GR1010442B

GR1010442B - Φορετο (wearable) συστημα παρακολουθησης

Info

Publication number: GR1010442B
Application number: GR20220100495A
Authority: GR
Inventors: Ευαγγελος Σακκαλης; Εμμανουηλ Σπανακης; Ματθαιος Πεδιαδιτης
Original assignee: Traqbeat Technologies Ike,
Priority date: 2022-06-15
Filing date: 2022-06-15
Publication date: 2023-04-07
Also published as: WO2023242341A1

Abstract

Μια συσκευή (1) για τη μέτρηση και/ή την παρακολούθηση φυσιολογικών σημάτων ενός χρήστη που έχει διαμορφωθεί για να συνδέεται σε μια πρώτη (12) και μια δεύτερη (13) φορετή (wearable) θήκη, όπου καθεμία από τις πρώτες (12) και τις δεύτερες (13) φορετές (wearable) θήκες έχει διαμορφωθεί ώστε να προσαρτάται σε διαφορετικό μέρος του σώματος ενός χρήστη. Περιλαμβάνονται και μέθοδοι υπολογισμού βιοδεικτών.

Description

ΦΟΡΕΤΟ (WEARABLE) ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

Τεχνικό πεδίο

Η παρούσα γνωστοποίηση αφορά μια φορετή (wearable) συσκευή για τη μέτρηση ή/και την παρακολούθηση φυσιολογικών σημάτων και ένα σύστημα που περιλαμβάνει φορετές (wearable) θήκες διαμορφωμένες ώστε να τοποθετούνται σε διαφορετικά μέρη του σώματος ενός χρήστη.

Υπόβαθρο

Οι φορετές (wearable) συσκευές περιλαμβάνουν ηλεκτρονικές συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για τη συλλογή δεδομένων σχετικά με την προσωπική υγεία των χρηστών. Με γνώμονα την αυξανόμενη ζήτηση των καταναλωτών να παρακολουθούν την υγεία τους και να παρακολουθούν τα δικά τους ζωτικά δεδομένα, η χρήση της τεχνολογίας φορετών (wearable) συσκευών έχει υπερ-τριπλασιαστεί τα τελευταία τέσσερα χρόνια.

Ωστόσο, οι φορετές (wearable) αυτές συσκευές συχνά δεν πληρούν τα απαιτούμενα και πρότυπα στάνταρ που αφορούν τον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης, οι περισσότερες από αυτές αναπτύσσονται ως συσκευές απλής παρακολούθησης της φυσικής κατάστασης. Με άλλα λόγια, οι φορετές (wearable) συσκευές αυτές συνήθως δεν επιτυγχάνουν την απαιτούμενη ακρίβεια που πρέπει για να είναι ικανές να εφαρμοστούν για την αξιόπιστη παρακολούθηση ζωτικών και/ή σχετικών φυσιολογικών σημάτων.

Η παρακολούθηση των φυσιολογικών σημάτων στην υγειονομική περίθαλψη είναι μια κρίσιμη τεχνολογική πτυχή της κλινικής φροντίδας. Αυτά τα σήματα αντιπροσωπεύουν συνήθως παραμέτρους που σχετίζονται με τη φυσιολογική λειτουργία του κυκλοφορικού, του νευρολογικού και του αναπνευστικού συστήματος. Επομένως, η επαρκής συλλογή δεδομένων μπορεί να απαιτεί τη μέτρηση τους από διαφορετικές περιοχές του σώματος. Ωστόσο, οι τρέχουσες φορετές (wearable) συσκευές διαθέτουν περιορισμένη λειτουργικότητα. Δεν υπάρχουν παραδείγματα φορετών (wearable) συσκευών ή συστημάτων που μπορούν εύκολα και τεχνικά να προσαρμοστούν στην παρακολούθηση ζωτικών παραμέτρων από διαφορετικά μέρη του σώματος. Με βάση τα παραπάνω, απαιτούνται φορετές (wearable) συσκευές ή συστήματα ικανά να παρέχουν ακριβείς και αξιόπιστες πληροφορίες για την κατάσταση της υγείας του ασθενούς, ενώ, ανάλογα με τις ανάγκες, να έχουν αρκετή ευελιξία ώστε να μπορούν να εφαρμοστούν στη συλλογή δεδομένων σε διαφορετικά μέρη του σώματος. Η παρούσα εφεύρεση αντιμετωπίζει αυτές τις ανάγκες και προβλήματα.

Περίληψη της εφεύρεσης

Σύμφωνα με διάφορες υλοποιήσεις της εφεύρεσης, παρέχεται μια φορετή (wearable) συσκευή για τη μέτρηση και/ή την παρακολούθηση φυσιολογικών σημάτων και ένα σύστημα που περιλαμβάνει φορετές (wearable) θήκες διαμορφωμένες ώστε να συνδέονται σε διαφορετικά μέρη του σώματος ενός χρήστη.

Μια πρώτη πτυχή της εφεύρεσης αφορά μια συσκευή για τη μέτρηση και/ή την παρακολούθηση φυσιολογικών σημάτων ενός χρήστη που έχει διαμορφωθεί ώστε να συνδέεται σε μια πρώτη και μια δεύτερη φορετή (wearable) θήκη, όπου καθεμία από τις πρώτες και δεύτερες φορετές (wearable) θήκες είναι διαμορφωμένη ώστε να συνδέεται σε διαφορετική μέρος του σώματος ενός χρήστη. Με άλλα λόγια, η συσκευή έχει διαμορφωθεί ώστε να προσαρμόζεται σε καθεμία από τις πρώτες και δεύτερες φορετές (wearable) θήκες. Επομένως, η συσκευή επιτρέπει τη μέτρηση φυσιολογικών σημάτων, π.χ. ζωτικών σημάτων, σε διάφορα μέρη του σώματος. Για παράδειγμα, η συσκευή μπορεί να διαμορφωθεί ώστε να προσαρμόζεται σε μια πρώτη φορετή (wearable) θήκη, ενώ η πρώτη φορετή (wearable) θήκη είναι με τη σειρά της διαμορφωμένη ώστε να προσαρμόζεται στον καρπό ενός χρήστη και επίσης να προσαρμόζεται ώστε να συνδέεται με μια δεύτερη φορετή (wearable) θήκη διαμορφωμένη ώστε να προσαρμόζεται στο στήθος του χρήστη.

Σε μια υλοποίηση, η συσκευή είναι προσαρμοσμένη να εκτελεί συνεχή και σύγχρονη παρακολούθηση των ζωτικών ή φυσιολογικών σημάτων των ασθενών. Η συσκευή μπορεί να παρέχει πληροφορίες ή/και δεδομένα σχετικά με ή που σχετίζονται με την αρτηριακή πίεση χωρίς τη χρήση κλασσικών σφυγμομανομέτρων και περιχειρίδων και αεροθαλάμων, τον καρδιακό ρυθμό, τη μεταβλητότητα του καρδιακού ρυθμού, τον αναπνευστικό ρυθμό, τον κορεσμό οξυγόνου (SpO2), τη θερμοκρασία του δέρματος, το ηλεκτροκαρδιογράφημα με μία απαγωγή ή/και την παρακολούθηση δραστηριότητας, μεταξύ άλλων.

Η συσκευή σε μία υλοποίηση περιλαμβάνει μέσα φόρτισης όπως μία ή περισσότερες μπαταρίες. Επομένως, η συσκευή μπορεί να είναι συσκευή που τροφοδοτείται από μπαταρία. Η συσκευή μπορεί να επιτρέπει για αρκετές ημέρες παρακολούθηση των φυσιολογικών σημάτων με μία μόνο φόρτιση, κατά προτίμηση μεταξύ 3-7 ημερών παρακολούθησης με μία μόνο φόρτιση.

Σε μια προτιμώμενη υλοποίηση, η συσκευή περιλαμβάνει: ένα περίβλημα που περιλαμβάνει ένα πρώτο τμήμα το οποίο περιλαμβάνει μία ή περισσότερες οπές που εκτείνονται μεταξύ δύο απέναντι η μία στην άλλη επιφάνειες, και ένα πρώτο ηλεκτρόδιο και ένα δεύτερο τμήμα που περιλαμβάνει μια εσωτερική και μια εξωτερική πλευρά που είναι απέναντι η μια στην άλλη, μια ή περισσότερες οπές που εκτείνονται μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής πλευράς και ένα δεύτερο ηλεκτρόδιο προσαρτημένο στην εξωτερική πλευρά και όπου το πρώτο και το δεύτερο τμήμα του περιβλήματος ορίζουν μια κοίλη κοιλότητα και μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, κατά προτίμηση μια πλακέτα οπτο-ηλεκτρονικού κυκλώματος, που θα τοποθετηθεί στην κοίλη κοιλότητα, που περιλαμβάνει μία ή περισσότερες πηγές ακτινοβολίας και/ή έναν ή περισσότερους αισθητήρες διαμορφωμένους να ανιχνεύουν ένα ή περισσότερα σήματα. Η παραπάνω διαμόρφωση καθιστά τη συσκευή επαρκή για την ακριβή μέτρηση ή παρακολούθηση των φυσιολογικών σημάτων, ενώ μειώνει τον χώρο που καταλαμβάνει η συσκευή.

Μια δεύτερη πτυχή της εφεύρεσης αφορά ένα φορετό (wearable) σύστημα που περιλαμβάνει: μια πρώτη και μια δεύτερη φορετή (wearable) θήκη, όπου κάθε μια από τις πρώτες και δεύτερες φορετές (wearable) θήκες είναι διαμορφωμένη ώστε να συνδέεται σε διαφορετικό μέρος του σώματος ενός χρήστη και μια συσκευή σύμφωνα με την πρώτη πτυχή της εφεύρεσης, διαμορφωμένη ώστε να προσαρμόζεται στην πρώτη και τη δεύτερη φορετή (wearable) θήκη. Η συσκευή είναι επομένως εναλλάξιμη μεταξύ της πρώτης και της δεύτερης φορετής (wearable) θήκης, με αποτέλεσμα το φορετό (wearable) σύστημα να επιτρέπει την παρακολούθηση σε διάφορα μέρη ή περιοχές του σώματος.

Σε μια προτιμώμενη υλοποίηση, η πρώτη φορετή (wearable) θήκη περιλαμβάνει ένα πρώτο πλαίσιο συγκράτησης διαμορφωμένο ώστε να προσαρτά, όχι μόνιμα και με δυνατότητα αφαίρεσης, τη συσκευή και τα μέσα στερέωσης στο καρπού. Το πρώτο πλαίσιο συγκράτησης, δηλαδή ένα πρώτο πλαίσιο που συγκρατεί τη συσκευή, μπορεί επομένως να διαμορφωθεί ώστε να προσαρτάται στον καρπό του χρήστη. Σε αυτή την υλοποίηση, η συσκευή του συστήματος, όταν είναι προσαρτημένη στην πρώτη φορετή (wearable) συσκευή, δηλαδή στο πρώτο πλαίσιο συγκράτησης, επιτρέπει τη μέτρηση ή την παρακολούθηση φυσιολογικών σημάτων ειδικά από μια περιοχή του καρπού του χρήστη.

Πλεονεκτικά, η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη μπορεί να περιλαμβάνει ένα αυτοκόλλητο επίθεμα. Το επίθεμα μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να προσαρτάται στο στήθος ενός χρήστη. Όταν συνδέεται στο στήθος ενός χρήστη, η συσκευή μπορεί να μετρήσει ή να παρακολουθεί φυσιολογικά σήματα ειδικά από μια περιοχή του θώρακα του χρήστη.

Σε άλλες προτιμώμενες υλοποιήσεις, το έμπλαστρο μπορεί να περιλαμβάνει ανοίγματα που εκτείνονται μεταξύ δύο απέναντι η μία στην άλλη επιφάνειες του επιθέματος. Τα ανοίγματα μπορεί να αφήσουν ελεύθερες περιοχές στο δέρμα του χρήστη. Σε περαιτέρω υλοποιήσεις, το επίθεμα μπορεί να περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα κανάλια ή αυλακώσεις. Τα κανάλια ή οι αυλακώσεις μπορούν να διαμορφωθούν ώστε να περάσουν καλώδια μέσω αυτών για τη σύνδεση ενός ή περισσότερων τυποποιημένων επιθεμάτων ηλεκτροκαρδιογραφήματος μίας χρήσης (ΗΚΓ).

Σε μια άλλη προτιμώμενη υλοποίηση, η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη περιλαμβάνει περαιτέρω ένα συγκολλητικό στρώμα προσαρτημένο στο επίθεμα και ένα δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης διαμορφωμένο ώστε να προσαρτά, όχι μόνιμα και με δυνατότητα αφαίρεσης, τη συσκευή. Το αυτοκόλλητο στρώμα, π.χ. μια κολλητική ταινία διπλής όψεως, μπορεί να επιτρέψει στο έμπλαστρο να προσκολληθεί με δυνατότητα αφαίρεσης στο στήθος του χρήστη. Το δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης, δηλαδή, ένα δεύτερο πλαίσιο που συγκρατεί τη συσκευή, μπορεί να είναι συνδεδεμένο και/ή ενσωματωμένο στο επίθεμα.

Σε μια περαιτέρω υλοποίηση, η πρώτη και η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη περιλαμβάνουν μία ή περισσότερες εσοχές με δυνατότητα κουμπώματος, και η συσκευή περιλαμβάνει μία ή περισσότερες προεξοχές ή αντίστροφα. Οι προεξοχές και οι εσοχές με δυνατότητα κουμπώματος είναι διαμορφωμένες ώστε να ταιριάζουν μεταξύ τους. Οι προεξοχές και οι εσοχές που κουμπώνουν μπορούν να επιτρέψουν τη μη μόνιμη σύνδεση της συσκευής, με δυνατότητα αφαίρεσης, στην πρώτη και τη δεύτερη φορετή (wearable) θήκη.

Διάφορες τροποποιήσεις και προσθήκες μπορούν να γίνουν στις υλοποιήσεις που συζητήθηκαν χωρίς να απομακρυνόμαστε από το αντικείμενο της εφεύρεσης. Γ ια παράδειγμα, ενώ οι προτιμώμενες υλοποιήσεις που περιγράφονται παραπάνω αναφέρονται σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, το πλαίσιο αυτής της εφεύρεσης περιλαμβάνει επίσης υλοποιήσεις που έχουν διαφορετικό συνδυασμό χαρακτηριστικών και υλοποιήσεις που δεν περιλαμβάνουν όλα τα προαναφερθέντα χαρακτηριστικά.

Μια τρίτη πτυχή της εφεύρεσης αφορά τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για τη διασφάλιση της ορθότητας και ποιότητας της μετρούμενης κυματομορφής PPG που εξαρτάται από το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός, το οποίο σχετίζεται με το βάθος διείσδυσης λόγω διαφορετικών χαρακτηριστικών απορρόφησης του αίματος και του ιστού. Το σήμα PPG είναι επίσης ευαίσθητο στην κίνηση του σώματος και στην πραγματική θέση τοποθέτησης και του αισθητήρα και στα χαρακτηριστικά επαφής με το ανθρώπινο σώμα. Η κίνηση μπορεί να εισάγει μια σειρά από σημεία θορύβου (artifacts) που επικαλύπτουν την πραγματική κυματομορφή.

Μια τοποθέτηση σε σημείο στο σώμα στο οποίο δεν υπάρχει πυκνή δομή αγγείων στον υποκείμενο ιστό θα παράγει σήματα PPG με ασθενή πλάτη, ενώ στην περίπτωση καταγραφής με ανεπαρκές βάθος διείσδυσης θα δώσει σήματα PPG μη ποιοτικά ή/και επηρεαζόμενα από την υφιστάμενη κίνηση. Επιπλέον πρόσθετοι εξωτερικοί παράγοντες όπως η εξάσκηση μεγάλης δύναμης πίεσης του αισθητήρα καταγραφής πάνω στο σημείο επαφής, η θερμοκρασία και η διαμόρφωση λειτουργίας του αισθητήρα έχει δειχθεί ότι μπορεί να επηρεάσει την καταγραφή ποιοτικών σημάτων PPG [Pi I, Pi I, Wu W, External factors that affect the photoplethysmography waveforms, SN Applied Sciences, Volume 4, December 2021], Μια αρκετά υψηλή δύναμη αφής, για παράδειγμα, μπορεί να περιορίσει σημαντικά ή ακόμα και να εμποδίσει τη ροή του αίματος. Το πρόβλημα αυτό είναι περισσότερο εμφανές στις περιπτώσεις καταγραφής σήματος με τη χρήση μεθόδου ανάκλασης όπως αυτές που περιγράφονται σε αυτήν την αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας. Αυτό σχετίζεται με το γεγονός ότι ενώ στην περίπτωση μέτρησης με τη χρήση μεταδοτικών μεθόδων καταγραφής (π.χ. εφαρμογές μέτρησης στο δάχτυλο) το εκπεμπόμενο φως διατρέχει σχεδόν όλο το σύστημα αγγείων του ιστού και μπορεί να καταγράψει το σύνολο των διακυμάνσεων της ροής του αίματος, ενώ στην περίπτωση χρήση ανακλαστικών μεθόδων τα συλλεγόμενα σήματα PPG αντιστοιχούν σε φαινόμενα σκέδασης φωτός μέσα στον ιστό και κυρίως χαρακτηρίζουν τα επιφανειακά αγγεία του διεγερμένου με φως ιστού και μεταβολών ροής αίματος, και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το βάθος διείσδυσης παίζει σημαντικό ρόλο για την καταγραφή ποιοτικού σήματος PPG. Ωστόσο, πρέπει να υπάρχει μια αντιστάθμιση αναφορικά με την ποιότητα του σήματος, ανάμεσα στο βάθος διείσδυσης και της ισχύος σήματος PPG/παρουσίας θορύβου (artifacts).

Επιπλέον, η μείωση της θερμοκρασίας του σώματος επηρεάζει τη ροή του αίματος που με τη σειρά της αλλάζει τα χαρακτηριστικά της κυματομορφής PPG [Pi I]. Πιο συγκεκριμένα, οι κορυφές είναι χαμηλότερες και μετατοπισμένες προς τα αριστερά. Αυτή η επίδραση, ακόμη και αν δεν υπάρχουν οριστικά δεδομένα, πιστεύεται ότι σχετίζεται με αγγειοσυστολή. Δεδομένου ότι σε φυσιολογικές συνθήκες η θερμοκρασία του δέρματος/σώματος κυμαίνεται μεταξύ ημέρας και νύχτας, και ακόμη περισσότερο σε παθολογικές καταστάσεις (δηλαδή, ένας χρήστης μπορεί να έχει πυρετό), αυτές οι αλλαγές επηρεάζουν τη σωστή μέτρηση του χρόνου άφιξης παλμού και του χρόνου διέλευσης ενός παλμικού κύματος από την καρδιά προς το σημείο μέτρησης / επαφής του αισθητήρα, χαρακτηριστικών που είναι απαραίτητα για την εκτίμηση π.χ. της αρτηριακής πίεσης. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι τόσο η δύναμη επαφής όσο και η θερμοκρασία δεν θα πρέπει να μεταβάλλονται στο χρόνο, κάτι πολύ δύσκολο αν όχι αδύνατο σε πραγματικές εφαρμογές.

Σύντομη περιγραφή των σχημάτων

Μια περαιτέρω κατανόηση της φύσης και των πλεονεκτημάτων συγκεκριμένων εφαρμογών/υλοποιήσεων της εφεύρεσης μπορεί να πραγματοποιηθεί με αναφορά στα υπόλοιπα τμήματα των προδιαγραφών αυτής και των σχεδίων, στα οποία χρησιμοποιούνται παραπομπές με αριθμούς για παραπομπή και αναφορά σε παρόμοια τμήματα.

Σχ. 1 είναι μια προοπτική κάτω πλάγια όψη μιας υλοποίησης μιας συσκευής σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 2 είναι μια προοπτική άνω πλάγια όψη μιας υλοποίησης μιας συσκευής σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 3 είναι μια κάτω ανεπτυγμένη προβολή μιας υλοποίησης μιας συσκευής σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 4 είναι μια άνω ανεπτυγμένη προβολή υλοποίησης μιας συσκευής σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 5 είναι μια προοπτική κάτω πλάγια όψη μιας υλοποίησης μιας δεύτερης φορετής (wearable) θήκης σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 6 είναι μια προοπτική άνω πλάγια όψη μιας υλοποίησης μιας δεύτερης φορετής (wearable) θήκης σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 7 είναι μια προοπτική κάτω πλάγια όψη μιας υλοποίησης μιας πρώτης φορετής (wearable) θήκης σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 8 είναι μια προοπτική άνω πλάγια όψη μιας υλοποίησης μιας πρώτης φορετής (wearable) θήκης σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 9 είναι μια άνοψη μιας υλοποίησης μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 10 είναι μια μπροστινή όψη μιας υλοποίησης δεύτερης φορετής (wearable) θήκης σύμφωνα με την εφεύρεση που είναι προσαρτημένη στο στήθος ενός χρήστη.

Σχ. 11 είναι μια προοπτική κάτω πλάγια όψη μιας υλοποίησης μιας δεύτερης φορετής (wearable) θήκης σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 12 είναι μια προοπτική άνω πλάγια όψη μιας υλοποίησης μιας δεύτερης φορετής (wearable) θήκης σύμφωνα με την εφεύρεση, και

Σχ. 13 είναι μια κάτοψη μιας υλοποίησης μιας δεύτερης φορετής (wearable) θήκης σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 14 είναι η μέθοδος διόρθωσης που λειτουργεί σε έναν κλειστό βρόχο αντισταθμίζοντας τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας με το μήκος κύματος, την ένταση του φωτός και τη ρύθμιση του κέρδους ενίσχυσης του σήματος της φωτοδιόδου σύμφωνα με την εφεύρεση.

Σχ. 15 είναι η διαδικασία αξιολόγησης ποιότητας σήματος που χρησιμοποιείται για τη διασφάλιση της βέλτιστης τοποθέτησης της συσκευής σύμφωνα με την εφεύρεση.

Λεπτομερής περιγραφή των υλοποιήσεων

Γίνεται αναφορά στα σχήματα 1-2, τα οποία δείχνουν μια υλοποίηση σύμφωνα με την πρώτη άποψη της εφεύρεσης. Η υλοποίηση αντιστοιχεί σε μια συσκευή 1 για τη μέτρηση και/ή την παρακολούθηση των φυσιολογικών σημάτων ενός χρήστη. Η συσκευή έχει διαμορφωθεί ώστε να προσαρμόζεται σε μια πρώτη 12 και μια δεύτερη φορετή (wearable) θήκη 13, όπου κάθε μία από τις πρώτες 12 και τις δεύτερες φορετές (wearable) θήκες 13 έχει διαμορφωθεί ώστε να προσαρμόζεται σε διαφορετικό μέρος του σώματος του χρήστη.

Στα Σχ. 3-4 παρέχονται ανεπτυγμένες προοπτικές προβολές μιας υλοποίησης σύμφωνα με την πρώτη άποψη της εφεύρεσης. Όπως φαίνεται, η συσκευή μπορεί να περιλαμβάνει ένα περίβλημα που περιλαμβάνει ένα πρώτο τμήμα 3 το οποίο περιλαμβάνει μία ή περισσότερες οπές που εκτείνονται μεταξύ δύο απέναντι η μία στην άλλη επιφάνειες, και ένα πρώτο ηλεκτρόδιο 4 και ένα δεύτερο τμήμα 5 που περιλαμβάνει ένα εσωτερικό 6 και μια εξωτερική πλευρά 7 που είναι αντίθετα μεταξύ τους, μία ή περισσότερες οπές που εκτείνονται μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής πλευράς και ένα δεύτερο ηλεκτρόδιο 8 προσαρτημένο στην εξωτερική πλευρά και όπου τα πρώτα 3 και τα δεύτερα 5 τμήματα του περιβλήματος ορίζουν μια κοίλη κοιλότητα και μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος 9, κατά προτίμηση μια πλακέτα οπτο- ηλεκτρονικού κυκλώματος, που θα τοποθετηθεί στην κοίλη κοιλότητα. Θεωρείται ότι η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) περιλαμβάνει μία ή περισσότερες πηγές ακτινοβολίας και/ή έναν ή περισσότερους αισθητήρες διαμορφωμένους να ανιχνεύουν ένα ή περισσότερα σήματα, όπως φαίνεται στο Σχ. 9. Το πρώτο και το δεύτερο τμήμα μπορούν να συνδέονται μεταξύ τους ή συναρμολογούνται με οποιοδήποτε μέσο γνωστό ως τεχνική, όπως κόλληση, βίδωμα, όπως φαίνεται στις υλοποιήσεις του Σχ. 1-4, κουμπώματα/εσοχές (snap-in tabs) ή γάντζους ή άλλα. Το πρώτο τμήμα του περιβλήματος μπορεί να αντιστοιχεί στο πάνω μέρος του περιβλήματος, δηλαδή στο τμήμα του περιβλήματος που βρίσκεται πιο μακριά από το δέρμα του χρήστη ενώ χρησιμοποιείται η συσκευή. Οι οπές που εκτείνονται μεταξύ δύο απέναντι η μία στην άλλη επιφανειών του πρώτου τμήματος του περιβλήματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τοποθέτηση ή την εισαγωγή στοιχείων που παρέχουν πληροφορίες στον χρήστη όπως ενδείξεις 20 (π.χ. δείκτες LED), ετικέτες, οθόνες ή άλλα τεχνικά στοιχεία όπως το πρώτο ηλεκτρόδιο 4. Η μία ή περισσότερες οπές που εκτείνονται μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής πλευράς του δεύτερου τμήματος του περιβλήματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τοποθέτηση ή την εισαγωγή της μίας ή περισσότερων πηγών ακτινοβολίας και/ή μιας ή περισσότεροι αισθητήρες που θα συνδεθούν στο PCB.

Όπως φαίνεται στα Σχ. 3-4, το δεύτερο ηλεκτρόδιο του δεύτερου τμήματος του περιβλήματος μπορεί να περιλαμβάνει μια οπή που επιτρέπει σε μία ή περισσότερες πηγές ακτινοβολίας και αισθητήρες να ενεργοποιηθούν για τη μέτρηση και/ή την παρακολούθηση των φυσιολογικών σημάτων. Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι το δεύτερο ηλεκτρόδιο μπορεί επίσης να περιλαμβάνει περισσότερες από μία οπές για το σκοπό αυτό. Το πρώτο και το δεύτερο ηλεκτρόδιο μπορεί να έχουν οποιοδήποτε σχήμα ή μέγεθος, εφόσον παρέχουν επαρκή επαφή με την επιφάνεια του δέρματος του χρήστη. Περαιτέρω, η οπή του δεύτερου ηλεκτροδίου χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση σε ένα διαφανές στοιχείο 21 ή υλικό, όπως για παράδειγμα ένα πλακοειδές στοιχείο κατασκευασμένο από πολυανθρακικό υλικό. Το εν λόγω διαφανές στοιχείο 21 επιτρέπει την εκτέλεση οπτικών μετρήσεων μέσω αυτού με χρήση πηγών ακτινοβολίας και οπτικών αισθητήρων, ενώ παρέχει φυσικό διαχωρισμό μεταξύ της εξωτερικής πλευράς του δεύτερου τμήματος του περιβλήματος και του δέρματος του χρήστη. Οι πηγές ακτινοβολίας μπορεί να είναι οποιεσδήποτε από αυτές που είναι γνωστές στην τέχνη, όπως δίοδοι φωτοεκπομπής (LED), και ο ένας ή περισσότεροι αισθητήρες μπορεί να περιλαμβάνουν αισθητήρες θερμοκρασίας, οπτικούς αισθητήρες, ηλεκτρικούς αισθητήρες, αισθητήρες πίεσης, αισθητήρες προσέγγισης, αισθητήρες υπερύθρων, αισθητήρες υγρασίας, αισθητήρες κλίσης, κραδασμούς αισθητήρες ή άλλους. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2-4 η συσκευή μπορεί να περιλαμβάνει ακίδες 22, που μπορούν επίσης να ονομάζονται σημεία επαφής, για τη φόρτιση και τη σύνδεση εξωτερικών ηλεκτροδίων 30, όπως ηλεκτροδίων ΗΚΓ. Τα εξωτερικά ηλεκτρόδια 30 μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της γαλβανικής απόκρισης δέρματος (Galvanic Skin Response GSR), επίσης γνωστή ως ηλεκτροδερμική δραστηριότητα (EDA). Οι τέσσερις ακίδες 22 της συσκευής μπορούν να εξυπηρετούν τους ακόλουθους σκοπούς: δύο από αυτές χρησιμοποιούνται για τη φόρτιση της συσκευής, π.χ., η συσκευή μπορεί να εισάγεται σε έναν φορτιστή, ο οποίος έχει δύο επαφές για την επαφή των δύο σημείων φόρτισης και οι άλλες δύο ακίδες ή σημεία επαφής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για σύνδεση με ηλεκτρόδια ΗΚΓ όταν η συσκευή είναι συνδεδεμένη σε μια δεύτερη φορετή (wearable) θήκη που είναι ένα επίθεμα. Για το σκοπό αυτό, το πλαίσιο επικάλυψης, δηλ. το δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης, μπορεί να περιλαμβάνει δύο επαφές ελατηρίου 29 τοποθετημένες πάνω από τα αντίστοιχα σημεία της συσκευής, όπως φαίνεται στο Σχ. 13. Οι επαφές ελατηρίου 29 μπορούν να συγκροτούνται στη θέση τους μέσω ενός PCB. Όταν η κύρια μονάδα εισάγεται στο πλαίσιο του επιθέματος, αυτές οι δύο επαφές ελατηρίου 29 αγγίζουν ή έρχονται σε επαφή και συνδέουν δύο εξωτερικά ηλεκτρόδια, τα οποία κατά προτίμηση είναι ηλεκτρόδια μιας χρήσης. Κάθε εξωτερικό ηλεκτρόδιο 30 μπορεί να συνδέεται με μια επαφή ελατηρίου χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο 31 και/ή ένα εύκαμπτο PCB. Περαιτέρω, κάθε εξωτερικό ηλεκτρόδιο 30 μπορεί να συνδεθεί μέσω ενός συνδετήρα 32 κουμπιού ιατρικού ηλεκτροδίου ΗΚΓ 3,5 ή 4 mm.

Σε ορισμένες υλοποιήσεις όπου η συσκευή είναι προσαρτημένη σε μια δεύτερη φορετή (wearable) θήκη και η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη είναι ένα επίθεμα, η εναλλαγή μεταξύ των εξωτερικών ηλεκτροδίων μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρονικό διακόπτη διπλού πόλου διπλής θέσης, όπου κάθε πόλος μπορεί να αλλάζει ανεξάρτητα. Με βάση αυτό, μπορούν να υιοθετηθούν διαφορετικές διαμορφώσεις: μια πρώτη διαμόρφωση όπου ένα πρώτο εξωτερικό ηλεκτρόδιο και ένα δεύτερο εξωτερικό ηλεκτρόδιο συνδέονται με μια αναλογική προς ψηφιακή μονάδα ΗΚΓ, η οποία είναι η διεπαφή μεταξύ φυσικών σημάτων και ψηφιακού επεξεργαστή, μια δεύτερη διαμόρφωση όπου το πρώτο εξωτερικό ηλεκτρόδιο και το δεύτερο ηλεκτρόδιο, το τελευταίο είναι προσαρτημένο στην εξωτερική πλευρά του δεύτερου τμήματος του περιβλήματος, συνδέονται με την αναλογική προς ψηφιακή μονάδα ΗΚΓ, και μια τρίτη διαμόρφωση όπου το δεύτερο εξωτερικό ηλεκτρόδιο και το δεύτερο ηλεκτρόδιο συνδέονται με την αναλογική προς ψηφιακή μονάδα ΗΚΓ. Η πρώτη διαμόρφωση παρέχει την καλύτερη αναλογία σήματος προς θόρυβο (SNR), ενώ η δεύτερη και η τρίτη διαμόρφωση μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περίπτωση φθοράς της επαφής του ηλεκτροδίου. Σε ορισμένες υλοποιήσεις, η διαμόρφωση μπορεί να ρυθμιστεί από μια εφαρμογή ελέγχου (π.χ. σε κινητό τηλέφωνο) σύμφωνα με την περίπτωση χρήσης, η οποία μπορεί να ρυθμιστεί χειροκίνητα από τον χρήστη. Σε άλλες υλοποιήσεις, η διαμόρφωση μπορεί επίσης να ρυθμιστεί αυτόματα χρησιμοποιώντας έναν ενσωματωμένο μηχανισμό ανίχνευσης απαγωγών ΗΚΓ. Σε αυτήν την περίπτωση, ο διακόπτης μπορεί να αλλάζει κατάσταση κυκλικά και διαδοχικά ανάλογα με τη κάθε διαμόρφωση, ενώ ο μηχανισμός ανίχνευσης απαγωγής ελέγχει κάθε ηλεκτρόδιο για να ελέγξει εάν έχει επαφή με το δέρμα. Αυτός ο κύκλος δοκιμής μπορεί επίσης να ενεργοποιηθεί εάν, κατά τη χρήση της πρώτης διαμόρφωσης, παρουσιαστεί αλλοίωση στην επαφή του ηλεκτροδίου (εντοπίζεται μέσω του μηχανισμού απαγωγής). Επομένως, σε αυτήν την περίπτωση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν η δεύτερη και η τρίτη διαμόρφωση.

Στην υλοποίηση του Σχ. 13, που περιλαμβάνει τη δεύτερη φορετή (wearable) θήκη του Σχ. 11-12, φαίνονται εξωτερικά ηλεκτρόδια ΗΚΓ 30 συνδεδεμένα με τα καλώδια 31 χρησιμοποιώντας κουμπιά κουμπώματος 32. Αυτή η υλοποίηση επιτρέπει μια ευέλικτη επιλογή των ηλεκτροδίων ΗΚΓ όπως εξηγήθηκε παραπάνω.

Σε άλλες υλοποιήσεις όπου η συσκευή είναι προσαρτημένη στην πρώτη φορετή (wearable) θήκη, το πρώτο και το δεύτερο ηλεκτρόδιο μπορούν να συνδεθούν στην αναλογική ψηφιακή πρόσοψη ΗΚΓ.

Το σύστημα σύμφωνα με τη δεύτερη άποψη της εφεύρεσης απεικονίζεται χωριστά σε διαφορετικά σχήματα. Για παράδειγμα, τα Σχ. 5-6 δείχνουν μια υλοποίηση μιας πρώτης φορετής (wearable) θήκης, ενώ τα Σχ. 7-8 και 11-13 δείχνουν διαφορετικές υλοποιήσεις μιας δεύτερης φορετής (wearable) θήκης και οι εφαρμογές της συσκευής φαίνονται στο Σχ. 1-4. Ωστόσο, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι το σύστημα περιλαμβάνει μια πρώτη 12 και μια δεύτερη φορετή (wearable) θήκη 13, όπου κάθε μία από τις πρώτες 12 και δεύτερες 13 φορετές (wearable) θήκες είναι διαμορφωμένη ώστε να προσαρμόζεται σε διαφορετικό μέρος του σώματος ενός χρήστη και μια συσκευή 1 σύμφωνα με την πρώτη άποψη της εφεύρεσης, διαμορφωμένη ώστε να προσαρμόζεται στις πρώτες 12 και τις δεύτερες 13 φορετές (wearable) θήκες.

Τα Σχ. 5 και 6 δείχνουν μια υλοποίηση μιας δεύτερης φορετής (wearable) θήκης 13 όπου η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη 13 είναι ένα επίθεμα 15. Το επίθεμα περιλαμβάνει ανοίγματα που εκτείνονται μεταξύ δύο αντίθετων μεταξύ τους επιφανειών του επιθέματος. Τα ανοίγματα μπορεί να αφήσουν ελεύθερες περιοχές στο δέρμα του χρήστη και έτσι να μειώσουν την εφίδρωση όταν το επίθεμα είναι προσαρτημένο ή κολλημένο στο δέρμα του χρήστη. Όπως φαίνεται στο Σχ. 13, το επίθεμα μπορεί επίσης να περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα εξωτερικά ηλεκτρόδια ηλεκτροκαρδιογραφήματος (ΗΚΓ), δηλ. αγώγιμα επιθέματα που είναι προσαρτημένα στο δέρμα και επιτρέπουν την καταγραφή των ηλεκτρικών ρευμάτων. Επιπλέον, το επίθεμα μπορεί να είναι κατασκευασμένο από ελαστικό υλικό που βελτιώνει την προσαρμοστικότητά του στο δέρμα του χρήστη, καθώς είναι ελαστικό και εύκαμπτο. Όπως φαίνεται, το δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης έχει διαμορφωθεί ώστε να εισάγει τη συσκευή μέσω μιας κάτω πλευράς του δεύτερου πλαισίου συγκράτησης, δηλαδή από την πλευρά του πλαισίου που παραμένει πιο κοντά στο δέρμα του χρήστη όταν χρησιμοποιείται η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη. Επομένως, η συσκευή δεν θα πέσει έξω από το δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης. Η συσκευή μπορεί επίσης να προστατεύεται από ένα ελαστικό μέρος που την καλύπτει. Αυτό μπορεί να παρέχει επιπλέον προστασία καθιστώντας τις ακίδες στις επαφές του ηλεκτροδίου στεγανές. Το Σχ. 10 δείχνει μια υλοποίηση μιας συσκευής συνδεδεμένης σε μια δεύτερη φορετή (wearable) θήκη, η οποία είναι προσαρτημένη ή κολλημένη στο στήθος ενός χρήστη. Σε αυτή τη συγκεκριμένη εφαρμογή, η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη έχει σχεδιαστεί για να τοποθετείται στην αριστερή πλευρά του στήθους, πάνω από το αριστερό στήθος σε γωνία 25-45 μοιρών ως προς τον οριζόντιο άξονα.

Η υλοποίηση της δεύτερης φορετής (wearable) θήκης στα Σχ. 5 και 6 περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα κανάλια ή αυλακώσεις που έχουν διαμορφωθεί ώστε να περνάνε καλώδια μέσω αυτών για τη σύνδεση των ηλεκτροδίων ΗΚΓ. Σε αυτή την υλοποίηση, η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη 13 περιλαμβάνει περαιτέρω ένα συγκολλητικό στρώμα 16, το οποίο μπορεί να διαμορφωθεί ως κολλητική ταινία διπλής όψης, προσαρτημένη στο επίθεμα και ένα δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης 17 διαμορφωμένο ώστε να προσαρτά όχι μόνιμα με δυνατότητα αφαίρεσης κατ επιλογήν τη συσκευή 1. Το συγκολλητικό στρώμα 16 μπορεί να είναι κατασκευασμένο από ακρυλικό ειδικά σχεδιασμένο για ιατρική/χειρουργική χρήση για να κολλάει το επίθεμα στο δέρμα του χρήστη. Η ταινία μπορεί να κοπεί από μια μηχανή Αριθμητικού Ελέγχου Υπολογιστή (CNC) για να δώσει στην ταινία ένα ιδιαίτερα πλεονεκτικό σχήμα για να επιτρέπεται η εισαγωγή ηλεκτροδίων σε αυτήν ή/και να μειωθεί η εφίδρωση όταν η ταινία κολλάει στο δέρμα του χρήστη. Όπως φαίνεται στα σχήματα, το συγκολλητικό στρώμα μπορεί επίσης να περιλαμβάνει οπές για την τοποθέτηση ηλεκτροδίων ΗΚΓ στη δεύτερη φορετή (wearable) θήκη. Το πρώτο και το δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης που φαίνονται στα Σχ. 5-8 είναι κατασκευασμένα από ένα άκαμπτο υλικό, κατά προτίμηση ένα άκαμπτο πλαστικό υλικό.

Όσον αφορά τα Σχ. 7 και 8, παρουσιάζεται μια υλοποίηση μιας πρώτης φορετής (wearable) θήκης όπου η πρώτη θήκη 12 περιλαμβάνει ένα πρώτο πλαίσιο συγκράτησης 14 διαμορφωμένο ώστε να προσαρτά αφαιρούμενα τη συσκευή 1 και τα μέσα στερέωσης του καρπού (το τελευταίο δεν φαίνεται). Όπως φαίνεται, το πρώτο πλαίσιο συγκράτησης έχει διαμορφωθεί ώστε να εισάγει τη συσκευή μέσω μιας κάτω πλευράς του πρώτου πλαισίου συγκράτησης, δηλαδή από την πλευρά του πλαισίου που παραμένει πιο κοντά στο δέρμα του χρήστη όταν χρησιμοποιείται η πρώτη φορετή (wearable) θήκη. Επομένως, η συσκευή δεν θα πέσει έξω από το πρώτο πλαίσιο συγκράτησης. Το πρώτο πλαίσιο συγκράτησης συνδέεται ή προσαρτάται στο μέσο στερέωσης του καρπού (το τελευταίο δεν φαίνεται). Σε εναλλακτικές υλοποιήσεις, θεωρείται ότι, όταν ο χρήστης φοράει την πρώτη φορετή (wearable) θήκη, δεν είναι απαραίτητο να αφαιρέσει ή να αποσπάσει την πρώτη φορετή (wearable) θήκη από τον καρπό του χρήστη για να προσαρτήσει ή να αποσπάσει τη συσκευή.

Όπως φαίνεται στα Σχ. 1-8, οι πρώτες 12 και οι δεύτερες 13 φορετές (wearable) θήκες περιλαμβάνουν μία ή περισσότερες οπές 18 και η συσκευή περιλαμβάνει μία ή περισσότερες προεξοχές 19. Ωστόσο, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι μια διαμόρφωση όπου οι φορετές (wearable) θήκες περιλαμβάνουν μία ή και περισσότερες προεξοχές και η συσκευή περιλαμβάνει μία ή περισσότερες οπές υποδοχής είναι επίσης δυνατή. Οι προεξοχές 19 και οι οπές 18 είναι διαμορφωμένες ώστε να εφαρμόζουν η μία στην άλλη και έτσι συμβάλλουν στη διευκόλυνση της αφαιρούμενης προσάρτησης της συσκευής στις φορετές (wearable) θήκες.

Γίνεται τώρα αναφορά στο Σχ. 9, όπου φαίνεται μια υλοποίηση ενός PCB 9. Η υλοποίηση του Σχ. 9 περιλαμβάνει μία ή περισσότερες πηγές ακτινοβολίας και/ή έναν ή περισσότερους αισθητήρες διαμορφωμένους να ανιχνεύουν ένα ή περισσότερα σήματα, όπου οι πηγές ακτινοβολίας είναι πηγές φωτός LED με 4 διαφορετικά μήκη κύματος (πράσινο LED 24, κιτρινοπράσινο LED 25, κόκκινο/IR LED 26) διατεταγμένα γύρω από μια περιοχή φωτοδιόδου 23. Παρόλο που το PCB μπορεί να περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα LED, σε αυτήν την υλοποίηση παρουσιάζονται δύο ζεύγη LED για καθένα από τα μήκη κύματος: 530 nm (πράσινο), 570 nm (κίτρινο-πράσινο), 655 nm (κόκκινο) και 940 nm ( IR). Σε αυτή τη συγκεκριμένη υλοποίηση, τα κόκκινα/IR LED είναι διπλά LED διατεταγμένα έτσι ώστε οι πηγές εκπομπής IR να βρίσκονται σε μεγαλύτερη απόσταση από τη φωτοδίοδο από τα κόκκινα, πράσινα και κιτρινοπράσινα LED. Αυτό παρέχει ομοιόμορφη διείσδυση στους ιστούς, αντισταθμίζοντας την ασθενέστερη απορρόφηση του φωτός IR του ιστού. To PCB περιλαμβάνει επίσης έναν αισθητήρα θερμοκρασίας 27 και έναν σύνδεσμο ελατηρίου 28 για την τοποθέτηση ενός ηλεκτροδίου ΗΚΓ μέσω της οπής.

Αιμοδυναμικά φαινόμενα μπορούν να παρακολουθούνται μη επεμβατικά χρησιμοποιώντας τη φωτοπληθυσμογραφία (PPG), μια απλή και χαμηλού κόστους οπτική τεχνική που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση μεταβολών του όγκου του αίματος στο μικροαγγειακό στρώμα του ιστού. Οι συμβατικές συσκευές μέτρησης PPG καταγράφουν PPG με τη χρήση τεχνικής μετάδοσης μέσα από το δάχτυλο χρησιμοποιώντας πηγές φωτός στα 655 nm (κόκκινο) και 940 nm (IR). Σε αυτές τις θέσεις, τα εν λόγω δύο μήκη κύματος χρησιμοποιούνται μαζί για μετρήσεις Sp02. Στον καρπό και στο στήθος, χρησιμοποιείται ανακλαστική τεχνική καταγραφής PPG, όπου αυτά τα δύο μήκη κύματος μπορεί να προσφέρουν υψηλή δυναμική συνιστώσα αλλά είναι πολύ ευαίσθητα στην κίνηση λόγω της υψηλότερης διείσδυσης στον ιστό. Το πράσινο χρησιμοποιείται συνήθως για PPG καρπού και προσφέρει το καλύτερο συνολικό SNR σε σενάρια με και χωρίς κίνηση. Το κιτρινοπράσινο έχει παρόμοιες ιδιότητες με το πράσινο αλλά λόγω του διαφορετικού μήκους κύματος του επιτρέπει τη μέτρηση του Sp02, το οποίο χρειάζεται δύο μήκη κύματος. Επομένως, η παρούσα εφεύρεση μπορεί επίσης να περιλαμβάνει πράσινα και κιτρινοπράσινα χρώματα για ανακλαστική PPG.

Σε κάποιες υλοποιήσεις, η συσκευή περιλαμβάνει LED για καθένα από τα μήκη κύματος: 530 nm (πράσινο), 570 nm (κίτρινο-πράσινο), 655 nm (κόκκινο) και 940 nm (IR). Με αυτόν τον τρόπο, επιτυγχάνονται διαφορετικά βάθη διείσδυσης στους ιστούς. Οι δύο πρώτες εκτείνονται από το επιφανειακό τριχοειδές στρώμα (Πράσινο) έως τα αρτηρίδια στο χόριο (Κίτρινο-Πράσινο), ενώ το κόκκινο και το IR μπορούν να διεισδύσουν πολύ βαθύτερα φτάνοντας στις αρτηρίες στον υποδόριο ιστό. Ένα μόνο PPG ή PPG συγχρονισμένο με ΗΚΓ για τον υπολογισμό του χρόνου διέλευσης παλμού (ΡΤΤ) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της αρτηριακής πίεσης χωρίς περιχειρίδες (ΒΡ). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι συμβατικές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούν έναν μόνο κόκκινο ή IR αισθητήρα συχνά οδηγούν σε ανακριβή αποτελέσματα, ειδικά στην εκτίμηση του ΡΤΤ, καθώς το σήμα PPG που λαμβάνεται είναι μια υπέρθεση συναρτήσεων με διαφορετικές κυματομορφές και μετατοπίσεις φάσης. Έχοντας διαθέσιμα και τα τέσσερα μήκη κύματος στη διαμόρφωση που φαίνεται στο Σχ. 9 βελτιώνεται περαιτέρω η απόδοση της συσκευής. Επιπλέον, σε ορισμένες υλοποιήσεις, είναι δυνατό να επιλεγεί δυναμικά το καλύτερο μήκος κύματος/βάθος διείσδυσης δεδομένων της εφαρμογής (επίθεμα/καρπός) και των συνθηκών μέτρησης (τύπος δέρματος/τοποθέτηση) χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο που βασίζεται σε μετρήσεις εκτίμησης ποιότητας σήματος, όπως κύρτωση, SNR και μηδενικό ποσοστό διέλευσης.

Οι υλοποιήσεις στις οποίες η συσκευή περιλαμβάνει LED τεσσάρων μηκών κύματος επιτρέπουν την εκτίμηση των σταθερών ποσοτήτων φωτός που απορροφάτε από τους ιστούς του σώματος, όπως οστά, μύες, φλεβικό αίμα και μελανίνη χρησιμοποιώντας τα Πράσινα/Κίτρινο-Πράσινα LED και την εκτίμηση των πιο κρίσιμων πληροφοριών που αντικατοπτρίζουν το παλμικές αλλαγές στον όγκο του αρτηριακού αίματος χρησιμοποιώντας τις πηγές φωτός κόκκινου/IR. Η πρώτη παράγει τη σταθερή άμεση συνιστώσα (DC), ενώ η δεύτερη παράγει την πλούσια σε πληροφορίες εναλλασσόμενη συνιστώσα (AC) της PPG.

Όσον αφορά τα Σχ. 11-12, παρουσιάζεται μια υλοποίηση μιας δεύτερης φορετής (wearable) θήκης 13 η οποία περιλαμβάνει ένα συγκολλητικό στρώμα διπλής όψης 16 προσαρτημένο στο επίθεμα και ένα δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης 17 διαμορφωμένο ώστε να προσαρτά μία αφαιρούμενη συσκευή 1. Σε αυτή την υλοποίηση , η συσκευή περιλαμβάνει ενα αναχείλωμα που εκτείνεται από το δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης για τη διευκόλυνση της προσκόλλησης στο δέρμα του χρήστη και την τοποθέτηση του συγκολλητικού στρώματος. Περαιτέρω, σε άλλες υλοποιήσεις όπου δεν υπάρχει το συγκολλητικό στρώμα διπλής όψεως, θεωρείται ότι το επίθεμα μπορεί να προσκολληθεί στο δέρμα του χρήστη χρησιμοποιώντας κοινή ιατρική ταινία μονής όψης που καλύπτει το αναχείλωμα της δεύτερης φορετής (wearable) θήκης.

Αναλυτική περιγραφή της μεθοδολογίας

Προσαρμοστική διαμόρφωση κλειστού βρόχου για την καταγραφή PPG (Φωτοπληθυσμογραφίας ΦΠΥ):

Ο ενσωματωμένος αισθητήρας θερμοκρασίας δέρματος επιτρέπει μια πρόσθετη διόρθωση της κυματομορφής PPG. Η μέθοδος διόρθωσης λειτουργεί σε κλειστό βρόχο, εξισορροπώντας τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας με το μήκος κύματος, την ένταση του φωτός και τη ρύθμιση του κέρδους ενίσχυσης της σύνθετης αντίστασης φωτοδιόδου σε μηχανισμό κλειστού βρόχου. Γίνεται αναφορά στο Σχ. 14, το οποίο εμφανίζει ένα διάγραμμα ροής της μεθοδολογίας.

1) Όταν η θερμοκρασία αλλάζει κατά /- 1 βαθμό Κελσίου από την προηγούμενη θερμοκρασία (101), ο μηχανισμός ενεργοποιείται. Επιλέγεται το πρώτο μήκος κύματος (πράσινο) (102). Η ένταση φωτός LED (103) και το κέρδος του ενισχυτή με αντίσταση (104) έχουν ρυθμιστεί στις αρχικές τιμές. Γίνεται μια πρώτη μέτρηση PPG (ΦΠΥ) (105). Η ένταση του φωτός LED (107) και το κέρδος ενίσχυσης της αντίστασης της φωτοδιόδου (109) αυξάνονται εναλλακτικά ακριβώς πριν το σήμα PPG φτάσει σε κορεσμό.

2) Εάν επιτευχθεί κορεσμός σήματος, ορίζονται οι προηγούμενες τιμές για την ένταση των LED ή το κέρδος του ενισχυτή (106, 108)

3) Επαναλάβετε το βήμα 1 δοκιμάζοντας και τα 4 μήκη κύματος (111) με σταδιακό τρόπο (Πράσινο (510-522 nm) Κίτρινο (565-576 nm) Κόκκινο (620-750 nm) → IR (916-960 nm)).

4) Το καλύτερο μήκος κύματος επιλέγεται (110) σύμφωνα με τον δείκτη διάχυσης ή τη διαδικασία αξιολόγησης ποιότητας σήματος που περιγράφεται παρακάτω (Σχ. 15)

5) Συνεπώς, το Sp02 υπολογίζεται με τα πρώτα και τα δεύτερα καλύτερα επιλεγμένα μήκη κύματος, υπό την προϋπόθεση ότι η απορρόφηση φωτός της οξυαιμοσφαιρίνης (02Hb) και της δεοξυαιμοσφαιρίνης (RHb) είναι διαφορετική και για τα δύο μήκη κύματος (112).

Καθοδήγηση τοποθέτησης βέλτιστης θέσης αισθητήρα καταγραφής σε πραγματικό χρόνο:

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η θέση του αισθητήρα PPG παίζει σημαντικό ρόλο στη σωστή μέτρηση μίας κυματομορφής PPG. Στον καρπό υπάρχουν μεγάλα αιμοφόρα αγγεία και τένοντες μεταξύ των δύο κύριων οστών του αντιβραχίου, της ακτίνας και της ωλένης, που παράγουν πολλαπλές αντανακλάσεις, ενώ η περιοχή του θώρακα κυριαρχείται από μυϊκό ιστό και μικρότερα αγγεία, επιτρέποντας μεγαλύτερη απορρόφηση φωτός. Αυτές οι ιδιότητες, εκτός από το μεταβλητό πάχος του στρώματος λίπους του δέρματος, απαιτούν σωστή τοποθέτηση και επιλογή μήκους κύματος για ακριβή μέτρηση της κυματομορφής PPG.

Το πρόβλημα της εύρεσης βέλτιστης τοποθέτησης του αισθητήρα επιλύεται εδώ με μια μέθοδο που καθοδηγεί τον χρήστη στην εύρεση της σωστής θέσης για να τοποθετήσει είτε το επίθεμα (τοποθέτηση στο στήθος) είτε την έκδοση για την τοποθέτηση της συσκευής στο καρπό.

Κατά τη διαδικασία τοποθέτησης η συσκευή εκτελεί γρήγορες μετρήσεις PPG (ριπές) που χρησιμοποιούν και τα τέσσερα μήκη κύματος σε κάθε θέση. Για την έκδοση επιθέματος (patch), καθώς ο χρήστης διερευνά διάφορες θέσεις εντός της συνιστώμενης περιοχής τοποθέτησης, ένας αλγόριθμος αξιολόγησης ποιότητας σήματος και ανίχνευσης παλμών, όπως φαίνεται παρακάτω, ενημερώνει τον χρήστη όταν έχει βρεθεί η βέλτιστη θέση, ενώ τα καταλληλότερα μήκη κύματος επιλέγονται αυτόματα. Ο χρήστης ενημερώνεται από ένα ενδεικτικό LED RGB στην ίδια τη συσκευή. Η λυχνία LED αναβοσβήνει με κόκκινο χρώμα εάν η επιλεγμένη περιοχή εμφανίσει κακή ποιότητα σήματος PPG και γίνεται πορτοκαλί εάν η ποιότητα είναι ακριβώς πάνω από το επίπεδο αποδοχής. Εάν η ποιότητα του σήματος είναι στο βέλτιστο επίπεδο, το χρώμα αλλάζει σε πράσινο - μένοντας πάντα ενεργό, το οποίο όμως απενεργοποιείται μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα για μείωση της κατανάλωσης ενέργειας.

Για την έκδοση της συσκευής στο καρπό, γίνονται προτάσεις για να μετακινήσει ο χρήστης τη συσκευή πάνω ή κάτω κατά μήκος του αντιβραχίων. Με βάση τα δεδομένα του επιταχυνσιόμετρου, η μέθοδος μπορεί να ανιχνεύσει εάν η συσκευή είναι πολύ χαλαρά τοποθετημένη, χρησιμοποιώντας αλγόριθμους μηχανικής εκμάθησης αναγνώρισης κίνησης όπως ΑΝΝ και random forests και καθοδηγεί τον χρήστη στο να σφίξει το περιβραχιόνιο του καρπού εάν η συσκευή κουνιέται πολύ. Από την άλλη πλευρά, η μέθοδος μπορεί να καθοδηγήσει τον χρήστη να το χαλαρώσει εάν λόγω υπερβολικής δύναμης πίεσης επαφής μετρηθεί ένα χαμηλό πλάτος σήματος PPG και ο προαναφερθείς αλγόριθμος αναγνώρισης κίνησης έχει αναγνωρίσει την τυπική κίνηση σφικτής προσαρμογής στο καρπό.

Τα ακόλουθα κριτήρια εφαρμόζονται στη μεθοδολογία που προτείνεται για να βοηθήσουν τον χρήστη να αναγνωρίσει σε πραγματικό χρόνο τη βέλτιστη θέση της συσκευής. Γίνεται αναφορά στο Σχ. 15, το οποίο εμφανίζει ένα διάγραμμα ροής της μεθοδολογίας.

1) Ο χρήστης τοποθετεί τη συσκευή καταγραφής χωρίς το πλαίσιο στην αρχική θέση (200) όπως περιγράφεται στο εγχειρίδιο (Εικ. 10), ενώ κρατά το επάνω ηλεκτρόδιο ΗΚΓ με το δάχτυλό του. Αυτό επιτρέπει την ταυτόχρονη λήψη ΗΚΓ μέσω του άνω και του κάτω ηλεκτροδίου.

2) Η συσκευή καταγράφει γρήγορες ριπές PPG 6 δευτερολέπτων μαζί με το ΗΚΓ (202).

3) Ο αριθμός των ανιχνευόμενων κορυφών (204) (εκτιμώντας τον ρυθμό παλμού) θα πρέπει να είναι μεγαλύτερος από το 75% του μήκους της εποχής PPG, δηλαδή ο αριθμός των κορυφών θα πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 4 σε μια εποχή μήκους 6 δευτερολέπτων (0,75*6 = 4.5).

→ Εάν όχι, τότε ο χρήστης πρέπει να επανατοποθετήσει τη συσκευή. Το κόκκινο LED αναβοσβήνει (205). Μεταβείτε στο Βήμα 2.

4) Τα πλάτη των κορυφών θα πρέπει να βρίσκονται εντός ενός ορίου, το οποίο ορίζεται ως η διάμεση τιμή όλων των ακραίων τιμών όπως ορίζεται σε μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε από την Traqbeat, με βάση δημόσια σύνολα δεδομένων όπως το σύνολο δεδομένων MIMIC III [Johnson AEW, Pollard TJ, Shen L, Lehman L, Feng M, Ghassemi M, Moody B, Szolovits P, Celi LA, and Mark RG. MIMIC-MI, a freely accessible critical care database. Scientific Data, Volume 3, May 2016], Η διασπορά πλάτους μετράτε χρησιμοποιώντας κανόνι κοποι η μένο δείκτη διασποράς πλάτους κορυφής D (Εξίσωση 1).

D = s (1)

όπου s και μ είναι η τυπική απόκλιση και η μέση τιμή των πλατών κορυφής εντός του τμήματος του PPG.

5) Ένας συνδυασμός μετρήσεων ποιότητας σήματος PPG (203), συμπεριλαμβανομένων AC RMS, Kurtosis, SNR και δείκτη διάχυσης, που θα πρέπει να είναι εντός ενός ορίου που ορίζεται ως η διάμεση τιμή όλων των ακραίων τιμών όπως ορίζεται σε μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε από την Traqbeat, με βάση δημόσια σύνολα δεδομένων όπως το Δεδομένα MIMIC III [Johnson AEW]..

6) Εξαγωγή καρδιακού ρυθμού (HR) από ΗΚΓ στο πεδίο της συχνότητας και προσέγγιση με υπολογισμό στο πεδίου χρόνου (με βάση τις κορυφές) (206). Η διαφορά μεταξύ των δύο αποτελεσμάτων πρέπει να είναι μικρότερη από 5%.

7) Εξαγωγή ρυθμού παλμού (PR) από PPG στο πεδία της συχνότητας και προσέγγιση πεδίου χρόνου (με βάση τις κορυφές) (207). Η διαφορά μεταξύ των δύο αποτελεσμάτων πρέπει να είναι μικρότερη από 5%.

→ Εάν όχι, τότε ο χρήστης πρέπει να επανατοποθετήσει τη συσκευή. Το κόκκινο LED αναβοσβήνει. Μεταβείτε στο Βήμα 2.

8) Διαφορά μεταξύ HR και PR αλλά θα πρέπει να είναι μικρότερη από 5%.

→ Εάν ναι, τότε έχει επιτευχθεί η βέλτιστη θέση. Το πράσινο LED είναι αναμμένο (για 10 δευτερόλεπτα) (209). Τέλος.

9) Διαφορά μεταξύ HR και PR αλλά θα πρέπει να είναι μικρότερη από 10%.

→ Εάν ναι, τότε έχει επιτευχθεί η υποβέλτιστη θέση. Το πορτοκαλί LED είναι αναμμένο (για 10 δευτερόλεπτα) (208). Τέλος.

Claims

ΦΟΡΕΤΟ (WEARABLE) ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1. Ένα φορετό σύστημα παρακολούθησης φυσιολογικών σημάτων που περιλαμβάνει:

- μια κατάλληλα διαμορφωμένη συσκευή (1) μέτρησης φυσιολογικών σημάτων και

- ένα σύστημα προσάρτησης της συσκευής (1) που περιλαμβάνει μια πρώτη (12) και μια δεύτερη (13) φορετή (wearable) θήκη, όπου κάθε μία από αυτές, την πρώτη (12) και δεύτερη (13) φορετή (wearable) θήκη είναι διαμορφωμένη ώστε να έρχεται σε επαφή με το στήθος ή/και το καρπό ενός χρήστη και να μετράει φυσιολογικά σήματα από τα εν λόγω σημεία.

2. Ένα φορετό σύστημα σύμφωνα με την αξίωση 1 όπου η συσκευή μέτρησης φυσιολογικών σημάτων, περιλαμβάνει:

ένα περίβλημα (2) που περιλαμβάνει ένα πρώτο τμήμα (3) το οποίο περιλαμβάνει μία ή περισσότερες οπές που εκτείνονται μεταξύ δύο αντίθετων επιφανειών μεταξύ τους, και ένα πρώτο ηλεκτρόδιο (4). και ένα δεύτερο τμήμα (5) που περιλαμβάνει μια εσωτερική (6) και μια εξωτερική πλευρά (7) που είναι απέναντι η μια στην άλλη, μια ή περισσότερες οπές που εκτείνονται μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής πλευράς και ένα δεύτερο ηλεκτρόδιο (8) προσαρτημένο στην εξωτερική πλευρά, και όπου το πρώτο (3) και το δεύτερο (5) μέρος του περιβλήματος ορίζουν μια κοίλη κοιλότητα, και

μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (9), κατά προτίμηση μια πλακέτα οπτο-ηλεκτρονικού κυκλώματος, που θα τοποθετηθεί στην κοίλη κοιλότητα, που περιλαμβάνει μία ή περισσότερες πηγές ακτινοβολίας και/ή έναν ή περισσότερους αισθητήρες διαμορφωμένους να ανιχνεύουν ένα ή περισσότερα σήματα.

3. Ένα φορετό (wearable) σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1 ή 2 όπου η πρώτη φορετή (wearable) θήκη (12) η οποία φέρει πλαίσιο συγκράτησης (14) διαμορφωμένο ώστε να προσαρτά αφαιρούμενα τη συσκευή (1) και τα μέσα στερέωσης σε επαφή με τον καρπό.

4. Ένα φορετό (wearable) σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1-3, όπου η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη (13) περιλαμβάνει ένα αυτοκόλλητο επίθεμα (15) κατάλληλο για τοποθέτηση επιδερμικά στο στήθος.

5. Ένα φορετό (wearable) σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1-4, όπου η δεύτερη φορετή (wearable) θήκη (13) περιλαμβάνει περαιτέρω ένα συγκολλητικό στρώμα (16) προσαρτημένο στο αυτοκόλλητο επίθεμα και ένα δεύτερο πλαίσιο συγκράτησης (17) διαμορφωμένο για να προσαρτά αφαιρούμενα τη συσκευή

(1 )·

6. Ένα φορετό (wearable) σύστημα σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1-5, όπου η πρώτη (12) και η δεύτερη (13) φορετή (wearable) θήκη περιλαμβάνουν μία ή περισσότερες εσοχές ταχυσύνδεσης με κουμπώματα (18) και η συσκευή περιλαμβάνει μία ή περισσότερες προεξοχές (19) , ή ανπστρόφως; οι προεξοχές (19) και οι εσοχές ταχυσύνδεσης (18) έχουν διαμορφωθεί ώστε να ταιριάζουν μεταξύ τους.

7. Μια μέθοδος για τον προσδιορισμό της βέλτιστης τοποθέτησης της συσκευής οποιασδήποτε από τις αξιώσεις 1-6 με βάση την αξιολόγηση της ποιότητας του λαμβανόμενου σήματος που περιλαμβάνει:

επαφή του δέρματος με συσκευή σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1 - 6.

λήψη Ηλεκτροκαρδιογραφήματος (ΗΚΓ) αγγίζοντας το επάνω ηλεκτρόδιο ΗΕΓ με το δάχτυλο του χρήστη, ενώ το πίσω ηλεκτρόδιο της συσκευής έρχεται σε άμεση επαφή με το δέρμα.

εκτίμηση του καρδιακού παλμού (HR) με τουλάχιστον δύο μεθόδους (μία στον τομέα χρόνου και μία στον τομέα συχνότητας)

λήψη σήματος PPG.

εκτίμηση του παλμού (PR) με τουλάχιστον δύο μεθόδους (μία στον τομέα χρόνου και μία στον τομέα συχνότητας).

συγκρίνοντας το HR με το PR ώστε να είναι εντός ενός προκαθορισμένου εύρους και εάν όχι, προτροπή για επανατοποθέτηση τη συσκευής μέχρι οι τιμές να βρίσκονται στο προκαθορισμένο εύρος.

8. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 7, όπου η εκτίμηση του HR με βάση την εξαγωγή θέσεων κύματος R γίνεται τόσο στο πεδίο χρόνου όσο και στο πεδίο της συχνότητας και θα πρέπει και οι δύο να καταλήγουν σε σχεδόν ίδιες τιμές, εντός ενός προκαθορισμένου ορίου, διαφορετικά η εποχή σήματος απορρίπτεται.

9. Η μέθοδος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 7,8, όπου η εκτίμηση του PR με βάση την εξαγωγή θέσεων κορυφής ή κοιλάδας σήματος PPG γίνεται τόσο στο πεδίο του χρόνου όσο και στο πεδίο της συχνότητας και θα πρέπει και οι δύο να καταλήγουν σε σχεδόν ίδιες τιμές, εντός ενός προκαθορισμένου ορίου, διαφορετικά η εποχή απορρίπτεται.

10. Η μέθοδος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 7-9, όπου οι εκτιμήσεις HR και PR θα πρέπει και οι δύο να καταλήγουν σε σχεδόν ίδιες τιμές, εντός ενός προκαθορισμένου ορίου, διαφορετικά η εποχή απορρίπτεται.

11. Η μέθοδος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 7-10, όπου το φιλτράρισμα του ανακλώμενου σήματος PPG περιλαμβάνει την απόρριψη μη ιδανικών εποχών σήματος.

12. Μια μέθοδος για μη επεμβατικές μετρήσεις βιοδεικτών, που περιλαμβάνει την τοποθέτηση του φορετού συστήματος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1-6 βάση της βέλτιστης τοποθέτησης που θα βρεθεί σύμφωνα με τις αξιώσεις 7-11: παροχή τεσσάρων ζευγαριών πηγών ακτινοβολίας με διαφορετικά μήκη κύματος.

φωτισμός του δέρματος με τέσσερις πηγές ακτινοβολίας,

καταγραφή του σήματος που εξέρχεται από το δέρμα,

παραγωγή σήματος απορρόφησης (PPG).

φιλτράρισμα του σήματος PPG με απόρριψη μη βέλτιστων εποχών (τμήματα σήματος) ως αποτέλεσμα διακυμάνσεων θερμοκρασίας ή/και μη βέλτιστης τοποθέτησης αισθητήρα, και

επανάληψη του βήματος φιλτραρίσματος για όλες τις καταγεγραμμένες εποχές έως ότου μια εποχή υπερβεί το καθορισμένο επίπεδο ακρίβειας.

13. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 12, η οποία περιλαμβάνει περαιτέρω την ικανότητα της συσκευής να ανιχνεύει διακυμάνσεις -1 βαθμού Κελσίου και αντισταθμίζοντας ανάλογα φωτίζοντας το δέρμα με κλιμακωτά με διαφορετικό σήμα φωτός και διαφορετική ενίσχυση σήματος φωτοδιόδου ενός προκαθορισμένου μήκους κύματος έως ότου επιτευχθεί το μέγιστο κέρδος ή επιτυγχάνεται κορεσμός σήματος.

14. Η μέθοδος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 12-13, όπου ο φωτισμός του δέρματος με ένα προκαθορισμένο μήκος κύματος περιλαμβάνει φωτισμό σε μήκος κύματος 510 - 522 nm αξιολόγηση της ποιότητας του σήματος και αύξηση της ενίσχυσης φωτισμού φωτός και του κέρδους ενίσχυσης της διαμπερούς αντίστασης του φωτισμού του δέρματος.

15. Η μέθοδος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 12-14, όπου ο φωτισμός του δέρματος με ένα προκαθορισμένο μήκος κύματος περιλαμβάνει φωτισμό σε μήκος κύματος 565 - 576 nm αξιολόγηση της ποιότητας του σήματος και αύξηση της ενίσχυσης του φωτισμού και του κέρδους ενίσχυσης διαμπέδησης του φωτισμού του δέρματος.

16. Η μέθοδος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 12-15, όπου ο φωτισμός του δέρματος με ένα προκαθορισμένο μήκος κύματος περιλαμβάνει φωτισμό σε μήκος κύματος 620 - 750 nm αξιολόγηση της ποιότητας του σήματος και αύξηση της ενίσχυσης φωτισμού φωτός και του κέρδους ενίσχυσης διαμπέδησης του φωτισμού του δέρματος.

17. Η μέθοδος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 12-16, όπου ο φωτισμός του δέρματος με ένα προκαθορισμένο μήκος κύματος περιλαμβάνει φωτισμό σε μήκος κύματος 916 - 960 nm, αξιολογώντας την ποιότητα του σήματος και αυξάνοντας το κέρδος φωτισμού και ενίσχυσης της σύνθετης αντίστασης του φωτισμού του δέρματος.

18. Η μέθοδος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 12-17, όπου το δέρμα φωτίζεται από τέσσερις πηγές ακτινοβολίας διαδοχικά.

19. Μια μέθοδος για τον υπολογισμό του επιπέδου οξυγόνου στο αίμα (SpO2) που περιλαμβάνει:

επαφή του δέρματος με συσκευή σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 1 -6

επιλογή του πρώτου και του δεύτερου καλύτερου μήκους κύματος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 12-18 όσον αφορά τη διαδικασία αξιολόγησης ποιότητας σήματος σύμφωνα με οποιαδήποτε από τις αξιώσεις 7-11.

εκτίμηση του επιπέδου οξυγόνου στο κορυφών απορρόφησης και εκπομπής Υπολογισμός RatioR με διαίρεση του δε αίμα (SpO2) με τον υπολογισμό των κάθε εποχής, και

ίκτη διάχυσης κάθε εποχής σήματος.