対話型のスクリーニングを備えた禁煙用システムおよび方法について説明する。システムおよび方法は、患者の一酸化炭素レベル、呼気一酸化炭素レベル(eCO)、カルボキシヘモグロビン(SpCO)、酸素ヘモグロビン(SpO2)、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍数変動、電気的なリズム、パルス速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的な位置、環境、周囲の温度、ストレッサー、ライフイベントおよび他の適切なパラメータの1つ以上の測定に基づいて患者の喫煙行動を非侵襲的に検知し定量化する。なお、SpCOとeCOが患者の血液の中でCOレベルを測定する2つの方法である。
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、医師、歯科医師を受診または他の健康関連の予約をする際に、一般母集団をスクリーニングすることを提供する。ウェアラブルデバイスは、例えば毎年の訪問中に、最近の喫煙行動を検知するために、また、患者に適用することができ、陽性の場合、喫煙者にさらなる試験を紹介し、究極的には禁煙プログラムを紹介する。いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスは1回の現場測定として適用される。いくつかの実施形態では、患者には、ある期間、例えば1日、1週または他の適切な期間の間、外来患者として装着するためのウェアラブルデバイスを備える。着用時間が長くなるほど、喫煙行動の検知の感度が高くなり、喫煙行動に関係する変数を定量化する際の精度が高くなるかもしれない。
適切な期間(例えば5日)、ウェアラブルデバイスを装着すると、複数のパラメータはリアルタイムでまたはほぼリアルタイムで測定することができる。これらのパラメータは、限定されないが、CO、eCO、SpCO、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍数変動、電気的なリズム、パルス速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的な位置、環境、周囲の温度、ストレッサー、ライフイベント、また他の適切なパラメータ含んでもよい。ウェアラブルデバイスからのデータは、毎日の終わりにリアルタイムで、ほぼリアルタイムで、または他の適切な時間間隔によって、スマートフォンまたはクラウドサーバまたは他の適切なデバイスに送信することができる。ウェアラブルデバイスまたはスマートフォンは、限定されないが、移動、位置、時刻、患者が入力したデータおよび他の適切なパラメータを含むパラメータを測定することができる。患者が入力したデータは、ストレッサー、ライフイベント、位置、日々のイベント、ニコチンパッチまたは他のニコチン製剤の投与、禁煙のための他の薬剤の投与および他の適切な患者が入力したデータを含んでもよい。例えば、患者が入力したデータのうちいくつかは、通話、運動、仕事、スポーツ、ストレス、性別、飲酒、喫煙および他の適切な患者が入力したデータに関する情報を含んでもよい。受信データは、編集され、傾向のために分析され、リアルタイムまたは期間が終わった後のどちらかに関連付けられてもよい。
上記測定されたパラメータから、喫煙に関する情報は、ウェアラブルデバイス、スマートフォン、クラウドサーバまたは他の適切なデバイスに配置されるプロセッサによって引き出されてもよい。例えば、プロセッサは、CO、eCO、SpCO傾向、平均、ピーク、変動、特定の曲線の特徴、変化の勾配および他のタイプの変更を決定するために情報を分析してもよく、日中の他のバイオメトリック変数およびコンテキスト変数傾向との関連、およびそれらの変数が喫煙の前と最中と後にどのように変わるかを決定してもよい。プロセッサは、CO、eCO、SpCO傾向を分析して、吸われたたばこの総数、1日当たりの吸われたたばこの平均数、1日当たりの吸われたたばこの最大数、吸われた各たばこの強度、吸われた各たばこの量、各たばこを吸う時間、1日の時間、1週の日、関連するストレッサー、地理学、位置および移動等のパラメータを決定する。例えば、所与の日のピークの総数は、吸ったたばこの数を含む一方、各ピークの形およびサイズ、および他の特性は、吸われた各たばこの強度および量を示すことができる。プロセッサは、心拍数および/または脈拍数データを分析して、傾向、平均およびピークおよび患者喫煙行動の間の相関性を決定することができる。例えば、プロセッサは、患者がたばこを吸う時期を予想することができる喫煙イベントの前またはそのイベント中に生じる頻脈または心拍数変動等の心拍数の変化を相関させることができる。この情報は禁煙プログラム中に喫煙イベントを先取りするために使用することができる。例えば、喫煙イベントが次の10分以内に生じると予測される場合、患者は、ウェアラブルデバイスに格納されたニコチンのリザーバーからの経皮貼布または経皮的送達によって配達等の複数のメカニズムのうちのどれによってもニコチンの服用量を伝えることを通知されることができる。
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は2つの試験期間の患者の喫煙行動の評価を提供する。第1の試験期間に、患者は通常するように行動する。ウェアラブルデバイス、スマートフォン、クラウドサーバまたは他の適切なデバイス内に配置されるプロセッサは、患者の喫煙行動に関連する患者データを受け取る。試験期間の目的が患者の喫煙パターンを観察することであるので、患者の参加はわずかしかまたは全くない。第2の試験期間の前に、プロセッサは、患者がどのように喫煙するかのモデルを決定する。
他の試験期間に、プロセッサは、喫煙行動が変わるかどうか確かめるためにモデルに一連の摂動を適用する。摂動は機械学習プロセスを用いてモデルに適用することができる。機械学習プロセスは摂動を伝えて、結果をテストし、従って摂動を調節する。プロセッサは、機械学習プロセスによって選択肢を試すことにより識別された行動の変化を達成するために、何が最良に働くかを決定する。
各々いくつかの次元で、いくつかのタイプの摂動があってもよい。例えば、摂動は、喫煙イベントの前にまたはそのイベント中にテキストメッセージを送信すると喫煙イベントが回避されるか短くなるかであってもよい。摂動内の次元は、異なる送信者、異なるタイミングおよび/またはテキストメッセージのための異なる内容であってもよい。他の実施例において、摂動は、その日のうちある回数、喫煙イベントの前またはイベント中の通話が喫煙イベントを回避するか短くなるかであってもよい。摂動内の次元は、異なる訪問者、異なるタイミングおよび/または通話のための異なる内容であってもよい。さらに他の実施例において、摂動は、患者に1日の数ポイントで患者の喫煙行動を振り返るように警告することが、ある期間の喫煙をその後回避するかであってもよい。次元は、その回避が消滅させるかどうか、そしていつ消滅するかを判断することを含むことができる。他の実施例において、摂動は、患者の喫煙イベントを回避するか短くするための報酬、チームプレーまたは他の適切なトリガであることができる。
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は患者のための禁煙プログラムを開始し設定することを提供する。患者がウェアラブルデバイスを装着する間に5日間の評価を終えた後、十分なデータセットはシステムによって編集、分析され、禁煙プログラムのための患者または医師に送達される。例えば、サンプルレポートは、10月1日から10月6日までジョーンズ氏は合計175本、1日平均35本のたばこを吸い、1日最大45本のたばこを吸ったことを示すことができる。ジョーンズ氏のCOレベルは平均で5.5%、最大で20.7%で、5日間の評価期間の60%の間は4%を超えたままであった。ジョーンズ氏のトリガーは、仕事、ホームストレッサー、および通勤を含んだ。その報告書は、ジョーンズ氏の喫煙習慣を考慮して、高用量およびニコチン補充治療を開始するための頻度ニコチンレベル予測を推奨する。これは、治療レジメンが最初から患者ニーズにカスタマイズされる場合、禁煙プログラム中の患者コンプライアンスのより高い可能性を実現することができる。
いくつかの実施形態では、5日間評価中に収集されたデータは、患者が通常通り喫煙し、禁煙プログラム前に、患者のバイタルサイン、例えばCO、eCO、SpCOレベル用のベースラインを確立するために用いられる。システムは、収集されたデータ中のCO、eCO、SpCOレベルの中の変動に基づいた患者のバイタルサインのためのベースライン曲線を生成することができる。ベースライン曲線は、患者のCO、eCO、SpCOレベルの将来の測定に対して匹敵するための参照として役立つことができる。
いくつかの実施形態では、患者は禁煙プログラムに入るためのプロセスを開始するために、医師またはカウンセラーと協同する。医師と患者との前に客観的データを有することは、禁煙プログラムのために、および薬剤を設定することおよび計画を助言することのために設定において支援することができる。いくつかの実施形態では、システムは、評価期間からのデータに基づき、禁煙プログラムを自動的に設定する。収集されたデータは、禁煙プログラム開始に影響を与え、薬剤選択を支援し投与量を決めることにより患者がプログラムに入る直前に患者のために設定することができる。例えば、より高用量で頻繁な喫煙の表示は、より高用量のニコチン補充療法用量または複数の薬剤(例えば、バレニクリン等のニコチン中毒を治療するために用いられた薬物を追加すること)の開始を促進することができる。
収集されたデータは、禁煙プログラム開始に影響を与え、頻度、タイプおよび患者に求められるカウンセリングの期間を決定することにより設定することができる。データは喫煙者ニーズの階層化に結びつくことができる。例えば、最も高用量で喫煙する最もリスクが高い喫煙者は、得られる介入はより多くなり、一方でリスクがより低い喫煙者は得られる介入はより少なくなる。介入は、患者がたばこを吸いそうな日のある時に、患者の配偶者、友達、医師または他の適切な利害関係者から、テキストメッセージ、通話、ソーシャルネットワーキングメッセージまたは他の適切なイベントを含むことができる。
収集されたデータは、喫煙行動を上記のすべての変数(喫煙を促すストレッサー、時刻、およびこれらのトリガーを認識するために患者に事前にカウンセリングするために使用される他の適切な変数など)と関連付けることにより、禁煙プログラムの開始および設定に影響を与えることができる。カウンセリングの介入は、これらのストレッサーを標的にすることができる。介入は、これらの時間帯のテキストメッセージや電話など、患者の1日の時間帯を対象とすることができる。収集されたデータは、喫煙行動に基づいてピアグループを割り当てることで、禁煙プログラムの開始および設定に影響を与えることができる。収集されたデータは、喫煙イベントを予測および/または回避するために用いることができる。例えば、頻脈または心拍数の変動がほとんどの喫煙イベントに先行する場合、これは警告を鳴らすことができ、患者は薬物の投与量を管理するか、ピアグループ、医師、またはカウンセラーから電話を受けることができ、それにより喫煙イベントを回避できる。
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、患者のための禁煙プログラムへの参加を維持することを提供する。一旦禁煙プログラムに入ると、患者は監視用のウェアラブルデバイスを引き続き着用することができる。システムは、CO、eCO、SpCOベースラインの設定や、このベースラインに対する進行状況の追跡などの分析ツールを採用することができる。例えば、傾向は0まで落ちて、そこに(これ以上の喫煙を示さずに)とどまることができる。傾向は、山および谷で徐々に低下することができる(喫煙の減少を示す)。傾向はゼロに低下し、その後再発をスパイクすることができる(再発を示す)。
システムは、患者のためのプロセスをゲームとして提示し、進行状況の可視性を向上させることができる。例えば、システムは、一定期間の喫煙をやめる代わりに、患者に小さな報酬を提供することができる。いくつかの実施形態では、システムは、リモートモニタリングのためにリアルタイムでデータをヘルスケアプロバイダーに送信し、プロバイダーが患者を毎日オフィスにいなくても患者ケアを効率的にモニタリングおよび調整できるようにする。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、患者が禁煙に成功した後のフォローアッププログラムを提供する。禁煙が成功し、システムによって検証された後、再発の早期検出システムとして、患者はウェアラブルデバイスを長期間(例えば、数か月から2年)着用する。システムはデータを集めて、禁煙プログラムのために上記のような助言戦略を採用することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、モバイルデバイスおよびサーバと通信する1つ以上のモバイルデバイスを含むシステムを提供する。図1は、デバイス102、デバイス104、およびデバイス102および104と通信するサーバ106を含むそのようなシステムの例示的な実施形態100を示す。デバイス102は、患者の喫煙行動の検知を支援する。デバイス102は、プロセッサ、メモリ、およびデバイス104および/またはサーバ106からデータを送受信するための通信リンクを含む。デバイス102は、患者のCO、eCO、SpCO、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍変動、電気的リズム、パルス速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的位置、環境、周囲温度、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切なパラメータの1つ以上の測定に基づいて患者の喫煙行動を測定する1つ以上のセンサを含む。例えば、デバイス102は、CO、eCO、SpCOおよびSpO2を測定するためのPPG系センサ、心拍数および血圧を測定するための心電図系センサ、呼吸数を測定するための音響信号処理系センサ、身体を測定するためのウェアラブル温度センサ、皮膚コンダクタンスを測定するための皮膚電気活動系センサ、脳波、COと他の変数を測定する皮膚、脂肪または筋肉に配置された埋め込み型センサ、口腔内COセンサ、周囲COセンサ、およびその他の適切なセンサを含み得る。これらのセンサは、最適なモニタリングを行うために、身体上または体内のさまざまな位置に配置できる。
デバイス102は、持ち運び可能または着用可能であり得る。例えば、デバイス102は、腕時計と同様の方法で着用可能であってもよい。他の実施例では、デバイス102は、持ち運び可能または着用可能であり、指先、耳たぶ、耳介、つま先、胸部、足首、腕、皮膚のひだ、または他の適切な身体部分に取り付けられ得る。デバイス102は、クリップ、バンド、ストラップ、接着剤で塗布されたセンサパッド、または他の適切な媒体を介して適切な身体部分に取り付けられ得る。例えば、デバイス102は指クリップによって指先に付けられうる。他の実施例では、デバイス102は耳クリップによって耳たぶ又は耳介に取り付けられ得る。さらに他の実施例では、デバイス102はつま先クリップによってつま先に取り付けられ得る。さらに他の実施例では、デバイス102はチェストストラップによって胸に取り付けられ得る。さらに他の実施例では、デバイス102は足首バンドによって足首に取り付けられ得る。さらに他の実施例では、デバイス102は二頭筋または三頭筋のストラップによって腕に取り付けられ得る。さらに他の実施例では、デバイス102はセンサパッドによって皮膚のひだに取り付けられ得る。
デバイス102は、患者にサンプルを要求することができ、またはデバイスは、着用されている場合、患者の意志を必要とせずにサンプルを採取することができる。サンプリングは、散発的、連続的、ほぼ連続的、定期的、またはその他の適切な間隔に基づいて行うことができる。いくつかの実施形態では、サンプリングは、センサが測定を実行できる限り頻繁に継続的に実行される。いくつかの実施形態では、サンプリングは、5分や15分などの設定された時間間隔または他の適切な時間間隔の後で継続的に実行される。
デバイス102は、PPGなどの経皮的方法を使用してSpCOを監視するための1つまたは複数のセンサを含む。経皮モニタリングは、透過法または反射法を採用することができる。デバイス104はスマートフォンまたは他の適切なモバイルデバイスでありうる。デバイス104は、プロセッサ、メモリ、および、デバイス102および/またはサーバ106からデータを送受信するための通信リンクを含む。デバイス104はデバイス102からデータを受信することができる。デバイス104は、加速度計、全地球測位システムベースのセンサ、ジャイロスコープセンサ、および記載されたパラメータを追跡するための他の適切なセンサを含み得る。デバイス104は、動き、場所、時刻、患者が入力したデータ、および他の適切なパラメータを含むがこれらに限定されない特定のパラメータを測定することができる。
デバイス104によって受信された患者入力データは、ストレッサー、ライフイベント、地理的位置、毎日のイベント、ニコチンパッチまたは他の処方の投与、禁煙のための他の薬物の投与、および他の適切な患者入力データを含み得る。例えば、患者が入力したデータの一部は、電話、運動、仕事、スポーツ、ストレス、性別、飲酒、喫煙、および他の適切な患者が入力したデータに関する情報を含み得る。テキストメッセージ、通話、サーフィン、ゲーム、およびその他の適切な使用のためのスマートフォンの患者の使用も、喫煙行動と相関する可能性があり、これらの相関は、行動の予測および行動の変化に利用される。デバイス104またはサーバ106(データを受信した後、データを編集し、傾向についてデータを分析し、リアルタイムで、または指定された期間が完了した後にデータを相関させることができる。サーバ106は、プロセッサ、メモリ、およびデバイス102および/またはデバイス104との間でデータを送受信するための通信リンクを含む。サーバ106は、例えば、医療提供者のサイトまたは他の適切な場所で、デバイス102および104から離れて配置され得る。
図2は、デバイス202およびデバイス202と通信するサーバ204を含むシステムの例示的な実施形態200を示す。デバイス202は、患者の喫煙行動の検知を支援する。デバイス202は、プロセッサ、メモリ、およびサーバ204との間でデータを送受信するための通信リンクを含む。デバイス202は、持ち運び可能または着用可能であり得る。例えば、デバイス202は、腕時計と同様の方法で着用可能であってもよい。デバイス202は、患者のCO、eCO、SpCO、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍変動、電気リズム、パルス速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的位置、環境、周囲温度、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切なパラメータの1つ以上の測定に基づいて患者の喫煙行動を測定する1つ以上のセンサ206を含む。
デバイス202は、動き、場所、時刻、患者が入力したデータ、および他の適切なパラメータを含むがこれらに限定されない特定のパラメータを測定するための1つまたは複数のセンサ208を含み得る。患者が入力したデータには、ストレッサー、ライフイベント、場所、毎日のイベント、ニコチンパッチまたは他の処方の投与、禁煙のための他の薬物の投与、および他の適切な患者入力データが含まれる。患者が入力したデータは、例えばデバイス104などのモバイルデバイス上の患者へのプロンプトに応答して受信されるか、または患者の意志でプロンプトを表示することなく入力され得る。例えば、患者が入力したデータの一部は、電話、運動、仕事、スポーツ、ストレス、性別、飲酒、喫煙、および他の適切な患者が入力したデータに関する情報を含み得る。デバイス202またはサーバ204(データを受信した後)は、データを編集し、傾向についてデータを分析し、リアルタイムで、または指定された期間が完了した後にデータを相関させることができる。サーバ204は、プロセッサ、メモリ、およびデバイス202からデータを送受信するための通信リンクを含む。サーバ204は、例えば、ヘルスケアプロバイダーサイト、または他の適切な場所で、デバイス202の遠隔に配置され得る。
いくつかの実施形態では、デバイス102または202は検知器ユニットおよびコミュニケーションユニットを含む。デバイス102または202は、その特定の機能に適切なユーザインターフェースを含み得る。ユーザインターフェースは、タッチスクリーン、キーボードまたは他の適切な入力メカニズムによって入力を受信することができる。検出器ユニットは、喫煙行動を示す患者からの生物学的パラメータの入力を使用して物質を検出することができる少なくとも1つの試験要素を含む。検出器ユニットは、肺からの呼気、唾液、または組織を通過または反射する光の波長など、患者からの生物学的入力を分析する。いくつかの実施形態では、検出器ユニットはPPGを使用して患者SpCOを監視する。検出器ユニットは、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍数の変動性、電気的リズム、脈拍速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的位置、環境、周囲温度、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切なパラメータを含むがこれらに限定されない他の多くの変数を任意に測定できる。呼吸系センサの場合、患者の入力には、検出器ユニットの一部としてチューブに吹き込むことが含まれる。唾液または他の体液系センサの場合、患者の入力には、検出器ユニットに設けられたテストチャンバー内に流体サンプルを配置することが含まれる。
PPGなどの光系センサの場合、患者の入力には、指または露出した皮膚の他の領域へのエミッター検出器の配置が含まれ得る。検出器ユニットは、日付と時刻を記録し、標的物質の存在を定量化し、将来の分析のためにデータを保存し、および/または分析のために他の場所、例えばデバイス104またはサーバ106にデータを送信する。通信ユニットは、有線または無線接続を介して他のデバイス、例えばデバイス104との通信リンクを確立するための適切な回路を含む。無線接続は、WI−FI(登録商標)、BLUETOOTH(登録商標)、無線周波数、または他の適切なプロトコルを使用して確立できる。
図3は、光ベースのセンサを使用してSpO2およびSpCOを分析するための適切な波長の例示的な実施形態300を示す。患者のSpCOは、患者の呼気を適切なセンサで断続的にテストすることで測定できる。他の実施例では、患者のSpCOは、フォトプレチスモグラフィ(PPG)などの経皮的方法を使用して測定することができる。SpCOは、患者の組織、例えば、耳たぶ、耳介、指先、つま先、皮膚のひだ、または他の適切な身体の一部に光を通し、さまざまな波長の減衰を分析することによって検出される。SpO2は通常、302(660nm)と306(940nm)などの2つの波長を使用して測定される。SpCOは、例えば、302(660nm)、304(810nm)、および306(940nm)などの3つの波長、または、例えば、500〜1000nmの範囲の7つ以上の波長を使用して測定することができる。そのようなPPGセンサは、指クリップ、バンド、接着剤で塗布されたセンサパッド、または他の適切な媒体を介して実装することができる。多くのパルスオキシメータで使用されているように、PPGセンサは透過性があり得る。透過型PPGセンサでは、2つ以上の光の波形が患者の組織(指など)を介して送信され、ターゲットの反対側のセンサ/レシーバが受信した波形を分析してSpCOを決定する。あるいは、PPGセンサは反射的でありうる。反射PPGセンサでは、光がターゲット(例えば、指)に向けて照射され、レシーバ/センサが反射光を取得してSpCOの測定値を決定する。さらなる詳細について以下に述べる。
経皮または経粘膜センサは、組織を通過する光信号の減衰の分析に基づいて、血中COレベルおよび他のパラメータを非侵襲的に決定することができる。透過型センサは通常、耳たぶ、耳介、指先、つま先、皮膚のひだ、または他の適切な身体部分などの薄い身体部分に対して配置される。光は組織の片側から照射され、反対側で検出される。片側の光ダイオードは、特定の波長セットに調整される。反対側のレシーバまたは検出器は、送信される波形と、減衰される量を検出する。この情報は、ヘモグロビン分子、つまりSpO2および/またはSpCOへのO2および/またはCOの結合率を決定するために使用される。
反射率センサは、手首などの厚い体の部分に使用できる。表面で照らされた光は、反対側では測定されず、代わりに表面から反射された光の形で同じ側で測定される。反射光の波長と減衰を使用して、SpO2および/またはSpCOを決定する。いくつかの実施形態では、患者の手首の動きによる問題は、加速度計を使用して修正される。例えば、加速度計からの情報は、モーションによるSpO2およびSpCO値のエラーを修正するために使用される。そのようなセンサの例は、「非侵襲的マルチパラメータ患者モニタ」と題された米国特許第8,224,411号に開示されている。適切なセンサの他の例は、「反射率および/または透過型パルスオキシメータ」と題された米国特許第8,311,601号に開示されている。これらの2つの米国特許は、参照により本明細書に組み込まれるすべての資料を含め、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
デバイス102または202は、代理人がテストプロンプトに応答したりシステムに打ち勝とうとするテストシグナリングを有するのを防ぐために、指紋、網膜スキャン、音声ラベルまたは他の生体認証識別子などの患者の固有の特性を認識するように構成される。この目的のために、患者識別サブユニットはデバイス102または202に含まれ得る。当業者は、当技術分野で知られているように、指紋スキャナ、網膜スキャナ、音声アナライザ、または顔認識のうちの1つまたは複数を含むように、必要に応じて識別サブユニットを構成することができる。適切な識別サブユニットの例は、例えば、「フラッシュインターフェース式指紋センサ」と題された米国特許第7,716,383号、および「マルチモーダル認証」と題された米国特許出願公開第2007/0005988号に開示され、その全体が参照により本明細書に含まれる。
識別サブユニットは、生物学的入力が試験要素に提供されるときに、患者の写真またはビデオを自動的に記録するための組み込みスチルまたはビデオカメラを含み得る。使用される識別プロトコルのタイプに関係なく、デバイス102または202は、例えば、時間参照によって識別を特定の生物学的入力と関連付け、その情報を後の分析のためにその特定の生物学的入力に関する他の情報とともに格納することができる。
患者はまた、例えば、呼気を検査するときに、ポンプ、ブラダー(bladder)、ふくらみ(billows)、または他のデバイスで検出器に吹き込むことによって、検出器を無効にしようと試みることができる。唾液試験の実施形態では、患者は、水等の清潔な液体を代用することを試みることができる。光系センサについては、患者は、彼または彼女の代役を務めてくれるように友人に依頼することができる。これらの試みに打ち勝つための手段をシステムに組み込むことができる。例えば、デバイス102または202は、実際の呼吸送達とシミュレートされた呼吸送達とを区別する機能を組み込むことができる。この機能は、酸素と二酸化炭素、およびターゲット物質(一酸化炭素など)を検出するように検出器ユニットを構成することによって組み込むことができる。このようにして、検出器ユニットは、分析されているガスが周囲の空気よりも酸素が少なく二酸化炭素が高い呼気から来ていることを確認できる。他の実施例では、検出器ユニットは、唾液と他の液体とを区別するために、唾液中に自然に発生する酵素を検出するように構成され得る。さらに他の実施例では、光ベースのセンサを使用して、COレベル以外の血液化学パラメータを測定することができ、したがって、結果を、患者の血液化学を表す既知のサンプルと比較することができる。
いくつかの実施形態では、デバイス104(例えば、スマートフォン)は、リアルタイムで、ほぼリアルタイムで、または適切な間隔に従って定期的に、デバイス102(例えば、ウェアラブルデバイス)から測定値を受信する。デバイス104は、特定の入力を患者に促すためのユーザインターフェースを提供することができる。デバイス104は、収集されたデータの特定の出力を表示するためのユーザインターフェースを提供することができる。デバイス104は、患者が、プロンプトすることなく、またはプロンプトに応答して、自分の状態に関連すると患者が信じている情報を入力することを許可することができる。このような情報には、ストレスを感じたり不安を感じたりするなど、患者の心の状態に関する情報を含むことができる。そのようなプロンプトなしの情報は、プロンプトなしの入力に時間的に最も近い生物学的入力に関連付けられる、またはプロンプトなしの入力の後に発生する第1の生物学的入力に関連付けられるなど、所定のアルゴリズムに基づいて生物学的入力に相関させることができる。サーバ106(例えば、ヘルスケアデータベースサーバ)は、デバイス102および104の一方または両方からそのようなデータを受信することができる。いくつかの実施形態では、データは、デバイス102、104、および106のうちの1つまたは複数の組み合わせに格納され得る。データは、患者、患者の医師、ピアグループ、家族、カウンセラー、雇用主、その他の適切な利害関係者など、さまざまな利害関係者に報告され得る。
いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイス、例えば、デバイス102または202は、例えば、通常の年間通院中に患者に適用されて、喫煙行動を検出し、その後、喫煙者にプログラムを中止するように指示することができる。患者は、一定期間、例えば、1日、1週間、または他の適切な期間、外来患者として着用するためのウェアラブルデバイスを提供される。より長い時間着用すると、喫煙行動の検出においてより高い感度を提供し、喫煙行動に関連する変数を定量化する際により高い精度を提供することができる。以下の図7は、喫煙行動を検出するための例示的なフロー図を提供し、以下でより詳細に説明される。
いくつかの実施形態では、雇用主は従業員に、ウェアラブルデバイスを1日、1週間、または他の適切な期間など、自発的に着用するように依頼する。インセンティブプログラムは、肥満、高脂血症、糖尿病、高血圧、および他の適切な健康状態の生体認証スクリーニングのプログラムに類似し得る。いくつかの実施形態では、ヘルスケア保険会社は、喫煙行動を検出するために適切な期間ウェアラブルデバイスを着用するよう加入者に依頼する。定量化されている喫煙行動に基づいて、これらの患者は、本開示に記載されているような禁煙プログラムを参照され得る。
ウェアラブルデバイスを適切な期間、例えば5日間着用すると、いくつかのパラメータがリアルタイムまたはほぼリアルタイムで測定され得る。これらのパラメータには、CO、eCO、SpCO、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍変動、電気的リズム、脈拍速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的位置、環境、周囲温度、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切なパラメータが含まれ得るが、これらに限定されない。図4は、典型的な5日間の監視期間における患者の様々なレベルのSpCOについての例示的なチャート400を示す。データポイント402および404は、高レベルのCOを示し、おそらく、高い喫煙イベントを示す。データポイント406および408は、患者が眠っていたか、または他の方法で占有されていたために、COのレベルが低いことを示している。適切な感度と特異性で喫煙イベントを検出するために、1つ以上のアルゴリズムを曲線上の細かいデータポイントに適用できる。例えば、アルゴリズムは、SpCO曲線の形状、開始点、上昇、勾配、ピーク、デルタ、下降勾配、上昇勾配、変化時間、曲線下面積、およびその他の適切な要因を分析して、喫煙イベントを検出する。
ウェアラブルデバイスからのデータは、リアルタイムで、毎日の終わりに、または他の適切な時間間隔に従って、スマートフォン(例えば、デバイス104)、またはクラウドサーバ(例えば、サーバ106または204)に送信されてもよい。スマートフォンは、移動、場所、時刻、患者が入力したデータ、および他の適切なパラメータを含むがこれらに限定されないパラメータを測定することができる。患者が入力したデータには、ストレッサー、ライフイベント、場所、毎日のイベント、ニコチンパッチまたは他の処方の投与、禁煙のための他の薬物の投与、および他の適切な患者入力データが含まれる。例えば、患者が入力したデータの一部は、電話、運動、仕事、スポーツ、ストレス、性別、飲酒、喫煙、および他の適切な患者が入力したデータに関する情報を含み得る。受信したデータは、リアルタイムで、または期間が完了した後に、編集され、傾向について分析され、相関付けられる。
上記で測定されたパラメータから、喫煙に関する情報は、例えば、デバイス102、104、または202、もしくはサーバ106または204に配置されたプロセッサを介して導出され得る。例えば、プロセッサは情報を分析して、COの傾向、平均、ピーク、関連、日中の他のバイタルサインの傾向、喫煙前、喫煙中、喫煙後にこれらのバイタルがどのように変化するかを判断する。図5は、分析された情報の例示的な図500を示す。患者は図4の所与の日にズームインすることにより、図5に到着することができる。患者が眠っているとき、データポイント502はSpCOレベルを示す。データポイント504は、患者が起きるとき、SpCOレベルが最低であることを示す。データポイント506、508、および510は、高いSpCOレベルが休憩、昼食、通勤などのトリガーに関連付けられていることを示している。プロセッサは、図5のSpCO傾向を分析し、たばこの総数、1日あたりの平均たばこの数、1日あたりの最大たばこの数、各たばこの強度、各たばこの量、患者の喫煙イベントが禁煙プログラムに後に用いられる曲線上でどのように見えるか、時刻、曜日、関連するストレッサー、地理、場所、動きなどのパラメータを決定することができる。例えば、所与の日のピークの総数は、吸われたたばこの数を示すことができ、一方で各ピークの勾配は、吸われた各たばこの強度が煙を出したことを示すことができる。
図6は、患者データを格納するための例示的なデータ構造を示す。この実施形態では、データ構造600は、図5に、データポイント、例えばデータポイント508、に関連した患者データ602を表す。患者データ602は、患者名604および患者の年齢606等の患者の情報を識別することを含む。患者データ602は図5中の曲線に相当する曲線データ608を含む。例えば、曲線データ608はデータポイント508に対応する曲線識別子610を含む。データポイント508に対応するデータは、デバイス102、104、または202、および/またはサーバ106または204、またはそれらの組み合わせによって収集され得る。曲線識別子610に関連したデータは日、時間および位置情報612を含む。データは、COとO2のレベル614等の患者バイタルサインを含む。データは、トリガー616のような患者が入力したデータを含む。患者が入力したデータは、例えば、デバイス104での患者へのプロンプトに応答して入力されてもよいし、患者の意志でプロンプトを表示せずに入力されてもよい。曲線データ608は、図5の追加データポイントのための曲線識別子618を含む。データ構造600は、患者データを格納するために適切に適合され得る。
図7は、適切な評価期間にわたる患者の喫煙行動を検出するための例示的なフロー図700を示す。患者がウェアラブルデバイスを適切な期間、例えば5日間着用すると、多数のパラメータがリアルタイムで、ほぼリアルタイムで、毎日の終わりに、または他の適切な時間間隔に従って測定される。これらのパラメータには、限定されないが、CO、eCO、SpCO、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍変動、電気的リズム、脈拍速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的場所、環境、周囲温度、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切なパラメータを含む。ウェアラブルデバイスまたは他の適切なデバイスは、限定されないが、動き、場所、時刻、および他の適切なパラメータを含むパラメータを測定し得る。
ステップ702で、スマートフォン(例えば、デバイス104)内のプロセッサ、またはクラウドサーバ(例えば、サーバ106または204)は、記載された患者データを受信する。ステップ704で、プロセッサは、例えばスマートフォン上で患者に表示されるプロンプトに応答して患者が入力したデータ、および/または患者の意志に関するプロンプトなしで入力された患者データを受信する。患者が入力したデータには、ストレッサー、ライフイベント、場所、毎日のイベント、ニコチンパッチまたは他の処方の投与、禁煙のための他の薬物の投与、および他の適切な患者入力データが含まれる。ステップ706で、プロセッサは、受信したデータで患者データベースを更新する命令を送信する。例えば、プロセッサは、患者データベースをホストするヘルスケアプロバイダーサーバまたはクラウドサーバに患者データを送信することができる。
ステップ708で、プロセッサは患者データを分析して喫煙イベントを決定する。プロセッサは、データを編集し、傾向についてデータを分析し、リアルタイムで、または評価期間が完了した後にデータを関連付けることができる。例えば、プロセッサは情報を分析して、COの傾向、平均、ピーク、曲線の形状、関連、日中の他のバイタルサインの傾向、喫煙前と喫煙後のバイタルの変化を判断する。プロセッサはSpCOの傾向を分析して、喫煙したたばこの総数、1日あたりの平均たばこ数、1日あたりの最大たばこ数、各たばこの強度、時間、曜日、関連するストレッサー、地理、場所、動きなどのパラメータを決定する。例えば、特定の日のピークの総数は、喫煙されたたばこの数を示し、各ピークの勾配は、喫煙された各たばこの強度を示す。
ステップ710で、プロセッサは、決定された喫煙イベントおよび関連する分析を、記憶のために患者データベースに送信する。ステップ712では、プロセッサは、評価期間が終了したかを判断する。例えば、評価期間は5日または他の適切な期間でありうる。評価期間が終了していない場合、プロセッサはステップ702に戻り、追加の患者データを受け取り、データを分析し、それに応じて患者データベースを更新する。評価期間が終了している場合、ステップ714では、プロセッサはデータ収集と分析とを終了する。例えば、プロセッサは、評価期間の終わりに収集されたすべてのデータを評価して、以下に図8を参照して説明するようにレポートを作成することができる。
図7のステップまたは説明は、本開示の他の任意の実施形態と共に使用されてもよいことが考慮される。また、図7に関連して説明されるステップおよび説明は、本開示の目的をさらに進めるために、代替の順序で、または並行して行うことができる。例えば、これらのステップのそれぞれは、システムまたは方法の遅延を低減するかまたは速度を上げるために、必要に応じて任意の順序で、または並行して、または実質的に同時に実行することができる。さらに、図1に関連して説明されたデバイスまたは機器のいずれもが、図1(例えば、デバイス102、104、または106)または図2のデバイス(例えば、デバイス202または204)は、図7のステップの1つ以上を実行するために使用され得ることに留意すべきである。
いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるシステムおよび方法は、患者のための禁煙プログラムを開始および設定することを提供する。患者がウェアラブルデバイス(デバイス102または202など)を着用しながら5日間の評価を完了した後、完全なデータセットがシステムによって編集および分析され、禁煙プログラムのために患者または医師に配信される。図8は、分析からのサンプルレポートの実例となる実施形態800を示す。例えば、レポートでは、10月1日から10月6日までに、ジョーンズ氏が合計175本のたばこを喫煙し、1日平均35本、最大45本のたばこを1日で喫煙したことが示されている。ジョーンズ氏のCOレベルは平均して5.5%で最大20.7%であり、5日間の評価期間の60%の間4%を超えていた。ジョーンズ氏のトリガーには、仕事、家庭でのストレス、通勤などがあった。報告書は、ジョーンズ氏の喫煙習慣を考慮して、ニコチン補充療法を開始するための高用量および高頻度のニコチンレベル予測を推奨している。
いくつかの実施形態では、患者は、医師またはカウンセラーと協力して、禁煙プログラムに入るプロセスを開始する。いくつかの実施形態では、システムは、評価期間からのデータに基づいて自動的に禁煙プログラムを設定する。図8のサンプル報告書は、SpCOを測定し、CO曝露、関連するストレッサーに関するレポートを作成し、開始ニコチン用量要件を予測する一例である。例えば、喫煙量が多い喫煙者は、5日間の行動に基づいてプロセッサが推定できる禁煙プログラムの開始時にニコチン依存性が高くなる可能性があり、禁煙プログラムは患者をより高いニコチン補充療法量で開始する。これにより、多くの患者が離脱症状のために禁煙プログラムの早い段階で失敗するのを防ぐことができる。喫煙したたばこの平均数と最大数、SpCOレベル、トリガーなどのレポートデータに基づいて、プロセッサは患者へのニコチンの投与量を決定する。例えば、プロセッサは、平均して1日あたりのたばこの閾値を超える数を喫煙する患者のための高用量のニコチンを決定することができる。レポートデータが更新されると、プロセッサはニコチンの投与量も更新することができる。
収集されたデータは、薬剤の選択および投与を支援することにより、プログラムに入る直前の患者の禁煙プログラムの開始および設定に影響を与える可能性がある。例えば、より高い喫煙の兆候は、より高いニコチン補充療法用量または複数の薬物(例えば、バレニクリンなどのニコチン中毒を治療するために使用される薬物の追加)から始めることを促し得る。収集されたデータは、患者に必要なカウンセリングの頻度、タイプ、および期間を決定することにより、禁煙プログラムの開始および設定に影響を与える可能性がある。データは喫煙者のニーズの層別化につながりうる。例えば、リスクの最も高い喫煙者は使用率が高く、介入の回数が増える可能性があるが、リスクの低い喫煙者への介入は少なくなる。例えば、介入には、患者の喫煙する可能性が高い特定の日の、患者の配偶者、友人、医者、または他の適切な利害関係者からのテキストメッセージ、電話、ソーシャルネットワーキングメッセージ、または他の適切なイベントが含まれる場合がある。
収集されたデータは、喫煙行動を上記のすべての変数(喫煙を促すストレッサー、時刻、およびこれらのトリガーを認識するために患者に事前にカウンセリングするために使用される他の適切な変数など)と関連付けることにより、禁煙プログラムの開始および設定に影響を与える可能性がある。カウンセリングの介入はこれらのストレッサーを対象とする場合があり、その日の時間帯にテキストメッセージや電話をかけるなど、患者の一日の時間帯を対象とした介入が行われる場合がある。収集されたデータは、喫煙行動に基づいてピアグループを割り当てることで、禁煙プログラムの開始および設定に影響を与える可能性がある。収集されたデータは、喫煙イベントを予測および/または回避するために使用できる。例えば、頻脈や心拍数の変動、または適切な変数のセットがほとんどの喫煙イベントに先行する場合、これは警鐘を鳴らし、患者は薬物の用量を管理するかまたはピアグループ、医師、またはカウンセラーから電話を受けることができる。図12は、喫煙イベントを先取りする例示的な実施形態を示し、以下でより詳細に論じられる。 図14および図15は、予想される喫煙イベントを予測および予防するための例示的なフロー図を示し、以下でより詳細に論じられる。
いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるシステムおよび方法は、患者のための禁煙プログラムへの参加を維持することを提供する。禁煙プログラムに入ると、患者は、監視のために、ウェアラブルデバイス、例えば、デバイス102または202を引き続き着用することができる。システムは、SpCOベースラインのセットアップや、このベースラインに対する進捗状況の追跡などの分析ツールを使用できる。傾向はゼロに落ちてそこにとどまることがある(これ以上の喫煙を示さない)。傾向は、山と谷とで徐々に低下する可能性がある(喫煙の減少を示す)。傾向はゼロに低下し、その後再発をスパイクする可能性がある(再発を示す)。
システムは、患者を参加させるためのグループまたは個人の進歩に対してわずかなまれな報酬を提供することによって、患者の参加戦略を採用することができる。システムは、患者に参加するための雇用者報酬、支払者、配偶者、またはピアグループを提供することができる。システムは、患者のためのプロセスをゲームとして提示し、進行状況の可視性を向上させることができる。図13は、そのようなユーザインターフェースの例示的な実施形態を提供し、以下でより詳細に論じられる。いくつかの実施形態では、システムは、遠隔監視のためにリアルタイムでデータを医療提供者に送信し、提供者が患者を毎日オフィスにいる必要なく効率的に監視および調整できるようにすることができる。例えば、プロバイダーは、薬の種類と用量を調整したり、カウンセリングの強度を変更したり、積極的に励ましてもらうために電話やテキストを送信したり、患者が喫煙を控えなかった場合に介入をトリガーしたりするために、システムに指示を送ることができる。これは、高額でプロセスを効率的に自動化できるスタッフのいる禁煙電話回線に取って代わることがある。システムは、患者の転帰を改善するために、強度および頻度の増加を採用する場合がある。このシステムは、配偶者、雇用者、医療提供者、同僚、友人、およびその他の適切な関係者からのサポートを介して、予定された電話、テキストメッセージ、またはその他の適切なコミュニケーションを介して患者を励ますことができる。
図9は、患者が慣らしおよび禁煙プログラムに入るまでの平均の毎日のSpCO傾向を追跡するための例示的なグラフ900を示す。SpCO傾向が改善するにつれて、平均傾向は毎日追跡される。医師またはカウンセラーは、特定の日(現在または過去)にズームインして、詳細なCOと、COと他の測定されたパラメータおよび関連するストレッサー910との関連を確認することができる。禁煙プログラムにおける長期にわたるCOの傾向の可視性は、患者の脱落を防ぎ、喫煙の再発を防ぎ、薬物の滴定とカウンセリングを行い、結果を改善する可能性がある。例えば、データポイント902は、患者が禁煙プログラムに入る前のCOレベルを示している。データポイント904および906は、禁煙プログラム中にニコチン補充療法およびバレニクリン療法が施行されたときのCOレベルを示している。データポイント908は、患者が正常に禁煙したことを示している。この時点で、システムは再発を予防するために患者が再発予防プログラムに参加することを推奨する場合がある。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のシステムおよび方法は、患者が禁煙に成功した後のフォローアッププログラムを提供する。禁煙が成功し、システムによって検証された後、患者は、再発のための早期検出システムとして、ウェアラブルデバイス(デバイス102または202など)を長期間(例えば、数か月から2年)着用する。システムは、データを収集し、禁煙プログラムについて上述したようにカウンセリング戦略を採用することができる。
いくつかの実施形態では、患者は、ウェアラブルデバイス(例えば、デバイス102または202)と、スマートフォン用のアプリ(例えば、デバイス104)とを受け取り、いくつかの異なるパラメータを追跡することにより、遠隔および個人的に健康を評価することができる。患者は、必要に応じて、呼気サンプルを提出するか、ウェアラブルデバイスのセンサに指を1日に数回置くことができる。彼らはウェアラブルデバイスを着用して、より頻繁な、または継続的な測定を行うこともある。試験期間の終了時、例えば、5〜7日または他の適切な期間に、スマートフォンのプロセッサは、それらのCO曝露および関連パラメータを計算することができる。図10は、SpCO1002、SpO21004、心拍数1006、呼吸数1008、血圧1010、および体温1012などの測定値を示す例示的なアプリ画面1000を示す。警告インジケータ1014および1016は、非定型的な測定のために提供され、喫煙が身体に及ぼす影響を潜在的に示す。システムは、警告インジケータ1014または1016が作動されたときに警告で患者にプロンプトすることができる。
システムは、患者に禁煙プログラムへの参加を勧め、そのようなプログラムのオプションを提供することができる。患者は、喫煙のそのような客観的な証拠を見て、禁煙プログラムに入ることに同意するかもしれない。システムはこのデータを患者の配偶者、医師、または患者の禁煙プログラムに関与する他の適切な利害関係者と共有する場合がある。例えば、システムは、利害関係者のモバイルデバイスであるアプリケーションとデータを共有するか、または電子メール、電話、ソーシャルネットワーキング、または他の適切な媒体を介してデータを含むメッセージを送信することができる。患者を禁煙プログラムに参加させるトリガーには、配偶者の提案、雇用主のインセンティブ、同僚のプレッシャー、個人の選択、病気、または他の適切なトリガーが含まれる。患者は自分で禁煙プログラムを開始するか、医師にデータを持ち込んで禁煙プログラムへの参加を支援することができる。
患者が禁煙プログラムで開始されている間、ウェアラブルデバイス(例えば、デバイス102または202など)は、喫煙行動に先行する心拍数、動き、位置などの患者の健康パラメータを引き続き監視し、治療を改善するために患者および/または彼の医師にデータを送信する。例えば、デバイス104上のスマートフォンアプリは、ストレッサー、ライフイベント、場所、毎日のイベント、ニコチンパッチまたは他の処方の投与、禁煙のための他の薬物の投与、および他の適切な患者が入力したデータを含むがこれらに限定されない患者が入力したデータを受信することができる。
図11は、患者が入力したデータを受信するためのアプリ画面1100の例示的な実施形態を示す。アプリ画面1100は、例えば、患者のCOレベルの急上昇により、スマートフォンアプリが喫煙イベントの指示を受信したときに表示されてもよい。アプリ画面1100は、喫煙イベントのトリガーを入力するようにユーザに促す。例えば、患者は、喫煙イベントをトリガーするものとしてオプション1102、1104、1106、および1108の1つから選択するか、またはオプション1110を選択して、トリガーに関するさらなる情報を提供することができる。喫煙イベントの他のトリガーには、電話、運動、スポーツ、ストレス、性別、および他の適切な患者入力データが含まれる。患者は、自発的にアプリ画面1100を呼び出して、喫煙イベントのトリガー情報を入力することもできる。いくつかの実施形態では、患者データを受信するためのアプリ画面1100は、5日間の評価期間中に患者に表示され、患者が禁煙プログラムに入る前に喫煙行動に関する情報を収集する。
いくつかの実施形態では、収集されたデータは、喫煙イベントを回避するためにスマートフォンアプリによって使用される。アプリを実行しているプロセッサまたはデバイス102または202またはサーバ106または204などの他のデバイスのプロセッサは、喫煙イベントに至るまでの期間に心拍数やその他のバイタルサインに何が起きているかに関する情報を分析できる。プロセッサは、患者がいつ喫煙するかを予測できる頻脈などの心拍数の変化を相関させることができる。この情報は、喫煙イベントを停止するための予防プロトコルを開始するために使用できる。例えば、予防プロトコルは、ニコチンのボーラスを送達することを含み得る。ニコチンは、経皮パッチまたはウェアラブルデバイス、例えば、デバイス102または202に保存されたニコチンのリザーバーからの経皮輸送を介して送達されてもよい。他の実施例では、予防プロトコルは、患者の医師、ピアグループ、または他の適切な利害関係者に電話をかけることを含むことができる。プロセッサは、例えば、サーバ106または204に常駐する自動化された呼出システムに命令を送信して、呼出を開始することができる。図14および図15は、患者のバイタルサインに基づいて喫煙イベントを予測するためのフロー図を提供し、以下でより詳細に説明される。
図12は、そのような予防プロトコルを実装するアプリ画面1200の例示的な実施形態を示す。例えば、患者がすべてのたばこの20分前に頻脈になる傾向がある場合、プロセッサは頻脈を検出し、オプション1202を介してニコチンを管理するように患者に指示することができる。患者はオプション1204によってニコチン服用量を変えてもよい。いくつかの実施形態では、ニコチンは自動的に管理される。量は、患者の現在のSpCOレベルまたは他の適切なパラメータに基づいて決定することができる。患者は、オプション1206を介してピアグループ、1208を介して医師、または他の適切な利害関係者から電話を受けることができる。発信者は、患者に喫煙をやめるように励まし、患者の注意をそらすために他の活動を探すように提案することができる。
一部の実施形態では、スマートフォンアプリは、進行状況の可視性を改善するためのゲームとして患者のためのプロセスを提示する。アプリは、患者を参加させるためのグループまたは個人の進歩に対して小さな頻繁またはまれな報酬を提供することによって、患者の参加戦略を採用することができる。アプリは、患者を参加させるために雇用者報酬、支払者、配偶者、またはピアグループを提供することがある。図13は、そのような実施形態用の実例となるアプリ画面1300を示す。アプリ画面1300は、15日間禁煙した患者に報酬を提供する。プロンプト1302は、もう15日間さらに慎むように患者に促す。患者はオプション1304を選択して報酬を受け入れ、たばこを吸わないまま進行を監視し続けることができる。しかしながら、患者は喫煙を控えるのが困難である可能性があり、ピアグループ、カウンセラー、家族、医者、または他の適切な関係者に連絡するためにオプション1306を選択することができる。
いくつかの実施形態では、患者は、彼らのグループの他の仲間およびサポーターである。グループは互いの進行を追跡し、支援を与えることができる。例えば、グループメンバーは、お互いの統計を表示したり、禁煙を奨励したりできるソーシャルネットワークの一部である場合がある。他の実施例では、患者が喫煙していることが検出されると、メッセージなどのツイートが、フォロワーなどの患者のソーシャルネットワークのグループメンバーに送信される。メッセージはグループのメンバーに患者が助けを必要としていることを知らせることができる。グループは、支援を提供するためにさまざまな方法で患者を参加させることができる。この相互作用により、患者はその日の喫煙をさらに控えることができる。
いくつかの実施形態では、一次医療訪問時に患者はサンプルを提供し、喫煙するかどうか尋ねられる。例えば、ウェアラブルデバイス、例えば、デバイス102または202は、患者に適用され、患者のSpCOレベルの一度の現場測定のためにサンプルを受け取る。SpCOレベルは、患者が喫煙していることを示唆する特定のしきい値を超える場合がある。図16は、患者のSpCOレベルの一度の測定のためのフロー図を提供する。患者は、一定期間、例えば、1日、1週間、または他の適切な期間、外来患者として着用するためのウェアラブルデバイスを提供され得る。長い時間着用すればするほど、喫煙行動の検出においてより高い感度を提供し、喫煙行動に関連する変数を定量化することにおいてより高い精度を提供することができる。
ウェアラブルデバイス(デバイス102または202など)およびスマートフォンデバイス(デバイス104など)は、SpCOレベルなどの患者の健康パラメータをリアルタイムまたはほぼリアルタイムで監視し続け、患者、医師、またはその他の適切な関係者による観察用のデータを処理する。スマートフォンアプリはまた、患者および/または医師による毎日または毎週の消費のために消化可能な形でデータを提供することができる。例えば、スマートフォンアプリは、詳細を確認するために特定の日にズームインするオプションを備えた毎日の進捗状況を示す図9と同様の表示を生成し得る。医師は、スマートフォンアプリを実行しているモバイルデバイスと通信して、例えばサーバ106または204に保存されているヘルスケアデータベースに患者をログインさせ、インターネットまたは他の適切な通信リンクを介してスマートフォンアプリからデータを受信し続けることができる。スマートフォンアプリは、アプリを実行しているモバイルデバイスへの有線接続を介して、またはWI−FI(登録商標)、BLUETOOTH(登録商標)、無線周波数、または他の適切な通信リンクなどのワイヤレス接続を介して、センサからデータを受信できる。
患者と医師は、将来の禁煙日を設定し、患者が禁煙するのを助けるために、薬物なしで、または薬物とともに患者を自宅に帰すことができる。患者は合意された終了日に向けて働き始めることができる。ウェアラブルデバイスやスマートフォンアプリからのフィードバックは、患者が開始時に禁煙を開始するときよりも喫煙を少なくするとともに、実際に禁煙する禁煙日により準備ができているのに役立つことができる。患者が禁煙プログラムを開始すると、配偶者、医師、看護師、カウンセラー、同僚、友人、またはその他の適切な当事者から毎日または毎週のフィードバックを得ることができる。
薬物療法は、処方されている場合、医師が行うことも、患者のパフォーマンスに基づいて自動的に調整することもできる。例えば、医師は、患者のCO、eCO、SpCOレベルに基づいて、ニコチン服用量を遠隔で増減することができる。他の実施例では、ウェアラブルデバイス、例えばデバイス102または202、スマートフォン、例えばデバイス104、またはリモートサーバ、例えばサーバ106または204のプロセッサが、CO傾向に基づいて患者の過去の測定値からニコチン投与量を増減することができる。同様に、薬物療法は、収集されたデータに従って、期間が短縮または延長される場合がある。
図14は、患者のCO、eCO、SpCO測定および他の適切な要因に基づいて喫煙イベントを予測するための例示的なフロー図1400を示す。患者は、ウェアラブルデバイス、例えば、デバイス102または202、およびそれらの携帯電話用のスマートフォンアプリ、例えば、デバイス104を与えられ得る。ウェアラブルデバイスは、患者のSpCOレベルを測定するためのPPGセンサを含み得る。ステップ1402で、ウェアラブルデバイス内のプロセッサまたは患者の携帯電話が、患者のSpCOレベルおよび関連する時間および場所のPPG測定値を受信する。プロセッサはまた、心拍数、呼吸数、および喫煙イベントを予測する際の他の適切な要因などの他の情報を受け取ることもできる。
ステップ1404で、プロセッサは、ローカルまたはリモートの場所に格納されている患者データベース、例えばサーバ106のヘルスケアデータベースを、受信した患者データとともに更新する。ステップ1406で、プロセッサは、患者パラメータの現在および以前の測定を分析し、喫煙イベントが予想されるかどうかを決定する。例えば、SpCOの傾向は極小値である可能性がある。これは、ユーザがたばこに手を伸ばしてSpCOレベルを上げる可能性があることを示している。プロセッサは、勾配降下アルゴリズムを適用して、極小値を決定できる。ステップ1408で、プロセッサは、SpCO傾向が予想される喫煙イベントを示すかどうかを決定する。喫煙イベントが予想されないとプロセッサが判断した場合、ステップ1410で、プロセッサは、時間および/または場所が予想される喫煙イベントを示すかどうかを判断する。例えば、プロセッサは、患者が午前7時頃に目覚めると、通常、患者が喫煙していると判断する場合がある。他の実施例では、プロセッサは、患者が通勤した直後に患者が通常喫煙することを決定することができる。さらに他の実施例では、プロセッサは、患者が特定のレストランまたはバーを訪れるときはいつでも、患者が通常夕方に喫煙することを決定することができる。
ステップ1408または1410のいずれかから喫煙イベントが予想されるとプロセッサが判断した場合、ステップ1412で、プロセッサは患者が喫煙イベントを予防するための予防プロトコルを開始する。予防プロトコルに関する情報は、デバイス102、104、または202、またはサーバ106または204、またはそれらの組み合わせのメモリに記憶され得る。予防プロトコルの情報には、患者が喫煙しようとしているときに開始する1つ以上の介入オプションの指示が含まれる場合がある。例えば、プロセッサは、患者の携帯電話でアラームを開始し、図12と同様のアプリ画面を表示することができる。アプリ画面には、ニコチンを管理したり、同僚、医師、または他の適切な関係者から電話を受けたりするための患者オプションが表示される場合がある。あるいは、予防プロトコルは、患者のウェアラブルデバイスに保存されたニコチンのリザーバーからニコチンのボーラスを患者に自動的に投与することを含み得る。他の実施例では、アプリ画面は、患者が喫煙をやめなかったことが検出されたときに、メッセージ(例えばツイート)が患者のソーシャルネットワークのグループメンバー(例えばフォロワー)に送信されることを示してもよい。患者は、自分の失敗を示すメッセージが送信されないように、喫煙を控えることができる。
いくつかの実施形態では、ステップ1408および1410は、1つのステップに組み合わされるか、または喫煙イベントが予想されることをプロセッサが決定するための2つ以上のステップを含む。例えば、プロセッサは、SpCO傾向、患者の場所、および/または現在時刻の組み合わせに基づいて、喫煙イベントが予想されると決定することができる。他の実施例では、プロセッサは、患者のSpCO、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍数の変動性、電気的リズム、パルス速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的位置、環境、周囲温度、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切なパラメータの1つ以上を分析する一連のステップに基づいて、喫煙イベントが予想されると判断する場合がある。
ステップ1414で、プロセッサは、予防プロトコルが成功したかどうかを判定する。喫煙イベントが発生した場合、ステップ1418で、プロセッサは患者データベースを更新して、予防プロトコルが成功しなかったことを示す。喫煙イベントが発生しなかった場合、ステップ1416で、プロセッサは患者データベースを更新して、予防プロトコルが成功したことを示す。プロセッサはステップ1402に戻り、患者のSpCOレベルおよび関連するデータのPPG測定値を引き続き受信する。プロセッサは、患者のバイタルサインを継続的に監視して、患者が喫煙イベントを再発しないようにすることができる。
図14のステップまたは説明は、本開示の他の任意の実施形態と共に使用されてもよいことが考慮される。さらに、図14に関連して説明されるステップおよび説明は、本開示の目的をさらに進めるために、代替の順序で、または並行して行うことができる。例えば、これらのステップのそれぞれは、システムまたは方法の遅延を低減するかまたは速度を上げるために、必要に応じて任意の順序で、または並行して、または実質的に同時に実行することができる。さらに、図1に関連して説明されるデバイス(例えば、デバイス102、104、または106)または機器もしくは図2に関連して説明されるデバイス(例えば、デバイス202または204)のいずれもが、図14のステップの1つ以上を実行するために使用され得る。
図15は、図14のステップ1414に関連して予防プロトコルが成功したかどうかを決定するための例示的なフロー図1500を示す。ステップ1502で、プロセッサは、喫煙イベントが発生したかどうかを決定するための患者データを受信する。ステップ1504で、プロセッサは、現在受信されている患者データと以前に受信された患者データを分析する。ステップ1506で、プロセッサは、分析に基づいて喫煙イベントが発生したかどうかを判定する。例えば、ニコチンは投与されなかったが、患者のSpCOレベルが以前のSpCOレベルよりも現在高い場合、プロセッサは患者が再発してたばこを吸ったと判断する場合がある。そのような状況では、ステップ1508で、プロセッサは、予防プロトコルが成功しなかったことを示すメッセージを返信する。他の実施例では、患者のバイタルサインがSpCOレベルの上昇または低下を示さない場合、プロセッサは喫煙イベントが発生しなかったと判断する場合がある。そのような状況では、ステップ1510で、プロセッサは、予防プロトコルが成功したことを示すメッセージを返信する。
図15のステップまたは説明は、本開示の他の任意の実施形態と共に使用されてもよいことが考慮される。さらに、図15に関連して説明されるステップおよび説明は、本開示の目的をさらに進めるために、代替の順序で、または並行して行うことができる。例えば、これらのステップのそれぞれは、システムまたは方法の遅延を低減するかまたは速度を上げるために、必要に応じて任意の順序で、または並行して、または実質的に同時に実行することができる。さらに、図1に関連して説明されるデバイスまたは機器(例えば、デバイス102、104、または106)または図2に関連して説明されるデバイスまたは機器(例えば、デバイス202または204)のいずれもが、図15のステップの1つ以上を実行するために使用され得る。
図16は、PPGセンサを使用して患者のSpCOレベルを一度測定するための例示的なフロー図1600を示す。例えば、ウェアラブルデバイス、例えば、デバイス102または202は、患者に適用され、患者のSpCOレベルの一度の測定のためにサンプルを受け取る。ステップ1602で、ウェアラブルデバイス内のプロセッサは、患者のSpCOレベルのPPG測定値、および時間、場所、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍数変動、電気的リズム、パルス速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的位置、環境、周囲温度、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切なパラメータなどの他の適切なデータを受信する。ステップ1604で、プロセッサは、受信したデータを分析して、最近の喫煙イベントを決定する。例えば、特定のしきい値を超えたSpCOレベルの上昇は、患者が最近たばこを吸ったことを示唆している場合がある。
ステップ1606で、プロセッサは、患者のSpCOレベルが喫煙イベントが発生したことを示しているかどうかを決定する。例えば、指定されたしきい値を超えるSpCOレベルは、喫煙イベントを示している可能性がある。他の実施例では、SpCO曲線の形状、開始点、上昇、傾斜、ピーク、デルタ、下降傾斜、上昇傾斜、変化時間、曲線下面積、および他の適切な要因の1つ以上が、喫煙イベントを示し得る。これらの要因の1つ以上は喫煙イベントの定量化を支援することができる。例えば、特定の日のピークの総数は、喫煙されたたばこの数を示し、各ピークの勾配の形状とサイズおよびその他の特性は、喫煙された各たばこの強度と量を示す。SpCOレベルが喫煙イベントが発生していないことを示すとプロセッサが決定した場合、ステップ1608で、プロセッサは、患者が最近の喫煙イベントを有していなかったことを示す否定メッセージを返信する。患者の医師は、この情報が患者の喫煙行動を評価するのに役立つことがある。SpCOレベルが喫煙イベントが発生したことを示すとプロセッサが決定した場合、ステップ1610で、プロセッサは、患者が最近の喫煙イベントを有したことを示す確認メッセージを返す。この場合、収集されたデータは、上記のように患者のための禁煙プログラムをセットアップするために使用されてもよい。
ステップ1608または1610の後、ステップ1612で、プロセッサは患者データベースを更新してこの情報を記録する。ステップ1614で、プロセッサは患者のSpCOレベル評価を終了する。患者は、一定期間、例えば、1日、1週間、または他の適切な期間、外来患者として着用するためのウェアラブルデバイスを提供され得る。より長時間着用するほど、喫煙行動の検出においてより高い感度を提供し、喫煙行動に関連する変数を定量化することにおいてより高い精度を提供する可能性がある。
図16のステップまたは説明は、本開示の他の任意の実施形態と共に使用されてもよいことが考慮される。また、図16に関連して説明されるステップおよび説明は、本開示の目的をさらに進めるために、代替の順序で、または並行して行うことができる。例えば、これらのステップのそれぞれは、システムまたは方法の遅延を低減するかまたは速度を上げるために、必要に応じて任意の順序で、または並行して、または実質的に同時に実行することができる。さらに、図1に関連して説明されたデバイスまたは機器(例えば、デバイス102、104、または106)または図2に関連して説明されたデバイスまたは機器(例えば、デバイス202または204)のいずれもが、図16のステップの1つ以上を実行するために使用され得る。
いくつかの実施形態では、デバイス102および104またはデバイス202などの患者に関連する1つまたは複数のデバイスからのデータは、中央位置、例えばサーバ106または204などで受信される。患者のデバイスは、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで複数のバイオメトリック変数およびコンテキスト変数にログインする。例えば、バイオメトリック変数には、CO、eCO、SpCO、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍変動、電気的リズム、脈拍速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、およびその他の適切な生体認証変数が含まれる。例えば、コンテキスト変数は、GPS位置、患者の活動(例えば、スポーツ、ジム、ショッピング、または他の適切な患者の活動)、患者の環境(例えば、職場、自宅、車の中、バー、またはその他適切な患者環境)、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切な状況変数を含みうる。収集されたデータには、患者の喫煙行動の対面観察も含まれうる。配偶者、友人、または仲間は、患者が喫煙したデータを入力し、そのデータをSpCOの測定値と関連付けて正確性を判断できる場合がある。
サーバ106は、ある期間にわたって複数の患者のデータを受信するためのプロセッサを含み、実際の喫煙イベントの時間の前後に発生する傾向についてデータを分析する。傾向に基づいて、プロセッサは喫煙イベントの診断および/または検出テストを決定する。テストには、プロセッサによって決定されたデータに適用される1つ以上のアルゴリズムが含まれる。例えば、プロセッサは患者のCOレベルのスパイクを分析することができる。スパイクを検出することは、COレベルが特定の指定されたレベルを超えていることを決定することを含み得る。スパイクを検出することは、以前に測定されたベースラインからの患者のCOレベルの相対的な増加を検出することを含み得る。プロセッサは、スパイクをある期間にわたる患者のCO傾向の勾配の変化として検出することができる。例えば、負の勾配から正の勾配に移動するCOの傾向は、COレベルの急上昇を示している可能性がある。他の実施例では、プロセッサは、喫煙イベントを検出するために、心拍数の変化、心拍数の変動の増加、血圧の変化、または他の適切なデータの変化に1つ以上のアルゴリズムを適用できる。
図17は、上述のように喫煙イベントを検出するための例示的なフロー図1700を示す。プロセッサ(例えば、サーバ106または204内)は、フロー図1700に従って、喫煙イベントの診断および/または検出テストを決定することができる。ステップ1702では、プロセッサは現在の患者データを受信する。ステップ1704で、プロセッサは、データベース、例えば、サーバ106または204に記憶された患者データベースから、以前に記憶された患者のデータを検索する。ステップ1706で、プロセッサは、現在の患者データと以前の患者データを比較して、喫煙イベントを検出する。例えば、プロセッサは患者のCOレベルのスパイクを分析することができる。スパイクを検出することは、以前に測定されたベースラインからの患者のCOレベルの相対的な増加を検出することを含み得る。プロセッサは、スパイクをある期間にわたる患者のCO傾向の勾配の変化として検出することができる。例えば、負の勾配から正の勾配に移動するCO傾向は、喫煙行動を示している可能性がある。他の実施例では、プロセッサは、喫煙イベントを検出するために、心拍数の変化、心拍数の変動の増加、血圧の変化、または他の適切なデータの変化に1つ以上のアルゴリズムを適用できる。ステップ1708で、プロセッサは、例えば、説明したように患者のCOレベルの急上昇に基づいて、喫煙イベントが発生したかどうかを判定する。喫煙イベントが検出されない場合、ステップ1710で、プロセッサは、喫煙イベントが発生しなかったことを示すメッセージを返信する。喫煙イベントが検出された場合、ステップ1712で、プロセッサは、喫煙イベントが発生したことを示すメッセージを返信する。ステップ1714で、プロセッサは、ステップ1710または1712のいずれかの結果で患者データベースを更新する。
図17のステップまたは説明は、本開示の他の任意の実施形態と共に使用されてもよいことが考慮される。また、図17に関連して説明されるステップおよび説明は、本開示の目的をさらに進めるために、代替の順序で、または並行して行うことができる。例えば、これらのステップのそれぞれは、システムまたは方法の遅延を低減するかまたは速度を上げるために、必要に応じて任意の順序で、または並行して、または実質的に同時に実行することができる。さらに、図1に関連して説明されるデバイスまたは機器(例えば、デバイス102、104、または106)または図2に関連して説明されるデバイスまたは機器 (例えば、デバイス202または204)のいずれもが、図17のステップの1つ以上を実行するために使用され得る。
いくつかの実施形態では、プロセッサは、最初に受信したデータを分析して、人がいつ喫煙するかを測定し、アルゴリズムを、喫煙イベントを診断および/または検出するためのアルゴリズムをトリガーする変数に結び付ける。追加の患者データが受信されると、プロセッサは他の変数を分析し続ける。プロセッサは、患者が喫煙したときに変化する他の変数を決定し、代わりにその変数を使用してアルゴリズムをトリガーする。例えば、最初に選択した変数よりも侵襲性が低いか、測定が容易なため、プロセッサは他の変数を使用することを選択できる。
いくつかの実施形態では、喫煙イベントを検出するためのアルゴリズムは、高い感度を有する。感度は、センサおよびアルゴリズムによって検出された実際の喫煙イベントの数の割合として定義される。例えば、患者が1日に20回喫煙した場合、アルゴリズムがすべての喫煙イベントを特定すると、100%の感度になる。
いくつかの実施形態では、喫煙イベントを検知するためのアルゴリズムには高い特異性がある。特異性は、喫煙イベントの偽陽性呼び出し(false positive calls)を行わないテスト(つまり、喫煙イベントが存在しない場合の陽性テスト)の能力として定義される。センサとアルゴリズムが1日のうちに偽陽性呼び出しを行わない場合、特異性は100%になる。
他の実施例では、患者が20回喫煙し、アルゴリズムが20の実際の喫煙イベントのうち18を識別し、他の20の誤った喫煙イベントを示す場合、90%の感度(つまり、喫煙イベントの90%が検出された)および50%の特異性(つまり、喫煙イベントの数を2倍に過剰呼出した)を有する。
いくつかの実施形態では、プロセッサが1つ以上のアルゴリズムを決定し、SpCO測定に適用して適切な感度および特異性で喫煙イベントを検出した後、プロセッサは、喫煙イベントを検出するために(SpCOなしで)独自に使用できるSpCO結果と他のバイオメトリック変数またはコンテキスト変数の関連付けがあるかどうかを決定する。プロセッサは、患者が喫煙したときに変化する他の変数を決定し、代わりにその変数を使用してアルゴリズムをトリガーする。例えば、最初に選択された変数よりも侵襲性が低いか、測定が容易であるか、信頼性が高いため、プロセッサは他の変数を使用することを選択できる。
いくつかの実施形態では、プロセッサは、受信した患者データを分析して、それが起こる前に喫煙イベントの可能性を予測する。プロセッサは、喫煙イベントの前のある期間、例えば5分、10分、15分、20分、または他の適切な時間間隔にわたって受信した患者データを分析して、1つまたは複数のトリガーを決定することができる。例えば、一部の喫煙イベントの前には、コンテキストトリガーが発生する場合がある(例えば、バー、食事の前、最中、または後に、セックスの前、最中、または後に、または他の適切なコンテキストトリガー)。他の実施例では、いくつかの喫煙イベントの前に、バイオメトリック変数、例えば心拍数または他の適切な生体変数の変化が生じる場合がある。決定された変数は、診断と検出のために選択された変数と重複する可能性があるため、予測にも使用できる。あるいは、決定された変数は、診断のために選択された変数と重複しない場合がある。
プロセッサは、喫煙イベントの可能性を患者に通知し、(例えば、図14および15に関して論じたように)予防プロトコルをトリガーして、喫煙変化行動を予防することができる。プロセッサは、例えば、禁煙プログラムに入力された患者の喫煙イベントを検出し、受信した患者データの傾向を追跡および分析する。プロセッサは、患者の目標を決定し、彼がセットアップされた目標を達成したときにそれらに報酬を与えることができる(例えば、図13に関して説明したように)。プロセッサは、ピアグループまたは医師への電話を示唆することにより、またはニコチンのボーラスを投与することにより(例えば、図12に関して論じたように)、患者が喫煙しそうで、ちょうど介入に間に合う時を予測することができる。
一つの実施例では、プロセッサは、診断中の患者の喫煙イベントの75%に基づいて、心拍数の増加(または他の変数の適切な変化)が先行する患者の喫煙イベントを予測する。禁煙プログラムの間、プロセッサは、受信した患者データに1つ以上のアルゴリズムを適用して、喫煙イベントを予測し、予防プロトコルを開始する。例えば、予防プロトコルは、医師、カウンセラー、ピア、チームメンバー、看護師、配偶者、友人、ロボットまたは他の適切なサポーター等のサポーターと患者を接触させることで、患者を適切なタイミングで参加させることができる。いくつかの実施形態では、プロセッサは、アルゴリズムを適用して、各患者のベースライン、しきい値、感度、および他の適切な設定など、5日間の慣らし診断期間に基づいて設定を調整する。次に、プロセッサはこれらのカスタマイズされたアルゴリズムを使用して、特定の患者の禁煙プログラムを実行する。患者の喫煙行動を変化させるために説明される技法の組み合わせは、デジタル薬物と呼ばれる場合がある。
いくつかの実施形態では、プロセッサは、肯定的または否定的な指標を用いてバイナリ方式で喫煙を検出する。プロセッサは最初に患者からの観察研究とSpCO測定を使用して喫煙行動を検出する。例えば、プロセッサは、患者の喫煙行動の観測データから、喫煙イベントの真陽性に関するデータを受け取る。プロセッサは、SpCO測定に基づく検出が喫煙イベントの真陽性と一致するかどうかを判断する。一致する場合、プロセッサは、患者のSpCO、SpO2、心拍数、呼吸数、血圧、体温、発汗、心拍数の変動、電気的リズム、脈拍速度、電気皮膚反応、瞳孔サイズ、地理的位置、環境、周囲温度、ストレッサー、ライフイベント、およびその他の適切なパラメータなど、受信した他の患者データにアルゴリズムを適用する。プロセッサは、非SpCO変数データのパターンが喫煙イベントも示しているかどうかを判断する。このような変数は、喫煙イベントを検出するために、ウェアラブルスマートウォッチや心拍数モニタストラップなどの非SpCOデバイスのアルゴリズムで使用できる。
プロセッサは、受信した患者データに基づいて喫煙行動が検出されたときに、それを定量化することができる。例えば、プロセッサはSpCOデータの傾向を分析して、患者が各たばこをどれだけ激しく喫煙したか、1日に喫煙したたばこの数、各たばこの喫煙量、および/または各たばこの喫煙に要した時間を示す。プロセッサは、他のバイオメトリック変数またはコンテキスト変数を指標に使用することもできる。プロセッサは、受信した患者データを使用して、喫煙イベントが近い将来、例えば次の10分間に発生する可能性を予測する。プロセッサは、喫煙イベントの前の先行する期間、例えば5分、10分、15分、20分、または他の適切な時間間隔にわたって受信した患者データを分析して、1つまたは複数のトリガーを決定することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は患者の喫煙行動の評価を提供する。5日間のテスト期間中、患者は通常どおり行動する。デバイス102、104、および/または106、もしくはデバイス202および/またはサーバ204は、患者の喫煙行動に関する患者データを受信する。テスト期間の目的は患者の喫煙パターンを観察することであるため、患者の関与はほとんどまたはまったくない。テスト期間は、必要に応じて2回目の5日間に延長することができる。あるいは、第1および第2の期間は、より短く、例えば、2または3日、またはより長く、例えば、1週間以上であってもよい。2回目のテスト期間の前に、プロセッサは患者の喫煙方法のモデルを決定する。
第2のテストフェーズでは、プロセッサは一連の摂動をモデルに適用して、喫煙行動が変化するかどうかを確認する。摂動にはいくつかのタイプがあり、それぞれにいくつかの次元がある。例えば、摂動は、喫煙イベントの前または最中にテキストメッセージを送信すると、喫煙イベントが回避または短縮されるかどうかであり得る。摂動内の次元は、異なる送信者、異なるタイミング、および/またはテキストメッセージの異なるコンテンツである可能性がある。他の実施例では、摂動は、1日の特定の時間に、または喫煙イベントの前もしくは最中に電話がかかることにより、喫煙イベントが回避または短縮されるかどうかであり得る。摂動内の次元は、発信者が異なる、タイミングが異なる、および/または通話内容が異なる場合がある。さらに他の実施例では、摂動は、その日のいくつかの時点での喫煙行動を検討するように患者に警告し、その後の一定期間喫煙を回避するかどうかであってもよい。次元には、その嫌悪感が消滅するかどうか、いつ消滅するかの決定が含まれる場合がある。他の実施例では、摂動は、報酬、チームプレー、または患者の喫煙イベントを回避または短縮するための他の適切なトリガーであり得る。
一部の実施形態では、プロセッサは、機械学習プロセスを使用して患者の喫煙モデルに摂動を提供する。機械学習プロセスは摂動を提供し、結果をテストし、それに応じて摂動を調整する。プロセッサは、機械学習プロセスを介してオプションを試すことにより、識別された動作の変更を実現するために最適なものを決定する。機械学習プロセスは、第2のテストフェーズでわずかな摂動として適用できる。機械学習プロセスは、患者が禁煙するように努力するか、禁煙を継続する努力を増やすために、患者の禁煙フェーズ中に大きな摂動を適用することもできる。
図18は、第2のテストフェーズで患者の喫煙モデルに1つまたは複数の摂動を適用するための例示的なフロー図1800を示す。ステップ1802で、ウェアラブルデバイス102または202、モバイルデバイス104、またはサーバ106または204のプロセッサが、第1のテストフェーズでの患者の喫煙行動に関する患者データを受信する。ステップ1804で、プロセッサは受信した患者データを分析して、患者の喫煙行動のモデルを決定する。ステップ1806で、プロセッサは、1つまたは複数の摂動をモデルに適用して、喫煙行動が変化するかどうかを確認する。摂動は、機械学習プロセスを使用してモデルに適用できる。摂動にはいくつかのタイプがあり、それぞれにいくつかの次元がある。例えば、摂動は、喫煙イベントの前または最中にテキストメッセージを送信すると、喫煙イベントが回避または短縮されるかどうかであり得る。摂動内の次元は、異なる送信者、異なるタイミング、および/またはテキストメッセージの異なるコンテンツである可能性がある。
ステップ1808で、プロセッサは、摂動が患者の喫煙行動を変えたかどうかを決定する。例えば、プロセッサは、喫煙イベントの前または最中にテキストメッセージを受信したことで、患者が禁煙するか、または喫煙を短くしたかどうかを判断する。摂動が患者の喫煙行動に変化を引き起こした場合、ステップ1810で、プロセッサは、適用された摂動の肯定的な結果を反映するように患者の喫煙行動のモデルを更新する。その後、プロセッサはステップ1812に移る。そうでない場合、プロセッサは、ステップ1808から直接ステップ1812に進み、他の摂動を適用するか、現在の摂動の次元の変化を適用するかを決定する。プロセッサは、機械学習プロセスを使用して、モデルに追加の摂動を適用するかどうかを決定できる。摂動を適用する必要がない場合、ステップ1814で、プロセッサは摂動を適用するプロセスを終了する。
さらに摂動を適用する必要がある場合は、ステップ1816で、プロセッサはモデルに適用する他の摂動を決定する。例えば、プロセッサは、現在の摂動を調整して、異なる時間にまたは異なる内容でテキストメッセージを患者に送信することができる。他の実施例では、プロセッサは、喫煙イベントの前または最中に患者に電話をかけることにより、異なる摂動を適用することができる。プロセッサは、モデルに摂動を適用するステップ1806に戻る。プロセッサは、機械学習プロセスを使用して摂動を提供し、結果をテストし、それに応じて摂動を調整したり、他の摂動を選択したりできる。このようにして、プロセッサは、機械学習プロセスを介してさまざまなオプションを試すことにより、患者の識別された行動変化を達成するために最も効果的なものを決定する。
図18のステップまたは説明は、本開示の他の任意の実施形態と共に使用されてもよいことが考慮される。また、図18に関連して説明されるステップおよび説明は、本開示の目的をさらに進めるために、代替の順序で、または並行して行うことができる。例えば、これらのステップのそれぞれは、システムまたは方法の遅延を低減するかまたは速度を上げるために、必要に応じて任意の順序で、または並行して、または実質的に同時に実行することができる。さらに、図1に関連して説明されるデバイスまたは機器(例えば、デバイス102、104、または106)または図2に関連して説明されるデバイスまたは機器(例えば、デバイス202または204)のいずれもが、図18のステップの1つ以上を実行するために使用され得る。
実例となる例では、52歳の男性患者は、喫煙行動についてスクリーニングを受けるために雇用主から奨励されている。患者は2015年6月1日に評価プログラムに加わった。患者は1日に20本のたばこを吸っていると報告している。医師やカウンセラーなどのプログラムコーディネーターは、モバイルデバイス104などの患者のスマートフォンにアプリを読み込み、患者にウェアラブルデバイス102または202などの接続されたセンサを提供する。コーディネーターは、患者に5日間のテスト期間中は通常の喫煙と行動を行い、発生したアプリからのプロンプトに応答するよう通知する。5日間の期間が終了した後、コーディネーターは患者に補足テスト期間に入り、そこでアプリはもう少し頻繁に(例えば、摂動を適用するように)プロンプトを表示する。コーディネーターは患者に、その時点で彼が望むことは何であれ反応するかどうかは患者次第であることを通知する。コーディネーターは、2015年6月10日の目標日を設定して、10日間のテストを含む。
5日間のテスト期間の後、コーディネーターはレポート(例えば、図8で説明した5日間のレポートカード)を受け取る。レポートは、COを使用して検出された150の喫煙イベントと、患者の推定に基づく100の喫煙イベントを比較している。このレポートは、関連するコンテキスト変数には、アルコール、場所、ストレス、およびその他の適切なデータが含まれていることを示している。このレポートは、関連するバイオメトリック変数には、喫煙イベントの50%が先行しているため、運動なしの心拍数の増加が含まれていることを示している。レポートは、ストレスレベルのプロンプトが喫煙イベントの20%でストレスの増加を示したことを示している。
補足の5日間のテスト期間中、モバイルデバイス(例えば、デバイス104)、ウェアラブルデバイス(例えば、デバイス102または202)、またはリモートサーバ(例えば、サーバ106または204)のプロセッサは、機械学習プロセスを介して摂動を適用する。例えば、モバイルデバイスは、喫煙するたばこの本数、喫煙の強さ、および時刻を含むディスプレイを用いて、患者に1日4回プロンプトを出す。日が進むにつれて、プロンプトにより、患者はより長い時間喫煙を減らす。正味の効果は、前半と比較して、患者が1日の後半に喫煙するたばこが少なくなることである。他の実施例では、モバイルデバイスは、前日の喫煙数を含むディスプレイで毎日午前10時に患者にプロンプトを表示する。プロンプトが残りの1日の患者の喫煙行動にどのように影響するかについて、正味の影響が調査される。機械学習プロセスは、表示の時間と内容を調整して、必要に応じて摂動の次元を変更できる。
他の実施例では、プロセッサは、喫煙イベント中に患者に送信されるテキストメッセージの形式で機械学習プロセスを介して摂動を適用する。機械学習プロセスは、異なる送信者、異なるタイミング、喫煙前または喫煙中の送信、メッセージの異なるコンテンツ、メッセージ内の異なる画像、および/または棄権に対する異なる報酬によって、摂動の次元を変化させる。他の実施例では、プロセッサは、喫煙イベント中に患者への電話の形で機械学習プロセスを介して摂動を適用する。機械学習プロセスは、さまざまな発信者、さまざまなタイミング、喫煙前または喫煙中の通話、通話の異なる内容、通話の異なるトーン、および/または棄権に対する異なる報酬によって、摂動の次元を変化させる。
他の実施例では、プロセッサは、患者のモバイル機器上の特定の活動のプロンプトの形で機械学習プロセスを介して摂動を適用する。プロンプトは、患者が喫煙していることを示しているが、たばこの半分だけを喫煙してから外に出ることを検討する必要がある。たばこイベント間の長い時間の間、またはイベントが予測されるとき、機械学習プロセスは摂動を適用して喫煙イベントを完全に回避しようとする。例えば、モバイルデバイスは、高リスクゾーンにいることを患者に通知するプロンプトを表示し、他の活動または場所を検討するか、友人に電話する必要がある。
試験期間後、コーディネーターは禁煙プログラムに患者を入れる。禁煙期間中、プロセッサは患者のデータを受け取り、前述のようにデータにアルゴリズムを適用する。プロセッサは、第1および第2テスト期間のすべてのデータを使用して、アルゴリズムならびに特定の患者のための開始レジメンおよび禁煙プログラム介入をカスタマイズする。診断および検出アルゴリズムは、SpCOなどの患者の1つ以上のバイオメトリック変数を使用して、喫煙行動を検出する。禁煙プログラムには、ニコチン補充療法の一部として初日から始まるニコチン療法が含まれている。ニコチンは、経皮パッチまたは患者に与えられた着用可能なデバイスに保存されたニコチンのリザーバーからの経皮輸送を介して送達されてもよい。プロセッサは、受信した患者データにアルゴリズムを適用して、最も効果的な介入を決定する。プロセッサは介入を適用し、必要に応じてさらに調整する。プロセッサは、目標イベント数を設定し、患者の喫煙行動を変えるのに最も効果的な方法を決定する。プロセッサは、機械学習プロセスと患者の喫煙行動を変えるために最もよく機能するテストとを介した摂動として、利害関係者から複数の個別化された介入を呼び出すことができる。患者の喫煙モデルに最も影響を与える摂動は保持される可能性があるが、影響が少ないかまったくない摂動はさらに使用されない可能性がある。
上記のシステムおよび方法の例示的な実施形態は喫煙行動に焦点を当てているが、その例には、たばこ、パイプ、葉巻、および水パイプを介したたばこの喫煙、およびマリファナ、コカイン、ヘロインなどの違法製品の喫煙、およびアルコール関連の挙動が含まれるが、これらに限定されず、本発明の教示が他の任意の望ましくない挙動に等しく適用可能であることは、当業者には直ちに明らかであろう。他のそのような例は次のものを含む:特定の物質の経口配置、特定の例として、噛みたばこと嗅ぎたばこを口腔に配置すること、特定の物質の経皮吸収、特定の例として、麻薬やLSDなどの薬物の乱用を含む特定のクリーム、軟膏、ゲルの皮膚への塗布、パッチまたはその他の製品、および薬物または乱用物質の鼻内吸引(コカインの吸引が含まれるが、これに限定されない)。
一般に、デバイス102および104またはデバイス202の基本構成、ならびに本明細書で開示される関連するステップおよび方法は、対処されている異なる動作の間と同様である。デバイスは、テストに必要なさまざまなターゲット物質または特定の望ましくない動作に関連付けられたさまざまなマーカーによって必要とされるさまざまなテスト方法を考慮に入れるために、設計が多少異なる場合がある。
また、正式な禁煙プログラムに参加している患者が、本明細書に開示されているシステムおよび方法を禁煙プログラムの付属物として利用することができることも当業者には理解されるであろう。患者が独立して自発的に動機付けられ、したがって、正式な禁煙プログラムの外で、望ましくない行動を一方的に中止するためのシステムおよび方法を有利に利用できることも同様に理解されるであろう。
さらなる例示的な実施形態では、本明細書で開示されるシステムおよび方法は、データ収集、特に、本発明が試験に十分に適している望ましくない行動に関連する研究の信頼できる検証可能なデータの収集に容易に適合され得る。そのような研究は、治療が含まれていない場合、必ずしもユーザ入力に基づくテストプロトコルまたは治療プロトコルを更新する必要がないことを除いて、基本的なデバイスまたは方法にほとんど変更を加えることなく達成できる。
図19は、本明細書に記載されるいくつかの態様を使用して個人の喫煙行動に影響を及ぼし、さらにたばこの煙への個人の曝露をさらに定量化するシステムおよび/または方法の他の変形例を示す。図示された例では、バイオメトリックデータの複数のサンプルが個人から得られ、たばこの煙への個人の曝露を定量化するために分析され、定量化された情報が個人、医療介護者、および/または個人の健康に利害関係を有する他の関係者に中継され得る。以下で論じる例は、呼気のサンプル内の一酸化炭素の量(呼気一酸化炭素またはECOとも呼ばれる)を測定する一般的に入手可能なセンサを用いて、個人から複数の呼気サンプルを取得するポータブルデバイス1900を採用する。ただし、定量化と情報伝達は、呼気に基づく喫煙の曝露に限定されない。上記のように、個人の喫煙曝露を得るための多くのサンプリング手段がある。本実施例に記載されている方法およびデバイスは、本発明の範囲を保ちながら、可能であれば、そのようなサンプリング手段と組み合わせるか、または補足することができる。また、本実施例ではポータブルサンプリングユニットの使用について説明しているが、本明細書中で説明する方法および手順は、専用またはポータブルのサンプリングユニットで使用できる。
呼気中のCOレベルの測定は、個人の喫煙状態を評価するための即時の非侵襲的方法として役立つことが知られている。例えば、The Measurement of Exhaled Carbon Monoxide in Healthy Smokers and Non−smokers, S. Erhan Devecia, et al., Department of Public Health, Medical Faculty of Firat University, Elazig, Turkey 2003 and Comparison of Tests Used to Distinguish Smokers from Nonsmokers, M. J. Jarvis et al. American Journal of Public Health, November 1987, V77, No. 11.を参照のこと。これらの記事では、非喫煙者の呼気CO(‘eCO’)レベルは3.61ppmから5.6ppmの範囲である可能性があると説明している。一例では、喫煙者を識別するために、eCOのカットオフレベルは8−10ppmを超えていた。
図19に戻って、示されるように、ポータブルまたはパーソナルサンプリングユニット1900は、パーソナル電子デバイス110またはコンピュータ112のいずれかと通信する。ここでパーソナル電子デバイス110は、スマートフォン、通常の電話、携帯電話、またはパーソナルサンプリングユニット1900からデータを受信するためだけに設計された他のパーソナル送信デバイスを含むが、これらに限定されない。同様に、コンピュータ112は、パーソナルコンピュータ、ローカルサーバ、またはリモートサーバを含むことが意図されている。パーソナルサンプリングユニット1900からのデータ送信114は、パーソナル電子デバイス110および/またはコンピュータ112の両方またはいずれかに対して発生することができる。さらに、パーソナル電子デバイス110とコンピュータ112との間の同期116は任意である。パーソナル電子デバイス110、コンピュータ112、および/またはパーソナルサンプリングユニット1900のいずれかは、本明細書で説明されるように、データ分析のためにリモートサーバにデータを送信することができる。あるいは、データ分析は、ローカルデバイス(コンピュータやパーソナル電子デバイスなど)で、完全にまたは部分的に実行できる。いずれの場合でも、パーソナル電子デバイス110および/またはコンピュータ112は、図19に示されるように、個人、世話人、または他の個人に情報を提供することができる。
図19に図示の実施例では、パーソナルサンプリングユニット1900は、収集チューブ1902を介して個人から呼気108のサンプルを受け取る。パーソナルサンプリングユニット1900内のハードウェアは、市販の呼気サンプル内の一酸化炭素(CO)ガスを検出する任意の市販の電気化学ガスセンサ、データ114を送信する利用可能な送信ハードウェア(例えば、Bluetooth(登録商標)、携帯電話、またはデータの送信を提供する他の電波を介して)を含む。送信されたデータと関連する測定値および定量化は、コンピュータディスプレイ112またはパーソナル電子デバイス110のいずれか(または両方)に表示される。代替的に、または組み合わせて、任意の情報をポータブルサンプリングユニット1900に選択的に表示することができる。
パーソナルサンプリングユニット(またはパーソナル呼吸ユニット)はまた、それぞれのデバイス110および112との直接有線通信を可能にする標準ポートを使用することができる。特定の変形例では、パーソナルサンプリングユニット1900はまた、取り外し可能または組み込みのメモリストレージを含むことができ、そのようなメモリにより、データの記録およびデータの別個の送信が可能になる。あるいは、パーソナルサンプリングユニットは、データの保存および送信を同時に行うことができる。デバイス1900のさらなる変形は記憶デバイスを必要としない。さらに、ユニット1900は、任意の数のGPSコンポーネント、慣性センサ(動きを追跡するため)、および/または患者の行動に関する追加情報を提供する他のセンサを使用することができる。
パーソナルサンプリングユニット1900は、任意の数の入力トリガー(スイッチまたはセンサなど)1904、1906も含むことができる。以下に説明するように、入力トリガー1904、1906は、個人が呼気サンプル108の送達のためにデバイス1900を準備すること、またはたばこの喫煙量、強度などのようなたばこに関する他の情報を記録することを可能にする。さらに、パーソナルサンプリングユニット1900のバリエーションはまた、デバイス1900への任意の入力のタイムスタンプを関連付ける。例えば、パーソナルサンプリングユニット1900は、サンプルが提供される時間を関連付け、データ114を送信するときに測定の時間とともに測定または入力されたデータを提供することができる。あるいは、パーソナルサンプリングデバイス1900は、代替手段を使用して、サンプルが得られる時間を識別することができる。例えば、各サンプルのタイムスタンプを記録するのではなく、一連のサンプルを指定すると、シリーズ内の各サンプル間の期間を記録できる。したがって、任意の1つのサンプルのタイムスタンプを識別することで、シリーズ内の各サンプルのタイムスタンプを決定できる。
特定の変形例では、パーソナルサンプリングユニット1900は、それが最小のプロファイルを有し、最小の労力で個人が容易に持ち運ぶことができるように設計されている。したがって、入力トリガー1904は、薄型の触覚スイッチ、光学スイッチ、容量性タッチスイッチ、または一般的に使用される任意のスイッチまたはセンサを含むことができる。ポータブルサンプリングユニット1900はまた、任意の数の一般的に知られている技術を使用して、フィードバックまたは情報をユーザに提供することができる。例えば、示されるように、ポータブルサンプリングユニット1900は、以下で論じられるように選択情報を示す画面1908を含むことができる。代替的または追加的に、フィードバックは、振動素子、可聴素子、および視覚素子(例えば、1つまたは複数の色の照明源)の形とすることができる。フィードバックコンポーネントのいずれかは、個人にアラームを提供するように構成でき、サンプルを提供したり、喫煙行動の測定に関連するフィードバックを提供したりするためのリマインダーとして機能することができる。また、フィードバックコンポーネントは、システムにバイオメトリック(eCO、COレベルなど)およびその他の行動データ(手動で入力された場所、またはユニットに接続されたGPSコンポーネントを介して入力された場所、たばこの数、またはその他のトリガーなど)をキャプチャする期間を延長するために、呼気の定期的なサンプルを提供するように個人に思い出させるために、繰り返し個人にアラートを提供することができる。場合によっては、初期プログラムまたはデータキャプチャ中に、より頻繁にリマインダーをトリガーすることができる。一旦十分なデータが得られれば、リマインダー頻度は縮小され得る。
図20Aは、図19に示されるシステムの変形例を用いて収集され得るデータの視覚的表現を図示する。上記のように、個人は、ポータブルサンプリングユニットを使用して呼気サンプルを提供する。個人は、治療または介入プログラムの性質に応じて、一定の間隔またはランダムな間隔で思い出すことができる。各サンプルは、ポータブルサンプリングユニット内の1つ以上のセンサによって評価され、COの量が測定される。CO測定は、典型的には図20Aのグラフ上の変曲点410に相当する。CO測定410はそれぞれ水平軸中で示されるようなタイムスタンプに相当する。ポータブルサンプリングユニットを介して蓄積されたデータにより、少なくともCO測定とサンプルの時間を含むデータセットの収集が可能になり、グラフ化して、期間中の個人の喫煙行動に起因するCOの量を示すeCO曲線を取得できる。
本明細書で述べたように、個人はさらに、たばこの喫煙などの追加情報を追跡することができる。たばこの喫煙は、バー414によって示されるように、それ自体のタイムスタンプと関連付けられ得る。本開示に基づく方法およびシステムの一変形例では、個人は、ポータブルサンプリングユニットの入力トリガーを使用して、喫煙されたたばこの数またはその一部を入力することができる。例えば、入力トリガーの各作動は、たばこの分数(例えば、1/2、1/3、1/4など)に関連付けることができる。
図20Bは、上記のように収集されたデータのグラフィック表現の一部を示す。ただし、この変形例では、個人の喫煙行動の定量化は、行動データを使用してeCOの測定値間のCO値をより適切に概算できる。例えば、いくつかの変形例では、任意の2点410間のeCO測定は、2点間の線形近似を使用して近似することができる。しかし、新しいCOに曝露されないと、COレベルは血流内で減衰することが知られている。この減衰は、標準レート、つまり患者の生体情報に基づくレート(体重、心拍数、活動など)を使用して概算できる。図20Bに示すように、患者がたばこ414の間にいるとき、計算されたCOレベルは、減衰率440に従うことができる。個人がたばこ414を記録すると、CO増加442は、標準レートまたは上記のバイオメトリックデータを使用して計算されたもの、またはたばこの強度、持続時間、および量に基づいて、再び概算することができる。したがって、本明細書で説明される方法およびシステムは、上で論じられた行動データを使用して、改善された(または近似された)eCO曲線438を任意に使用することができる。そのような改善されたeCO率はまた、個人が眠っている間に改善されたeCO曲線438を決定するために使用され得る。次に、この改善されたeCO曲線は、本明細書で説明されるように改善されたeCO負荷を提供することができる。減衰率を決定するために使用されるバイオメトリック情報は、ポータブルサンプリングデバイスまたはシステムと通信する外部バイオメトリック測定デバイスによって測定できる。
この概算または改善されたeCO曲線438は、個人がリアルタイムの概算COレベル(つまり、非喫煙時の減少率と喫煙時の増加率)を見ることができるような行動変容を助ける手段として個人に(または第三者に)表示してもよい。追加情報も表示でき、例えば、システムは、開始時のCO値に基づいて、各たばこのCO増加量を計算することもできる。
図21は、ある期間にわたってeCO曲線412を決定するために使用されるデータセットの例を示し、個人の喫煙行動に起因するeCOを様々な時間間隔にわたって定量化して、各間隔のeCO負担またはeCO負荷を決定することができる。示されるように、期間は、横軸に沿って延び、ポータブルサンプリングユニットによって送信されて捕捉された履歴データおよび進行中のデータを含む。個人の喫煙行動に関してより効果的なフィードバックを提供するために、特定の時間間隔中のeCO曲線412を定量化することができる。図示の例では、時刻416と418との間の時間間隔は、24時間の時間間隔を含む。その後の24時間の間隔は、時刻418と420との間で定義される。時間の間隔または時間間隔は、データセットがまたがる期間内の2つのポイント間の任意の時間を含んでもよい。ほとんどの場合、時間間隔は、同じ期間をもつ他の時間間隔と比較される(つまり、各間隔はM分、H時間、D日などで構成される)。
時間間隔でのeCO負担/負荷を定量化する1つの方法は、図21のグラフに示されるようなデータセットを次のように使用して、所定の時間間隔(例えば、416から418、418から420など)の間のeCO曲線412またはその下で定義された面積を取得することである。図示の例では、第1の間隔(416から418)のeCO負担/負荷422は41(COppm*tで測定)を含み、第2の間隔(418から420)のeCO負担422は37を含む。上記のように、eCO負担/負荷422とともに、データセットには、各たばこのタイムスタンプとともに、喫煙されたたばこの数414を含めることができる。このたばこデータは、eCO負担/負荷422とともに、任意の時間間隔で要約された426であってもよい。図示の例では、eCO負担/負荷は1日の負荷であり、これにより個人はCO曝露を追跡できる。CO負荷の決定は、喫煙者が異なる方法で喫煙するため、単純にたばこを数えるよりも、全煙曝露のより正確な反映である。1人の喫煙者は、たばこ全体を完全かつ深く、強烈に喫煙することができ、他の喫煙者は、それほど深くも強くも喫煙しない。両者は1日に1パックずつ喫煙する可能性があるが、前者は煙が吸入される強度により、1日のCO負荷がはるかに高くなる。CO負荷は、個人が禁煙プログラムの患者になるときにも重要である。このような場合、定量化により、患者が喫煙活動を減らしている間、介護者またはカウンセラーが患者を追跡することができる。例えば、患者は1日あたり20本を、18から16に減らすことができる。ただし、1日あたり10たばこの場合、患者は、1日のCO負荷がまだ低下していない可能性があり、これは、たばこの数が減ったとき(つまり、患者がより強く、より深く、より強く)煙を吸ったときに補正されているためである。患者の喫煙曝露の減少は、CO負荷が減少した場合にのみ発生する。
図21に示すデータは、説明のみを目的としたものであり、特定のデータセットの期間の長さは、個人がポータブルサンプリングユニットを使用して生体認証および行動データを取得する時間の長さに依存する。呼気一酸化炭素の曝露の定量化は、データセットを使用して、ある期間にわたる呼気一酸化炭素対時間の関数を相関させ、eCO曲線412の下の面積を取得することを含む。方法およびシステムの変形例では、eCO曲線を計算または近似できる。
図22は、使用者、介護者、または個人の喫煙行動を評価することに関心を持っている他の当事者の利益のために、バイオメトリックデータおよび様々な他の情報を表示する例を示す。図22に示すデータは、例示の目的であり、ポータブル電子デバイス(例えば、図19の110を参照のこと)または1つ以上のコンピュータに表示することができる。また、バイオメトリックデータまたは他のデータのいずれも、ポータブルサンプリングユニット1900に表示することができる。
図22は、ある期間にわたるeCO曲線412のグラフ出力120、ならびにその期間内の任意の所与の時間間隔のたばこの数を含む、個人の喫煙行動データの「ダッシュボード」ビュー118を示す。グラフ出力120はまた、測定または計算されたニコチン傾向424を提供することができる。このニコチン傾向424は、ニコチンの直接測定値ではなく、喫煙されたたばこの数426から決定できる。
図22はまた、代替期間にわたるeCO曲線412の第2のグラフ出力表示122を示す。この例では、第1のグラフ表示120は、7日間にわたるeCO曲線412を示し、第2の表示122は、3日間にわたるデータを示す。ダッシュボードビュー118はまた、ニコチン128の量とともに、最新のeCO負担/負荷124(または最新のサンプルからの最新のeCO読取値)、当日などの定義された期間にわたるたばこ126の数を含む追加情報を含み得る。また、ダッシュボード118は、定義された期間(毎日から毎月のカウントなど)にわたって個人によって提供されたサンプル130の数のカウントを含んでもよい。
ダッシュボード118はまた、個人が喫煙の減少または中止を支援することができる情報を表示することもできる。例えば、図22はまた、個人126または426によって喫煙されたたばこの部分のカウントを使用するたばこ132のコストを示す。ダッシュボードはまた、禁煙を支援するために社会的つながり(social connections)146、142、140を表示することができる。例えば、ダッシュボードは、直接メッセージを送ることができる医療従事者またはカウンセラー140を表示することができる。また、彼ら自身の喫煙行動を減らすことも試みている社会的知人(social acquaintances)142に情報を表示することができる。
ダッシュボード118はまた、個人がトリガーを回避することを思い出させるものとして、上述のように喫煙トリガー134に関する情報を表示することもできる。ダッシュボードはまた、個人が彼/彼女の開業医またはカウンセラーと以前に記入した行動アンケート136の結果を含むがこれに限定されない、追加の行動情報をユーザに提供することもできる。
ダッシュボード118はまた、個人の分析に基づいて、本明細書で論じられる情報のいずれかを選択的に表示することができる。例えば、個人の喫煙行動を特徴付け、そのような行動を、個人が喫煙を減らすかまたはやめるのを助けるのに効果的な特定の手段と関連付けることが可能であり得る。これらのケースでは、個人の行動が1つ以上の表現型に分類できる(個人の観察可能な特性が1つ以上のグループ内で分類できる場合)。ダッシュボードは、その特定の表現型に有効であると判明した情報を表示できる。さらに、ダッシュボード上の情報はユーザが選択的に調整することができ、個人が禁煙の動機として効果的であると認めたカスタマイズを可能にする。
図23は、図22に示すものと同様の情報を表示するダッシュボード118の他の変形例を示す。上記のように、表示される情報はカスタマイズ可能である。例えば、この変動は、履歴データ(昨日の負荷)、現在のeCO負担または負荷、ならびに非喫煙者の目標レベルを示すグラフィック表示でeCO負荷140を示している。図22および図23に示すように、喫煙をやめることにおける個々の以前の試み138を表示することができる。また、eCO傾向412のグラフィック表現120は、喫煙時間または喫煙時間を示すグラフィック(さまざまな直径の円で示されるように)とともに、喫煙時間426に関する情報とともに表示されうる(それぞれのサンプルの)個々のeCO読み取り値とともに図示されうる。上記のように、そのような情報はポータブルサンプリングユニットで入力し、126と127に示すように追加の形式で表示でき、これらはそれぞれ、喫煙回数とたばこ全体の喫煙数に関する履歴データと現在のデータを示す。
図24A〜24Cは、一酸化炭素の呼気、収集時間、および喫煙行動を理解しようとする個人に利益をもたらすために定量化および表示されたたばこデータを含むデータセットの他の変形例を示す。図24Aは、患者が数日間にわたって呼気サンプルを収集した例を示す。図24A〜24Cに示すデータ例は、21日にわたって示されるデータを示すが、任意の時間範囲は、本明細書に記載されるシステムおよび方法の範囲内である。
図24Aに示すように、期間432は、横軸に沿って示されており、時間間隔は、期間内の毎日である。図示されていないが、サンプル収集の初期段階では、期間自体が1日以上で構成され、時間間隔は数時間または数分である。明らかに、期間が長いほど、その期間内で意味のある時間間隔を選択するプログラムの能力が高くなる。
図24Aは、喫煙データ(たばこ428の総数および関連する曲線430を含む)がeCO曲線412を示すグラフに重ね合わされているダッシュボード118の変形例を示す。上記のように、個人は定期的またはランダムに呼吸サンプルを提供する。特定の変形例では、ポータブルサンプリングユニット(図示せず)は、COを測定するためのサンプルを提供するように個人に促す。ポータブルサンプリングユニットを使用すると、サンプルをタイムスタンプに関連付けて、前述のように他のユーザ生成データを送信できる。次に、COデータを定量化して、ある時間間隔(例えば、図24Aに示すように1日当たり)にわたるCOの曝露(呼気COの場合はeCO)の値を提供する。
図24Aはまた、現在のデータと同時に履歴データを示す能力を示している。例えば、CO負荷データ140は、前日のCO負荷、ならびに最高のCO測定値、最低のCO測定値、および平均のCO測定値を示す。たばこのデータと禁煙アンケート結果136についても同様の履歴が示されている。
図24Bおよび24Cは、個人が彼/彼女の喫煙行動を減少させるときのグラフ形式のデータセットを示す。図24Cに示すように、個人がCOの測定用のサンプルを提供し続けると、データセットのグラフ表示は、より少ないたばこの喫煙に関する個人の自己報告を示し、これは、CO負荷124の値の減少を通じて確認される。
本明細書に記載のシステムおよび方法、すなわち喫煙行動ならびに他の行動データの定量化および表示は、医療従事者がたばこの煙の影響を低減するように設計された効果的なプログラムに活用できる基盤を提供する。例えば、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、一般的な集団の中から喫煙者の集団を単純に識別するために使用され得る。この集団が特定されると、個人固有の喫煙行動に関するデータセットの構築は、その個人を禁煙プログラムに登録しようとする前に実行できる。上記のように、喫煙負荷(またはCO負荷)の定量化と喫煙活動の時間データを他の行動データと組み合わせて、その個人に固有の喫煙トリガーを特定できる。したがって、個人の喫煙行動は、禁煙プログラムを選択する前に医療専門家によって十分に理解することができる。さらに、本明細書中に記載されるシステムおよび方法は、個人が禁煙プログラムに入るとその個人の行動を監視するように簡単に適合し、喫煙をやめると個人を監視して、禁煙プログラムが引き続き効果的であり、個人が喫煙を控えるようにすることができる。
また、喫煙行動の定量化に関する上記のシステムと方法を使用して、上記の喫煙行動のモデルを構築、更新、および改善し、摂動を提供して、最終的に個人の喫煙行動を減らすことができる。
図25A〜25Hは、最終的に個人の禁煙を支援し、非喫煙者としての個人の状態を維持するために個人の喫煙行動を識別するための治療計画を実施するために使用される上記のシステムおよび方法の他の変形例を示す。
例えば、図25Aは、個人が喫煙行動を低減および/または中止することを最終的に支援することを意図した多段階レジーム/プログラム440を提供するために本明細書で見出される教示を組み込む例示的概要の概要を示す。示されるように、440プログラムの各フェーズ442、444、446、448、450、452は、ディスプレイ438に関連付けられ得る。図示されたディスプレイ438は、ポータブルデバイス(例えば、スマートフォン、タブレット、コンピュータ)を表すが、ディスプレイは、プログラムが提供するユーザインターフェースおよび主題を受信および/または対話できる任意のディスプレイまたは専用電子デバイスを含むことができる。プログラムによって提供される主題は、喫煙の影響について個人に知らせることを目的とする喫煙関連主題であり得、および/または喫煙行動に基づく主題であり得る。さらに、主題は、個人の追跡された行動に基づいて変化する可能性があり、または主題は、個人の追跡された行動に関連しない他の要因に基づいて変化する可能性がある。
喫煙関連の主題は、喫煙行動を編集するために使用されるデバイスおよびシステムの適切な使用に関する情報および/または警告を含むこともできる。例えば、警告には、これらの場合にデバイス/システムを使用することに対する警告を含んでもよく、一酸化炭素中毒の可能性の測定、たばこ以外の煙の吸入の測定(例:火災または化学物質の放出による)が含まれるが、これらに限定されない。場合によっては、システムは、非たばこのCO曝露が発生した場合に緊急医療サービス(911など)を呼び出すように個人に指示することができる。システムは、異なる個人間での呼吸センサの共有に対する警告など、システム固有の警告を提供することもできる。
さらに、個人に伝えられる主題は、喫煙行動の量が安全ではないという一般的な注意を含むことができる。このような警告は、個人がシステムを使用して喫煙行動を安全なレベルの喫煙であると誤って認識する可能性がある相対レベルで低下または維持しようとするのを防ぐことを目的とする。例えば、そのような警告は、特定のレベルの呼気CO、例えば0〜6ppmでトリガーできる。警告は、呼気中の低レベルのCOは、喫煙を開始または増加することが安全であること、または現在のレベルが安全であることを示していないことを述べる。警告はさらに、喫煙は人の健康に有害であり、いかなる量の喫煙も危険であると述べることができる。
図示された例では、プログラム440のフェーズ442、444、446、448、450、452は、個別の期間または期間に分割することができ、各フェーズは、個人が彼らの喫煙行動を和らげようとする試みにおいて構築し進めることを可能にする異なる目標を提供する。例えば、方法/システムの例では、初期フェーズ442により、ユーザは、喫煙行動の即時の変化を強制しようとする試みをほとんどまたはまったくせずに、喫煙行動を探索することができる。そのような探索フェーズ442は、個人が彼らの喫煙行動を識別することを可能にする情報を個人に提供する。図25Aに示す図示の例では、プログラムフェーズは次のように期間の例で分けられている:探索442(9日)、構築444(1日から4週間)、動員446(1週間)、終了448(1週間)、定着450(11週間)、持続552(40週間)。明らかに、期間の変動は各フェーズに関連付けることができる。
探索442は、喫煙行動に関する行動を促し、個人の禁煙への関心を刺激するために使用できる。構築444を使用して、個人が終了することを決定するように促すスキルを構築できる。動員446は、個人が禁煙する準備をするために使用できる。終了448は、個人の終了を支援するために使用できる。例えば、このフェーズを使用して、禁煙中に個人にサポートを提供でき、サポートには、カウンセラーとの対話型のコミュニケーションの促進、ピアサポートの対話型のコミュニケーションの促進、禁煙をサポートする情報の主題の表示、またはこれらの組み合わせが含まれる。定着450は、禁煙を継続するスキルを個人に提供するために使用できる。持続452を使用して、個人にサポートを提供し、再発を防ぎ、禁煙行動を固めることができる。
例えば、上述のように、そのような第1フェーズ442は、個人からの複数の行動データを記録することを含み得、そのような行動データは、喫煙されたたばこの数、たばこが喫煙された時間、個人の場所、喫煙中の個人の場所、気分、および個人の行動を示す他のデータを含み得る。行動データに関連して、方法は、個人が個人から複数の生物学的データを提出することを可能にすることができる。例えば、生物学的データは、上記の電子デバイスに提出された呼気サンプルを含み得る。あるいは、または組み合わせて、生物学的データの提出は、個人の生物学的情報を(例えば、血液、呼気、温度などを介して)能動的に測定する任意の数のセンサを通じて受動的に行うことができる。
その後、生物学的情報が定量化され、個人が喫煙曝露の影響を理解できるようになる。上記のように、生物学的データが呼気一酸化炭素を含む場合、喫煙曝露の定量化は呼気一酸化炭素負荷を含み得る。
次に、この方法は、行動データと喫煙曝露の少なくとも一部を組み合わせた行動要約をまとめることを含む。図25Bは、喫煙曝露呼気CO負荷124を示す行動要約の例の表示、ならびに喫煙数、推定喫煙コスト、および最後の喫煙以来の時間を含むがこれらに限定されないいくつかの行動データを示す。視覚的ディスプレイはまた、個人が喫煙行動およびカウンセラーに関連する様々な主題項目の間で対話することを可能にするために、様々なメニューオプション462を提供することができる。ディスプレイ438はまた、個人が毎日の値に基づいて、または設定された期間(例えば、7日、30日、完全な履歴など)にわたって行動の要約を見ることができるようにすることもできる。
システムは、提出されたデータ(生物学的および/または行動のいずれか)を評価して、データの正確性を保証することもできる。例えば、システムは提出されたサンプル間の期間を評価し、サンプルが望ましくない間隔で提出された場合に警告を出すことができる。例えば、個人から複数の生物学的データを取得することが、生物学的データの以前の提出の所定の時間内に発生した場合、システムは個人に警告を提供することができる。場合によっては、特に生物学的データの場合、サンプル間の十分な時間を確保せずにサンプルを送信すると、測定の有効性が低下する可能性がある。追加の変形例では、個人への警告は、警告を提供することに加えて、個人からの複数の生物学的データの少なくとも1つを拒否することをさらに含むことができる。このような警告は、視覚的に、聴覚的に、感覚的に、および/または本明細書で論じられる主題の視覚的表示を通じて提供することができる。
図25Cは、生物学的データ124と併せて行動データ460を含む行動要約の例の追加の実施例を示す。この実施例では、ユーザは、生物学的データの表示(例えば、呼気一酸化炭素の負荷)と喫煙したたばこの数のどちらかを選択できる。また、ディスプレイ438は、喫煙場所464の形で行動データを示す喫煙マップなどの特定の情報を選択することによって、ユーザがデータと対話することを可能にする。本開示は、個人に喫煙行動について知らせるために、行動要約のすべてまたは少なくとも一部を個人に表示する任意の数の変形例を含む。
図25Dは、プログラム中に個人を参加させるために1つ以上の対話型活動を使用する、本明細書に開示される方法の他の実施例を示す。この変形例では、対話型の活動をプログラムの第1のフェーズに広げることができる。例えば、プログラムの第1フェーズは任意の期間を含むことができるが、図示の変形例では、第1フェーズは9日間に分かれており、各日はその日の活動を表すマーカー468、470、474を有する。マーカーは対話型にすることができ、つまり個人が活動にアクセスできるようにするか、ユーザに情報を提供するためにマーカーをオン方向にすることができる。それとは無関係に、活動は個人に喫煙行動に関する主題を提供することができる。例えば、図25Dに示すように、第1の活動468は、上記のように生物学的および/または行動データの提出を開始するように個人を思い出させるかまたは誘発することができ、方法は、ユーザにフィードバックを提供するデータのいずれかを組み込む主題を生成することができる。図25Dにおいて、第1の活動468は、生物学的サンプル(例えば、呼気サンプル)の必要性に関して主題フィードバックをユーザに提供し、現在のカウント、必要なサンプルの最小数など、生物学的サンプルまたは行動サンプルまたはサンプルの最小数に達するまでのカウントダウンに関連する情報を提供することができる。
図25Dはまた、プログラムの第1段階の追加の活動および/または日を表す追加のマーカー468、474を示す。図25Dに示すように、主題472は、測定されたCOが、たばこ中の毒素への個人の曝露の有用な指標である方法に関する情報を提供するなど、純粋に情報提供であり得る。他の変形例では、図25Eに示されるように、主題は対話型の活動を含み得る。例えば、図25Eに示されるように、中央の画面画像は、個人にたばこまたは喫煙に関連する費用を促し、示されるように情報を計算することができる。次に、活動は、右画面に示されているように、プロンプトされた情報を組み合わせて、個人の喫煙行動478を示す追加情報を提供することができる。例えば、この実施例では、情報には、喫煙の推定コスト、喫煙の理由、および禁煙時の推定節約額が含まれる。対話型の活動は、生物学的および/または行動データを提供することに対して個人に報酬480を提供することもできる。
図25Fは、喫煙の理由482、追加486、家庭488、時間(喫煙)490、および信用496等の対象を表す追加のマーカー482、486、488、490、および496を示す。示されているように、表示される主題は、純粋に情報提供(例えば、喫煙の理由を表示する484)であったり、プログラム中に入力されたデータ(例えば、1週間に喫煙に費やされる時間の量の表示492)と組み合わせることができる。
図25Gは、他の活動(図25Fの活動6 488に関連する)を示し、この例では、中央の画面に示されるように、プログラムによって促される対話型データは、個人に関連する環境要因(例えば、世帯情報)に関連する。 個人が環境情報を入力すると、プログラムは、右画面に示されているように、プロンプトされた環境情報を組み合わせて、環境データを使用して個人の喫煙行動478を示す追加情報を提供できる。
図25Hは9 490、496、498によって活動または日7を表わす。プログラムの第1のフェーズが終わりに近づくと、個人が喫煙494をやめる能力への自信を求められ、プログラムが個人に喫煙行動に関する上記の測定基準を提供した場合、影響を受ける可能性がある。完了マーカー498で示されるように、第1のプログラムフェーズが終了すると、個人は、その個人に固有のメトリックを使用して編集された個人化された喫煙行動プロファイルを持つことになる。次に、対話型活動は、個人にプログラムの次の段階に入るように促すことができる(図25Aに概説されているように)。
発明の複数の実施例が記載される。しかしながら、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正を行うことができることが理解されよう。上述の変形例の態様の組み合わせ、および変形例自体の組み合わせは、本開示の範囲内であることが意図される。
本発明の真の趣旨および範囲から逸脱することなく、記載された本発明に様々な変更を加えることができ、均等物(本明細書に記載されているか、ある程度簡潔にするために含まれていないか)を置き換えることができる。また、本発明の変形の任意の特徴は、独立して、または本明細書に記載されている特徴のいずれか1つまたは複数と組み合わせて、示され、請求されてもよい。したがって、本発明は、可能な場合、実施形態の様々な態様の組み合わせまたは実施形態自体の組み合わせを企図する。単一の項目への言及には、同じ項目が複数存在する可能性が含まれる。より具体的には、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「a」、「an」、「said」、および「the」は、文脈が明確に指示しない限り、複数の参照を含む。