JP2018526075A - デバイス、システムおよび非侵襲的に生理学的パラメータをモニタする方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で開示される実施形態は、一般に、人体の生理学的パラメータのモニタリングに関し、特に、このような生理学的パラメータの非侵襲的モニタリングに関する。
人類の比較的高い割合は、高血圧、心臓不整脈および/または糖尿病などの様々な長期の病状に悩まされている。これらの病状は、脳卒中のリスクの増加の要因であるが、そのような病状に罹患している者の多くは、意識の欠如または診断の困難により適切に治療されていない。さらに、人口の大部分は、心筋梗塞(心臓発作)および他の有害事象につながる可能性のある心臓虚血などの健康状態の可能性の増加を示す可能性のある症状を伴っている。
本発明によれば、コンピュータ化されたモバイルデバイスと関連して使用されるように構成されたバイタルサインをモニタするためのシステムであって、コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合されたカバーセンサアセンブリと、少なくとも1つの生理学的センサを内蔵している。前記少なくとも1つの生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述する生理学的パラメータ測定値を生成するように構成された生理学的データ取得モジュールと、生理学的パラメータ測定値の有効性状態を制御するように構成された検証モジュールとを含む。
人間の生理学的パラメータをモニタするためのデバイス、システムおよび方法の以下の説明は、デバイス、システムおよび方法がこれらの例に限定されないことを理解して、特定の例を参照して与えられる。
本明細書で既に簡単に概説したように、カバーセンサアセンブリ1100は、生理学的センサ1110によって実行される生理学的パラメータ測定の有効性状態を制御するための検証センサ1120を備えることができる。医療従事者ではない日々のユーザにとって、最大の問題の1つは、医療機器の正しくない使用である。そのため、家庭で使用するための機器は、「誰でも使えるもの」でなければならない。即時システムの装置は、スマートフォンカバー(ジャケット)に一体化された生理学的センサを提供するだけでなく、ユーザが指を正しい位置に置いて、正しい圧力で当てていること、その指や手は汗をかいていないことなどを確認するための追加のセンサである検証センサ1120を含む。そのような検証センサ1120の非限定的な例は、圧力センサ、力センサ、温度センサ、インピーダンスセンサ、静電容量、トルクセンサ、加速度計、気圧計、光センサおよび/または湿度センサとすることができる。
ある実施形態では、システム1000は、ここではストレスインジケータ値(SI)と呼ぶことができるユーザのストレスレベルの指標をユーザに提供するように動作することができる。SI値は、例えば、同じモニタリング開始タイムスタンプ(例えば、午前11:00)を有するモニタリング時間(例えば、30秒)の間に、複数の生理学的パラメータの瞬時値を決定することによって得ることができる。ユーザのSI値を導出するために決定され得る生理学的パラメータ値は、例えば、生体インピーダンス、皮膚温度、心拍数および/または一定期間にわたるECG信号によって表されるユーザの心臓活動パラメータを含み得る。決定された生理学的パラメータ値は、前記モニタリング期間中のユーザのストレスレベルを示す値を得るために融合することができる。本明細書で使用する「融合」は、2つ以上の測定または計算されたパラメータとストレス応答との間の関係を見出すために教師付き機械学習アルゴリズムによって例示的に実行されてもよい。
次に図6A-6Cを参照する。ある実施形態によれば、モニタリングシステム1000は、モバイルデバイス1200の内部電源ユニット(図示せず)が外部電源(図示せず)によって充電されている間に、誤ってまたは意図的にセンサアセンブリ1100の電極に接触するユーザの感電死を回避するためセンサアセンブリ1100が外部電源から電気的に絶縁されるように構成される。例えば、モニタリングシステム1000が生理学的パラメータ値を決定することが可能な動作可能な構成で「動作モード」にあるときは、モニタリングシステム1000の電気スイッチ(図示せず)は、第1の位置にあり、カバーセンサアセンブリ1100のセンサとモバイルデバイス1200の内部電源ユニット(図示せず)との間の電気的接触を提供する。このようにして、内部電源ユニットは、例えば、モバイルセンサ1200の構成要素だけでなくカバーセンサアセンブリ1100の構成要素に電力を供給することができる。
ある実施形態では、カバーセンサアセンブリ1100の電子部品を動作させるのに必要な電流は、例えば、30mA以下であってもよい。ある実施形態では、本明細書に示すように、カバーセンサアセンブリ1100の電子部品に電力を供給するための電流は、カバーセンサアセンブリ1100の電力モジュール1180および/またはモバイルデバイス1200の電力モジュール1280から供給されてもよい。
「血液組成」センサ1110Gは、ストリップ1111によって採取された血液の種類を判定するように動作する。モニタリングシステムは、他の機能の中でも、例えば、グルコース値、コレステロール値および/または血液型などの血液関連情報の第三者への伝達を可能にするように機能する。革新的なモニタリングシステムは、同じインターフェースを介して単一の検査ストリップからグルコースとコレステロールの両方の値を測定することができ、検査ストリップをセンサに一度だけ接続することによって、ユーザはグルコースおよびLDLコレステロール値の両方を読み取ることができる。本明細書中で使用される場合、グルコース試験は、電流測定を使用することによって機能する血液ストリップ検査の全てのタイプを代表する例示的な血液検査として使用される。本明細書では、コレステロール血液ストリップ検査は、検査ストリップ上の血液サンプルを分析するために光学コンポーネントを使用することによって機能する例示的な血液ストリップ検査として使用される。したがって、本明細書中のグルコースストリップ試験の使用は、電流測定および本明細書で使用されるコレステロール血液ストリップ試験を使用するすべての血液ストリップ試験に関連するものであり、血液サンプルの光学分析を使用するすべての血液ストリップ試験ストリップを含む。
ここで、図7を参照する。図7は、静電容量センサを含むカバーアセンブリの実施形態の図である。実施形態によれば、モニタリングシステム1000は、カバー1105の背面に一体化された生理学的センサ1110 I-Kを含むカバーセンサアセンブリ1100Aを備えることができる。カバーセンサアセンブリ1100Aは、とりわけ、ストレス、体脂肪、心拍数、ECGなどのための電気生理学的モニタリング機能を提供するように適合される。本発明の好ましい実施形態では、カバーセンサアセンブリ1100Aは、ユーザの身体と電気的(ガルバニック的)に接触している(図1B参照)ガルバニックスキンレスポンス(GSR)電極としても知られている(他の名称もあるが)抵抗性接触電極とは対照的に、容量結合センサ1110 I-Kによって実現され得る生理学的センサ1110を含む。目下の革新的なカバーセンサアセンブリ1100Aは、ユーザが各領域に指を置くための2つ、3つまたは4つの別個のセンサ領域Z1-Z4を含む。それらのセンサは、静電容量を測定し、測定値から様々な生理学的パラメータ(HR、ECGなど)を導出する。
図8A−8Cを参照すると、生理学的パラメータをモニタするためのモニタリングシステム1000の例示的な実施形態は、コンピュータ化されたモバイルデバイス1200と動作可能に関連されるカバーアセンブリ1100Bを含む。コンピュータ化されたモバイルデバイス1200は、容量性タッチスクリーンを含むタッチスクリーンディスプレイおよび/またはタッチスクリーン入力エリアユーザインターフェース1270を含む。好ましい実施形態では、モバイルデバイスの容量性タッチスクリーンは、有線接続を介してカバーアセンブリに動作可能に結合される。
適切な場合、状態図、フロー図、またはその両方を用いて実施形態を説明することができるが、この技術はこれらの図または対応する説明に限定されない。例えば、フローは、図示された各ボックスまたは状態をそれぞれ通って、または図示し説明したのと全く同じ順序で移動する必要はない。
Claims (21)
- コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成されたバイタルサインをモニタするためのシステムであって、
少なくとも1つの生理学的センサが組み込まれた、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合されたカバーセンサアセンブリと、
前記少なくとも1つの生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述する生理学的パラメータ測定値を生成するように構成された生理学的データ取得モジュールと、
前記生理学的パラメータ測定値の有効性状態を制御するように構成された検証モジュールと、
を備えるシステム。 - 前記少なくとも1つの生理学的センサと共に使用されるように配置され、前記生理学的パラメータ測定値の前記有効性状態を判定するために前記検証モジュールに検証データを提供するように構成された少なくとも1つの検証センサをさらに備える請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの検証センサは、前記少なくとも1つの生理学的センサが有効な態様で前記物理的刺激を受信するように配置されているかどうかを感知するように構成されることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの生理学的センサは光電脈波センサであり、前記少なくとも1つの検証センサは、圧力センサ、位置センサ、静電容量センサ、伝導性センサを含むセンサ群から選択される、請求項3に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの生理学的センサは、温度センサ、心拍センサ、ECGセンサ、光電脈波センサ、血圧センサおよび血液組成センサを含むセンサ群から選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの検証センサは、圧力センサ、力センサ、温度センサ、インピーダンスセンサ、静電容量センサ、トルクセンサ、加速度計、気圧計、光センサ、近接センサ、位置センサ、伝導性センサ、および湿度センサを含むセンサ群から選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの生理学的センサは、静電容量センサを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの検証センサは、前記カバーセンサアセンブリに組み込まれていることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの検証センサは、複数の前記検証センサを含み、前記検証センサの少なくとも1つは、前記カバーセンサアセンブリと動作可能に関連する前記コンピュータ化されたモバイルデバイスに組み込まれる、請求項3に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの検証センサは、複数の前記検証センサを含み、前記複数の検証センサのうちの少なくとも1つの検証センサは、前記複数の検証センサの少なくとも1つが前記カバーセンサアセンブリに組み込まれ、前記複数の検証センサのうちの少なくとも1つが、前記カバーセンサアセンブリと動作可能に関連するコンピュータ化されたモバイル装置に組み込まれる、請求項3に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの生理学的センサは、複数の前記生理学的センサを含み、そのうちの少なくとも1つが前記コンピュータ化されたモバイルデバイスに組み込まれている、請求項1に記載のシステム
- 前記少なくとも1つの生理学的センサは、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスの容量性タッチスクリーンを含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの生理学的センサは、背面、正面および側壁を含む群から選択される前記カバーセンサアセンブリ上の位置に装備される、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの検証センサは、背面、正面および側壁を含む群から選択される前記カバーセンサアセンブリ上の位置に装備される、請求項8に記載のシステム。
- コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成され、バイタルサインをモニタするためのシステムであって、
コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合され、導体素子のアレイを内蔵する前記カバーセンサアセンブリと、
第1の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するように構成された生理学的データ取得モジュールと、を備え、
前記導体素子のサブグループが電気的に結合されるときには、前記サブグループが前記第1の生理学的センサとして動作するように、前記導体素子の各々は、他の前記導体素子から電気的に絶縁されている、システム。 - 前記導体素子の第2のサブグループは、前記導電性センサの前記第2のサブグループが電気的に結合されているときに第2の生理学的センサとして動作し、前記生理学的データ取得モジュールは、前記第1の生理学的センサおよび前記第2の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するようにさらに適合される、請求項15に記載のシステム。
- 前記導体素子の第3のサブグループは、前記第3のサブグループの導電性センサが電気的に互いに結合されているときに第3の生理学的センサとして動作し、前記生理学的データ取得モジュールは、前記第1、第2および第3の生理学的センサによって受信された物理的刺激を記述するデータを生成するようにさらに適合される、請求項16に記載のシステム。
- 前記導体素子のアレイが行列アレイである、請求項15に記載のシステム。
- 前記導体素子は、六角形をしており、前記六角形の導体素子のそれぞれの側面の少なくとも1つが、格子状に配置された別の前記六角形の導体素子の側面に当接するように前記格子状に配置されていることを特徴とする請求項15に記載の装置。
- コンピュータ化されたモバイルデバイスと共に使用されるように構成され、バイタルサインをモニタするためのシステムであって、
コンピュータ化されたモバイルデバイスと動作可能に関連するように適合されたカバーセンサアセンブリと、
電気コネクタポートと、を備え、
前記カバーセンサアセンブリは前記電気コネクタポートに一体化され、前記電気コネクタポートは雄型端部と雌型端部を有し、前記雄型端部は前記コンピュータ化されたモバイルデバイスの電源ポートと係合するように適合し、前記雌型端部は外部電力結合を受け入れるように適合され、前記電気コネクタポートは、接続状態および切断状態を有し、前記接続状態では、前記カバーセンサアセンブリは、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスと電気的に接続され、前記切断状態では、前記カバーセンサアセンブリは、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスから電気的に切断され、
前記電気コネクタポートは、前記外部電力結合が前記電気コネクタポートの前記雌型端部に挿入されたとき、前記接続状態から前記切断状態に変わることを特徴とするシステム。 - 前記電気コネクタポートは、2つの電源ピンと2つのデータピンとを含み、
前記外部電力結合は、前記電気コネクタポート内に挿入されたときに、前記2つの電源ピンを前記電気コネクタポート内の前記カバーアセンブリの電力結合から分離させ、前記電気コネクタポートは、前記コンピュータ化されたモバイルデバイスと電気的に通信するように適合されている間に、前記外部電力結合から電気的に切り離される、請求項20に記載のシステム
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