些设备放置在腋窝中，特别是为了减轻来自其他光源的光学干扰的风险，提供更准确的读数并减少运动伪影(这可能会导致读数不准确)。与四肢相比，由于运动伪影的水平明显降低，因此胸部是放置此设备的理想位置。辅助信号可以使用加速度计之类的仪器进行监测。这些辅助信号用于辅助参数的计算。示例性设备尺寸在下表中并参考图12提供，分别针对儿童设备和成人设备。

在一些实施例中，具有外壳的设备可以包括针对儿科设备的约100-140mm(例如，约120mm，约110-130mm等)的长度和针对成人设备的约120-170mm(例如，约145mm，约130-150mm等)的长度。带有外壳的设备可以包括约20-50mm(例如，约35mm，约30-40mm等)的主板宽度。带有外壳的设备可以包括大约10-30mm(例如，约20mm，约15-25mm等)的设备板宽度。具有外壳的设备可以包括约7-21mm(例如约14mm，约11-17mm等)的高度。

在一些实施例中，无外壳的设备可包括针对儿科设备的约95-135mm(例如，约114mm，约104-124mm等)的长度1202。无外壳的设备可以包括约1300-1380mm(例如，约1344mm，约1320-1360mm等)的长度1202。该设备可以包括约10-40mm(例如，约25mm，15-35mm等)的主板宽度1204。无外壳的设备可以包括约7-21mm(例如，约14mm，约11-17mm等)的设备板宽度1206。无外壳的设备可以包括约5-15mm(例如，约10mm，约8-12mm等)的高度。无外壳的设备可以包括约80-120mm(例如，约100mm，约90-110mm等)的中央部分长度1208。无外壳的设备可以包括约10-30mm(例如，约20mm，约15-25mm等)的主板长度1210。无外壳的设备可以包括约7-21mm(例如，约14，约11-17等)的设备板长度1212。

图14、图15和图16分别示出了设备100的实施例的侧视图、俯视图和仰视图，示出了柔性板108、设备板104和主板106。设备100还可以结合有在柔性板108的形状内的柔性电池，其与围绕胸部弯曲的设备相符。柔性中间部分108用于传感器板与主板之间的数据传输。需要该曲线以确保与用户的皮肤的最大连接性并减少粘合剂上的应力(图2)。中间部分可以以17,000kpsi的模量弯曲。有两个刚性电路板，即主板和设备板，它们与柔性板连接。主板和设备板的尺寸可以不同。设备板可以更小，因为它位于腋下，而小尺寸可以确保不会给用户带来不适。主板尺寸较大，包含射频(RF)模块及其天线和地面，这需要较大的占地面积以实现最佳操作。

可以有目的地将RF模块分配给主板而不是仪器板，以确保最佳的信号质量和范围。所述设备可以被封装在重量轻，舒适且防水的生物相容性材料116(例如，泡沫/薄膜/硅酮/塑料)中。

该设备可以被有目的地设计成可戴在胸部的左侧或右侧。某些测量仪器穿过封装材料突出以确保与皮肤的最佳耦合，而其他测量仪器则被封装材料覆盖。主板可位于胸部，远离任何障碍物，以确保获得最佳RF信号。人体中含有会影响RF辐射方向图的水。这就是为什么容纳RF模块的主板要尽可能远离腋窝的原因。设备板位于腋/腋窝中，用于监测某些生理参数，并且无论设备位于胸部的右侧还是左侧，设备板均设计为位于腋窝中。已使用各种屏蔽方法来确保测量仪器不受任何可能影响所收集信号质量的干扰的风险。

各种初级和次级测量仪器的组合可以位于仪器板和主板上。这些可能包括下一代光学仪器、温度仪器、加速度计、压阻仪器和流体分析仪器。外壳可包括单个模制部件或融合在一起的多个部件。该设备的设计可在从医院到家庭，从战斗机到战场的低应力和高应力环境中运行。

该设备以各种组合方式使用上述组件来监测生理参数以及其他参数。可以收集的参数包括：体温，心率，心率变异性，RR间隔，呼吸率，血氧水平(SpO2)，血压，心输出量，体液分析，睡眠周期，运动，以及设备与用户皮肤的接近度(如果已移除)。生理信号在设备上转换为可操作的信息，然后进行传输。通过连续收集用户的生理和辅助信号，可以确定基线(正常状态)，并且通过进一步连续监测，与该基线的任何偏离都可以指示即将发生的不良事件。这可以为用户提供有价值的数据，并及时采取预防措施，以减少成本和健康并发症。辅助信号可以帮助例如在用户跌倒时或康复期间用户活跃度方面的生理信号的准确性，并指示身体位置。该设备可以定期运行诊断检查，以确保所有组件均处于最佳运行状态(图18)。采样率的范围从0.00333hz(300s(p))到300hz(0.00333s(p))。除非发生警报，在这种情况下，传输会立即发生，否则数据会以各种间隔传输到桥接设备。当与桥接设备的连接断开时，该设备可以将收集的数据最多存储3个小时，直到与桥接设备的连接重新建立为止。为了减轻数据泄露的风险，该设备一次只能连接到一个桥接设备。在连接期间，每个设备都使用托管在安全服务器上的唯一设备标识符进行授权。已实施安全措施以确保设备只能连接到桥接设备，并且桥接设备仅接受来自已授权的传感器设备的连接。

在一些实施方案中，存在生物相容性粘合剂以确保在穿着期间对皮肤的最小刺激和萎缩。选择了一种可重新定位的粘合剂，使用户在进行MRI或类似扫描时，如果不允许有可能干扰扫描的异物，则可以取下设备。粘合剂仅位于设备的主板和设备板(图1B)的下面，以使皮肤和粘合剂之间的接触保持最小，从而进一步降低了刺激和萎缩的风险。粘合剂还确保设备紧密地耦合到皮肤，以不允许任何移动，而与用户的皮肤无关。

该设备可以是一次性的并且由一次电池供电；或可重复使用并由充电电池供电。电池可以通过感应，能量收集，使用压电，热电和电磁发电机的日常活动或通过无线方式进行充电。在一些实施例中，使用柔性电路板接线片2104将电池2102连接到板，如图21A和21B所示。胶水用于将电池粘附到电路板上。这减轻了由电池在设备外壳内移动引起的不必要的运动伪影的风险。该设备还包含可通过外壳触发的PCB开关或按钮。

应该在附接设备之前准备好用户的皮肤。必须用酒精棉签擦拭并刮毛，以确保设备的最大附着力。该设备附着在用户身上，一侧显示温度图像，位于中腋线上或尽可能靠近中腋线，与设备的温度图像112对齐。上颌线可用于将设备与用户腋窝的任何部分对齐，如本文其他地方所定义。设备已打开，并立即与最近的桥接设备建立安全连接。图4示出了桥接设备400的示例，该桥接设备包括天线402、电源按钮404、电源指示器(例如，LED)406和互联网连接指示器(例如，LED)408。

该设备旨在为用户提供完整，不受阻碍的移动，而不会受到电线或笨重的监测设备的负担，并且精度不会受到用户移动的影响。用户可以在设备顶部入睡而不会带来任何不便。外壳是防水的，允许用户在不拆卸的情况下进行淋浴/沐浴。它可以是一次性使用/一次性设备(电池使用时间为6天)，也可以通过从用户体内收集能量，通过感应，无线充电或其他方法进行充电。

一旦使用开关或特定的预编程动作打开设备，就开始监测。(见图21)。设备收集来自用户的原始信号，这些原始信号由位于设备上的算法处理。微控制器包含指令和处理模块，用于接收和处理来自特定仪器的信号。固件管理仪器过程以及算法。该算法分析设备收集的原始数据。在一些实施例中，对于心率和RR间隔，光学传感器阵列收集有关毛细血管血流的数据，并且算法计算每分钟心跳的心率和心跳之间的时间的RR间隔。对于呼吸率，光学传感器阵列收集有关毛细血管血流的数据，并将其与有关胸部运动的加速度计数据结合在一起，然后算法将呼吸率计算为每分钟呼吸次数。对于脉搏血氧饱和度，光学传感器阵列收集有关毛细血管血流的数据，并且算法计算出佩戴者血液中的氧百分比。可以通过桥接设备400或移动设备在空中更新设备固件。从远程服务器推送更新时，也可以实时进行更新。所有处理过的原始数据将根据需要按批次进行批处理并传输到桥接设备，以优化功耗。但是，当发生警报时，不会度数据进行批处理，而是会立即传输。

将意识到，本文描述的设备可以包括以上针对任何特定实施例描述的特征的任何组合。以下提供了包括本文描述的特征的不同组合的设备的实施例。

在一些实施例中，可穿戴设备测量体温、脉搏和呼吸。该设备可以结合各种主要仪器(传感器)和辅助仪器(包括加速度计)来计算生理参数。该设备可以由两块刚性电路板构成，这两块电路板之间连接有软胶带。根据不同的应用(儿童或成人)，可以用不同长度的软胶带替换软胶带。这些板可以采用紧凑设计，以确保设备体积小巧且使用不显眼。该设备可以使用微型USB电缆进行编程，并且可以通过带有微型USV连接器的任何电池供电。该设备可以包含温度仪器和光学阵列。可以将RF天线放置在主板的背面，以降低受到其他组件干扰的风险。该设备可以使用低功耗蓝牙(BLE)与桥接设备进行通信。

在一些实施例中，可穿戴设备测量体温、脉搏和呼吸。该设备可以结合各种主要仪器(传感器)和辅助仪器(包括加速度计)来计算生理参数。该设备可以由刚挠电路板设计构成。柔性板可具有17,000kpsi的模量。可以有两个刚性电路板，分别是主板和设备板，它们与柔性板连接。设备两端的这两个刚性板的尺寸可以不同。这些板可包含更多的组件和测量仪器，但仍具有紧凑的设计以确保设备体积小巧且使用不显眼。该实施例可以被设计用于放置在用户的腋窝内。该设备可以在可穿戴设备上包括两个温度仪器，并且该可穿戴设备的计算机控制器或微处理器包括计算机可读指令，用于从这些仪器获取温度读数或通过处理温度仪器的输出将温度输出基于设备指示器。该设备还可以包含用于监测用户的各种生理参数的光学阵列。外壳可以由生物相容性材料制成，佩戴舒适且重量极轻，同时坚固耐用，足以承受日常使用。

该设备可以使用编程器单元进行编程，也可以使用RF模块进行空中编程。可以将RF天线放置在主板的背面，以降低受到其他组件干扰的风险。该设备可以使用低功耗蓝牙(BLE)与桥接设备进行通信。该设备可以在设备下方包含一个电池座，用于3.7V硬币型电池，可以提供3天的电池寿命。

有利地，本发明的可穿戴设备的实施例适于并配置用于收集用户的生理参数，其中，可穿戴设备的至少一个设备部分被配置用于放置在用户的腋窝内。被配置用于放置以经由所述腋窝记录用户参数的仪器部分可以具有基于可穿戴设备的整体轮廓、形状、尺寸、柔韧性、轮廓或其他特征或特性的、用于用户舒适而配置的向外的尺寸、形状、轮廓或表面，以便当在腋窝的部分中以及腋窝和手臂之间抵靠皮肤放置时，包括在放低位置抵靠腋窝时或手臂相对于腋窝摆动时，例如走路或跑步或进行运动或游泳时，或其他活动时，包括从外科手术中恢复时，为用户提供舒适感。

在解剖学上，通常参照在图19和图20的各个视图中提供的透视图来理解腋窝的边界。腋窝有顶点、基部和4个壁(前壁、后壁、内侧壁和外侧壁)。更具体地说，描述了腋窝，

上部：通过第一肋骨的外边界、肩骨的上边界和锁骨的后边界；

内侧：前锯肌并通过胸腔；

前部：通过胸大，小和锁骨下；

后部：通过上面的肩胛下肌、下面的主要畸胎和背阔肌；

侧向：通过小管间沟(任选地，在某些方面，腋窝中考虑肱臂和肱二头肌的短头)；

地板/基部：通过皮肤(腋窝的可见表面)。

如本文中所使用的，可穿戴设备具有外壳，外壳具有第一端和第二端以及连接第一端和第二端的中央柔性部分。各种设备、微电子设备、通信组件和电源完全包含在外壳内。外壳的底部或面向用户的表面中的开口提供了对用户皮肤的接近或与用户皮肤的物理接触。在某些情况下，设备的皮肤接触部分可以在外壳的最底部表面下方延伸。在一些实施例中，最底部是外壳的底部表面。在其他方面，底部是固定在外壳的最下部的粘合剂的最底部。在这些各种实施例中，设备的皮肤接触部分可以在底部下方延伸0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm。在肥胖用户的情况下，可以响应于肥胖用户的腋窝中的脂肪量来调节在底部表面下方延伸的设备的数量，其中在使用中，该设备能够检测肥胖用户的生理参数。在一些实施例中，外壳的可穿戴设备顶层由泡沫制成，并且底层是塑料膜和硅酮粘合剂的组合。在一方面，粘合剂仅被施加到设备的端部的周边的底部表面。在另一方面，沿着与用户的皮肤接触的外壳的整个底部表面施加粘合剂。在其他方面，粘合剂在可穿戴设备的端部的底部表面上存在，沿着周边，粘合剂中具有至少一个、一个以上或一系列间隙以增加用户舒适度。在一些方面，外壳的边缘和粘合剂具有倾斜的形状以减小设备的外形，或者具有其他形状以增加用户的舒适度。

在其他另外的实施例中，外壳的外表面、外壳的上部或高部、外壳的下部或低部、柔性部分到端部的连接或过渡部分的形状，尺寸，构造，轮廓，纹理，处理，斜面进行设计或其他方式进行修改，以增加用户的舒适度或增加可穿戴设备对解剖部位的贴合性，在该部位将设备可释放地固定到用户身上或增加设备对用户皮肤的部分、用户腋窝的部分、用户胸部的后部的部分或用户胸部的前部的部分或其他形状的贴合性，以符合可穿戴设备将被放置在用户身上的解剖部位的全部或部分。在另一方面，中央部分从可穿戴设备的一端到另一端具有几乎恒定的宽度。在另一方面，中央部分在更靠近可穿戴设备的一端处具有较宽的部分。在另一方面，可穿戴设备的中央部分朝向该设备的接触用户腋窝的部分具有减小的宽度。

在一些实施例中，该设备的总长度足以使一端和相关设备在腋窝内，而另一端以及任何相关设备在腋窝外或在用户的胸腔的前部或后部上位于腋窝外。在一些实施例中，可穿戴设备的总长度大于115mm。在一些实施例中，可穿戴设备的总长度大于145mm。在一些实施例中，可穿戴设备的总长度是从约110mm到约150mm。在一些实施例中，可穿戴设备的总长度是从约135mm到约160mm。在一些实施例中，设备的一端的面积大于设备的另一端的面积。在一些实施例中，设备的较大端具有350-700平方毫米的面积。一方面，设备的较小端具有150-250平方毫米的面积。在另一方面，所述端部之间的中央部分为70至90mm。在另一方面，两端之间的中央部分为90至130mm。在其他方面，中央部分的尺寸适合肥胖用户。在其他方面，中央部分的长度是140mm、150mm或160mm。

在一些实施例中，可穿戴仪器可以具有附加的功能、特征和设计特性。

在一种示例性配置中，可穿戴仪器具有完全在外壳内的电子设备。可以根据可穿戴仪器的其他组件的使用或功能将电子设备的某些部分放置在最佳位置。例如，可以将数据输入端口朝向设备的中央部分朝向柔性中央部分放置，以缩短来自柔性中间部分的另一端上的一个或多个仪器的数据线的长度。附加地或任选地，电子设备的输出或指示器可以位于收集要再次显示的数据的仪器附近，以通过缩短数据和检测线和电路或允许使用更紧凑的ASIC仪器设计来使设备更紧凑。在一些实施例中，一个温度仪器与外部温度仪器相邻或邻近，该外部温度仪器提供在观察外壳的外表面时可见的输出。一方面，温度仪器位于设备的最小端部上。在一些实施例中，基于由可穿戴仪器的一个或多个温度仪器收集的数据的输出在被设计用于放置在用户的腋窝内的设备的部分上可见。可穿戴设备上可以有两个温度仪器，并且可穿戴设备的计算机控制器或微处理器包括计算机可读指令，用于分别从每个仪器获取温度读数，或通过将各个温度仪器的输出一起处理来使温度输出基于仪器指示器。在其他方面，可穿戴仪器在外壳内包含多个仪器，当将设备的一端定位在用户的腋窝的部分中时，可穿戴设备的电子设备和电源在腋窝外部。在另一方面，电源的全部或部分可以在外壳的位于腋窝的部分内的部分内。在其他方面，可穿戴设备在外壳内包含多个仪器，当该设备的一端定位在用户的腋窝的部分中时，可穿戴设备的电子设备和电源在可弯曲的中央部分和可穿戴设备外壳的另一端内位于腋窝的外部。在另一方面，电源的全部或部分可以在外壳的可弯曲中央部分内。

在其他实施例中，可穿戴设备的存储器包括用于以下一项或多项的计算机可读指令：在可穿戴设备的存储器内收集，处理或存储来自可穿戴外壳上的一个或多个仪器的信号；以及压缩存储器中数据的方法；电子传输到与可穿戴设备电子链接的计算机系统的方法；特定于仪器类型、数据收集类型、可穿戴设备正在监测、测量、收集或处理的用户生理参数的算法；以及建议或特别配置使用的温度仪器、ECG仪表、包括光谱的红外、红色和绿色部分的下一代光学仪表、PPG仪器、具有基于LED的仪器的仪器、微机械(MEMS)或纳米技术仪器(Nano仪器)或当用户佩戴时会检测到用户的一个或多个生理参数的外壳内的其他组件的任何特定因素、变量、校准信息、软件、固件或中间件。在特定实施例中，外壳包含适当放置的PPG仪器，并且设备控制器或微控制器的存储器包含计算机可读指令，用于对PPG仪器的输出进行光电容积描记术处理，以监测脉搏、RR间隔、呼吸率、心输出量、血液压力和血氧，单独或结合使用或考虑从可穿戴设备上的另一台仪器同期采集、顺序采集或同时采集的仪器数据。

附加地或可选地，可穿戴设备还包括一个或多个合适的通信组件，以将由仪器收集的数据，来自电子设备的处理结果，存储在设备存储器内的数据或由设备收集或产生的任何其他电子信号传输到包括另一台计算机的外部站点，无论该计算机是通过医院环境中的本地网络连接，还是通过适当的连接而连接到基于云或远程网络的位置，或者连接到平板电脑、智能手机或通过应用或其他软件调整或配置来与可穿戴设备通信的其他移动设备。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与当前公开的主题所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。尽管类似于或等同于本文描述的那些方法、仪器和材料的任何方法，仪器和材料都可以用于实践或测试当前公开的主题，但是现在描述代表性的方法、仪器和材料。

桥接设备

桥接设备可以用作设备和云数据库之间的连接。桥接设备由交流电源供电，并具有备用电池。它通过RF协议与设备通信，并通过WiFi/以太网/移动设备(3G/LTE)等连接到云数据库。它还包含内存模块，当与云数据库的连接断开时，内存模块可以存储数据。桥接设备包含固件，该固件管理设备配对和“握手”之类的过程，以确保当用户移出一个桥接设备的范围时，该设备与范围内的下一个桥接设备配对。通过此“握手”过程，桥接设备可确保不会丢失到云数据库的数据包。

数据经由桥接设备被发送到云数据库，并且被存储以用于进一步分析。256位加密用于保护可穿戴设备、桥接设备、云数据库和用于显示数据的设备之间发送的数据。该云数据库符合HIPAA标准，并通过了Sock 2Type 2认证，并管理设备数据的上载、处理和存储。如图5所示，可以将数据发送到护士站的屏幕、医院的电子病历以及任何连接的智能设备，而无需使这些设备与可穿戴仪器非常接近。图5描绘了显示从多个桥接设备和传感器设备接收的数据的屏幕。接收到的数据包括患者脉搏502、饱和度504、呼吸作用506和温度。API可访问性已内置到云数据库中，以允许第三方安全地访问数据。授权的临床医生和具有医学资格的人员可以通过API配置系统参数，以生成测量数据更改的通知。通过连接到安全服务器，当超过已配置的生命体征数据参数时，将触发通知。通知将传输到通用显示设备(即智能手机、平板电脑、PC、监测器或第三方应用程序)。可以对云数据库中的数据进行整理和打包，以提供给任何第三方，例如医院、制药公司等。数据分析算法在云数据库上运行，以分析收集的数据并得出进一步的见解。

Vitls应用

Vitls应用可以在直观的应用中提供用户数据。

Vitls应用可以在任何连接的设备上显示生命体征数据。主仪表板按病房显示设施中当前正在使用的所有设备(图5)。从主仪表板，用户可以选择单个设备/用户以查看有关该用户的更详细的数据。在图在图6中，已选择一个用户。用户特定的屏幕显示来自仪表板的参数，还能够显示参数的历史数据，如呼吸图所示。用户还可以为特定参数设置可接受的限制，如脉冲“设置限制”屏幕604所示。要访问此屏幕，用户可以选择所需参数下方的“限制”部分606。如果参数超出设置限制，则会触发警报以将此更改通知用户。另外，“患者笔记”部分608允许用户快速且容易地查看患者特定笔记。此功能在每个班次中特别有用，可以轻松获取患者的最新信息“巡回”部分610允许当护士在巡回期间进行患者观察时添加额外的笔记。在屏幕顶部，还显示了患者姓名612和位置614。

所使用的布局和颜色使用户可以一目了然地评估佩戴仪器的用户的状态。可以为每个单个医院定制应用程序的颜色和布局，以符合其工作流程。在一些实施方案中，将患者分为不同的组。可以使用不同的指示器(例如颜色)来区分组。例如，可以将患者分为以下几个部分，并使用不同的颜色指示符-不稳定(红色-当一个或多个生命体征超过先前设置的限制/范围时)，危险(橙色-当一个或多个生命体征在设置限制/范围的一定百分比内时)和稳定(绿色-当所有生命体征均在预设的最小和最大限制/范围内时)。在图6和图7中，根据前面的描述对各种参数进行颜色编码。

参考图7，在屏幕顶部是位置指示器702，其显示仪表板正在监测哪个单元。在图7，是儿科病房。“添加患者”按钮704允许用户添加另外的被监测患者。“警报”部分706允许用户查看所有警报。最后，还显示菜单按钮708。

警报802显示在主仪表板顶部的橙色或红色选项卡中，如图8所示。当触发警报时，医疗保健提供者使该警报静音，指示该用户正在受到照料，并继续照料该用户(图8)。当对于该用户结束时，他们在用户页面上添加注释，概述发生了什么，实施了何种处理以及其标识号(图9)。所有这些数据都记录在云中进行分析。图9还示出了“管理警报”部分902，其允许将警报标记为已解决(如图10所示)或设置系统以在给定时间重复警报。图10示出了具有键盘1002的屏幕，该键盘允许输入描述如何解决警报的笔记的文本。

图11显示了已将警报标记为已解决后的患者屏幕。患者屏幕显示设备正在收集的实时生命体征数据。根据状态，生命体征还会以红色、橙色和绿色显示。对于正在查看的用户页面以及可能触发警报的任何其他用户，活动警报在此页面上可见。如上所述，还可以在显示任何选定生命体征的12小时、1天、2天、3天、4天或5天的历史数据的图表中查看数据。

新增的功能包括打印用户数据、查看历史警报以及更改当前警报设置的选项。

将意识到，被配置为与本文公开的设备一起使用的应用可以包括以上关于该应用所描述的特征的任意组合。

图17示出了用于使用本文公开的设备的方法1700的实施例。该方法包括将数据输入到应用中，如框1702所示。如框1704所示，可以打开设备。如框1708所示，可以将设备连接到患者，如框1706所示，可以将设备打开。使用该应用将设备与基站配对，如框1710所示。如框1712所示，设备连接到基站并开始传输数据。提示护理人员根据屏幕上的指示确认设备的位置是否正确，如框1714所示。如果数据库中的任何值在超过设置的时间量(例如2分钟)内都为空，则提示护理人员检查佩戴者上的设备的位置，必要时重新放置。

图18示出了在设备组件上的诊断检查1800的实施例。如框1802所示，该设备可以检查第一温度传感器。如框1804所示，该设备确定该传感器是否正常工作。如果不正确，则向基站发送警报，如框1824所示。如果是，则该设备检查第二温度传感器，如框1806所示。如框1808所示，该设备确定传感器是否正常工作。如果不是，则将警报发送到基站，如框1826所示。如果其正常工作，则该设备检查光学传感器阵列，如框1810所示。如框1812所示，该设备确定传感器是否正常工作。如果不正确，则向基站发送警报，如框1828所示。如果其工作正常，则设备检查加速度计，如框1814所示。如框1816所示，该设备确定其是否正常工作。如果正常工作，则将警报发送到基站，如框1830所示。如果正常工作，则设备将检查闪存，如框1818所示。如果不正常工作，则设备会向基站发送警报，如框1832所示。如果是，则诊断检查结束，如框1822所示。

监测设备的示例应用

该设备可用于监测医院急诊科中正在等待治疗并且目前仅在有护士或技术员的情况下才进行抽检的患者，有时会每2小时进行一次。这些患者中有许多在候诊室是崩溃的，尤其是小儿患者，因为在急诊室高峰时间的等待时间可能长达6小时。这导致将资源分配给崩溃的患者，这只会增加等待时间。利用本文公开的设备，可以连续地监测在急诊室中等待的患者并且“恒定地”分诊。传感器设备可用于确定患者的“基线”，并且护理站的护士一旦注意到患者的病情恶化，他们便可以将该患者叫到前面以便进行治疗。这种分诊方式可以缩短等待时间，减少急诊室崩溃患者数量，并提高急诊室的吞吐量，这意味着医院可以获得更多利润。在该实施例中，该设备可以被配置为至少监测体温、脉搏、血氧(SpO2)和呼吸。该设备无需技术人员或护士来监测患者，从而可以改善工作流程。护士可以集中精力让患者接受治疗并出门。这会严重影响等待时间。急诊室没有患者崩溃，更短的等待时间意味着更好的医院满意度评分和更好的评级，从而带来更多的业务。

该设备还可用于监测一般楼层的患者。医院中有75％的不良事件和可预防的死亡发生在ICU外部的受到间歇性监测的病床。目前在一般楼层，每4小时对患者进行一次监测。轮班期间，护士平均要照顾8名患者，每4个小时，一名护士最多需要15分钟才能检查每位患者，写下生命体征并对设备进行消毒，然后再转移到下一位患者。更糟糕的是，护士常常没有时间对设备进行消毒，这可能导致患者之间的交叉污染。由于整个地板都需要消毒，并且有承担责任的风险，这在业务损失方面对医院造成巨大的财务风险。在检查了8位患者之后，护士进行数据输入，将数据手动输入到电子病历中。最近的一项研究证明，手动输入病历的数据中有60％包含错误。人为错误是一个很大的风险，可能导致误诊等。使用本文中公开的可穿戴设备，可以对患者进行连续监测，并且在确定患者基线之后，可以立即发现恶化情况。这导致了早期发现，从而降低了治疗成本、住院时间和再入院。护士也不必花费任何时间来监测患者，并且可以专注于患者的满意度以及其他所有工作，因为众所周知，护士工作很忙。如果不必唤醒患者进行生命体征检查，他们将睡得更好，恢复得更快并且更快乐。在该实施例中，该设备可以被配置为至少监测体温、脉搏、血氧(SpO2)、呼吸和血压。使用该设备进行监测可以消除护士需要花费任何时间监测患者并将数据输入EMR的需求，从而改善工作流程。这使护士可以专注于患者满意度和所有其他工作，因为众所周知，护士工作很忙。如果不必唤醒患者进行生命体征检查，他们将睡得更好，恢复得更快并且更快乐。这意味着更好的医院满意度评分和更好的评级，可以带来更多业务。

在一些实施例中，该设备用于监测(例如，在手术后一周之内)有发展为呼吸系统并发症风险的术后患者。急性呼吸衰竭是外科手术患者中相对常见的并发症，尤其是在腹部手术后。无创通气(NIV)越来越多地用于治疗急性呼吸衰竭。利用其中公开的设备，可以在手术后使用不引人注目的设备连续监测这些患者，以使患者可以在出院后继续佩戴。在该实施例中，该设备可以被配置为至少监测体温、脉搏、血氧(SpO2)、呼吸、心率变异性。该设备可减少术后患者的机器数量，从而改善工作流程。无需护士或技术人员将患者从机器上断开并将机器移回手术室。

在一些实施方案中，该设备用于监测处于败血症风险的术后患者。手术是一种除手术的实际原因外会在许多方面影响您身体的程序。从阑尾切除术(败血症和阑尾炎)到整形手术到剖宫产(败血症和怀孕)的任何类型的手术都会使您的身体受到感染，并引起大量并发症，其中一些并发症可能发展为败血症。败血症有时被错误地称为血液中毒，是人体对感染的致命反应。败血症可杀死数百万人并使其丧失能力，因此需要及早怀疑并迅速进行治疗才能生存。败血症和败血性休克可由人体任何地方的感染引起，例如肺炎、流行性感冒或泌尿道感染。在全球范围内，三分之一的败血症患者会死亡。许多存活下来的人会终身遭受并发症的困扰，例如创伤后应激障碍(PTSD)、慢性疼痛和疲劳、器官功能障碍和/或截肢。每个案例平均使医院花费20,000美元，并且每个案例的医院也会受到处罚。患者常因败血症而终生带有并发症。利用本文公开的可穿戴设备，可以在手术后连续地监测患者，并且可以将可能的败血症感染的任何指示通知护士和医师。患者也可以将设备带回家进行监测，直到他们渡过危险期。在该实施例中，该设备可以被配置为至少监测体温、脉搏、血氧(SpO2)、心率变异性、呼吸。

在一些实施例中，该设备可以用于监测慢性病患者。慢性病患者的生活质量已经下降，甚至更多，因为他们在监测器上花费了大量时间。由于有了监测器，他们没有行动自由，如果必须进行康复，他们只能在很短的时间内这样做。利用本文公开的可穿戴监测器，患者可以过半正常的生活并完全参与康复。在该实施例中，该设备可以至少监测体温、脉搏、血氧(SpO2)、呼吸、心率变异性。

在一些实施例中，该设备可以用于监测产妇和普通外科手术患者的血容量。在接受大手术和重症监护的患者中，循环血容量(CBV)是重要的变量，但通常无法测量。严重的容量消耗会导致明显可识别的临床休克，需要紧急干预。利用本文公开的设备，可以使用光学传感器来改变血容量。当变化变得明显时，可以通知医生，他们可以为患者提供额外的血液。在该实施例中，设备可以被配置为至少监测脉搏、血氧(SpO2)、呼吸和血容量。当前正在进行目视检查以评估手术中患者的失血量。该设备可以提供一种更确定的方法来进行测量并显著降低风险。

在一些实施例中，该设备可以用于通过脉搏轮廓分析来监测心输出量。心输出量是心率(HR)或每分钟心跳数(bpm)和搏动量(SV)的乘积，搏动量是每搏从心室泵出的血液量；因此，CO＝HR x SV。可以通过不同的方式进行测量，例如使用流量计。临床医生将此设备插入将血液输送到肺部以吸收氧气的动脉。这是非常侵入性的，昂贵的并且有风险的程序。利用本文公开的设备，可以增加光学传感器的采样率以监测血流并识别重创性凹口，即在动脉压波形的向下冲程上观察到的小的向下偏转。它表示在心室舒张期开始时主动脉瓣或肺动脉瓣关闭。血液容积的变化通过光电容积描记术(PPG)在皮肤下的外周循环中测量。与脱氧血红蛋白相比，PPG传感器发出的光在氧合血红蛋白中的反射方式有所不同，并且传感器可以检测到这些光吸收变化。PPG传感器可以使用红外光检测由压力脉冲引起的血容积变化。已知脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白的吸收分别在660nm和860nm处最大。氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化可以通过分别测量660nm和860nm的均方波来检测。在该实施例中，该设备可以被配置为至少监测脉搏、血氧(SpO2)、呼吸、心输出量测量。这是一种新颖的，无创的监测胸部心输出量的方法。能够以这种非侵入性方式准确、连续和可靠地监测心输出量将是非常有利的。

在一些实施例中，该设备可以用于监测远程保健患者。通过在远程医疗就诊前24小时佩戴设备，医生将收到有关他们正在咨询的患者的相关实时数据。这将使他们能够做出更准确的诊断并降低责任风险。在该实施例中，该设备可以被配置为至少监测体温、脉搏、血氧(SpO2)、呼吸和心率变异性。

在一些实施例中，该设备可以用于监测飞行员。海军和陆军在飞行员使用某些战斗机和训练机飞行过程中出现缺氧时遇到了问题。缺氧是指到达人体组织的氧气量不足。飞行员过晚地意识到自己缺氧，虚弱，有时使飞机坠毁。通过使用在此公开的设备，可以向飞行员或监测飞行员的人发出氧气下降的警报，并可以通过他们的机载氧气发生系统(OBOGS)推动更多的氧气。在该实施例中，该设备可以被配置为至少监测体温、脉搏、血氧(SpO₂)、呼吸和心率变异性。

在一些实施例中，该设备可以用于监测受伤的士兵。当士兵执行任务时，医务人员通常很远。使用该设备，医务人员可以在士兵等待救护车时接收受伤士兵的实时生命体征。知道期望什么可以节省时间，甚至可以挽救生命。在该实施例中，该设备可以被配置为至少监测体温、脉搏、血氧(SpO₂)、呼吸、心率变异性和血压。

遵循长期的专利法惯例，当在包括权利要求书在内的本申请中使用时，术语“一个”和“一”表示“一个或多个”。

除非另有说明，否则在本说明书和权利要求书中使用的表示成分、反应条件等的所有数字均应理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则本说明书和所附权利要求书中列出的数字参数是近似值，其可以根据试图通过当前公开的主题获得的期望特性而变化。

如本文所用，术语“用户特定的”，“定制的”和/或“适应性的”在参考关节盂植入物或肱骨植入物时可以互换使用，并且在一些实施方式中可以指代要考虑到待治疗用户的特定因素的这些特征的专业化，例如包括从术前分析和计划或选择的反向或解剖学肩部手术获得的特征。

将理解的是，在不脱离本公开主题的范围的情况下，可以改变本公开主题的各种细节。此外，前述描述仅出于说明的目的，而非出于限制的目的。

Claims (35)

1.可穿戴设备，所述可穿戴设备包括：外壳，该外壳具有包括第一多个仪器的第一端，该第一多个仪器包括被配置成向远程装置传输感测数据的通信模块，包括第二多个仪器的第二端，该第二多个仪器包括适于监测用户的至少一个生理参数的光学传感器，以及在第一端和第二端之间延伸的柔性部分，其中所述可穿戴设备可移除地附接到用户以将所述第二端定位在腋窝的至少一部分中，并且其中仅所述第一端和所述第二端的底面包含粘合剂。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述柔性部分的长度足以将所述外壳的第一端中的一个或多个器械放置在用户胸腔的一部分上，同时所述外壳的第二端在用户腋窝的血管上或附近或在用户腋窝的血管的可检测范围内。

3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述外壳的第二端的至少部分被适配、构造或成形为对应于腋窝的一个或多个解剖学界标或特征，从而有助于可穿戴设备的正确放置，以监测能够从用户腋窝部位检测到的用户的一个或多个生理参数。

4.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述第二端包括指示器，所述指示器适于用于相对于所述腋窝的一个或多个解剖界标或特征定位所述设备。

5.根据权利要求1所述的可穿戴设备，还包括电池。

6.根据权利要求5所述的可穿戴设备，其中，所述电池是柔性电池，当在用户上使用时，所述柔性电池随着所述柔性部分的弯曲而弯曲。

7.根据权利要求1所述的可穿戴设备，还包括天线、微控制器、微机电系统(MEMS)和无线收发器中的一个或多个。

8.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其进一步包括上部泡沫层，或底部泡沫或包括包含粘合剂的水凝胶层的泡沫层。

9.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，在所述外壳内存在PCB中的一个或多个，并且所述PCB选自由刚性PCB、柔性PCB和可拉伸PCB组成的组，以提供佩戴舒适度。

10.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述第二端包括刚性PCB。

11.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述柔性部分包括柔性PCB。

12.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述设备包括狗骨形。

13.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述柔性部分的厚度小于0.3mm。

14.根据权利要求1所述的可穿戴设备，包括辅助仪器，所述辅助仪器被配置为收集数据以辅助计算生理参数。

15.根据权利要求1所述的可穿戴设备，包括加速度计。

16.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述柔性部分适于在所述设备的第一端和第二端之间执行数据传输。

17.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述第一端大于所述第二端。

18.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述设备被配置为监测以下生理参数中的至少一个：体温，心率，心率变异性，RR间隔，呼吸率，血氧水平(SpO2)，血压，心输出量，体液分析，睡眠周期，运动以及设备与用户皮肤的接近度。

19.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述设备被配置为将数据发送到附近的桥接设备。

20.根据权利要求19所述的可穿戴设备，其中，所述桥接设备包括机器可执行指令，所述机器可执行指令被配置为使所述桥接设备和所述可穿戴设备配对。

21.根据权利要求19所述的可穿戴设备，其中，所述桥接设备包括机器可执行指令，所述机器可执行指令被配置为使所述桥接设备在配对之前认证所述可穿戴设备。

22.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述外壳是防水的。

23.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述设备被配置为通过脉搏轮廓分析来监测心输出量。

24.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述设备的底部包括附着到所述外壳的最下部的粘合剂。

25.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述外壳的可穿戴设备顶层由泡沫制成，并且底层是塑料膜和硅酮粘合剂的组合。

26.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述设备的长度为115毫米至200毫米。

27.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述光学传感器被配置为位于用户腋窝的一部分内。

28.监测用户的方法，包括

将设备可移除地附接至用户的皮肤，并且将设备的第二端附着到用户的皮肤上腋窝的至少一部分中的位置处，该设备包括第一端和第二端，第一端包括第一多个包括通信模块的仪器，第二端包括第二多个包括光学传感器的仪器，该设备布置成狗骨形，并且第一端和第二端通过柔性部分连接，其中仅第一端和第二端的底表面包括粘合剂；

监测用户的一项或多项生理参数，包括体温、心率、心率变异性、RR间隔、呼吸率、血氧水平SpO2、血压、心输出量、体液分析、睡眠周期、运动以及设备与用户皮肤的接近度中的至少一项，其中至少一个生理参数由光学传感器监测；以及

执行机器可执行指令，该机器可执行指令被配置为使设备将用户数据发送到远程数据库。

29.根据权利要求28所述的方法，包括使用第二端上的指示器来将第二端的部分定位在用户的腋窝上。

30.根据权利要求28所述的方法，包括使用从位于腋窝的光学传感器接收的数据监测SpO2和呼吸率。

31.根据权利要求28所述的方法，还包括将用户数据输入经配置以与所述设备进行电子交互的应用中。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括使用所述应用将所述设备与基站配对。

33.根据权利要求32所述的方法，还包括执行机器可执行指令，所述机器可执行指令被配置为使所述应用提示临床医生确认所述设备的位置。

34.根据权利要求32所述的方法，包括执行机器可执行指令，所述机器可执行指令被配置为使应用提示临床医生，如果任何数据值在设置的时间段内仍为空，则确认设备的位置。

35.根据权利要求28所述的方法，其中将所述第二端的一部分可移除地附着到所述用户的所述腋窝的至少一部分中的位置处的皮肤包括将所述光学传感器定位在所述用户的所述腋窝上。