CN113164053A - 用于生物阻抗身体组成测量的系统及方法 - Google Patents

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CN113164053A CN201980077821.6A CN201980077821A CN113164053A CN 113164053 A CN113164053 A CN 113164053A CN 201980077821 A CN201980077821 A CN 201980077821A CN 113164053 A CN113164053 A CN 113164053A
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patient
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利柔·伊利亚
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Abstract

提供了一种系统，用于测量一患者的至少一身体区段中的身体组成，所述系统包括：数个接触组件，每个接触组件包括用于接触所述患者的一身体的数个电极，每个接触组件与一各自的唯一位址相关联，其中所述数个接触组件是彼此分开的，以及独立地可被定位在所述患者的身体的数个不同的位置上；至少一个多导线汇流排，其中每个多导线汇流排被连接到至少两个接触组件的电极；及一控制器，使用所述各自的唯一位址，选择被一个共同的多导线汇流排连接的一第一对的接触组件，获得至少一阻抗测量值，所述至少一阻抗测量值指示位在所述第一对的接触组件之间的一第一身体区段的阻抗，以及提供所述至少一阻抗测量值，用于所述第一身体区段的身体组成的估算。

Description

用于生物阻抗身体组成测量的系统及方法
对相关申请的交叉引用
本申请自申请日为2018年11月5日的美国临时专利申请第62/755,650号请求优先权，上述申请的内容通过引用以其整体被并入本文中。
技术领域与背景技术
本发明，在其一些实施例中，涉及身体组成测量，及更特定地但非排除性地，涉及用于使用阻抗测量的身体组成测量的系统及方法。
身体组成测量对于举例而言，在各种临床条件中评估营养状态及/或身体健康，是一种有价值的工具。
最常用的评估活体内的身体组成的方法是双能X射线吸收法(DXA)，计算机断层扫描(CT)、和磁共振成像(MRI)。虽然这些造像方法在测量身体组成上是准确的，它们的实际使用(例如，对于常规测量)是受限的，举例而言，因为高花费、执行测量所需的大量时间(例如，获取磁共振影像的时间)，与在计算机断层扫描及/或双能X射线吸收法中的辐射暴露而是受限的。因此，低花费、快速且不让患者暴露于辐射的生物电阻抗测量，越发地被应用于患者的监测及在重症监护病房中用于营养管理及患者的肌肉质量及水分状态的控制。
发明内容
根据一个第一面向，提供了一种系统，用于测量一患者的至少一身体区段中的身体组成，所述系统包括：数个接触组件，每个接触组件包括用于接触所述患者的一身体的数个电极，每个接触组件与一各自的唯一位址相关联，其中所述数个接触组件是彼此分开的，以及独立地可被定位在所述患者的身体的数个不同的位置上；至少一个多导线汇流排，其中每个多导线汇流排被连接到至少两个接触组件的电极；一控制器，使用所述各自的唯一位址，选择被一个共同的多导线汇流排连接的一第一对的接触组件，获得至少一阻抗测量值，所述至少一阻抗测量值指示位在所述第一对的接触组件之间的一第一身体区段的阻抗，以及提供所述至少一阻抗测量值，用于所述第一身体区段的身体组成的估算。
根据一个第二面向，提供了一种测量一患者的至少一身体区段中的身体组成的方法，包括以下步骤：通过传输数个指令，所述数个指令指示一唯一位址及指派作为在一共同的多导线汇流排上的所述对应第一对的接触组件的数个电流及/或感测元件，挑选由一共同的多导线汇流排连接的数个接触组件的一第一对的接触组件，其中每个接触组件包括数个电极，用于接触所述患者的一身体，每个接触组件与一各自的唯一位址相关联，其中所述数个接触组件是彼此分开的，以及独立地可被定位在所述患者的身体的数个不同的位置上；使用所述第一对的接触组件的数个电极获取至少一个阻抗测量值，其中所述至少一个阻抗测量值指示位在所述第一对的接触组件之间的一第一身体区段的阻抗；及提供所述至少一个阻抗测量值，用于所述第一身体区段的身体组成的估算。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，由所述控制器输出的所述数个位址指令将所述对应的电极的运作界定为一电流载体或电压感测器及/或指定所述组件的运作类型。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述身体组成的估算包括：肌肉质量的一估算。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述数个接触组件中的每个各自的接触组件包括：沿着所述各自的接触组件的一长轴被排列的三个电极，其中及所述控制器操作所述第一对中的每个接触组件的一中间电极，用于电流的传输，及操作所述第一对中的每个接触组件的一向内电极，用于电压测量。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述数个接触组件及所述多导线汇流排被整合入一单一弹性条带，对所述单一弹性条带，所述位址整合了指派。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，一单一主要多导线汇流排连接在所述控制器及所述数个接触组件中的每一者之间。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述数个电极中的各者与一各自的电极组件联系，所述各自的电极组件具有一各自的唯一位址，及所述控制器通过将每个电极组件定址，而选择不同的数个接触组件的各自的电极组件的一对电极。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，至少一些电极是被附着到一套筒，所述套筒被设计以供被安装在一身体部位上，所述套筒具有一双重壁，所述双重壁在当中具有被设计用以膨胀的一管腔，其中所述套筒是经由一多导线汇流排被连接至所述控制器，其中在使用中，所述套筒为了在所述数个电极与所述身体部位之间引入基本相等的接触压力而被膨胀，其中一3D地图通过自多个感测条带及/或数个感测器收集数据而被形成，所述数个感测器是被镶嵌在被施用在所述身体部位上的所述套筒中。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，数个多电极条带是通过一黏着剂被安装在一身体部位上，所述多电极条带的输出用于所述身体部位的3D阻抗建图及/或建模，而指示所述身体部位的一肌肉质量。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述控制器反复地选择所述数个接触组件中被一共同的多导线汇流排连接的一第二对的接触组件，以及通过使用所述第二对的接触组件的数个电极测量阻抗而收集至少一个阻抗测量值，所述至少一个阻抗测量值指示位在所述第二对的接触组件之间的一第二身体区段的阻抗，以及提供所述至少一个阻抗测量值，用于估算所述第二身体区段的身体组成，包括肌肉质量及/或无脂肪质量。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述第一对的接触组件的至少一接触组件是被定位在所述第二对的接触组件之间，及所述第一对的接触组件及所述第二对的接触组件连接到所述共同的多导线汇流排。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述第一对的接触组件的所述至少一接触组件是被定位在所述第二对的接触组件之间，且数个对应的电极在所述至少一阻抗测量时是不被选择的且不被启动的，所述阻抗测量是对位于所述第二对的接触组件之间的所述各自的身体区段执行。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述第二对的接触组件中的一者是选自所述第一对的接触组件。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述系统进一步包括：数个生物感测器，每个生物感测器与一各自的唯一位址相关联，所述数个生物感测器连接到所述至少一个多导线汇流排，所述至少一个多导线汇流排连接到数个电极，其中所述控制器通过在所述至少一个多导线汇流排上传输一特定的唯一位址而操作所述数个生物感测器及所述数个电极。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述数个生物感测器是选自于由：压力感测器、温度感测器、脉搏感测器、声音感测器及皮肤电导率感测器所组成的群组。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述第一对及第二对的接触组件中的每个接触组件包括沿着一长轴被排列的三个电极，所述控制器使用所述第一对及第二对的接触组件中的每个接触组件的一中间电极注入及接收电流，且所述控制器使用第一对及第二对的接触组件的数个向内电极测量电压。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述系统进一步包括：一体内管，用于插入所述患者的身体的一管腔中，所述体内管被耦合到至少一接触组件，每个接触组件包括数个电极，用于接触所述患者的身体的一内表面，并且与一各自的唯一位址相关联，其中至少一个多导线汇流排被连接到所述体内管的至少一接触组件及连接到被放置在所述患者的身体外部的至少一接触组件，所述第一对的接触组件包括所述体内管的所述至少一接触组件及被放置在所述患者的身体外部的一接触组件，其中所述数个电极中的至少一些被个别地直接连接到所述控制器，而非经由所述位址体系。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述体内管是选自由下述组成的群组：气管内管(endotracheal tube,ETT)、喂食管及鼻胃管(naso-gastric tube,NG)。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，由所述第一对的接触组件的数个电极执行的至少一个阻抗测量指示至少一肺脏的身体组成。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述控制器在所述第一对及第二对的接触组件之间反复切换，以监测所述第一身体区段在一时间区间的一第一的数个阻抗测量值，及监测所述第二身体区段在所述时间区间的一第二的数个阻抗测量值。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述系统进一步包括：一处理器，所述处理器执行代码，用于在一图形使用者界面(graphica user interface,GUI)中，基于实时的第一及第二的多个阻抗测量值，呈现及动态更新所述第一及第二身体区段的身体组成。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述处理器执行代码，用于呈现所述身体组成，所述身体组成包括：所述第一及第二身体区段的无脂肪质量(fat freemass,FFM)、肌肉质量及/或水分状态，所述第一及第二身体区段对应于描绘所述第一及第二身体区段的位置的一身体地图。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述图形使用者界面，以沿着一系列的不同身体组成的一指标，呈现所述第一及第二身体区段的所述身体组成。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述系统进一步包括：分析所述第一及第二的数个阻抗测量值，以预测所述第一及第二身体区段的至少一者的作为14级量尺的所述身体组成何时达到一临床上显着的目标，并产生一警示，指示所述预测。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述系统进一步包括：被存储在一存储器上的代码，且可被执行以经由一人工智能(AI)模型形成一结合关联分析，所述人工智能模型将食物摄取与获得自数个身体部位感测器的肌肉质量的一流失结合，其中所述分析结果被用于最佳化地管理所述患者的喂食泵浦/营养成分，以保存或重新获得肌肉质量及/或所需的水分状态。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述临床上显着的目标是选自于由脱水，及液体过载及无脂肪质量组成的群组。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述身体组成是选自于由下述组成的群组：脂肪含量、水肿、水含量、电解质含量及病理状态。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，对于所述第一对及第二对的接触组件中的各者，所述控制器以数个不同的频率测量阻抗，及进一步包括：执行代码的一处理器，用于使用一线性梯度测量值，基于所述数个不同频率及通过数个感测器收集的数据，为所述第一及第二身体区段产生及呈现一3D地图。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述方法进一步包括：从连接到被连接的所述多导线汇流排的至少一个其它的生物感测器获得输出，以及将所述阻抗测量值与所述至少一个其它的生物感测器的所述输出结合，并将所述阻抗测量值与所述至少一个其它的生物感测器的所述输出一同呈现。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，被收集的数据使得被检视的所述身体部位能够进行3D建模。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述方法进一步包括：提供整合患者状态信息的一图形使用者界面，所述患者状态信息包括身体组成的所述估算。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，所述身体组成的所述估算包括肌肉质量及/或水分状态。
在所述第一及第二面向的一进一步的实施形式中，身体组成的估算包括每个身体区段的一肌肉变化量，以及所述控制器计算供给每个各自的身体区段的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的一量值，基于一关连数据集，所述关连数据集建立肌肉质量变化与施予患者的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的量的关联，并且所述控制器产生数个指令，用于根据供给所述数个身体区段的各者的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的所述量值的一聚合，通过一喂食泵浦喂食所述患者而被落实。
除非另外定义，在本文中使用的所有技术及/或科学术语与本发明所属领域中的一般技术人员所通常理解者具有相同的意义。虽然与本文中所描述者类似或等同的方法及材料可以被用于本发明的实施例的实施或测试中，示例性的方法及/或材料在下文中被描述。在冲突的情况下，本专利说明书，包括定义，将占有主导地位。此外，所述材料、方法及示例仅是例示性的及并不意在必然是限制性的。
附图说明
本发明的一些实施例在本文中仅作为示例，参考随附的附图而被描述。现在详细参考附图，需要强调的是，所展示的特定细节是以示例性的方式及为了本发明的实施例的例示性讨论的目的而被展示。在此方面，连同附图的描述使得本发明的数个实施例可以如何被实行对本领域的一般技术人员成为明显的。
在附图中：
图1是根据本发明的一些实施例的，一系统的一示意图，所述系统用于通过选择性地启动由一多导线汇流排连接的多个接触组件中的一特定接触组件而测量一患者的一个或更多个身体部位中的身体组成；
图2是根据本发明的一些实施例的，一以计算机实施的方法的一流程图，所述方法用于选择性地启动由一汇流排连接的多个接触组件中的一特定接触组件的数个电极；
图3是根据本发明的一些实施例的一示意图，描绘一可定址的电极组件的一示例性结构；
图4是根据本发明的一些实施例的，耦合到相同的多导线汇流排的两个接触组件的一示例性实施的示意图；
图5是根据本发明的一些实施例的，描绘数个被放置的接触组件的一示意图，所述数个被放置的接触组件可独立地经由一共同的多导线汇流排定址，用于监测一患者的多个身体区段；
图6是根据本发明的一些实施例的，基于参考图5而被描述的设置的一示意图，所述设置包括一额外的接触组件，所述额外的接触组件在其上具有数个电极，为阻抗的测量而被定位，用于心输出量的估算；
图7是根据本发明的一些实施例的，基于参考图6(及图5)而被描述的设置的一示意图，所述设置除了如在图5及图6中定位在所述患者的身体的右侧的所述数个接触组件之外，包括位在所述患者的身体的左侧的数个额外的接触组件；
图8是根据本发明的一些实施例的，一结构的一示意图，在所述结构中，每个接触组件是经由一个别缆线连接到一主多导线汇流排；
图9是根据本发明的一些实施例的，一结构的示意图，在所述结构中，每个电极是经由一个别缆线连接到一主多导线汇流排；
图10是根据本发明的一些实施例的一示意图，描绘一示例性接触组件，所述示例性接触组件被放置得与一患者的一皮肤接触，用于测量包括组织的一身体区段的阻抗；
图11是帮助理解本发明的一些实施例的一示意图，描绘一全身区段的一测量及一腿部区段的一测量的一示例；
图12包括一全身测量及一身体区段的比高利图，以帮助了解对身体区段测得的阻抗相较于对全身测得的阻抗的改进的准确度；
图13是根据本发明的一些实施例的一示意图，描述用于感测多个身体区段的多个接触组件的数个电极的选择性启动的一程序；
图14包括一些示例性BIS等式，根据本发明的一些实施例；
图15包括用于计算数个示例性健康参数的一些示例性等式，根据本发明的一些实施例；
图16是根据本发明的一些实施例的一示意图，描绘基于数个身体区段的经分析阻抗测量值的示例性呈现；
图17是根据本发明的一些实施例的，多个身体区段的阻抗数据的一示例性呈现的一示意图；及
图18包括在具有数个电极的一可膨胀套筒中的患者的足部的一横截面的一示意图，以及具有在数个导线条带上的数个电极的足部的一横截面的一示意图，根据本发明的一些实施例。
具体实施方式
本发明，在其一些实施例中，涉及身体组成测量，及更特定地但非排除性地，涉及用于使用阻抗测量的身体组成测量。
本发明的一些实施例的一个面向涉及用于获得一患者的一个或更多个身体区段中的数个阻抗测量值，举例而言，用于估计及/或测量及/或床边监测(bed sidemontioring)各自的身体区段的身体组成的系统、方法，一设备及/或代码指令(例如，存储在一存储器上及可由(数个)硬件处理器执行的代码指令)，临床研究已显示，阻抗数据及患者的身体部位的其它感测数据形成了肌肉质量及水分状态的一清楚指标。
所述信息可以对指派给被治疗的患者，导致最佳化的康复的养分摄入进行闭环控制。所述患者可以基于所述身体组成被诊断，治疗可以基于所述身体组成被计划，及/或所述患者可以基于所述身体组成被治疗。提供了接触组件。被设计用于放置在所述患者上，优选地在所述患者的皮肤上的所述数个接触组件，包括多个电极，用于接触所述患者的身体。所述数个接触组件是分离的结构，除了将两个或更多个接触组件连接到一控制器的一多导线汇流排外，不必然被连接到彼此。每个接触组件可以被独立地放置在所述患者的身体的不同位置上。所述汇流排是弹性的，被设计以为每个接触组件提供移动的自由，使得所述数个接触组件可以被定位在数个分离的位置，用于数个不同的身体区段的监测。每个接触组件及/或每个接触组件的每个电极是被与一唯一位址相关联。所述控制器经由所述各自的接触组件及/或汇流排的一各自的唯一位址(例如，经由一位址解码回路)，在连接到多个(至少两个)接触组件的一汇流排上配发数个指令，用于所述数个电极(例如，作为电流注入器、电流接收器、阳极、阴极及/或电压感测器)的运作。所述控制器使用所述各自的唯一位址配发数个指令，用于操作一对被选定的，通过一共同的多导线汇流排连接的数个接触组件，获得指示位在所述接触组件对之间的一身体区段的阻抗的一个或更多个阻抗测量值，以及提供所述阻抗测量值，用于估算所述身体区段的身体组成。所述控制器可以依序地及/或反复地启动不同对的接触组件，用于电流注入及测量不同的数个身体区段的阻抗，举例而言，用于实施监测。所述方法使得被检视的身体部位能够具有两个电流注入电极，及在它们之间有两个电压感测电极，这是阻抗感测的期望的4电极方式。
可选地，每个各自的接触组件包括沿着所述各自的接触组件的一长轴被排列的三个电极。所述控制器操作所述接触组件对的每个接触组件的一中间电极，用于注入所述电流，及如所述地操作所述接触组件对的每个接触组件的一向内电极用于电压测量。
如本文中所使用地，向内电极一词意指所述接触组件对的最靠近彼此的所述数个电极。举例而言，对于被放置在脚踝及胸部上的一对接触组件而言，脚踝的接触组件的所述向内电极是最接近胸部的电极，且胸部的接触组件的所述向内电极是最接近脚踝的电极。
在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，涉及减少用于测量不同身体区段的阻抗的缆线及/或导线的一数量的技术问题。在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，通过下述来处理该技术问题：所述数个接触组件的结构，所述接触组件在其上具有沿着所述接触组件的一长轴被定位的三个电极、所述控制器操作所述中间电极作为一电流注入器及/或电流收集器，及操作所述数个向内电极作为电压感测器。一特定的接触组件可以被用以测量两个相邻区段的阻抗，举例而言，对于被放置在身体的躯干上的一接触组件，所述中间电极是为电流被运作，及面向腿部的末端电极是为感测腿部区段的电压被运作，且在另一侧面向头部的电极是为感测一上半身区段的电压被运作。
所述接触组件(包括沿着一条线的，三个一组的电极排列，用于施加电流及测量被施加的电流的电压)的结构使得通过小数量的导线监测位于所述接触组件的一个方向的(数个)身体区段，及位于相同的接触组件的一相反方向的(数个)其它身体区段的阻抗能够进行。举例而言，对于被定位在臀部上的一接触组件，是对于自臀部朝向脚踝的数个身体区段，及自臀部向头部的其它数个身体区段。可以使用被连接到一共同的汇流排的接触组件的3个电极，而非4个独立的电极，每个电极使用标准程序被连接到其自己的缆线对。
在本文中被描述的结构允许将所述数个接触组件(亦即，所述数个接触组件上的数个电极)定位在所述患者的身体上的任何位置。在数个汇流排上的小数量的(例如，一个、两个或更多个)导线连接所述多个接触组件，通过定址而使任何选定的接触组件对之间的数个身体区段的监测能够进行，因此避免对每个感测器或电极的(数个)个别导线的需求。
在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，涉及改进一患者的数个身体区段的阻抗的测量。在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，通过下述来处理该技术问题：所述数个接触组件的结构，所述接触组件在其上具有沿着所述接触组件的一长轴被定位的三个电极、所述控制器操作所述中间电极作为一电流注入器及/或电流收集器，及操作所述数个向内电极作为电压感测器。既然所述电流通过所述接触组件对的所述数个中间电极之间，由所述接触组件对的所述数个内电极测量的电压更准确地测量随着所述电流在前往所述数个中间电极或自所述数个中间电极出来的途中通过所述数个内电极时，由所述电流本身所导致的电压降低。
在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，涉及改进一患者的数个身体部位的生物电阻抗测量的准确度的技术问题。举例而言，用于监测患者，比如在重症监护病房(ICU)中的患者，所述患者可能处在举例而言，内出血及/或水肿的风险之下。这样的患者可以使用生物电阻抗测量被监测。生物电阻抗正快速成为健康状态的一被接受的指标，举例而言，以侦测当前的身体组成，监测身体组成的趋势(例如，变得更差或更好)，及/或预测进一步的身体组成。每组三个一组的3的元件包括一解码器，数个开关电极及放大器，最后一个是在所述特定的电极被指定为一电压感测电极时被启动。被加上的所述放大器将允许较低的被注入电流的使用，这在临床上总是可欲的，而不牺牲良好的S/N。
(例如，在ICU中)用于身体组成的测量的生物电阻抗分析可以使用生物电阻抗向量分析(BIVA)被执行。举例而言，重复的BIVA水分测量可以在ICU患者中侦测＞2公升的液体积蓄或液体平衡。(例如，在ICU中的患者中的)无脂肪质量流失与具慢性病的患者的更差的预后相关。在入住重症监护病房时的无脂肪质量与28天死亡率之间的关联是一个指标。在ICU人口中，已知具有快速液体转移，相位角对28天死亡率可以是有预测力的。所收集的感测数据将允许对患者的养分摄入进行闭环最佳化控制，所述闭环最佳化控制已在患者的较快的康复中被展示。
在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，改善用于一患者的(数个)身体部位的身体组成的测量的生物电阻抗分析科技。所述改善，至少部分地，来自于选择在对应的数个接触组件(可以包括分开并沿着一长轴的三个电极的一排列)上的特定的数个电极，所述特定的数个电极提供对应的(数个)身体部位的阻抗的数个测量值。数个电极可以根据它们的各自的位址被选择。当每个身体段落的所述区段通过所述数个可定址的电极被选择时，可以使用一相对小数量的导线。所述数个导线(金属层或碳基层，比如石墨烯)可以被安装或沉积在弹性PCB比如Kapton(由Dupont制)的一条带上，作为一替代，可以使用一多导线缆线。相对地，现存的系统及方法为(用于在一特定位置的一点测量的)每个电极使用一条导线，这导致布线的复杂性，由于所需的大量导线而使测量超过一小数量的位置的阻抗是不实际的，及/或导致由大量的导线产生的干扰所创造的，信号之间的干扰。
虽然无脂肪质量(FFM)含有身体中几乎所有的水及导电电解质，且无脂肪质量含水量是固定的，其它系统及方法所根据的基础假设是，身体(例如，肢体及躯干)被视为一单一导电圆柱体，及数个主要截面积之间的关系保持相同。这对举例而言，老年人口而言并无相关性，因为随着老化，无脂肪质量的减少及脂肪组织自肢体至躯干的重新分布导致所述肢体的导电体积(圆柱体)的更窄的直径。为了在生物阻抗身体组成测量中达成改进的准确度，每个圆柱体(亦即，身体部位，举例而言，肢体及/或躯干)通过在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施被独立测量(例如，分段测量)。所述数个身体区段的重建可以一更容易的GUI色彩编码，举例而言，蓝色代表高水分水平及其它颜色比如红色代表脱水的身体区段。
在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，改进基于所述数个生物电阻抗测量值的治疗一患者的过程。身体组织的水分及/或电解质含量在照顾一患者及/或计划一患者的治疗时具有临床上的重要性。它们指示举例而言，脱水、脂肪含量、水肿及其它病理状态指标。脂肪、细胞边界及水电解质直接影响被检视的组织的电阻抗。因此，电导率的测量越发地被用作患者健康参数的一指标。所提供的改进是至少基于使用相对少的导线监测所述患者的多个不同的身体参数的能力。被监测的数据可以(例如，在一GUI中)被呈现，被分析作为一警示的指标，及/或被用以预测所述患者的未来临床状态及闭环控制患者的营养。
在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，可以改善使用一分段方式执行阻抗测量的科技。所述分段方式可以意指每个阻抗测量是在所述身体的一个部位上执行，举例而言，在具有一特定阻抗(计为z)，而非全身阻抗(计为Z)的一腿部上执行。应注意到的是，使用所述分段方式，阻抗的一小变化Δz更加容易被感测，因为：
Figure BDA0003084687010000141
使用标准方式，分段测量需要大数量的导程(leads)及/或缆线，这可能对患者造成不适、增加复杂度、使系统笨重及/或增加测量中的错误风险。
由在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施所提供的改进是通过执行一分段阻抗测量方法而不需要如现存的系统及方法所需要的大数量的个别导线及/或个别电极，及/或通过测量内部身体器官比如肺部的阻抗的能力而被强调。导线及/或电极的数量的减少是由于本文中所述的位址结构，其中使用一小数量的导线：比如5个但少于10个特定的电极(例如，特定接触组件的特定的电极)可以被选择，相对于现存的方法，在所述现存的方法中，每个电极与其自己专属的线路对连接。
在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，通过在标准阻抗测量程序不准确及/或无法被使用的情况中允许生物电阻抗测量及/或分析的进行，而改善生物电阻抗测量及/或分析科技。在一些案例中，对阻抗测量于其上被执行的一患者而言最佳的姿势是一完全仰卧位(full supine position)。然而，由于临床上的限制，所述患者可能无法被置于所述完全仰卧位，举例而言，在具有头部创伤及/或受颅内压监测的患者中，及/或对于所述数个电极的定位因为其它装置(例如，静脉插管及软性拘束(softrestraints))的存在而被修改的患者中。在本文中描述的系统、方法、设备及/或代码指令的至少一些实施，使电极能够被放置在身体上的任何位置，及/或被放置在身体上的电极的数量可能是大的，及/或不同的电极的选择允许在身体的任何部位上执行生物阻抗测量。
当被连接到(是被耦合到一共同的汇流排的不同的物理结构的)接触组件时，数个电极可以被放置在所述患者的身体上的任何位置。
由此收集的数据(亦即，数个身体区段，可选地如本文中所描述的每个身体区段的阻抗测量值)连同来自其它感测器，举例而言，呼吸作用(respiration)，静息能量消耗，压力感测器，脉搏感测器，声音感测器和皮肤电导感测器的数据，及/或养分及液体的喂食速率，举例而言，如参考由与本申请相同的发明人所申请的国际专利申请第IL2017/051271号所描述的，可以经由人工智能(AI)模型，连同喂食材料中的成分的一分析，在重症监护室中的患者的肌肉质量变化(亦即，流失及/或获得)与养分消耗/递送的变化之间的一关联分析中被使用。所述喂食可以被与所述数据关联，以提供所述喂食如何影响每个身体区段，可选地各个身体区段的肌肉状态及/或健康状态的一指标，因为不同的身体区段可能经历不同的肌肉质量变化及/或健康变化。举例而言，相较于中心组织(central tissue)，肌肉质量可能在周边组织(peripheral tissue)中在比例上增加或减少得更多，或者相反。肌肉质量及水分状态被视为重要的临床健康及康复指标，且因此，患者的治疗应被转向改进所述肌肉质量，方才描述的方法将允许患者的治疗被转向改进所述肌肉质量。相较之下，用于调适肌肉质量及水分状态的已知程序是简单的手动方法，举例而言，使用一磅秤为所述患者秤重、简单的血液检测及/或测量大腿围。
所述分析可以如通过所述数个阻抗(及/或其它)身体感测器所分析地，指示身体摄入及特定食物成分在特定身体区段上的效果。
可选地，肌肉质量获得及/或流失是被监测的(例如，被持续追踪)，可选地是对于每个身体区段被监测的，以允许通过应用将所述身体摄入与所述肌肉质量，可选地每个身体区段的肌肉质量相关联的基于AI的模型，通过闭环最佳化控制进行动态的食物及/或液体的肠内及/或肠外修改。数个指令可以被产生，可选地动态地及/或实时地被产生，用于通过一喂食泵浦执行以改变喂食速率及/或食物类型，以达成一目标，举例而言，以调整所述喂食以防止及/或逆转肌肉流失及/或帮助所述患者获得肌肉(例如，自肌肉流失复原)。举例而言，在被施予的食物中的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪是根据所述肌肉质量的被估算的改变而被控制。脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的量可以基于一关联数据集而被选择，所述关联数据集在肌肉质量变化及应被施予患者的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的量之间建立关联，例如与特定生理参数及/或族群统计参数关联。不同的身体区段可能需要不同比例的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪，举例而言，具有一较高比例的脂肪的中心组织(例如，腹部)，相较于可能具有一相对较高比例的肌肉的周边组织可能需要不同比例的养分。所述用量可以使用将每个身体区段的肌肉质量变化与脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的量关联起来的所述关联数据集，对每个身体区段被选择。每个身体区段的所述用量可以被汇聚(例如，加总，可选地使用用于不同的身体区段的重量来加总)以获得施予所述患者的养分总量/混合物。所述控制器可以基于为每个区段决定的养分，产生数个指令，用于举例而言，通过一喂食泵浦自动(及/或手动地及/或半自动地)递送将施予所述患者的总营养(例如，不同养分的混合及/或量及/或递送速率及/或递送模式)。
修改可以被应用到喂食泵浦速率及/或食物规格，举例而言，如参考国际申请第IL2017/051271号而被描述的。
在详细解释本发明的至少一个实施例前，应被了解的是，本发明在其应用上不必然受限于在下文的描述中提出的及/或在附图中及/或示例中例示的元件及/或方法的构造及安排的细节。本发明能够有其它实施例或以各种方式被实践或实行。
本发明可以是一系统、一方法及/或一计算机程序产品。所述计算机程序产品可以包括一计算机可读存储介质(或媒体)，在其上具有数个计算机可读程序指令，用于造成一处理器执行本发明的数个面向。
所述计算机可读存储介质可以是一有形的装置，可以保有及存储数个指令，供一指令执行装置使用。所述计算机可读存储介质可以是举例而言，但不限于一电子存储装置、一磁存储装置、一光存储装置、一电磁存储装置、一半导体存储装置或前述的任何适宜的组合。所述计算机可读存储介质的更特定的示例的一非穷尽性清单包括下述：一可携式计算机软盘、一硬盘、一随机存取存储器(RAM)、一唯读存储器(ROM)、一可擦除可编程唯读存储器(EPROM或快闪存储器)、一静态随机存取存储器(SRAM)、一可携式光盘唯读存储器(CD-ROM)、一数字多功能磁盘(DVD)、一存储棒，一软盘，一机械编码的设备，比如打孔卡或一凹槽中的数个凸起的结构，其上记录了数个指令，及前述的任何适宜的组合。一计算机可读存储介质，如本文中所使用地，并不被视为瞬时信号本身，比如无线电波或其它自由传播的电磁波、经由一波导或其它传播媒介传播的电磁波(例如，通过一光纤缆线的光脉冲)，或经由一线路传输的电信号。
在本文中描述的计算机可读指令可以自一计算机可读存储介质被下载至各自的计算/处理装置，或经由一网络，举例而言，网际网路、一局域网、一广域网及/或一无线网络，被下载至一外部的计算机或外部的存储装置。所述网络可以包括铜传输缆线、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、闸道计算机和/或边缘服务器。在每个计算/处理装置中的一网络适配器卡或网络界面自所述网络接收数个计算机可读程式指令，并将所述数个计算机可读程式指令转送以供存储在所述各自的计算/处理装置中的一计算机可读存储介质中。
用于执行本发明的数个操作的计算机可读程式指令可以是汇编指令、指令集体系结构(instruction-set-architecture,ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微码、韧体指令、状态设置数据、或以一个或更多个编程语言的任意组合撰写的源代码或目标代码，所述一个或更多个编程语言包括目标导向的编程语言，例如Smalltalk，C++等，以及常规的过程编程语言，例如“C”编程语言或类似的编程语言。所述计算机可读程式指令可以完全在使用者的计算机上执行，作为一独立软件包部分地在使用者的计算机上被执行、部分地在使用者的计算机上且部分地在一远程计算机上，或完全在所述远程计算机或服务器上被执行。在后者的情况中，所述远程计算机可以通过任何类型的网络连接到使用者的计算机，包括一局域网(LAN)或广域网(WAN)，或所述连接可以是至一外部计算机(举例而言，经由网际网路，使用一网路服务提供者)。在一些实施例中，电子回路包括举例而言，可编程逻辑回路，现场可编程闸阵列(FPGA)，或者可编程逻辑阵列(PLA)可以通过应用所述计算机可读程式指令的状态信息以将所述电子回路个人化，以执行所述计算机可读程式指令，以便执行本发明的数个面向。
本发明的数个面向在本文中参考根据本发明的数个实施例的方法、设备(系统)及计算机程式产品的流程图绘示及/或方块图而被描述。应被了解的是，所述数个流程图绘示及/或方块图的每个方块，及在所述流程图绘示及/或方块图中的数个方块的组合，可以通过数个计算机可读程式指令被实施。
这些计算机可读程式指令可以被提供至一一般用途计算机、特殊用途计算机或其它可编程数据处理设备的一处理器，以产生一机器，使经由所述计算机或其它可编程数据处理设备的所述处理器执行的所述指令产生数个手段，所述数个手段用于实施在所述流程图及/或在方块图的方块或数个方块中被指定的功能/行动。这些计算机可读程式指令可以亦被存储在一计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质可以指导一计算机，一可编程数据处理设备，及/或其它装置以一特定方式运作，而使所述计算机可读存储介质具有存储在其中的数个指令，所述数个指令包括一制品，所述制品包括数个指令，所述数个指令实施在所述流程图及/或方块图的方块或数个方块中被详细说明的功能/行动的数个面向。
所述计算机可读程式指令也可以被加载到一计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置上，以造成一系列的操作性步骤在所述计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置上被执行，以产生被一计算机实施的程序，而使在所述计算机、其它可编程数据处理设备或其它装置上执行的所述数个指令实施在所述流程图及/或方块图的方块或数个方块中被详细说明的功能/行动。
在数个附图中的所述流程图及方块图绘示根据本发明的各种实施例的系统、方法及计算机编程产品的数个可能的实施的结构、功能及运作。在此方面，所述数个流程图或方块图中的每个方块可以代表数个指令的一模组、区段或部分，所述模组、区段或部分包括一个或更多个可执行指令，用于实施(数个)特定的逻辑功能。在一些替代实施中，在所述方块中被指出的所述数个功能可以脱离在所述数个附图中被指出的顺序而发生。举例而言，相继地被展示的两个方块可以，在实际上，基本同时地被执行，或所述数个方块可以在有些时候以相反的顺序被执行，视所涉及的功能而定。也被指出的是，所述数个方块图及/或流程图的每个方块，及在所述数个方块图及/或流程图中的数个方块的组合，可以由特殊目的的基于硬件的系统实施，所述系统执行数个指定的功能或行动，或执行特殊目的硬件及数个计算机指令的结合。
现在参考图1，图1是根据本发明的一些实施例的，一系统100的一示意图。所述系统100用于通过选择性地启动由一多导线汇流排(在本文中也被称为汇流排)连接的多个接触组件(例如，114A至B)中的一特定接触组件(例如，114A)(例如，的数个电极组件)的数个电极118而测量一患者的一个或更多个身体部位中的身体组成。由另一实施例，其它感测器比如压力、温度、皮肤电导率及脉搏压电感测器可以附加于所述数个阻抗电极及/或作为一分离的实体被连接到一汇流排。也参考图2，图2是根据本发明的一些实施例的，由计算机实施的一方法的一流程图，由计算机实施的所述方法用于选择性地启动由一汇流排连接的多个接触组件中的一特定接触组件的数个电极。数个接触组件114A至B的数个电极118(如本文中所描述的，可选地在包括数个次组件比如位址解码器及/或数个开关的一电极元件中的数个电极)，可选地每接触组件三个电极118，可以被分开并沿着所述各自的接触组件的一长轴(亦即，基本笔直的线)被排列。如本文中所描述地，参考图2被描述的所述方法的一个或更多个行动可以通过系统100的数个元件被实施，举例而言，通过执行被存储在一程式存储(例如，存储器)106中的数个代码指令106A的一计算装置104的一(数个)处理器102而被实施。
计算装置104是与一控制器108(例如，被结合的数个传输及接收组件，或分离的数个传输器及接收器组件108)处于电子通信，所述控制器108产生数个指令，用于自多个接触组件(例如，114A至B)选择在一特定的接触组件(例如114A)上的数个电极118。在每个接触组件(例如，114A至B)上的每组数个电极118连接至一汇流排112。
如本文中所使用地，电极(例如，118)一词有时可与电极组件一词互换，及/或可以有时指称所述电极组件的电极，所述电极组件包括额外的次组件，比如位址解码器回路及/或数个开关，或如上文所述的其它生物感测器。
每个接触组件可以由举例而言，弹性印刷电路板及/或可选地是弹性的塑胶及/或布料制成。每个接触组件可以包括表面，所述表面用于放置在所述患者的身体上，可选地放置在皮肤上。所述表面可以包括一黏着剂。
可选地，一个汇流排112连接在所有的所述数个接触组件上的所有的所述数个电极。替代地，多个汇流排112被使用，其中每个汇流排112连接两个或更多个接触组件及数个配对的电极。每个汇流排112可以被实施为举例而言，每个指定作业有多条导线(例如，金属的线路、条带或其它良好导体材料)，可选地单一线路，举例而言，下述的各者各一条线：电流、接地、电源、电压感测、及/或定址，如本文中被描述的。
被指出的是，有多个接触组件。两个接触组件114A至B被绘示作为一示例。每个接触组件可以在其上包括相同或不同数量的电极118。可选地，每个接触组件包括三个电极118，可选地是分离的及沿着一轴(亦即，基本笔直的线)排列。
控制器108可以包括一收发器，用于将电子信号注入到所述被选择的接触组件的由位址码指定为电流电极的数个电极，及自另一接触组件的由位址码指定为感测电极的数个电极接收一信号，举例而言，所述信号是被注入到作为一发送器作用的一个接触组件的一个电极中，且对由另一接触组件的另一个电极接收的信号的一测量被执行。计算装置104产生数个指令，用于操作控制器108，及/或可选地经由一装置界面110，自控制器108接收数据。替代地，计算装置104及控制器108是作为一单一装置被实施，及/或控制器108是被整合在计算装置104中，举例而言，作为计算装置104的另一硬件组件及/或作为被安装在计算装置104上的代码。当计算装置104及控制器108是被整合的，装置界面110可以是举例而言，一内部软件界面。
可选地，每个生物感测器是被与一各自的唯一位址相关联。所述数个生物感测器连接到所述多导线汇流排，所述多导线汇流排连接到至少一些电极。所述控制器通过在所述多导线汇流排上传输一特定的唯一位址而操作所述数个生物感测器及所述数个电极，如本文中所描述的。
来自连接到所述多导线汇流排的所述(数个)其它的生物感测器的输出可以被与所述阻抗测量值结合，用于呈现及/或分析。
由所述控制器输出的所述数个位址指令可以将所述对应的电极的运作界定为一电流载体或电压感测器。
数个不同的组件可以被个别地连接到所述控制器，形成混合的连结。
可选地，具有数个对应的电极的一接触组件被安装在一(数个)体内管130上。在另一实施中，所述接触组件是作为所述(数个)体内管130被实施。(数个)体内管130允许获得在身体内的身体部位的组成测量值，举例而言，肺部的组成测量值(例如，以测量水肿)。(数个)体内管130的数个示例包括，一气管内管(ETT)、一鼻胃(NG)管、其它喂食管、一导管及/或设计以插入身体中的其它管路，举例而言，如参考与本申请相同的发明者的，通过引用以其整体被并入本文中的美国专利申请第16/467078号、美国专利公开第2010/0030133号、美国专利申请第14/986831号及美国专利申请第16/000922号而被描述的设计以插入身体中的其它管路。
可选地，计算装置104是作为一硬件，举例而言，回路，作为数个硬件组件的一组合体，作为一整合的回路，及/或作为其它构造而被实施。替代地或附加地，计算装置104可以作为举例而言，一独立单元、一硬件组件、一客户终端、一服务器、一计算云、一移动装置、一桌面计算机、一精简型客户端、一智能手机、一平板计算机、一便携式计算机、一可穿戴计算机、一眼镜计算机及一手表计算机而被实施。计算装置104可以包括被存储在本地的软件及/或执行参考图2被描述的一个或更多个行动的硬件。
计算装置104的(数个)处理器102可以被应用，举例而言，作为一(数个)中央处理单元(CPU)、一(数个)图像处理单元(GPU)、一(数个)现场可编程闸阵列(FPGA)、(数个)数字信号处理器(DSP)，及(数个)专用集成电路(ASIC)。(数个)处理器102可以包括一个或更多个处理器(同质的或异质的)，所述一个或更多个处理器可以被安排作为数个群集及/或作为一个或更多个多核心处理单元而用于平行处理。
如本文中所使用地，“处理器”一词有时可以与“计算单元”一词互换。
存储装置(在本文中也被称为一程式存储，例如，一存储器)106存储可通过(数个)处理器102实施的数个代码指令，举例而言，是一随机存取存储器(RAM)、唯读存储器(ROM)及/或一存储装置，举例而言，非易失性存储器、磁性媒体、半导体记忆装置、硬盘驱动器、可移除存储，及光学媒体(例如，DVD，CD-ROM)。存储装置106存储数个代码指令106A，所述数个代码指令106A执行参考图2而被描述的方法的一个或更多个行动。替代地或附加地，参考图2而被描述的方法的一个或更多个行动是在硬件中被实施。
计算装置104可以包括一数据存放处116，用于存储数据，举例而言，存储数个阻抗测量值的一数据集，所述数个阻抗测量值获得自用于测量所述患者的身体部位的身体组成的数个不同的接触组件的数个电极，及/或存储所述数个产生的测量值(例如，身体组成值)，及/或经分析的测量值的一指标(例如，数个临床参数的数值)，及/或所述数个测量值中的趋势。数据存放处116可以被实施为，举例而言，一存储器，一本地硬盘、固态记忆装置、一可移除存储单元、一光盘、一存储装置及/或被实施为一远端服务器及/或计算云(例如，经由一网络连结被存取)。
计算装置104包括一使用者界面(及远端存储-处理器比如云)118及/或与所述使用者界面118(及远端存储-处理器比如云)处于有线或无线通信，所述使用者界面118包括一机制，供一使用者输入数据(例如，患者信息)及/或检视被呈现的数据(例如，可选地在一GUI中检视不同的身体部位的组成的测量值)。示例性的使用者界面118包括，举例而言，一触摸屏、一显示器、一键盘、一滑鼠及使用扬声器与麦克风的语音激活软件中的一个或更多个。与计算装置104通信的数个外部装置可以被用作使用者界面118，举例而言，运行一应用的一智能手机可以使用一通信界面(例如，网络界面、蜂窝界面、短程无线网络界面)与计算装置104建立通信(例如，蜂窝式通信、网络通信、短程无线通信)。
计算装置104包括装置界面110，所述装置界面110提供与一个或更多个控制器108的电子通信。装置界面110可以作为举例而言，一网络界面卡、一硬件界面卡、一无线界面、用于连接至一缆线的一实体界面、在软件中被实施的一虚拟界面、提供更高层的连接性的通信软件(例如，应用编程界面(API)、软件开发套件(SDK))及/或其它实施而被实施。
计算装置104可以包括一网络界面120，用于连接至一网络122，举例而言，下述中的一个或更多个：一网络界面卡、连接至一无线网络的一无线界面、供连接至用于网络连接的一缆线的一实体界面、在一软件中被实施的一虚拟界面、提供更高层的网络连接性的网络通信软件，及/或其它实施。
计算装置104可以使用网络122(或另一通信渠道，比如经由一直接连结(例如，缆线连结、无线连结)及/或间接连结(例如，经由一间接计算装置比如一服务器，及/或经由一存储装置))通信，举例而言，与(数个)客户终端124及/或(数个)服务器126通信。举例而言，(数个)服务器126可以接收由所述控制器108自所述数个电极118收集的数据，及计算所述患者的对应的(数个)身体部位的组成。(数个)服务器126可以对多个远端控制器108(及/或远端计算装置104)提供集中计算服务。(数个)服务器126可以分析所述数据，举例而言，以侦测异常的一指标及/或预测一未来的异常组成，举例而言，通过使用获得自多个样本患者的数据被训练的一机器学习模型(例如，经由各自的远端计算装置104及/或控制器108)。(数个)客户终端124可以连接到网络122上的(数个)服务器126及/或计算装置104。举例而言，由(数个)服务器126使用由计算装置104收集的数据计算出的图像被提供，用于呈现在(数个)客户终端124的一显示器上。在另一实施例中，计算装置104及/或(数个)服务器126可以获取所述患者的额外数据，举例而言，通过其它形式获得的测量值、获得自其它成像形式的成像结果，及/或获得自所述患者的电子医疗纪录的病历数据。所述额外的数据可以被用以分析所述患者的(数个)身体部位的测得的组成，举例而言，以改善侦测准确度及/或预测特定的临床状态，比如水肿。
现在返回参考图2，在步骤202，所述系统的一设置被提供及/或被选择。
所述系统的一个或更多个不同的参数可以如下地被选择及/或被调整：
可选地，接触组件的数量被选择。接触组件的所述数量可以根据被监测及/或被测量的身体部位的数量及/或位置而被选择。每个接触组件是被定位在被监测及/或被测量的各自的身体区段的外侧末端。数个身体区段可以彼此重叠，使得相同的接触组件可被用于不同的身体区段，减少被用于监测的电极的数量。
所述数个接触组件是独立的实体结构，可以被独立地定位在身体的不同位置。所述数个接触组件是彼此分开地被放置。将一个接触组件放置在一个身体部位可以不影响位于其它身体部位处的其它接触组件而被完成，因为除了一弹性汇流排之外，所述数个接触组件并不被物理性地连接在一起。
每个接触组件包括多个电极，用于接触所述患者的身体，可选地用于接触皮肤。可选地，每个接触组件包括三个电极，可选地，所述三个电极沿着所述接触组件的一长轴被排列。
可选地，每个接触组件是与一唯一位址相关联。所述接触组件的所有电极可以通过相同的唯一位址被选择。具有所述唯一位址的所述接触组件的所述数个电极可以通过由所述控制器配发到所述接触组件的所述唯一位址的指令被独立地操作(例如，作为一电流源、电流汲与其它生物感测器)。替代地，每个电极是被与一电极结构相联系，所述电极结构具有它自己的唯一位址，所述唯一位址由一位址解码器辨识。每个电极可以通过所述控制器被独立地操作，所述控制器将数个操作指令提供至所述各自的电极的所述唯一位址。
可选地，每个接触组件包括一连接器，用于连接至一汇流排，可选地可逆地连接至所述汇流排，允许自所述汇流排脱离。数个接触组件可以如期望地被添加(亦即，被连接)到所述汇流排及自所述汇流排移除(亦即，脱离)，举例而言，以监测不同患者上的不同身体区段。替代地，所述汇流排是以数个接触组件无法在不剪切所述连结的情况下自所述汇流排被移除的一方式，被预先附加到所述接触组件。
可选地，汇流排的数量被选择。可选地，至少一个汇流排连接到两个或更多个接触组件的两个或更多个电极(或电极结构)。数个电极可以经由所述目标电极(及/或目标接触组件)的一位址，使用相同的共同汇流排被选择及操作。可选地，使用了一单一主汇流排，其中所有接触组件连接到所述主汇流排。替代地，使用了两个或更多个汇流排，举例而言，一个汇流排连接至在所述患者的左侧的数个接触组件，且另一汇流排连接至在所述患者的右侧的数个接触组件。
可选地，用于插入所述患者的身体内的一个或更多个体内探针，可选地体内管，被选择及/或指定。所述体内管在其上耦合及/或包括了具有多个电极的一个或更多个接触组件，或者当所述体内管本身作为所述接触组件(亦即，接触组件一词可以意指所述体内管)时，包括数个电极及关连的回路。所述体内管的所述数个电极及/或接触组件可被连接到所述数个汇流排中的一者，且可以由一控制器被定址，如本文中所描述的。可选地，一汇流排连接到所述体内管的所述数个电极(亦即，所述接触组件)及连接到被定位在所述患者的身体外部(例如，在皮肤上)的一个或更多个其它的接触组件。示例性的接触组件包括：气管内管(ETT)、喂食管及鼻胃(NG)管，举例而言，如参考与本申请相同的发明者的，通过引用以其整体被并入本文中的美国专利申请第16/467078号、美国专利公开第2010/0030133号、美国专利申请第14/986831号及美国专利申请第16/000922号而被描述的管路。电流及/或电压可以在所述体内管上的一电极与在所述患者的身体的表面上的一接触组件上的另一电极之间被测量，举例而言，由所述体内管的数个电极及接触皮肤的一接触组件执行的阻抗测量指示一肺脏的身体组成，比如在所述肺脏中的液体的量及/或在所述肺脏中的液体的类型。
可选地，所述数个电极中的一些是经由所述定址汇流排连接到所述控制器，而一些是经由导线被个别地连接及指派到所述控制器，即是，电极及其它的生物感测元件的一混合界面连接。
现在参考图3，图3是根据本发明的一些实施例的一示意图，绘示一可定址电极组件302(也被称为电极启动回路)的一示例性结构。在一示例性实施中，多个电极组件302是一接触组件304的部分，可选地是沿着接触组件304的一长轴的三个电极组件302，如本文中所描述的。
每个电极组件302可以包括一位址解码器次组件(例如，回路)302A，用于辨识在所述多导线汇流排304上被传输的各自的电极组件302的唯一位址，可被操作以传输电流、接收电流及/或测量电压的一电极302B，及一开关次组件302C(例如，回路)，所述开关次组件302C回应由所述位址解码器302A辨识所述多导线汇流排306的所述位址线上的所述唯一位址所进行的触发，而将所述电极302B连接至一多导线汇流排306的相关的线。电极组件302的附加可选次组件包括一放大器，用于放大由所述电极或其它可选的感测器302B测得的测量值(例如，电压，电流)，及/或包括一次组件，所述次组件获得从所述多导线汇流排306的相关线接收的数个实施指令，所述数个实施指令用于所述电击302B的操作，举例而言，作为电流源、电流接收器及/或电压感测器操作电极302B。
被连接到所述控制器的多导线汇流排306，可以(例如，作为导线)包括一个或更多个下述的次组件，每个用于一指定的作业：Vcc线306A用于至所述电极组件302的电源传输，电流注入线306B用于传输一电流，至作为电流源运作的电极，电压感测线306C用于通过作为一电压感测器运作的一电极接收电压测量值，接地306D用于作为一全体接地，及位址线306E用于传输所述唯一位址，所述唯一位址用于一特定电极结构的选择及操作。额外的可选线路包括一指令线，用于传输数个指令，所述数个指令用于具有所述唯一位址的电极的操作模式(例如，电流源、电流汲、电压感测器)及/或一电流接收线，用于接收由作为电流汲运作的电极接收的电流，及连接其它感测器的线路。
现在参考图4，图4是根据本发明的一些实施例，被耦合到相同的多导线汇流排406的两个接触组件404的一示例性实施的一示意图。可选地，多个接触组件及所述汇流排是被整合到一单一实体结构中，所述单一实体结构可选地是一长条带，举例而言，由弹性印刷电路板制成，其中每个接触组件可以被独立地定位在所述身体的不同部位。每个接触组件404包括三个电极组件402，每个电极组件402包括一个电极404B、一个或更多个开关402C、一位址编码器404A及如本文中所描述的其它可选组件。所述汇流排406包括一+5V直流线406A、序列位址线406E、电流线406B、V1线406C、V2线406F及接地线406D。
如本文中所使用地，“电极组件”一词可有时与“电极”一词互换，举例而言，当每个电极是可被定址时。
现在返回参考图2，在步骤204，所述数个接触组件被附着到所述患者的身体。数个接触组件可以举例而言，通过黏住所述患者的皮肤的一黏着性表面而被附着。位于所述黏着性表面旁的数个电极是被放置得与所述皮肤接触。在另一示例中，数个接触组件是经由一外侧及/或外部连接器而被附着，举例而言，将一绷带缠裹在所述接触组件及肢体周围，或将所述接触组件放置在一压力袜(pressure stocking)及所述患者的腿部之间。作为接触组件(或有数个接触组件附着其上)的管路可以被插入所述患者的身体中。
可选地，所述汇流排是在将所述数个接触组件附着到所述患者的身体之前及/或之后连接到所述数个接触组件。替代地，所述汇流排是被预先附到所述数个接触组件。所述汇流排可以是弹性的，允许不同体型的患者使用。
可选地，沿着每个接触组件的一长轴被排列的所述数个(例如，三个)电极是沿着被描画在所述患者的身体表面上的一想象的直线而被排列及定位在所述患者上。举例而言，沿着自脚跟延伸至腕部的一条想象的线，所述接触组件是平行于此想象的线而沿着所述接触组件的长轴被定位，举例而言，(例如，以自足部至头部的一方向)被定位在脚踝上，及(例如，以自手掌至手肘的一方向)被定位在手腕上。
所述数个电极沿着所述想象的线的放置使所述控制器能够，举例而言，使用沿着一身体区段的边界的一对接触组件的每个接触组件的一中间电极注入及接收电流，及使用所述一对接触组件的数个向内电极测量电压。当一不同的身体区段使用已被用于另一身体区段的所述数个接触组件中的一者监测时，所述电流再度使用所述数个中间电极被注入及接收，且电压是使用所述数个向内电极被测量，而当前的数个向内电极中的一者可以用作一向外作用电极，用于测量所述其它身体区段。举例而言，将数个接触组件放在手腕、脚踝及胸部，允许使用在三个接触组件上的三个电极测量下列区段：手腕-胸部、胸部-脚踝，及手腕-脚踝。胸部的所述数个电极及接触组件允许作为数个分离的区段测量彼此接触的所述手腕-胸部及胸部-脚踝区段。
作为另一个选项，电流是自手腕至脚踝地被注入到两个端电极，及电压是感测自数个个别的身体区段。
可选地，人体可以被视为经验性地由下列区段组成，每个区段具有一均匀的电导率：四肢(左臂、右臂、左腿、右腿)及躯干。数个接触组件可以被放置，用于一个或更多个所述区段的阻抗的测量。
用于所述接触组件的放置的数个示例性位置包括：手腕、脚踝、胸部、掌骨线(metacarpal line)、跖骨线(metatarsal line)、手肘、肩部、腋下、膝盖、臀部、颈部、沿着腋中线(midaxillary line)、沿着锁骨中线(midclavicular line)等。
现在参考图5，图5是根据本发明的一些实施例的一示意图，描绘被放置的数个接触组件502，所述接触组件502是在一共同的多导线汇流排504上可独立定址的，用于监测一患者的多个身体区段。数个接触组件(为清楚起见，一个接触组件被标示为502)被显示为被放置在手腕、肩部、大腿及脚踝，作为非必然具限制性的一示例。每个接触组件502包括沿着所述各自的接触组件的一长轴被排列的三个电极506。一测量控制台(measurementconsole)508作为一控制器而运作，用于经由在共同汇流排504上被传输的可定址指令操作所述数个接触组件502的所述数个电极506。数个阻抗测量值被分析及可以被呈现在一显示器514上，举例而言，作为一比高利椭圆(Piccoli ellipse)及/或描绘被叠加在所述比高利图上的趋势箭头。可选地，数个电极510是位于在食道中，举例而言，被定位在一喂食管上。如本文中所描述的，数个电极510可以被用于测量数个内部区段举例而言，肺部的阻抗。数个电极510可以连接到一主汇流排504，或连接到另一汇流排512。数个电极510可以是独立的可定址的及/或通过所述控制器被操作，如本文中所描述的。
现在参考图6，图6是基于参照图5被描述的设置的一示意图，所述设置包括一额外的接触组件602，所述额外的接触组件602上的数个电极被定位以举例而言，根据本发明的一些实施例，测量阻抗以估算心输出量(如由箭头604所指出的)及/或肺部水含量。接触组件602可以被定位在所述患者的心脏附近及/或所述患者的心脏上方，举例而言，如所展示地位于颈部的基部处。使用接触组件602的数个电极及位于食道中的数个电极510测得的阻抗可以被分析，用于以一非侵入性或最小侵入性的方式使用生物阻抗心动描计法(bioimpedance cardiography)计算心输出量，相对于测量绝对心输出量的标准方式(例如，使用放置在心脏及/或循环系统中的数个感测器)，上述作为心输出量的一趋势分析表现得更好。被描绘的设置是一四终端阻抗监测(four-terminal impedance monitoring)(一个终端作为位址)设置。
现在参考图7，图7是根据本发明的一些实施例的，基于参考图6(及图5)而被描述的设置的一示意图，除了如图5及图6中地被放置在所述患者的身体的右侧的所述数个接触组件，所述设置包括位于所述患者的身体的左侧的数个额外的接触组件(一个接触组件702为了清楚起见而被标示)。将所述数个电极放置在所述患者的身体的两侧上及可选地放置在所述患者的身体中(例如，在食道中)允许测量许多不同的身体区段中的阻抗，所述许多不同的身体区段在所述身体的两侧及/或在所述身体的中间，由所述被选择的数个接触组件的数个末端对界定(例如，于在左侧的一接触组件及在右侧的一接触组件之间)。
现在参考图8，图8是根据本发明的一些实施例的，一结构802的一示意图，在所述结构802中，每个接触组件(一个接触组件810为了清楚起见被标示)是经由一个别缆线806连接至一主多导线汇流排804。一控制器808经过主汇流排804及所述数个个别的缆线806经由所述各自的接触组件的所述位址，将数个指令传输至选择的所述数个接触组件(及自所述数个接触组件接收测量值)。可以使用一单一主汇流排804，或两个或更多个主汇流排，举例而言，一个主汇流排连接位于所述身体的左侧的数个接触组件的数个缆线，且另一主汇流排连接位于所述身体的右侧的数个接触组件的数个缆线。在所述身体中的所述管上(例如，在位于食道中的所述喂食管上)的所述数个电极连接至所述数个主汇流排中的一者。数个接触组件可以如参考图7被描述地被定位在所述身体的两侧上。及如本文中所描述地，所述数个电极的一部分连接到能够进行定址的一汇流排，而其它的电极可以一更加常规的方式被个别地连接。
现在参考图9，图9是根据本发明的一些实施例的，一结构902的一示意图。在所述结构902中，每个电极(一个电极910为清楚起见而被标示)是经由一个别缆线906连接到一主多导线汇流排904。每个电极910可以被与其自身的接触组件相关联，多个电极910可以与一单一接触组件相关联(例如，例如每个接触组件两个、三个或更多个电极)，或者数个电极910是被直接放置在所述患者上，而无所述接触组件。每个电极910可以是一电极组件的部分，如本文中所述地，所述电极组件包括定址回路，用于辨识所述各自的电极的所述唯一位址。一控制器908经过主汇流排904及所述数个个别的缆线906经由所述各自的电极组件的所述位址，将数个指令传输至选择的所述数个电极(及自所述数个电极接收测量值)。每个电极可以根据由所述控制器908经过所述主汇流排904传输的所述数个指令及所述选定的电极的关联位址，被指示以一被选择的运作模式(例如，电流源、电流汲及/或电压测量感测器及其它生物感测器)运作。可以使用一单一主汇流排904，或两个或更多个主汇流排，举例而言，一个汇流排连接位于所述身体的左侧的数个电极组件的数个缆线，及另一主汇流排连接位于所述身体的右侧的数个电极组件的数个缆线。在所述身体中的所述管上(例如，在位于食道中的所述喂食管上)的所述数个电极连接至所述数个主汇流排中的一者。数个电极组件可以被定位在所述身体的两侧上。举例而言，为了测量一阻抗Z1，电极E1被指示作为一电压感测器而运作，且电极E2是被指示作为一电流电极而运作。在另一实施例中，为了测量另一阻抗Z2，电极E1被指示作为一电流电极而运作，且E2是被指示作为测量电极而运作。应注意的是，为了测量阻抗，传输及/或接收电流的所述电极是位于测量电压的所述电极的后方，使所述电流在前往所述电流电极及/或自所述电流电极行进时，经过感测电压的所述电极。具有沿着一长轴被排列的三个分开的电极的所述接触组件是被设计以通过所述电流及电压操作的电极的相对放置而改进阻抗的测量，如本文中所描述地。
现在参考图10，图10是根据本发明的一些实施例的，描绘一示例性接触组件1002的一示意图。所述接触组件1002被放置得与一患者的一皮肤1004接触，用于测量包括组织1006的一身体区段的阻抗。接触组件1002包括沿着所述接触组件1002的一长轴排列的三个电极组件1008(有时也被称为电极)。接触组件1002可以包括一支撑条带1010，所述支撑条带连接到数个电极组件1008，举例而言，作为一弹性印刷电路板、塑胶、布料、织物及/或其它材料。每个电极组件1008可以包括一位址解码器1008A、电极1008B及(数个)开关1008C，如本文中所描述的。
在步骤206，一身体区段被选择以测量该身体区段的阻抗。每个身体区段可以相继地被测量。可选地，最内侧/最小的数个区段首先被选择，随后是包括所述数个较内侧的/较小的区段或与所述数个较内侧的/较小的区段重叠的数个较大的区段。举例而言，首先是手腕-胸部区段，随后是胸部-脚踝区段(或相反)，随后是手腕-脚踝区段。替代地，较大的区段首先被测量，随后是可能位于所述较大的区段中及/或与所述较大的区段重叠的数个较小的区段。举例而言，首先是手腕-脚踝区段，随后是手腕-胸部及/或胸部-脚踝区段。可选地，所述数个被选择的区段是位在所述身体内，举例而言，是肺脏及/或心脏(例如，用于如本文中所描述地使用阻抗心动描计法估计心输出量)。所述数个内部区段可以使用被定位在身体内部，在探针(例如，管路)上，举例而言，在定位于食道中的一鼻胃管上的数个电极被测量，如本文中所描述地。
现在参考图11，图11是一示意图，描绘一全身区段1102的一测量及一腿部区段1104的一测量的一示例，以帮助了解本发明的一些实施例。全身的阻抗(记为Z)可以被测量，举例而言，通过放置在手腕的一电极1106及放置在脚踝的另一电极1108而被测量。所述腿部区段的阻抗(记为z)可以被测量，举例而言，通过放置在腿部的上部(例如，大腿，臀部)的一电极1110及放置在所述腿部的脚踝的另一电极1112而被测量。对于一身体区段(例如，如在1104中对于腿部)测得的阻抗可以比对于全身(例如，如在1102中)测得的阻抗更敏感10倍。应注意的是，使用描绘于1102中的设置获得的数值对应于BIVA型阻抗测量。
现在参考图12，图12包括对一全身测量值的比高利图1202及对于一身体区段的比高利图1204，以帮助了解对身体区段测得的阻抗相较于对全身测得的阻抗的改进的准确性。可能使用图11的全身区段测量设置1102的，对于全身的比高利图1202，描绘了角度变化，所述角度变化是由于标记为αA的局部阻抗变化。可能使用图11的腿部身体区段测量设置1104的，对于身体区段的比高利图1204，描绘了角度变化，所述角度变化是由于标记为αB的局部阻抗变化。分段测量较全身测量在敏感度上的增加被记为αA>>αB。
在步骤208，所述控制器选择及启动及/或操作由一共同的多导线汇流排连接的一对接触组件(及/或所述一对接触组件的数个电极)。在所述数个接触组件中的各者上的数个电极可以被选择及启动及/或操作。选择及启动及/或操作可以是循序的，举例而言，首先是所述对的一个成员，随后是所述对的第二个成员。
数个示例性的运作模式可以包括：电流源、电流汲、电压感测器及其它生物感测器。
所述控制器产生及通过在所述汇流排上，举例而言，在所述汇流排的一位址线组件上传输所述特定接触组件(及/或所述特定接触组件的电极)的所述唯一位址，传输用于所述特定接触组件(及/或其电极)的启动及/或操作的数个指令。用于在一特定运作模式中运作的数个指令可以与所述唯一位址相关联地被传输，举例而言，在所述汇流排的另一线组件上被传输。对应于所述唯一位址的所述接触组件的回路实施(例如，在一指定的运作模式中运作的)所述数个指令。
其它接触组件(及/或电极组件)可以自所述汇流排监听它们的位址，且当所述位址并非被指定到它们时忽略所述数个指令。定址可以被界定，举例而言，通过经由所述汇流排(例如，经由所述汇流排的专用的位址线组件)被传递的一组连续的及/或平行的信号位元被界定。
在步骤210，被选择的身体区段的一个或更多个阻抗测量值自所述接触组件对被获得(亦即，自所述接触组件对的数个电极被获得)。可选地，数个电压及电流测量值自所述接触组件对被获得。所述阻抗测量值是计算自所获得的电压及电流测量值。
被施加的电流可以是一交流电流(AC)及/或直流电流(DC)。
可选地，作为另一实施例，所述数个电极及/或感测器可以被安装在(例如，由织物、塑胶及/或其它材料或材料组合制成的)具有可选地一双重壁的一套筒的一内壁中。所述套筒可以被施加在一患者的身体部位上。在使用中，当所述套动被放置所述身体上，所述数个电极接触所述患者的身体，可选地接触皮肤。数个电极组件经由所述汇流排及可选地经由缆线连接至所述控制器，如在本文中被描述地。由所述双重壁形成的管腔可以被膨胀。所述被膨胀的管腔可以增加在所有的电极上有基本上均匀相等的压力的可能性及/或保证所有的电极上有基本上均匀相等的压力，以供更一致的测量。膨胀可以由所述控制器经由连接到所述套筒的一膨胀管的一泵浦控制。
可选地，多个感测器条带可以通过黏着剂被施用在患者的身体部位上，使得举例而言，所述身体部位的3D阻抗建图在两个实施例中皆能够进行。
现在参考图18，图18根据本发明的一些实施例，包括一患者的一足部的一横截面的一示意图1800A，所述足部在可膨胀套筒1802中，所述可膨胀套筒1802具有位于所述套筒的所述内壁中的数个电极1804。套筒1802包括一汇流排1806及/或连接到一控制器的膨胀管1808，如本文中所描述的。图18也包括根据本发明的一些实施例的，一足部的一横截面的一示意图1800B，所述足部具有在数个导线条带1852上的数个电极1850(例如，在数个接触组件上的彼此分开的数个电极)。可以有多个导线条带1852连接到一单一主汇流排1854。每个数个电极1850的条带1852可以被独立地由一黏着剂定位在所述腿部上。应注意的是，示意图1800A及1800B可以被结合，其中数个电极的条带是举例而言，使用Velcro、系带(straps)及/或其它连接材料被定位在所述可膨胀套筒中。
可选地，多个阻抗测量值被获得，可选地在不同的电流频率-多个频率被获得，举例而言，在约10赫、100赫、1000赫兹(赫)到100千赫兹(千赫)，或一千赫至1000千赫的范围内，可选地使用50千赫的一中间频率。示例性的频率包括：1千赫、5千赫、50千赫、250千赫、500千赫及1000千赫。数个频率可以是以举例而言，1千赫、10千赫或其它数值增长，或是具有连续的频率变化的连续测量值。如本文中所描述的，一3D地图可以使用不同的数个频率的一线性梯度测量值被创造及呈现。
电流(例如，交流电流及/或直流电流)可以是正弦波形的，或是其它模式。
电流振幅可以是举例而言，约10、100、或200、或400、或1000微安培，或其它数值。
用于无脂肪质量的估算的一示例性电流是于50千赫的一单一运作频率的，400毫安培的一交流正弦电流。
可选地，被计算的阻抗是一复值(complex value)。所述实部(记为R)及虚部(记为X)可以被计算。
所述阻抗指示所选择的身体区段的身体组成的一估算。
在步骤212，参考步骤206至210而被描述的一个或更多个特征被重复。可选地，所述重复是为了获得不同的身体区段的阻抗测量值，及/或是为了通过获得经过一时间段的多个阻抗值，而监测相同的(数个)身体区段的阻抗值。
可选地，所述控制器在不同的数个身体区段的不同对的接触组件之间反复切换，以获得经过一时间段的数个阻抗测量值，用以监测所述数个身体区段中的各者。举例而言，一个或更多个阻抗测量值是对一个身体区段获得，接着另一组阻抗测量值是为另一身体区段获得，其中对所述第一及第二身体区段的测量的循环随时间反复。
可选地，数个较小的区段首先被测量。数个较大的区段，在其中包括两个或更多个较小的区段，可以稍后被测量。替代地，首先数个较大的区段被测量，接着位于所述数个较大的区段中的两个或更多个较小的区段被测量。
替代地，一单一区段被选择以供监测，举例而言，以供监测一小腿的水分水平。其它数个区段的数个接触组件可以由所述控制器电性地解除耦合，或不由所述控制器启动。
可选地，所述控制器自通过所述共同的多导线汇流排连接的数个接触组件的集合反复地选取另一(例如，第二)对的接触组件。所述第一对的接触组件的所述接触组件可以被定位在所述第二对的接触组件之间。举例而言，所述第一对的接触组件位于手腕上及沿着所述腋中线，且所述第二对的接触组件位于所述手腕(亦即，与在第一对中相同的手腕组件)上，及在脚踝上。替代地，所述第一对级第二对被替换。所述第一对及第二对的接触组件被连接到相同的共同多导线汇流排。
可选地，当所述第一对的接触组件被定位在所述第二对的接触组件之间时，所述第一对的所述数个电极在对位于所述第二对的接触组件之间的各自的身体区段执行的阻抗测量时是不被选择及不被启动的。所述第二对的接触组件中的一者可以从所述第一对的接触组件被选择。举例而言，当所述第一对测量在手腕及胸部之间的身体区段的阻抗，且所述第二对测量在手腕及脚踝之间的身体区段的阻抗时，被定位在胸部上(亦即，在手腕及脚踝之间)的所述数个接触组件于在手腕及脚踝之间的身体区段的阻抗测量时不被选择及不被启动。所述手腕的数个接触组件可以被用于手腕-脚踝及手腕-胸部身体区段的阻抗测量。
可选地，对于包括可选地沿着接触组件的一长轴被排列的三个(或更多个)电极的接触组件的结构，其中所述多个接触组件中的所有电极是可选地沿着被画在所述患者的皮肤上的一想象的直线被排列(应注意的是，所述线可以沿着所述皮肤是直的，但根据所述皮肤的表面特征是弯曲的)，所述控制器可以使用所述第一对及第二对的接触组件中的每个接触组件的一中间电极注入及接收电流。电压可以使用所述第一对及第二对的接触组件的数个向内电极被测量。举例而言，为了测量所述手腕-胸部及胸部-脚踝身体区段，胸部接触组件的所述中间电极是用于电流。所述胸部接触组件较接近手腕的所述电极是用于所述手腕-胸部区段，且所述胸部接触组件较接近脚踝的其它的电极是被用于所述胸部-脚踝区段。对于所述手腕-脚踝区段，所述胸部接触组件是未被使用的。
现在参考图13，图13是根据本发明的一些实施例的，描绘用于感测多个身体区段的多个接触组件的数个电极的选择性启动的一程序的一示意图。如本文中所描述的，所述程序是通过由一控制器经由一汇流排传输的数个指令而被执行。被放置在患者的身体1310上的接触组件1304、1306、1308，各包括三个沿着一纵向线被排列的各自的电极1304A至C、1306A至C、1308A至C。
示意图1302A描绘测量在接触组件1304及1306之间的身体区段(记为A)的阻抗的程序。中间电极1304B作为一电流注入器被操作，及中间电极1306B作为一电流收集器被操作，而电压是在向内电极1304C及1306A之间被测量。
示意图1302B描绘测量在接触组件1306及1308之间的身体区段(记为B)的阻抗的程序。中间电极1306B作为一电流注入器被操作，及中间电极1308B作为一电流收集器被操作，而电压是在向内电极1306C及1308A之间被测量。
示意图1302C描绘测量在接触组件1304及1308之间的身体区段(记为C)的阻抗的程序。应注意的是，身体区段C包括身体区段A及B两者。外电极1304A作为一电流注入器被操作，及中间电极1304为电压测量被操作。替代地，中间电极1304B是作为一电流注入器被操作，及中间电极1308B作为一电流收集器被操作，而电压是在向内电极1304C及1308A之间被测量。在两个情况下，操作的原则是有两个电流注入电极，及在所述两个电流注入电极之间有两个电压感测电极，上述是阻抗感测的期望的4电极方式。
在步骤214，获得的阻抗数据被分析。所述阻抗数据可以在小时间间隔(例如，一组紧密间隔的测量值的单个测量，比如于数个不同的频率，举例而言，少于约1秒，或10秒，或1分钟的测量)中被分析，从而获得一实时数值，可以在大时间间隔(例如，约10、15、30、60、120分钟，6、12、24、48、72小时，1周或其它数值)中被分析，从而计算数个趋势。
可选地，身体组成是根据对每个各自的身体区段被获得的阻抗数值，而对每个身体区段被估算。示例性的身体组成包括脂肪含量、水肿、水含量、电解质含量及病理状态。
替代地或附加地，一个或更多个身体区段的所述数个阻抗测量值是被分析以决定一当前目标是否已被达到，举例而言，所述各自的数个区段的所述身体组成是否已达到一临床上显着的目标。可选地，一警示在所述目标被达到时被产生，举例而言，在一显示器上的一弹出式通知，及/或一短信被送至一待命的医师的一行动装置。
替代地或附加地，一个或更多个身体区段的数个阻抗测量值为了作出一预测而被分析，举例而言，何时所述各自的区段的所述身体组成达到一临床上显着的目标。所述预测的一警示指标可以被产生及提供，举例而言，患者被预测将在接下来的15分钟达到目标。所述预测可以举例而言，使用一趋势分析(例如，一趋势线的最小平方配适，以预测所述趋势线何时将越过所述阀值)及/或将所述数据喂入一机器学习模型而被计算，所述机器学习模型是在数据及一结果的一指标上被训练，举例而言，是一神经网络。
示例性的临床上重要的目标包括脱水及液体过载。
数个阻抗数值可以被分析，用于计算下列的示例性健康参数：
ECW：细胞外水分，在低频率下形成主要的导电体。
ICW：细胞内水分，在高频率下导电。
TBW：身体总水分，身体水分状态的指标。
FFM：无脂肪重量。
％身体脂肪。患者的肥胖状态的指标。
其它的参数，比如肺部水分含量，可以作为一般患者状态的部分被计算。
现在参考图14，图14包括一些示例性的BIS等式，根据本发明的一些实施例。
现在参考图15，图15包括用于计算数个示例性健康参数的一些示例性等式，根据本发明的一些实施例。所述数个示例性参数可以为每个被监测的身体区段被计算。
在步骤216，所述数据及/或被分析的数据被提供。所述数据及/或被分析的数据可以举例而言，在一图像使用者界面(GUI)中在一显示器上，被呈现，被储存在一存储器中(比如在所述患者的电子健康记录中，及/或在所述计算机装置中被本地地存储)，及/或被提供至另一程序，用于进一步的处理(例如，本地地执行及/或在一远端服务器及/或云上被执行)。
可选地，所述数个各自的身体区段的所述身体组成是在一GUI中被呈现。当新的阻抗值举例而言，如参考步骤220被描述地被获得及/或分析，所述GUI可以实时地被动态更新。
可选地，所述数个各自的身体区段的所述身体组成对应于一身体地图(例如，在所述GUI中)被呈现，所述身体地图描绘所述数个各自的身体区段的位置。
替代地或附加地，所述数个各自的区段的身体组成的经估算量值是(例如，在所述GUI中)作为沿着一系列不同的身体组成的一指标，举例而言，可选地色彩编码的一指标被呈现。举例而言，蓝色代表具有高水分水平的身体区段，及其它颜色比如红色，代表脱水的身体区段。
可选地，一3D地图使用于多个不同频率为每个身体区段获得的数个阻抗测量值被计算及可选地被呈现。所述3D地图可以使用基于所述数个不同的频率的一线性梯度测量值被呈现。
可选地，一趋势线被计算及在所述GUI中被呈现。一目标身体组成可以相对于所述趋势线被呈现。视觉呈现可以帮助使用者视觉化根据所述趋势线，所述身体组成被预测何时将达到目标。
现在参考图16，图16是根据本发明的一些实施例的一示意图，描绘基于所述数个身体区段的经分析的阻抗测量值的示例性呈现1602，1604。呈现1602，1604可以举例而言，于在一客户终端的一显示器上的一GUI中被呈现，如本文中所描述地。
呈现1602是基于科尔-科尔复数平面方法(Cole–Cole complex plan approach)被计算的一图表。其中测得的阻抗在一R-X复数平面上被建图。在呈现1602的被呈现的示例中，50千赫阻抗(可被视为一基本参数(cardinal parameter))被建图，且一趋势外推1606被计算并呈现。所述R-X平面对应于临床上重要的状态(例如，病理状态)的数个部分可以被界定。举例而言，位于所述R-X平面的右上部份的区域1608表示脱水。举例而言，当所述阻抗测量值位于脱水区域1608中时及/或当所述趋势指示所述患者尚未脱水但被预测在一未来时间将成为脱水的时，指示所述患者脱水的一警示1610可以被呈现。一相位角1612的一指示可以被计算并呈现。所述相位角及/或振幅可以是一重要的临床因素，举例而言比高利指示正常的参数值应被保持在一椭圆中，且自所述椭圆离开可以被视为病态。
呈现1604是一表格，汇总对不同身体区段(在一行1616中)，比如臂部(例如，左臂及/或右臂)、躯干、腿部(例如，左腿及/或右腿)及总体(亦即，全身)，的一些临床参数的数值(在一列1614中)。在所述表格中的每个单元格(例如，1618)呈现对应的身体区段的相应的临床参数的一指标，举例而言，作为在一长条范围内的一点呈现。可以使用其它的指标，举例而言，数字性数值、色彩编码及类别标示。一个或更多个重要的参数可以被呈现在一方格1620中，举例而言，由使用者选择的数个参数，被预先界定为重要的数个参数，及/或具有异常的临床上重要的数值的数个参数。
现在参考图17，图17是根据本发明的一些实施例的，多个身体区段的阻抗数据的一示例性呈现的一示意图。所述呈现可以在一显示器上作为一GUI被呈现，如本文中所描述的。所述呈现可以包括一身体地图1702，比如一患者的身体的一示意图/影像。被监测的数个身体区段可以关于身体地图1702而被呈现，举例而言，在身体地图1702上被标示及/或作为在身体地图1702上的一覆盖层，举例而言，作为数条曲折线(zigzag line)1706。如所展示地，八个身体区段被监测，记为Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7及Z8。数个接触组件(包括数个电极)的位置可以相关于身体地图1702，举例而言，被标示在身体地图1702上及/或作为在身体地图1702上的一覆盖层，举例而言，作为一深色方框1704。所述数个身体区段右手腕-右肩Z1、右肩-右臀Z2、右臀-右脚踝Z3、左脚踝-左臀Z4、左臀-左肩Z5、左肩-左手腕Z6、左肩-右臀Z7、右肩-左臀Z8可以使用8个接触组件被监测(例如，位于左手腕、右手腕、左肩、右肩、左臀、右臀、左脚踝及右脚踝，或邻近于所述的数个位置)。(如本文中描述的，基于所述数个阻抗数值的一分析被计算的)一个或更多个被监测的临床参数的量值的一指标可以对于一个或更多个身体区段被呈现，举例而言，对于每个区段，对于使用者选择的数个区段，及/或对于具有异常数值的数个区段被呈现。所述指标可以是举例而言，作为相对于指示正常及异常数值的一范围的一箭头，可选地相对于被以色彩编码的一范围的一箭头被呈现。举例而言，如所展示地，结果图标1708A指示身体区段Z1的液体的一正常数值(例如，箭头指向所述数值条的绿色区域)，结果图标1708B指示身体区段Z6的液体的一正常数值(例如，箭头指向所述数值条的绿色区域)，结果图标1708C指示身体区段Z3的一高水分积蓄量(例如，箭头指向所述数值条的蓝色区域)，及结果图标1708D指示身体区段Z4的一脱水状态(例如，箭头指向所述数值条的红色区域)。
在步骤218，所述患者可以根据被呈现的数据被诊断及/或被治疗及/或治疗可以根据所述被呈现的数据被计划，举例而言，根据估算的身体组成，举例而言，药物可以被调配，液体可以被施予，造影可以被执行(例如，胸部X射线、CT、MRI，比如当肺部积液被侦测时)，一导管可以被插入，管线可以被移除，外科手术可以被执行，及/或当前不作任何处置。
所述诊断及/或治疗及/或治疗建议可以是人工决定的及/或是由代码自动决定的，举例而言，由一经训练的机器学习模型决定，所述经训练的机器学习模型是在数个阻抗数值及由有经验的医师采取的对应的行动上被训练。
所述分析及/或诊断及/或治疗建议可以远端地被执行，举例而言通过存在于一云及/或服务器中的代码，回应本地收集的阻抗数据而被执行。所述数据的集中处理允许使用收集自位于不同医疗据点的不同患者的数据，增加数据的多样性(例如，不同的患者人口统计数据，遵从不同的临床规程、不同水平的医学训练、不同的可得治疗)。
在步骤220，参考步骤206至218被描述的一个或更多个特征被重复，举例而言，用于动态更新所述GUI、警示、预测及/或诊断的指标。
本发明的各种实施例的描述为了例示的目的而被呈现，但并非意在是详尽的或限于被揭示的实施例。许多修改及变化对于本领域的一般技术人员而言将是明显的，而不脱离所揭示的实施例的范围及精神。本文中所使用的术语是为了最好地解释所述数个实施例的原理、在市面上可得的技术上的实际应用或在其上的技术改进而被选择，或是选择以使本领域的一般技术人员能够了解本文中所揭示的实施例。
被预期的是，在一专利始自此申请始算的寿命当中，许多相关的电极将被发展出来，且电极一词的范围是意在先验地包括所有这样的新科技。
如本文中所使用地，“约”一词意指±10％。
“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includs)”、“包括(including)”、“具有(having)”等词汇及它们的变化意指“包括但不限于”。此词汇含括“由...组成(consisting of)”及“主要由...组成(consisting essentially of)”等词汇。
“主要由...组成”意指仅在额外成分及/或步骤并不本质地改变所主张权利的组成物或方法的基本及新颖特征时，所述组成物或方法可以包括额外的成分及/或步骤。
如在本文中所使用地，单数形式“一(a)”、“一(an)”及“所述(the)”包括复数所指物，除非上下文明显另有指示。举例而言，“一化合物”或“至少一化合物”可以包括数个化合物，包括其混合物。
“示例性的”一词在本文中被用以意指“作为一示例、例证或例示”。任何被描述为是“示例性”的实施例并不必然被视为是优选的或优于其它实施例及/或排除来自其它实施例的特征的并入。
“可选地”一词在本文中被用以意指“在一些实施例中被提供且在其它实施例中不被提供”。本发明的任何特定实施例可以包括数个“可选的”特征，除非这样的数个特征互相冲突。
遍及本申请，本发明的各种实施例可以一范围形式被呈现。应被理解的是，呈范围格式的描述仅是为了便利及简短，及不应被视为对本发明的范围的非弹性的限制。因此，一范围的描述应被视为已特定地揭示在该范围中的所有可能的次范围以及个别数字数值。举例而言，一范围，比如自1至6，的描述应被视为已特定地揭示了数个次范围，比如自1至3、自1至4、自1至5、自2至4、自2至6、自3至6等，以及在该范围中的个别数字，举例而言1、2、3、4、5及6。这不论范围的宽度而适用。
每当一数值性范围在本文中被指示，所述数值性范围是意在包括在所指示的范围内的任何引用的数字(分数或整数)。在一第一指示数字及一第二指示数字“之间”及“自”一第一指示数字“至”一第二指示数字在本文中被可互换地使用及是意在包括所述第一及第二指示数字及其间的所有分数及整数。
应被了解的是，为了清楚起见而在分离的实施例的背景下被描述的本发明的特定特征，也可以在一单一实施例中结合地被提供。相反地，为了简洁起见而在一单一实施例的背景下被描述的本发明的各种特征，也可以在本发明的任何其它被描述的实施例中分离地或以任何适宜的次组合被提供。在各种实施例的背景下被描述的特定特征不被视为那些实施例的必要特征，除非所述实施例没有那些特征便无法运作。
虽然本发明已连同其特定实施例而被描述，明显的是，对于本技艺的一般技术人员而言，许多替代、修改及变化将是明显的。因此，本发明是意在涵括落在随附的权利要求的精神及广范围内的所有这样的替代、修改及变化。
在本说明书中被提及的所有出版物、专利及专利申请通过引用以其整体被并入本说明书中，其程度如同每个个别的出版物、专利或专利申请被特定地及个别地指示通过引用被并入本文中。此外，在此申请中对任何参考资料的引用或辨识不应被视为承认这样的参考资料可以作为本发明的先前技术。在段落标题被使用的情况下，它们不应被视为必然具限制性的。此外，本申请的任何(多件)优先权文件通过引用以其整体被并入本文中。

Claims (34)

1.一种系统，用于测量一患者的至少一身体区段中的身体组成，其特征在于：所述系统包括：
数个接触组件，每个接触组件包括用于接触所述患者的一身体的数个电极，每个接触组件与一各自的唯一位址相关联，其中所述数个接触组件是彼此分开的，以及独立地可被定位在所述患者的身体的数个不同的位置上；
至少一个多导线汇流排，其中每个多导线汇流排被连接到至少两个接触组件的电极；及
一控制器，使用所述各自的唯一位址，选择被一个共同的多导线汇流排连接的一第一对的接触组件，获得至少一阻抗测量值，所述至少一阻抗测量值指示位在所述第一对的接触组件之间的一第一身体区段的阻抗，以及提供所述至少一阻抗测量值，用于所述第一身体区段的身体组成的估算。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：由所述控制器输出的所述数个位址指令将所述对应的电极的运作界定为一电流载体或电压感测器及/或指定所述组件的运作类型。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述身体组成的估算包括：肌肉质量的一估算。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述数个接触组件中的每个各自的接触组件包括：沿着所述各自的接触组件的一长轴被排列的三个电极，其中及所述控制器操作所述第一对中的每个接触组件的一中间电极，用于电流的传输，及操作所述第一对中的每个接触组件的一向内电极，用于电压测量。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述数个接触组件及所述多导线汇流排被整合入一单一弹性条带，对所述单一弹性条带，所述位址整合了指派。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：一单一主要多导线汇流排连接在所述控制器及所述数个接触组件中的每一者之间。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述数个电极中的各者与一各自的电极组件联系，所述各自的电极组件具有一各自的唯一位址，及所述控制器通过将每个电极组件定址，而选择不同的数个接触组件的各自的电极组件的一对电极。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于：至少一些电极是被附着到一套筒，所述套筒被设计以供被安装在一身体部位上，所述套筒具有一双重壁，所述双重壁在当中具有被设计用以膨胀的一管腔，其中所述套筒是经由一多导线汇流排被连接至所述控制器，其中在使用中，所述套筒为了在所述数个电极与所述身体部位之间引入基本相等的接触压力而被膨胀，其中一3D地图通过自多个感测条带及/或数个感测器收集数据而被形成，所述数个感测器是被镶嵌在被施用在所述身体部位上的所述套筒中。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于：数个多电极条带是通过一黏着剂被安装在一身体部位上，所述多电极条带的输出用于所述身体部位的3D阻抗建图及/或建模，而指示所述身体部位的一肌肉质量。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述控制器反复地选择所述数个接触组件中被一共同的多导线汇流排连接的一第二对的接触组件，以及通过使用所述第二对的接触组件的数个电极测量阻抗而收集至少一个阻抗测量值，所述至少一个阻抗测量值指示位在所述第二对的接触组件之间的一第二身体区段的阻抗，以及提供所述至少一个阻抗测量值，用于估算所述第二身体区段的身体组成，包括肌肉质量及/或无脂肪质量。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述第一对的接触组件的至少一接触组件是被定位在所述第二对的接触组件之间，及所述第一对的接触组件及所述第二对的接触组件连接到所述共同的多导线汇流排。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于：所述第一对的接触组件的所述至少一接触组件是被定位在所述第二对的接触组件之间，且数个对应的电极在所述至少一阻抗测量时是不被选择的且不被启动的，所述阻抗测量是对位于所述第二对的接触组件之间的所述各自的身体区段执行。
13.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述第二对的接触组件中的一者是选自所述第一对的接触组件。
14.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括：数个生物感测器，每个生物感测器与一各自的唯一位址相关联，所述数个生物感测器连接到所述至少一个多导线汇流排，所述至少一个多导线汇流排连接到数个电极，其中所述控制器通过在所述至少一个多导线汇流排上传输一特定的唯一位址而操作所述数个生物感测器及所述数个电极。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于：所述数个生物感测器是选自于由：压力感测器、温度感测器、脉搏感测器、声音感测器及皮肤电导率感测器所组成的群组。
16.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述第一对及第二对的接触组件中的每个接触组件包括沿着一长轴被排列的三个电极，所述控制器使用所述第一对及第二对的接触组件中的每个接触组件的一中间电极注入及接收电流，且所述控制器使用第一对及第二对的接触组件的数个向内电极测量电压。
17.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括：一体内管，用于插入所述患者的身体的一管腔中，所述体内管被耦合到至少一接触组件，每个接触组件包括数个电极，用于接触所述患者的身体的一内表面，并且与一各自的唯一位址相关联，其中至少一个多导线汇流排被连接到所述体内管的至少一接触组件及连接到被放置在所述患者的身体外部的至少一接触组件，所述第一对的接触组件包括所述体内管的所述至少一接触组件及被放置在所述患者的身体外部的一接触组件，其中所述数个电极中的至少一些被个别地直接连接到所述控制器，而非经由所述位址体系。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于：所述体内管是选自由下述组成的群组：气管内管、喂食管及鼻胃管。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于：由所述第一对的接触组件的数个电极执行的至少一个阻抗测量指示至少一肺脏的身体组成。
20.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述控制器在所述第一对及第二对的接触组件之间反复切换，以监测所述第一身体区段在一时间区间的一第一的数个阻抗测量值，及监测所述第二身体区段在所述时间区间的一第二的数个阻抗测量值。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括：一处理器，所述处理器执行代码，用于在一图形使用者界面中，基于实时的第一及第二的多个阻抗测量值，呈现及动态更新所述第一及第二身体区段的身体组成。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于：所述处理器执行代码，用于呈现所述身体组成，所述身体组成包括：所述第一及第二身体区段的无脂肪质量、肌肉质量及/或水分状态，所述第一及第二身体区段对应于描绘所述第一及第二身体区段的位置的一身体地图。
23.如权利要求21所述的系统，其特征在于：所述图形使用者界面，以沿着一系列的不同身体组成的一指标，呈现所述第一及第二身体区段的所述身体组成。
24.如权利要求20所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括：分析所述第一及第二的数个阻抗测量值，以预测所述第一及第二身体区段的至少一者的作为14级量尺的所述身体组成何时达到一临床上显着的目标，并产生一警示，指示所述预测。
25.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统进一步包括：被存储在一存储器上的代码，且可被执行以经由一人工智能模型形成一结合关联分析，所述人工智能模型将食物摄取与获得自数个身体部位感测器的肌肉质量的一流失结合，其中所述分析结果被用于最佳化地管理所述患者的喂食泵浦/营养成分，以保存或重新获得肌肉质量及/或所需的水分状态。
26.如权利要求24所述的系统，其特征在于：所述临床上显着的目标是选自于由脱水，及体液过载及无脂肪质量组成的群组。
27.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述身体组成是选自于由下述组成的群组：脂肪含量、水肿、水含量、电解质含量及病理状态。
28.如权利要求20所述的系统，其特征在于：对于所述第一对及第二对的接触组件中的各者，所述控制器以数个不同的频率测量阻抗，及进一步包括：执行代码的一处理器，用于使用一线性梯度测量值，基于所述数个不同频率及通过权利要求8的数个感测器收集的数据，为所述第一及第二身体区段产生及呈现一3D地图。
29.如权利要求1所述的系统，其特征在于：身体组成的估算包括数个身体区段中的每个身体区段的一肌肉变化量，以及所述控制器计算供给每个各自的身体区段的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的一量值，基于一关连数据集，所述关连数据集建立肌肉质量变化与施予患者的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的量的关联，并且所述控制器产生数个指令，用于根据供给所述数个身体区段的各者的脂质、碳水化合物、蛋白质及/或脂肪的所述量值的一聚合，通过一喂食泵浦喂食所述患者而被落实。
30.一种测量一患者的至少一身体区段中的身体组成的方法，所述方法的特征在于：包括以下步骤：
通过传输数个指令，所述数个指令指示一唯一位址及指派作为在一共同的多导线汇流排上的所述对应第一对的接触组件的数个电流及/或感测元件，挑选由一共同的多导线汇流排连接的数个接触组件的一第一对的接触组件，其中每个接触组件包括数个电极，用于接触所述患者的一身体，每个接触组件与一各自的唯一位址相关联，其中所述数个接触组件是彼此分开的，以及独立地可被定位在所述患者的身体的数个不同的位置上；
使用所述第一对的接触组件的数个电极获取至少一个阻抗测量值，其中所述至少一个阻抗测量值指示位在所述第一对的接触组件之间的一第一身体区段的阻抗；及
提供所述至少一个阻抗测量值，用于所述第一身体区段的身体组成的估算。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：从连接到被连接的所述多导线汇流排的至少一个其它的生物感测器获得输出，以及将所述阻抗测量值与所述至少一个其它的生物感测器的所述输出结合，并将所述阻抗测量值与所述至少一个其它的生物感测器的所述输出一同呈现。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于：如在权利要求30及/或31中的被收集的数据使得被检视的所述身体部位能够进行3D建模。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：提供整合患者状态信息的一图形使用者界面，所述患者状态信息包括身体组成的所述估算。
34.如权利要求30所述的方法，其特征在于：所述身体组成的所述估算包括肌肉质量及/或水分状态。
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