CN112890801A - 配置成促进肺部疾病诊断和/或评估的可穿戴装置及相应方法 - Google Patents

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Abstract

示例性实施方案可以使用紧凑、非侵入性和简单的装置对包括儿童的受试者的哮喘控制提供客观的、连续的和临床上有用的评估。该装置可以包括可以舒适地穿戴两个星期或更长时间的防水柔性贴片。在一些实施方案中，贴片可以类似于放置在胸骨上切迹上的
Figure DDA0002899719830000011
该装置可以记录可以分析以识别咳嗽和气喘发作的呼吸音。该装置可以以包括用于评估夜间症状、运动引起的哮喘和总体哮喘控制的模式的不同的模式操作。该装置可用于客观评估哮喘控制以辅助临床治疗，以及用于诊断运动引起的哮喘的改进的方法。

Description

配置成促进肺部疾病诊断和/或评估的可穿戴装置及相应 方法
本申请是申请号为201580054071.2，申请日为2015年9月28日，申请人为海港医学中心洛杉矶生物医学研究所，发明创造名称为“配置成促进肺部疾病诊断和/或评估的可穿戴装置及相应方法”的发明专利申请的分案申请。
相关专利申请
本专利申请要求于2014年10月3日提交的美国临时专利申请No.62/059,722的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及被配置为促进肺部疾病诊断和/或评估的可穿戴装置及相应方法。
背景技术
哮喘可以被认为是需要经常使用急性护理服务的最能预防的病症中的一种。为了防止住院和急诊部门就诊，对于医生来说，获取受试者的哮喘症状控制的准确评估可能是重要的。受试者和管理人(例如父母或监护人)对受试者的哮喘控制的认知可能会有很大变化，并且经常会与客观措施无关。在一项研究中，21％的父母描述他们的孩子的哮喘为非常好地受控，但是孩子在过去三个月里由于哮喘就诊了急诊室，或者需要急性门诊就诊。随着哮喘表型不同，不佳哮喘控制的认知以及哮喘的成本增加，充分的哮喘控制措施很重要。
发明内容
示例性实施方案可以使用紧凑、非侵入性和简单的装置对包括儿童的受试者的哮喘控制提供客观的、连续的和临床上有用的评估。该装置可以包括可以舒适地穿戴两个星期或更长时间的防水柔性贴片。在一些实施方案中，贴片可以类似于放置在胸骨上切迹上的
Figure BDA0002899719810000021
该装置可以记录可以分析以识别咳嗽和气喘发作的呼吸音。该装置可以以包括用于评估夜间症状、运动引起的哮喘和总体哮喘控制的模式的不同的模式操作。该装置可用于客观评估哮喘控制以辅助临床治疗，以及用于诊断运动引起的哮喘的改进的方法。
事实上，本公开的一个方面涉及一种被配置为促进肺部疾病诊断和/或评估的可穿戴装置。该装置可以包括具有被配置为接触人皮肤的皮肤接触表面的柔性贴片。该装置可以包括设置在贴片上或贴片内的防水外壳。装置可以包括设置在外壳内的声传感器。声传感器可以被配置为提供传递与内部呼吸音相关联的信息的声信号。声传感器可以包括配置成感测组织振动的接触加速度计。装置可以包括设置在外壳内的非暂时性计算机可读存储介质。存储介质可以被配置为存储信息并提供对存储的信息的访问。装置可以包括设置在外壳内的一个或多个处理器。一个或多个处理器可以通过计算机程序指令来配置，以将由包括声信号的一种或多种信号传递的信息记录到存储介质上。该信息可以被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。
本公开的另一方面涉及一种被配置为促进肺部疾病诊断和/或评估的可穿戴装置。该装置可以包括柔性贴片，所述柔性贴片具有用被配置成粘附到人皮肤的低致敏性粘合剂覆盖的皮肤接触表面。该装置可以包括设置在贴片上或贴片内的防水外壳。装置可以包括设置在外壳内的声传感器。声传感器可以被配置为提供传递与内部呼吸音相关联的信息的声信号。该装置可以包括设置在外壳内的肌肉活动传感器。肌肉活动传感器可以被配置为提供传递与辅助呼吸肌的收缩相关的信息的肌肉活动信号。装置可以包括设置在外壳内的非暂时性计算机可读存储介质。存储介质可以被配置为存储信息并提供对存储的信息的访问。装置可以包括设置在外壳内的一个或多个处理器。一个或多个处理器可以通过计算机程序指令来配置，以将由包括声信号和肌肉活动信号的一种或多种信号所传递的信息记录到存储介质上。该信息可以被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。一个或多个处理器可以通过计算机程序指令来配置，以确定临床上显著的气喘的发生。该确定可以基于由声信号和肌肉活动信号所传递的信息。
本公开的另一方面涉及一种使用可穿戴装置促进肺部疾病诊断和/或评估的方法。可穿戴装置可以包括柔性贴片和防水外壳，所述柔性贴片具有用被配置成粘附到人皮肤上的低致敏性粘合剂覆盖的皮肤接触表面，所述防水外壳设置在贴片上或贴片内。所述贴片可以被配置为穿戴在受试者的胸骨上切迹附近。贴片可以被成形为类似于伸长的粘合绷带。该方法可以包括从设置在外壳内的声传感器获取声信号。声信号可以传递与内部呼吸音相关的信息。声传感器可以包括配置成感测组织振动的接触加速度计。该方法可以包括从设置在外壳内的肌肉活动传感器获取肌肉活动信号。肌肉活动信号可以传递与辅助呼吸肌收缩相关的信息。该方法可以包括将由包括声信号和肌肉活动信号的一种或多种信号所传递的信息记录在设置在外壳内的非暂时性计算机可读存储介质上。该信息可以被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。该方法可以包括确定临床上显著的气喘的发生。该确定可以基于由声信号和肌肉活动信号传递的信息。
本公开的另一方面涉及治疗肺部疾病的方法。该方法可以包括使用可穿戴装置实现对肺部疾病的诊断。该装置可以包括柔性贴片，柔性贴片具有用被配置成粘附到人皮肤的低致敏性粘合剂覆盖的皮肤接触表面。该装置可以包括设置在贴片上或贴片内的防水外壳。装置可以包括设置在外壳内的声传感器。声传感器可以被配置为提供传递与内部呼吸音相关联的信息的声信号。声传感器可以包括配置成感测组织振动的接触加速度计。装置可以包括设置在外壳内的非暂时性计算机可读存储介质。存储介质可以被配置为存储信息并提供对存储的信息的访问。装置可以包括设置在外壳内的一个或多个处理器。一个或多个处理器可以通过计算机程序指令来配置，以将由包括声信号的一种或多种信号所传递的信息记录到存储介质上。该信息可以被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。该方法可以包括施用有效改善肺部疾病的治疗剂。
参照附图(其构成本说明书的一部分)考虑以下描述和所附权利要求书，本技术的这些特征和其他特征以及特点，组件组合与结构的相关构件的操作方法和功能以及制造经济，将变得更加清楚，其中相同的附图标记表示各图中的相应组件。然而，应当明确地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在作为本发明的限制的定义。如在说明书和权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一”、“一个”和“所述”包括复数指示物。
附图说明
图1示出了根据一个或多个实施方案的被配置为使用可穿戴装置促进肺部疾病诊断和/或评估的系统。
图2示出了根据一个或多个实施方案的可穿戴装置的示例性形状因素。
图3示出了根据一个或多个实施方案的可穿戴装置在人受试者上的示例性放置。
图4示出了根据一个或多个实施方案的包括在图1的系统中的示例性处理器。
图5示出了根据一个或多个实施方案的使用可穿戴装置促进肺部疾病诊断和/或评估的方法。
图6示出了根据一个或多个实施方案的治疗肺部疾病的方法。
具体实施方式
图1示出了根据一个或多个实施方案的被配置为使用可穿戴装置102促进肺部疾病诊断和/或评估的系统100。虽然本文在哮喘的背景下描述了一些实施方案，但这并不意图是限制性的。例如，一些实施方案可用于促进肺部疾病的诊断和/或评估，所述肺部疾病包括哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺气肿、支气管炎、限制性肺部疾病、肺炎、肺不张、肺实变和/或其他肺部疾病中的一种或多种。在一些实施方案中，系统100可以包括装置102、一个或多个计算平台104和/或其他组件。
装置102可以包括柔性贴片105、外壳106和/或其他组件。在一些实施方案中，装置102可以被称为“可穿戴粘附装置”或“可穿戴粘合装置”。柔性贴片105可以包括具有被配置为接触人皮肤的皮肤接触表面的柔性贴片。在一些实施方案中，柔性贴片105可以包括伸长的形状，使人联想到典型的粘合绷带(例如，
Figure BDA0002899719810000051
)。柔性贴片105可以设定尺寸为约2厘米×6厘米。其他形状和尺寸是可以预期的，并且在本公开的范围内。例如，柔性贴片105可以被成形为V形、U形、环形或圆形(具有或不具有横向延伸部)、伸长矩形形状和/或其它形状中的一种或多种。柔性贴片105可以由柔软的、可拉伸的泡沫贴片形成。外壳106可以包括设置在贴片上或贴片内的防水外壳。这种防水性可允许受试者在仍然穿戴装置102的同时洗澡。在一些实施方案中，外壳106可以由刚性或半刚性塑料或其他材料形成以保护其内容物。图2示出了根据一个或多个实施方案的装置102的示例性形状因素。
图3示出了根据一个或多个实施方案的装置102在人受试者上的示例性布置。在一些实施方案中，柔性贴片105可以被配置为穿戴在受试者的胸骨上切迹附近。柔性贴片可跨过两个胸锁乳突(SCM)肌肉。根据具体应用的不同，柔性贴片105的穿戴位置可能不同。例如，在一些实施方案中，装置102可以穿戴在上胸骨，前部的右和/或左肺区域，后部的右和/或左肺区域，颈部，上胸部和/或其他位置。在一些实施方案中，装置102可以穿戴在前部或后部的下胸部以检测异常呼吸音，例如外周肺中的气喘、干罗音或罗音。
虽然图1中示出系统100包括单个装置102，但这并不意图是限制，因为一些实施方案可以包括多于一个的装置102。例如，在一些实施方案中，与装置102相同或类似的两个或多个装置可以被配置为位于受试者的不同位置(例如颈部和上肺)。在包括多于一个装置102的实施方案中，多个这样的装置102可以被配置为彼此之间进行通信。
在一些实施方案中，柔性贴片105的皮肤接触表面可用被配置成粘附到人皮肤的低致敏性粘合剂覆盖。这种粘附可以持续整个测量时间段(例如，一天、几天、一周、两周和/或其他持续时间)。在一些实施方案中，柔性贴片105可以包括用于将柔性贴片105固定在受试者的适当位置上的带。用于保持柔性贴片105相对于受试者的位置的其它方法是预期的，并且在本公开的范围内。
再次参考图1，外壳106(和/或柔性贴片105)可以携带、容纳和/或包围声传感器108、运动传感器110、肌肉活动传感器112、时钟114、环境温度传感器116、通信端口118、电源120、开关机构121、电子存储器122、一个或多个处理器124和/或其他组件中的一种或多种。在一些实施方案中，组件108、110、112、114、116、118、120、121、122和/或124中的一个或多个可以设置在外壳106的外部，并且作为替代可以设置在贴片105上或贴片105内或在系统100内的不同位置上。
声传感器108可以被配置为提供传递与内部呼吸音相关联的信息的声信号。根据多种实施方案，声传感器108可以包括配置成感测在空气中传播的声音的麦克风，配置成感测组织振动的接触加速度计和/或其它声传感器。接触加速度计可以提供优于一些麦克风的某些优点，包括(1)降低的环境噪声；(2)改善的信噪比，例如因为组织振动可以充当低通滤波器；(3)较小的物理尺寸，这对于儿童的可穿戴装置可能是重要的；以及(4)降低功耗和数据密度，这对于长时间监控是合乎期望的。
运动传感器110可以被配置为提供传递与受试者穿戴装置102的身体运动相关的信息的运动信号。在一些实施方案中，运动传感器110可以包括三轴加速度计和/或配置成检测运动和/或加速的其他传感器。
肌肉活动传感器112可以被配置为提供传递与受试者穿戴装置102的一个或多个肌肉的活动(例如，收缩和/或缩回)相关联的信息的肌肉活动信号。在一些实施方案中，一个或多个肌肉可以包括胸锁乳突(SCM)肌肉，其他辅助呼吸肌和/或与呼吸相关的其它肌肉。辅助呼吸肌(如SCM)的使用可以是称为“缩回”的临床体征。缩回可以是支气管收缩或气喘引起的重大痛苦的表征。在一些实施方案中，肌肉活动传感器112可以包括拉伸传感器、弯曲传感器、张力传感器、运动传感器、肌电图(EMG)传感器和/或被配置为提供与肌肉活动相关联的信号的其他传感器。在一些实施方案中，肌肉活动传感器112可以设置在贴片105的相对端。在贴片105上的设置肌肉活动传感器112的位置可以基于诸如肌肉位置的解剖信息。
时钟114可以被配置为提供传递与时间或持续时间相关联的信息的时钟信号。在一些实施方案中，时钟信号可以用于为其它信号提供时间标记。时钟信号可以传递指示装置102已经穿戴多长时间的信息。时钟信号可以传递指示一天中的时间的信息。在一些实施方案中，时钟14可用于将与气喘和/或咳嗽相关联的信息与一天中的时间相关联。在一些实施方案中，时钟114可以被配置为向某些或所有收集的数据提供时间标记，使得与不同参数相关联的数据可以被同步。
环境温度传感器116可以被配置为提供传递与环境温度(即，围绕受试者穿戴装置102的环境中的空气温度)相关联的信息的温度信号。在一些实施方案中，环境温度传感器116可以包括温度计、热电偶、热敏电阻和/或被配置为检测温度的其它传感器中的一种或多种。
通信端口118可以被配置为促进装置102的一个或多个组件、计算平台104的一个或多个组件和/或系统100的其他组件之间的通信。通信端口118可以促进有线或无线通信。通信端口118可以支持包括通用串行总线(USB)、火线和/或其他有线通信标准的一个或多个有线通信标准。通信端口118可以支持一个或多个无线通信标准，包括无线广域网(WWAN)(例如RTT、EDGE、LTE、WiMAX和/或其他WWAN标准)，无线局域网(WLAN)(例如，Wi-Fi和/或其他WLAN标准)，无线个人区域网络(WPAN)(例如，蓝牙、无线USB，ZigBee和/或其他WPAN标准)和/或其他无线通信标准。通信端口118可以包括射频识别(RFID)。
电源120可以被配置为向装置102的一个或多个组件提供电力。在一些实施方案中，电源120可以被配置为在整个测量时间段(例如，一周、两个周和/或其他持续时间)提供电力。在一些实施方案中，电源120可以是能再充电的。电源120可以包括电池、电容器和/或其他电源中的一种或多种。
开关机构121可以被配置为接通或关断装置102的一个或多个组件的电源。在一些实施方案中，装置102可以包括被配置为当装置102不使用时保护柔性贴片105的皮肤接触表面的防护盖125。开关机构121可以被配置为响应于从贴片105的皮肤接触表面移除防护盖125而启动装置102的一个或多个组件。开关机构121可以被配置为响应于不再穿戴装置102而停用装置102的一个或多个组件。作为非限制性示例，开关机构121可以包括磁开关、机械开关、基于预定义参数和/或阈值的传感器触发开关和/或其他开关机构中的一种或多种。
如上所述，装置102可以包括电子存储器122和/或处理器124。电子存储器122可以包括以电子学方法存储信息的非暂时性存储介质。本文进一步描述了电子存储器122的示例性实施方案。处理器124可以向装置102提供计算功能。结合图4描述处理器124的示例性实施方案。
计算平台104可以包括电子存储器126、一个或多个处理器128和/或其他组件。电子存储器126可以包括电子存储信息的非暂时性存储介质。电子存储器126的示例性实施方案在本文进一步描述。处理器128可以向计算平台104提供计算功能。结合图4描述处理器128的示例性实施方案。作为非限制性示例，给定的计算平台104可以包括服务器计算机，台式计算机，膝上型计算机、手持计算机、平板计算平台、上网本、智能手机和/或其他计算平台中的一种或多种。在一些实施方案中，给定的计算平台104可以是被配置为运行应用程序的移动装置，通过该应用程序，装置102可以与用户交互。这样的交互可以包括编程装置102，编程装置102控制装置102的操作模式，向装置102提供信息，从装置102接收信息和/或其他交互。
计算平台104可以包括能够与网络和/或其他计算平台交换信息的通信线路或端口。图1中的计算平台104的图示不意图限制。计算平台104可以包括多个硬件、软件和/或固件组件，它们在一起操作以提供归属于本文的功能给计算平台104。例如，计算平台104可以通过计算平台云来实现，计算平台云一起运行成为计算平台104。
在一些实施方案中，装置102、计算平台104和/或外部源130可以经由一个或多个电子通信链路可操作地链接。例如，可以至少部分地经由诸如因特网和/或其他网络之类的网络来建立这样的电子通信链路。应当理解，这并不意味着限制，并且本公开的范围包括其中装置102、计算平台104和/或外部源130可以经由一些其它通信介质可操作地链接的实施方案。
外部源130可以包括系统100之外的医疗信息的信息源、主机和/或提供者，参与系统100的外部实体和/或其他资源。在一些实施方案中，本文外部源130的功能中的一些或全部功能可以由包括在系统100中的资源提供。
电子存储器122和/或电子存储器126可以包括电子存储信息的非暂时性存储介质。电子存储器122的电子存储介质可以包括与装置102一体地(即，基本上不可移除地)提供的系统存储器中的一个或两个。电子存储器126的电子存储介质可以包括与计算平台104一体地(即，基本上不可移除地)提供的系统存储器中的一个或两个。电子存储器122和/或电子存储器126可以包括可移除地连接到装置102和/或计算平台104的可移动存储器，例如，端口(例如，USB端口、火线端口等)或驱动器(例如，磁盘驱动器等)。电子存储器122和/或电子存储器126可以包括光学可读存储介质(例如，光盘等)、磁可读存储介质(例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，EEPROM、RAM等)、固态存储介质(例如，闪存驱动器等)和/或其他电子可读存储介质中的一种或多种。电子存储器122和/或电子存储器126可以包括一个或多个虚拟存储资源(例如，云存储、虚拟专用网络和/或其他虚拟存储资源)。电子存储器122和/或电子存储器126可以存储软件算法，由包括在装置102中的一个或多个传感器传递的信息，由处理器124和/或处理器128确定的信息，从装置102接收的信息，从计算平台104接收的信息和/或使得系统100能够如本文所描述地运行的其他信息。
图4示出了根据一个或多个实施方案的包括在系统100中的示例性处理器400。处理器400可以与装置102中的处理器124和/或计算平台104中的处理器128相同或类似。处理器400可以通过计算机程序指令402来配置。计算机程序指令402可以包括记录组件404、模态控制组件406、电力管理组件408、报告供应组件410、清醒/睡眠状态确定组件412、活动级别确定组件414、不佳哮喘控制确定组件416、运动引起的哮喘确定组件418、临床上显著的气喘确定组件420、冷空气触发的哮喘加重确定组件422、通信组件424和/或其他组件中的一种或多种。
记录组件404可以被配置为记录由装置102提供的一种或多种信号所传递的信息。如上所述，这些信号可以包括由声传感器108提供的声信号、由运动传感器110提供的运动信号、由肌肉活动传感器112提供的肌肉活动信号、由时钟114提供的时钟信号、由环境温度传感器116提供的温度信号和/或其他信号中的一种或多种。信号和/或由信号传递的信息可以基于它们被获取的时间来同步。信号和/或信由信号传递的息可以基于时钟信号被时间标记。记录组件404记录的信息可以被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。记录组件404可以被配置为将信息记录到电子存储器122、电子存储器126和/或其他位置上。
模态控制组件406可以被配置为控制装置102的操作模式。在一些实施方案中，操作模式可以由用户定制。在一些实施方案中，可以从装置102的两个或更多个预编程的操作模式中选择操作模式。预编程的操作模式的示例可以包括夜间模式、运动模式、24小时模式、前/后模式和/或其他操作模式。在夜间模式中，装置102可以在白天休眠并在夜间启动。白天和夜间可以由默认时间值或用户提供的时间值来定义。在运动模式中，装置102可响应于检测到的运动水平从休眠状态起动。装置102可以在运动水平停止之后保持启动持续一段时间。持续时间可以由默认持续时间值或由用户提供的持续时间值定义。在24小时模式中，装置102可以在装置102被穿戴的所有时间期间保持启动。在前/后模式中，装置102可以在治疗前后的特定时间期间被启动。特定时间可以由特定时间值或用户提供的特定时间值来定义。
电力管理组件408可以被配置为管理可由装置102的一个或多个组件使用的电力。在一些实施方案中，电力管理组件408可以被配置为使装置102在装置102被启动和/或被穿戴的时间中的一部分期间记录信息。作为非限制性示例，装置102记录的时间的一部分可以被定义为每分钟的前十秒和/或一些其他周期性记录。在一些实施方案中，电力管理组件408可以被配置为响应于触发而开始记录。这种触发的示例可以包括以下中的一种或多种：临床上显著的气喘或咳嗽的检测、突破阈值的身体活动的检测、受试者穿戴装置102的唤醒、突破阈值的环境温度的检测、具有吸气的双边SCM肌肉的收缩和/或其他触发。
报告供应组件410可以被配置为基于在穿戴装置102时记录的信息来提供报告。报告可以包括用于传递信息的表格、图形和/或其他格式中的一种或多种。报告可能传递以下一项或多项：(1)在夜间气喘的情况下的时间量；(2)在白天气喘的情况下的时间量；(3)在气喘的情况下的睡眠时间量；(4)在气喘的情况下的白天时间量；(5)夜间咳嗽量；(6)白天咳嗽量；(7)运动期间和/或运动后的气喘发作量；(8)与气喘相关的中等-高强度身体活动(MVPA)量，(9)与暴露于寒冷环境温度相关的气喘和/或咳嗽，(10)与结合电力管理组件408描述的一个或多个触发相关的气喘和/或咳嗽，和/或其他信息。
清醒/睡眠状态确定组件412可以被配置为确定穿戴该装置的受试者是清醒还是在睡眠中。在一些实施方案中，该确定可以基于由包括在装置102中的传感器提供的运动信号、姿势信号、时钟信号和/或其它信号中的一种或多种所传递的信息。作为非限制性示例，清醒/睡眠状态确定组件412可以基于受试者是移动还是静止、受试者的身体位置或取向、受试者的姿势、是白天还是夜间和/或其他信息来确定穿戴该装置的受试者是清醒还是在睡眠中。
活动水平确定组件414可以被配置为确定穿戴该装置的受试者的当前活动水平。在一些实施方案中，该确定可以基于由包括在装置102中的传感器提供的运动信号、时钟信号和/或其它信号中的一种或多种所传递的信息。例如，活动水平确定组件414可以基于受试者移动多少、受试者的身体位置或方向、受试者的姿势、受试者计划运动的时间(例如，学校假期、体育锻炼和/或其他计划的运动)和/或其他信息来确定当前活动水平。
不佳哮喘控制确定组件416可以被配置为确定不佳哮喘控制的存在。在一些实施方案中，确定可以基于运动期间气喘的迹象。该确定可以基于由包括在装置102中的传感器提供的声信号、运动信号和/或其他信号中的一种或多种所传递的信息。在一个非限制性的说明中，不佳哮喘控制确定组件416可以通过将临床上显著的气喘与突破阈值的身体活动时间段相关联来确定不佳哮喘控制的存在。
运动引起的哮喘确定组件418可以被配置为确定运动引起的哮喘的存在。在一些实施方案中，该确定可以基于运动后气喘的迹象。该确定可以基于由包括在装置102中的传感器提供的声信号、运动信号和/或其他信号所传递的一种或多种信息。例如，运动引起的哮喘确定组件418可以通过将临床上显著的气喘与突破阈值的身体活动后的时间段相关联来确定运动引起的哮喘的存在。
临床上显著的气喘确定组件420可以被配置为确定临床上显著的气喘的发作。该确定基于由包括在装置102中的传感器提供的声信号、肌肉活动信号和/或其它信号所传递的一种或多种信息。本领域技术人员将认识到，临床上显著的气喘不同于通常的气喘。例如，儿童可能频繁气喘，但可能并不是所有这些气喘是在临床上显著的。在一些实施方案中，临床上显著的气喘确定组件420可以通过在个别呼吸周期的情况下将气喘发作(例如，基于声信号)与双侧胸锁乳突(SCM)肌肉的收缩相关联(例如，基于肌肉)来确定临床上显著的气喘的发生。
冷空气触发的哮喘加重确定组件422可以被配置为确定冷空气触发的哮喘加重的存在。该确定可以基于由包括在装置102中的传感器所提供的声信号、温度信号和/或其他信号中的一种或多种所传递的信息。根据一些实施方案，冷空气触发的哮喘加重确定组件422可以通过将气喘和/或咳嗽的时间段与受试者穿戴装置102处于具有突破阈值的环境温度的环境中的时间段相关联来确定冷空气触发的哮喘加重的存在。
通信组件424可以被配置为促进装置102、计算平台104和/或系统100的其他组件中的一个或多个之间的通信。根据一些实施方案，通信组件424可以使得给定的计算平台104的用户能对存储在装置102中的信息进行访问。通信组件424可允许给定计算平台102的用户对装置102的操作模式进行编程。通信组件424可以便于用户通过在给定的计算平台104上运行的移动应用程序与装置102进行交互。
处理器400可以被配置为在系统100(例如，在装置102和/或计算平台104)中提供信息处理能力。因此，处理器400可以包括数字处理器、模拟处理器、被设计处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子处理信息的其它机构中的一种或多种。尽管图4中示出了作为单个实体的处理器400，但这仅用于说明目的。在一些实施方案中，处理器400可以包括多个处理单元。这些处理单元可以物理上位于相同的装置内(例如，在装置102和/或计算平台104中)，或者处理器400可以表示协调操作的多个装置(例如，装置102和/或计算平台104)的处理功能。处理器可以被配置为执行计算机程序指令402中的组件(包括组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424中的一个或多个)和/或其他组件中的一个或多个。处理器400可以被配置为通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的一些组合；和/或用于配置处理器400上的处理能力的其他机制来执行组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424和/或其他组件中的一个或多个。如本文所使用的，术语“组件”可以指执行归属于计算机程序指令202的给定组件的功能的任何组件或组件集合。在执行处理器可读指令、处理器可读指令期间，这可以包括一个或多个物理处理器、电路、硬件、存储介质和/或任何其它组件。
应当理解，尽管图1中示出了作为在单个处理单元内实现的组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422和424，但在处理器400包括多个处理单元的实施方案中，组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422和/或424中的一个或多个可以从其他组件远程实现。由下面描述的不同组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422和/或424提供的功能的描述是为了说明的目的，并不意图限制，如组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422和/或424中的任何一个可以提供比所描述的更多或更少的功能。例如，可以去除组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422和/或424中的一个或多个，并且其功能的一些或全部可以由组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、414、416、418、420、422和/或424中的其他组件提供。作为另一个例子，处理器400可以被配置为执行一个或多个附加的计算机程序指令组件，该一个或多个附加的计算机程序指令组件可以执行下面归属于组件404、406、408、410、412、414、416、418、420、422和/或424中的一个的功能中的一些或全部功能。
图5和图6分别示出了根据一个或多个实施方案的方法500和方法600，每个方法与装置102相关联。下面给出的方法500和方法600的操作旨在是说明性的。在一些实施方案中，方法500和/或方法600可以在未描述的一个或多个附加操作的情况下和/或在没有所讨论的操作中的一个或多个的情况下完成。另外，方法500和/或方法600的操作的顺序在图5和图6中示出，但并不是限制性的。
在一些实施方案中，方法500和/或方法600的一个或多个操作可以在一个或多个处理装置(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路，状态机和/或用于电子处理信息的其他机制)中实施。一个或多个处理装置可以包括响应于电子地存储在电子存储介质上的指令而执行方法500和/或方法600的一些或全部操作的一个或多个装置。一个或多个处理装置可以包括通过硬件、固件和/或软件配置的一个或多个装置，以被专门设计用于执行方法500和/或方法600的操作中的一个或多个。
图5所示的方法500是用于使用根据一个或多个实施方案所述的可穿戴装置(例如，装置102)促进肺部疾病的诊断和/或评估。所述可穿戴装置可以包括柔性贴片和防水外壳，所述柔性贴片具有用被配置成粘附到人皮肤上的低致敏性粘合剂覆盖的皮肤接触表面，所述防水外壳布置在所述贴片上或所述贴片内。贴片可以被配置为穿戴在受试者的胸骨上切迹附近。贴片可以成形为类似于伸长的粘合绷带。
在操作502，可以从声传感器(例如，声传感器108)获取声信号。声传感器可以设置在可穿戴装置的外壳内。声信号可以传递与内部呼吸音相关联的信息。声传感器可以包括被配置为感测组织振动的接触加速计。在一些实施方案中，操作502可以由被配置为执行与记录组件404相同或类似的记录组件的处理器执行。
在操作504，可以从肌肉活动传感器(例如肌肉活动传感器112)获取肌肉活动信号。肌肉活动传感器可以设置在可穿戴装置的外壳内。肌肉活动信号可以传递与穿着可穿戴装置的受试者的胸锁乳突(SCM)肌肉的收缩相关的信息。在一些实施方案中，操作504可以由被配置为执行与记录组件404相同或类似的记录组件的处理器执行。
在操作506，可将由一种或多种信号(包括声信号和肌肉活动信号)所传递的信息记录在非暂时性计算机可读存储介质上。非暂时性计算机可读存储介质可以设置在可穿戴装置的外壳内。该信息可以被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。在一些实施方案中，操作506可以由被配置为执行与记录组件404相同或相似的记录组件的处理器执行。
在操作508，可以确定临床上显著气喘的发生。该确定可以基于由声信号和肌肉活动信号传递的信息。在一些实施方案中，操作508可以由配置成执行与临床上显著气喘确定组件420相同或类似的临床上显著气喘确定组件的处理器执行。
根据一个或多个实施方案，图6所示的方法600是用于治疗肺部疾病的。
在操作602，可以使用可穿戴装置和/或基于通过可穿戴装置获取的信息来实现对肺部疾病的诊断。在一些实施方案中，可穿戴装置可以包括以下中的一种或多种：柔性贴片，其具有用被配置成粘附到人皮肤的低致敏性粘合剂覆盖的皮肤接触表面；设置在贴片上或贴片内的防水外壳；设置在所述外壳内的声传感器，所述声传感器被配置为提供传递与内部呼吸音相关的信息的声信号，其中所述声传感器是被配置为感测组织振动的接触加速度计；布置在所述外壳内的非暂时性计算机可读存储介质，所述存储介质被配置为存储信息并使得能访问所存储的信息；以及设置在所述外壳内的一个或多个处理器，所述一个或多个处理器通过计算机程序指令配置以将由包括所述声信号的一种或多种信号所传递的信息记录到所述存储介质上，所述信息可被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。
在操作604，可以施用有效改善肺部疾病的治疗剂。治疗剂的实例可包括有效改善哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肺气肿、支气管炎、限制性肺部疾病、肺炎、肺不张、肺实变和/或其他肺部疾病中的一种或多种的一种或多种治疗剂。
尽管为了说明的目的，目前的技术已经基于目前被认为是最实际和优选的实施方案被详细描述，但是应当理解，这样的细节仅仅是为了说明的目的并且技术不限于所公开的实施方案，但是相反，其旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等效配置。例如，应当理解，在可能的范围内，本技术预期任何实施方案的一个或多个特征可以与任何其他实施方案的一个或多个特征组合。

Claims (17)

1.一种被配置为促进肺部疾病的诊断和/或评估的可穿戴装置，所述装置包括：
柔性贴片，其具有被配置为接触人皮肤的皮肤接触表面；
防水外壳，其设置在所述贴片上或所述贴片内；
声传感器，其设置在所述外壳内，所述声传感器被配置为提供传递与内部呼吸音相关的信息的声信号，其中所述声传感器是被配置成感测组织振动的接触加速度计；
非暂时性计算机可读存储介质，其布置在所述外壳内，所述存储介质被配置为存储信息并使得能访问所存储的信息；以及
一个或多个处理器，其设置在所述外壳内，所述一个或多个处理器通过计算机程序指令配置以：
将由所述声信号传递的信息记录到所述存储介质上，所述信息能被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。
2.根据权利要求1所述的装置，其还包括设置在所述外壳内的电源，所述电源被配置为向所述装置的一个或多个组件提供电力。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述电源被配置为提供电力持续超过两周。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述电源被配置为在测量时间段内提供电力，然后被替换或充电。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个处理器进一步通过计算机程序指令配置，以使所述装置在所述装置被启动期间的时间的一部分期间记录信息。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述装置记录期间的所述时间的所述部分被定义为每分钟的前十秒。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个处理器进一步通过计算机程序指令配置，以基于在所述装置被穿戴时记录的信息来提供报告，所述报告包括表或图表中的一者或两者，所述表或图表传递下列中的一种或多种：
(1)在夜间气喘的情况下的时间的量；
(2)在白天气喘的情况下的时间的量；
(3)在气喘的情况下的睡眠时间的量；
(4)在气喘的情况下的白天时间的量；
(5)夜间咳嗽的量；
(6)白天咳嗽的量；
(7)运动期间和/或运动后的气喘发作的量；或
(8)与气喘相关的中等-高强度身体活动(MVPA)的量。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个处理器进一步由计算机程序指令配置以控制所述装置的操作模式，所述操作模式是从所述装置的三个预编程操作模式中选择的。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述三个预编程操作模式包括：
(1)夜间模式，其中所述装置在白天处于休眠状态，在夜间处于激活状态，其中白天和夜间由默认时间值或用户提供的时间值定义；
(2)运动模式，其中所述装置根据检测到的运动水平从休眠状态激活，并在运动水平停止后的一段持续时间内保持激活状态，该持续时间由默认持续时间值或用户提供的持续时间值定义；和
(3)之前/之后的模式，其中在治疗之前和之后的特定时间激活所述装置，所述特定时间由特定时间值或用户提供的特定时间值定义。
10.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含安置在所述外壳内的通信端口，所述通信端口经配置以促进所述装置的一个或多个组件与在物理上分离且不同于所述装置的计算平台之间的通信。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述通信端口被配置用于经由网络与所述计算平台进行通信。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述通信端口被配置用于蓝牙或蜂窝通信。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述一个或多个处理器和/或所述计算平台被配置为自动分析由所述声信号传达的信息，以识别所述气喘或咳嗽发作中的一种或两种，并响应于所述识别将所述气喘或咳嗽发作中的所述一种或两种的迹象传达为具有临床意义的发作。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述计算平台包括一个或多个云计算平台。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述一个或多个处理器和/或所述计算平台包括智能软件计算机程序指令，所述智能软件计算机程序指令被配置为自动分析由所述声信号传达的信息。
16.根据权利要求1所述的装置，进一步包括肌肉活动传感器，所述肌肉活动传感器被配置为提供传递与受试者的胸锁乳突肌的收缩相关的信息的肌肉活动信号，其中所述肌肉活动传感器的部分安置在所述柔性贴片的相对端处；
其中，所述一个或多个处理器进一步由计算机程序指令配置，以确定是否存在由气喘指示的哮喘控制不佳，所述气喘是与体育活动的时间段相关的，该确定是基于所述声音信号和所述肌肉活动信号传达的信息。
17.一种被配置为促进肺部疾病的诊断和/或评估的可穿戴装置，所述装置包括：
柔性贴片，其具有被配置为接触人皮肤的皮肤接触表面；
防水外壳，其设置在所述贴片上或所述贴片内；
声传感器，其设置在所述外壳内，所述声传感器被配置为提供传递与内部呼吸音相关的信息的声信号，其中所述声传感器是被配置成感测组织振动的接触加速度计；
非暂时性计算机可读存储介质，其布置在所述外壳内，所述存储介质被配置为存储信息并使得能访问所存储的信息；以及
一个或多个处理器，其设置在所述外壳内，所述一个或多个处理器通过计算机程序指令配置以：
将由所述声信号传递的信息记录到所述存储介质上，所述信息能被分析以识别气喘或咳嗽发作中的一者或两者。
将声音信号传达的信息记录到存储介质上，该信息可进行分析以识别喘息或咳嗽发作中的一者或两者；
电源，其被配置为在测量时间段内提供电力，然后被替换或充电；和
通信端口，其布置在所述外壳内，所述通信端口被配置为促进所述装置的一个或多个组件与在物理上分离且不同于所述装置的计算平台之间的通信；
其中：
通信端口被配置用于蓝牙或蜂窝通信；
所述一个或多个处理器和/或计算平台被配置为自动分析由声信号传达的信息，以识别气喘或咳嗽发作中的一种或两种，并且响应于所述识别将所述气喘或咳嗽发作中的所述一种或两种的迹象传达为具有临床意义的发作；
所述计算平台包括一或多个云计算平台和/或一或多个物理计算机；以及
所述一个或多个处理器和/或计算平台包括智能软件计算机程序指令，该智能软件计算机程序指令被配置为自动分析由所述声信号传达的信息。
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