KR20200118006A - 생화학적 센서 데이터를 분석하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

생화학적 센서 데이터를 분석하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20200118006A
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벤 황
윌리엄 에이 맥밀런
내털리 위스니에스키
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프로퓨사 인코퍼레이티드
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Abstract

시스템은 이식가능한 센서들 및 모니터들을 포함하고, 이식가능한 센서들 및 모니터들로부터 수신된 데이터에 기초하여 건강 관련 피드백을 사용자들에게 제공하도록 동작가능하다.

Description

생화학적 센서 데이터를 분석하기 위한 시스템 및 방법
[관련 출원들에 대한 상호 참조]
본 출원은 2017년 12월 28일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/611,184호의 혜택을 주장하며, 그것의 개시내용 전체는 본 명세서에 참조로 포함된다.
[기술분야]
본 개시내용은 생화학적 센서들, 및 건강 관련 피드백을 제공하기 위해 이식가능한 센서들로부터의 데이터를 임의적인 외부 모니터링 디바이스로부터의 데이터와 결합하도록 동작가능한 시스템들의 분야이다.
많은 조건들의 관리를 위해, 생체 내의 분석물들(analytes in vivo)의 규칙적인 측정이 바람직하다. 생리학적, 대사적 또는 피로 상태의 양, 농도 및/또는 변화를 지속적으로 정확하게 결정하는 센서들을 인체 내부에 이식하고; 생체 내 생물작용제(biothreat) 또는 치료제의 농도를 측정하고; 및/또는 증상의 개시 전에 질병의 조기 검출을 제공하는 것이 의학계 및 군대의 오랜 목표였다. 그러한 센서들 및/또는 측정들은 비침습적이며 최소한의 사용자 유지관리를 수반하는 것이 오랫동안 요구되어 왔다. 또한, 실제 사용자 환경들에서 수개월 내지 수년의 센서 수명을 달성하는 것이 바람직하다.
특정 조건들에 대해, 센서로부터의 생화학적 데이터는 사용자 및/또는 임상의가 개입이 필요한지를 결정하기에 충분하다. 다른 조건들에 대해, 사용자 및/또는 사용자를 둘러싼 환경에 관련된 추가 데이터는 필요할 수 있고/있거나, 개입이 바람직한지를 평가하는 데 도움이 될 수 있다. 따라서, 생체 내 생화학적 데이터를, 사용자 및/또는 사용자를 둘러싼 환경에 관한 다른 정보를 제공하는 다른 데이터 소스들과 결합할 수 있는 능력이 필요하다.
종래의 외부 분석물 측정 디바이스들은 사용자들에게 건강 관련 피드백을 제공하는 데에 있어서 그것들의 사용을 방해하는 많은 결점으로 인해 어려움을 겪는다. 예를 들어, 핑거팁 타입의 펄스 옥시미터(fingertip-type pulse oximeter)는 사용자의 혈중 산소공급의 측정에 대한 약간의 통찰을 제공할 수 있지만, 이러한 측정들은 추운 조건들에서, 고혈압 사용자들에서, 및 움직임(예를 들어, 운동, 오한, 진전 등)의 존재 하에서 부정확한 판독값들을 생성할 수 있다. 이러한 결함들은 복수의 데이터 소스에 기초하는 건강 관련 피드백을 준비하기 위해 다른 모니터링 디바이스들로부터의 데이터와 결합될 때 악화될 수 있다. 그러므로, 생화학적 센서 데이터를 분석하기 위한 개선된 시스템들 및 방법들이 필요하다.
도 1은 사용자의 팔뚝에 배치된 이식가능한 센서에 의해 측정된 대로의, 그리고 핑거팁 타입의 펄스 옥시미터에 의해 측정된 대로의 산소 농도의 예를 도시하는 차트이다.
도 2는 실시예에 따른 센서, 판독기, 분석기, 모니터 및 데이터 처리 시스템을 포함하는 시스템의 개략도이다.
본 명세서에서는 전형적으로 하나 이상의 이식가능한 센서, 사용자 또는 사용자 환경의 상태에 관한 정보를 제공하는 하나 이상의 모니터링 디바이스, 및 하나 이상의 이식가능한 센서로부터의 데이터 및 하나 이상의 모니터링 디바이스로부터의 데이터를 수신 및 분석하는 하나 이상의 데이터 처리 시스템을 포함하는 시스템이 설명된다.
환자에게 임상 안내를 제공할 수 있는 능력이 필요하다. 본 명세서에 설명된 일부 실시예들은 하나 이상의 이식가능한 센서를 포함한다. 본 명세서에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 이식가능한 센서들은 전형적으로 전통적인 외부 센서보다 더 정확하고 및/또는 더 신뢰할 수 있는 데이터를 제공하고, 따라서 환자들에게 새로운 유형의 건강 관련 안내를 제공하는 능력을 용이하게 한다. 마찬가지로, 적어도 하나의 이식가능한 센서를 포함하는 본 명세서에 설명된 시스템들은 이식가능한 센서를 사용하지 않고서는 가능하지 않을 건강 관련 분석을 수행하고 건강 관련 권고를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 말초 모세혈관 산소 포화도(SpO2)를 측정하도록 동작가능한 공지된 펄스 옥시미터들은 일반적으로 본 명세서에 설명된 시스템들에서 사용하기에 부적합한 다수의 주요 결점으로 인해 어려움을 겪는다. 특히, 공지된 펄스 옥시미터들은 이동에 매우 민감하므로, 일반적으로 활동적인(예를 들어, 운동 중인) 사용자의 산소 농도를 지속적으로 모니터링하기에 적합하지 않다. 또한, SpO2는 일반적으로 조직 산소공급과 비교하여 열등한 측정이다. 도 1은 사용자의 팔뚝(110)에 배치된 이식가능한 센서에 의해 측정된 대로의, 그리고 핑거팁 타입의 펄스 옥시미터(120)에 의해 측정된 대로의 조직 산소 농도의 예시적인 데이터를 도시하는 차트이다. 이 예에서 혈압 커프를 팽창시킴으로써 혈류가 조절될 때, 이식가능한 센서는 조직 산소공급 농도의 급격한 감소를 검출한다. 그러나, 펄스 옥시미터는 감소된 SpO2를 검출하지 못한다. 따라서, 혈류가 차단되는 경우에서, 공지된 펄스 옥시미터들은 이용가능한 데이터를 제공하지 못할 수 있다. 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 혈류에 장애가 있는 경우, 펄스 옥시미터는 이벤트를 검출하도록 동작가능하지 않을 수 있으며, 장애가 혈전 또는 다른 의학적 응급 상황에 연관될 경우 이는 치명적인 결과들을 가질 수 있다. 추가로, 낮은 압력 및/또는 높은 고도 조건들에서, 펄스 옥시미터는 환경적 조건들의 영향을 받아 낮은 말초 모세혈관 산소 포화도를 잘못 보고할 수 있는 한편, 이식된 센서는 계속해서 정확한 조직 산소공급을 보고할 것이다. 또 다른 예로서, 저체온 및/또는 오한에 연관된 모세혈관 수축은 또한 펄스 옥시미터에 의해 취해진 SpO2 측정에 영향을 줄 수 있고, 그에 의해 측정된 SpO2가 보다 임상적으로 유용한 조직 산소공급 측정값으로부터 벗어나게 한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들은 포도당, 락토스, 락타아제, 산소, 피루빈산염 및/또는 임의의 다른 적합한 분석물을 측정하도록 구성된 이식가능한 센서들에 관한 것이다. 일부 경우들에서, 이러한 이식가능한 센서들은 분석물의 국소적 농도를 측정하도록 동작가능할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 더 상세하게 논의된 바와 같이, 일부 경우들에서, 이식가능한 센서는 분석물의 전신 농도(예를 들어, 혈액 채취, 핑거 스틱 등으로부터 취한 분석물 측정)를 검출하는 공지된 감지 기술 또는 말초 위치(예를 들어, 손가락 끝, 발가락 등)에서의 분석물의 측정을 사용하여서는 가능하지 않을 수 있는 특정 근육 그룹의 국소적 상처 치유 또는 운동에 연관된 분석물 정보를 공급할 수 있다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들은 임상 안내를 제공하는 것에 관한 것이며, (1) 이식가능한 센서들로부터의 임상 등급 데이터, 및 (2) 사용자의 다른 조건들을 평가하기 위한 다른 모니터링 디바이스들로부터의 데이터를 수반, 포함, 및/또는 사용한다. 추가로, 본 명세서에 설명된 일부 실시예들은 (3) 이식가능한 센서들로부터의 임상 등급 데이터 및 다른 모니터링 디바이스로부터의 데이터를 분석하고, (4) 필요에 따라 사용자 및/또는 임상의에게 지침을 제공하는 것을 포함한다. 또한, (5) 임상의는 데이터의 전부, 일부 또는 부분들을 살펴보고, 특정 조건이 충족될 때 사용자에게 통지를 보내는 능력을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서, (6) 사용자도 데이터의 전부, 일부 또는 부분들을 보는 능력을 가질 수 있다. 이러한 목표들을 달성하기 위한 방법들 및 시스템들이 여기에 제공된다. 일부 실시예들에서, 데이터의 신뢰 레벨은 적어도 부분적으로 사용자에게 제공하기 위한 적절한 지침을 결정하기 위해 결정 및 사용될 수 있다.
실시예에서, 임상 등급 데이터는 다른 임상적으로 관련된 소스들로부터의 데이터와 비교가능할 수 있다.
실시예에서, (1) 분석물에 응답하여 신호를 생성하는 하나 이상의 센서(예를 들어, 이식된 및/또는 이식가능한 센서); (2) 하나 이상의 이식가능한 센서로부터의 신호를 검출하는 판독기; (3) 판독기로부터의 신호를 처리하고, 하나 이상의 외부 센서에 의해 검출된 분석물의 양 또는 임계 존재 또는 경향을 결정하는 분석기; (4) 사용자 또는 국소적 환경의 조건에 관한 정보를 제공하는 외부 모니터들; 및 (5) 분석기로부터의 데이터 및 하나 이상의 외부 모니터로부터의 데이터를 수신하고, 데이터를 처리하여 사용자의 조건을 결정하는 데이터 처리 시스템들을 포함하는 시스템이 개시된다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들은 조직 내의 분석물의 농도(예를 들어, 산소, 포도당, 유산염, 이산화탄소, H+, OH-, 베타 하이드록시부티르산, 코티솔, 나트륨, 칼륨, 클로라이드, 크레아티닌, 우레아, 빌리루빈 등)에 연관된 신호를 생성하도록 구성된 이식가능한 센서를 포함하는 시스템에 관한 것이다. 마찬가지로, 이식가능한 센서는 특정 조직(예를 들어, 피하 조직, 근육, 위 또는 장 조직, 췌장 조직, 뇌 조직 등) 내의 분석물의 레벨을 나타내는 신호(예를 들어, 광학 신호)를 생성할 수 있다. 그러므로, 일부 경우들에서, 이식가능한 센서는 분석물의 국소적 농도를 나타내는 신호를 생성한다. 일부 이러한 경우들에서, 이식가능한 센서는 분석물의 위치-특정 측정값을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템은 동일하거나 상이한 분석물을 측정하도록 구성된 복수의 이식가능한 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이식가능한 센서는 복수의 분석물의 농도에 연관된 복수의 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
시스템은 또한 임플란트 위의 사용자의 피부 표면에 위치되도록 구성된 판독기를 포함할 수 있다. 판독기는 이식가능한 센서로부터 방출된 신호를 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 판독기는 이식가능한 센서로부터 발생하고 사용자의 피부를 통해 방출되는 광학 신호를 검출하기 위한 적합한 광학 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 판독기는 또한 이식가능한 센서에 의해 생성된 신호에 기초하여 분석물의 농도를 계산하도록 동작가능할 수 있다.
시스템은 또한 사용자의 조건 또는 환경의 조건 중 적어도 하나에 연관된 신호를 생성하도록 구성된 모니터를 포함할 수 있다. 모니터들의 예들이 본 명세서에서 더 상세하게 논의되지만, 전형적으로 사용자의 위치(예를 들어, 지리적 위치, 사지 위치(limb position) 등), 사용자의 활동 레벨(예를 들어, 심박수, 호흡 등)에 대한 프록시, 체온, 주위 온도, 고도 등을 검출하는, 사용자에게 결합될 수 있거나 그렇지 않으면 사용자 근처에(예를 들어, 100 피트 이내에) 배치될 수 있는 외부 디바이스들이다.
일부 실시예들에서, 시스템은 또한 판독기와 모니터에 통신가능하게 결합된 분석기를 포함한다. 분석기는 모니터 및 판독기 각각으로부터의 신호들을 평가하고, 분석물의 농도, 사용자의 조건, 및/또는 사용자 환경의 조건에 기초하여, 사용자에게 건강 관련 피드백을 제공하도록 동작가능할 수 있다. 다른 실시예들에서, 디바이스는 판독기, 모니터 및/또는 분석기 중 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다. 마찬가지로, 분석기, 모니터, 및/또는 판독기는 3개의 별개의 디바이스가 아니라 하나 또는 두 개의 하우징에 패키징될 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 센서, 판독기, 분석기, 모니터 및 데이터 처리 시스템을 포함하는 시스템의 개략도이다. 도 2는 또한 모니터링, 정보 출력 및/또는 피드백 디바이스를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 모니터, 분석기, 데이터 처리 시스템, 및 모니터링, 정보 출력 및/또는 피드백 디바이스는 네트워크에 의해 통신가능하게 결합된다. 다른 실시예들에서, 디바이스들 사이의 임의의 다른 적절한 통신 접속들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 모니터링, 정보 출력 및/또는 피드백 디바이스는 데이터 처리 시스템에 직접 통신가능하게 결합될 수 있고, 모니터는 분석기에 직접 통신가능하게 결합될 수 있는 등이다.
비록 판독기, 모니터 및 분석기, 데이터 처리 시스템, 및 피드백 디바이스들이 특정 기능들을 설명하기 쉽게 하기 위해 개별 디바이스들로서 도시되고 설명되었지만, 이러한 디바이스들 중 임의의 것이 결합될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, "판독기"는 일부 실시예들에서 모니터, 분석기, 데이터 처리 시스템, 및/또는 피드백 디바이스에 의해 수행되는 것으로서 아래에 설명되는 기능들을 수행할 수 있다.
A. 센서들
본 명세서에 설명되는 센서들은 이식가능할 수 있다. 설명된 시스템들에 유용한 이식가능한 센서들은 조직 통합형(tissue-integrating) 및 비-조직 통합형(non-tissue-integrating) 센서들을 포함한다. 이식가능한 센서들은 인간 또는 동물 대상에 이식될 수 있다. 이식가능한 센서들은 산소, 포도당, 유산염, 이산화탄소, H+, OH-, 베타 하이드록시부티르산, 코티솔, 나트륨, 칼륨, 클로라이드, 크레아티닌, 우레아, 빌리루빈 등과 같은 분석물을 측정할 수 있다. 이식가능한 센서들은 분석물의 존재 하에서 광학적으로 검출가능한 신호를 생성할 수 있다.
실시예에서, 이식가능한 센서들은 조직 통합형일 수 있다. 예시적인 비-제한적 조직 통합형 센서들은 2011년 10월 6일자로 출원된 공개된 미국 특허 출원 공개 제20120265034호에 기재되어 있으며, 그 내용은 본 명세서에 전체적으로 포함된다.
실시예에서, 이식가능한 센서들은 분석물에 응답하여 신호를 생성할 수 있다. 일 양태에서, 신호는 광학 신호일 수 있다. 신호는 의료 등급의 의사 결정을 지원하기에 충분히 높은 품질일 수 있다. 마찬가지로, 이식가능한 센서는 임상 등급 데이터를 생성할 수 있다.
추가의 실시예에서, 이식가능한 센서들은 분석물의 양 또는 분석물의 양의 변화율을 측정할 수 있다. 분석물의 존재 또는 양을 나타내는 데이터는 임상 등급 결정을 내리기에 충분한 품질을 가질 수 있다.
B. 판독기
판독기는 하나 이상의 이식가능한 센서로부터의 신호를 검출한다. 실시예에서, 판독기는 신체 외부에 위치될 수 있다. 예를 들어, 센서로부터의 신호는 광학 신호일 수 있다. 판독기는 조직을 통해 방출되는 이식가능한 센서, 및 임의적으로 이식가능한 센서를 조명하기 위한 광원으로부터 신호를 수신하도록 동작가능한 광학 어셈블리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이식가능한 센서는 판독기로부터 방출된 광학 신호에 의해 여기되고, 여기되는 것에 응답하여 분석물의 농도에 연관된 광학 신호(예를 들어, 형광, 발광 등)를 방출하도록 구성될 수 있다.
판독기는 판독기의 위 또는 판독기 근처의 사용자의 피부 표면에 배치되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 판독기는 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있고, 이식가능한 센서로부터의 신호에 기초하여 분석물의 농도를 계산하도록 구성될 수 있다. 예시적인 판독기들은 미국 특허 출원 공개 번호 제2014/0275869호, 제2014/0364707호 및 제2016/0374556호에 기재되어 있으며, 이들은 그 전체내용이 본원에 참조로 포함된다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 다른 판독기들이 고려될 수 있는데, 예를 들어 판독기는 이식가능한 센서로부터 무선 또는 다른 비-광학 신호를 검출하도록 구성될 수 있다.
추가의 실시예에서, 판독기는 신체 내부에 위치될 수 있다.
C. 분석기
실시예에서, 판독기로부터의 신호를 처리하고 하나 이상의 조직 통합형 센서에 의해 검출된 분석물의 양 또는 임계 존재 또는 경향을 결정하는 분석기가 제공된다. 일 양태에서, 분석기는 판독기와 함께 위치될 수 있다. 분석기는 판독기기와 동일한 디바이스 내에 있을 수 있다. 추가의 양태에서, 분석기는 판독기로부터 물리적으로 분리될 수 있다. 일 양태에서, 판독기는 정보를 분석기에 전송할 수 있다. 정보는 예를 들어 무선 또는 유선 수단에 의해 전송될 수 있다.
일 양태에서, 분석기는 판독기로부터 수신된 정보를 처리하기 위해, 프로세서, 및 소프트웨어를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
일 양태에서, 분석기는 데이터 처리 시스템과 함께 위치될 수 있다. 분석기는 데이터 처리 시스템과 동일한 디바이스 내에 위치된 수 있다. 추가의 양태에서, 분석기는 데이터 처리 시스템으로부터 물리적으로 분리될 수 있다. 일 양태에서, 분석기는 정보를 데이터 처리 시스템에 전송할 수 있다. 정보는 예를 들어 무선 또는 유선 수단에 의해 전송될 수 있다.
실시예에서, 판독기, 분석기 및 데이터 처리 시스템은 동일한 디바이스 내에 위치될 수 있다. 일 양태에서, 판독기, 분석기, 다른 모니터링 디바이스(들) 및 데이터 처리 시스템은 동일한 디바이스 내에 위치된다.
D. 모니터
실시예에서, 하나 이상의 모니터 또는 모니터링 디바이스는 사용자 및/또는 사용자 환경에 관련된 조건을 모니터링할 수 있다. 이 조건은 질병 또는 건강 손상에 연관되거나 연관되지 않을 수 있다. 실시예에서, 모니터는 비-분석물 센서 일 수 있다. 추가의 실시예에서, 모니터들은 분석물을 측정할 수 있다. 실시예에서, 모니터(들)는 제1 센서와 함께 위치할 수 있거나 동일한 센서의 일부일 수 있다. 모니터는 외부, 이식불가능 및/또는 비-조직 통합형일 수 있다.
실시예에서, 모니터(들)는 대상의 외부에 있을 수 있다. 실시예에서, 외부 센서는 대상과 물리적으로 접촉하고 있을 수 있다. 추가의 실시예에서, 모니터(들)는 대상과 물리적으로 접촉하고 있지 않을 수 있다. 모니터(들)는 웨어러블이거나 웨어러블이 아닐 수 있다. 예시적인 비-제한적 모니터들은 FitBit, 휴대폰, 심박수 모니터, 혈압 모니터 등을 포함한다.
고려되는 모니터들은 대상 또는 대상의 환경에 관련된 하나 이상의 파라미터에 관한 정보를 제공할 수 있다. 모니터(들)에 의해 측정될 수 있는 대상에 관련된 예시적인 비-제한적 파라미터들은 심박수, 활동 레벨, 전기 피부 반응, 혈액 관류, 혈압, 호흡 수, 혈액 분석물, 조직 분석물, 및 땀, 움직임, 보행 유형, 지리적 위치, 대상의 내부 체온, 기분, 심박수 변동성, 호흡 패턴, 신체 위치, 신체 부위 위치, 가속도, 속도 및 사회성(예를 들어, 전화 및 앱을 얼마나 많이 사용하는지, 누군가에게 몇 번이나 전화하는지)을 포함한다. 모니터(들)에 의해 측정될 수 있는 사용자 환경의 예시적인 비-제한적 조건은 날짜/시간, 고도, 꽃가루 계측, 스모그 지수, 오염 계측, 기상 조건들, 외부 온도 및 습도를 포함한다.
E. 데이터 처리 시스템들
본 명세서에 설명되는 데이터 처리 시스템들은 하나 이상의 이식가능한 센서로부터의 데이터 및 하나 이상의 외부 센서로부터의 데이터를 수신하고 분석한다.
실시예에서, 이식가능한 센서들로부터의 데이터는 사용자 상의 또는 사용자 근처의 외부 디바이스에 통신될 수 있다. 일 양태에서, 이식가능한 센서들로부터의 데이터는 사용자 근처에 위치되거나 위치되지 않을 수 있는 컴퓨터 또는 서버에 통신될 수 있다. 이식가능한 센서들로부터의 데이터는 분산 컴퓨팅 환경(예를 들어, "클라우드")에 통신될 수 있다.
실시예에서, 모니터링 디바이스로부터의 데이터는 사용자 상의 또는 사용자 근처의 외부 디바이스에 통신될 수 있다. 일 양태에서, 모니터링 디바이스로부터의 데이터는 사용자 근처에 위치되거나 위치되지 않을 수 있는 컴퓨터 또는 서버에 통신될 수 있다. 모니터링 디바이스로부터의 데이터는 클라우드에 통신될 수 있다.
실시예에서, 이식가능한 센서들로부터의 데이터 및 모니터링 디바이스로부터의 데이터는 사용자(또는 임상의 또는 간병인)에게 제공할 정보를 결정하기 위해 함께 분석되고 처리될 수 있다.
알고리즘들은 데이터를 분석하고 사용자(또는 임상의 또는 간병인)에게 제공할 정보를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 알고리즘들은 선형 관계, 비선형 관계, 머신 러닝 알고리즘들, 서포트 벡터 머신 및/또는 신경망을 포함한다.
D. 대상 또는 건강 관리 제공자에게 정보를 제공하는 디바이스
D1. 디바이스들의 유형들
대상 또는 건강 관리 제공자에게 정보를 제공하는 디바이스들이 고려된다. 제공되는 정보는 데이터 처리 시스템에 의한 분석에 의존할 것이다.
D2. 디바이스에 의해 제공되는 정보의 유형들
실시예에서, 정보는 권장되는 라이프스타일 변경, 권장되는 개입, 의학적 진단, 의학적 예후 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다.
실시예에서, 비-조직 통합형 모니터는 사용자의 스트레스 레벨의 지표를 제공할 수 있다. 실시예에서, 스트레스 지표는 심박수, 코티솔, 음성, 소음, 빛 및/또는 전기 피부 반응 등일 수 있다.
실시예에서, 비-조직 통합형 모니터는 탈수 및/또는 신장 기능의 지표를 제공할 수 있다. 실시예에서, 탈수 및/또는 신장 기능 모니터는 우레아, 크레아티닌, 칼륨, 나트륨, 활동 레벨 및 체온으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
예들
예 1
산소 센서들: 산소 및 고도 측정
산소 센서는 사용자에게 이식될 수 있고, 산소 레벨들은 외부 판독기를 사용하여 검출될 수 있다. 분석기는 판독기로부터의 신호를 처리하고, 센서에 의해 검출된 산소의 양 또는 임계 존재 또는 경향을 결정한다. 판독기 및 분석기는 동일한 디바이스 내에 위치될 수 있고, 또는 그것들은 상이한 디바이스들 내에 위치될 수 있다. 판독기는 산소 데이터를 외부 서버에 송신할 수 있다. 판독기는 산소 데이터를 상이한 디바이스에 송신할 수 있으며, 이는 사용자 상에 위치되거나 위치되지 않을 수 있다.
추가 모니터는 (활동의 측정값으로서) 지리적 위치 및 움직임을 결정한다. 모니터는 호흡 수 및/또는 심박수 또는 기타 생체 측정을 또한 측정할 수 있다. 지리적 위치 및/또는 움직임 모니터는 지리적 위치 및 움직임 데이터를 외부 서버에 송신할 수 있다. 지리적 위치 및/또는 움직임 모니터는 지리적 위치 및 움직임 데이터를 센서 판독기에 송신할 수 있다. 지리적 위치 및/또는 움직임 모니터는 지리적 위치 및 움직임 데이터를 사용자 상에 위치되거나 위치되지 않을 수 있는 상이한 디바이스에 송신할 수 있다.
산소 데이터 및 지리적 위치 및 움직임 데이터는 센서 판독기, 외부 서버 및/또는 임의의 다른 적절한 디바이스에 의해 분석될 수 있다. 아래 표에 나타난 바와 같이, 산소 레벨, 측정된 고도 및 측정된 활동 레벨에 기초하여 피드백이 사용자에게 제공될 수 있다.
Figure pct00001
예 2
COPD 환자들의 원격 모니터링
COPD 환자는 원격으로 모니터링될 수 있다. 산소 센서들이 환자들에게 이식될 수 있다. 또한, 환자들에게는 또한 이산화탄소 센서들 및/또는 pH 센서들 중 하나 이상이 이식될 수 있다. 또한, 환자는 중탄산염 센서를 또한 가질 수 있다. 환자는 이동 및/또는 움직임 모니터를 또한 착용하고 있을 수 있다. 환자는 열 유속 모니터를 또한 착용하고 있을 수 있다. 센서 판독기 시스템, 외부 모니터링 디바이스(들) 또는 연결된 스마트폰(connected smartphone)의 클럭은 이벤트들 또는 상태 검출의 변경의 시각을 정의할 것이다. 호흡 수/호흡률 모니터는 환자의 호흡 수를 모니터링하기 위해 또한 사용될 수 있다. 센서들로부터의 화학 데이터와 결합된 웨어러블 데이터의 조합은 환자의 조건의 해석을 허용할 수 있다.
예를 들어, 밤에 움직임 없는 저산소증 및/또는 과탄산혈증은 환자가 저녁 흡입기를 사용하지 않았거나, 산소 캐뉼라가 비강 밖으로 나왔거나, 또는 산소 흐름이 다르게 방해받는다는 것을 나타낼 수 있다. 사용자는 "약물 또는 산소 캐뉼라 또는 산소 탱크 또는 탱크 및 캐뉼라 커넥터를 점검하세요"라는 신호를 수신할 수 있다. 낮 동안 발생하지만 아침에 환자가 침대에서 일어난 것을 보여주는 알려진 이벤트 후에 발생하는 이러한 동일한 조건들은 의식 상실을 경고할 수 있다.
예를 들어, 저산소증 및/또는 과탄산혈증이 격렬한 운동과 동시에 검출되면, 사용자는 "중지하고 휴식을 취하세요"라는 신호를 수신할 수 있다.
Figure pct00002
예 3
PAD / CLI 환자들의 원격 모니터링
PAD/CLI 환자들은 PAD/CLI 환자들에서 혈관 관류 상태를 모니터링하기 위해 원격으로 모니터링될 수 있다. 산소 센서들이 환자들에게 이식될 것이다. 또한, 환자들은 두 개 이상의 관성 측정 유닛(IMU)을 착용하고 있을 것이다. IMU는 발에 배치될 수 있고, 다른 IMU는 복부 또는 흉부 영역에 배치될 수 있으며, 이는 신체 위치에 대한 환자의 발 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 환자는 또한 데이터 해석을 돕기 위해 발에 특정 과제들(예를 들어, 다리 들어올리기 또는 압력 커프)을 입력할 수 있다. 다른 데이터 스트림은 사지의 혈류 및 그것과 산소 농도의 관계를 해석하는 것을 돕기 위해 혈액 관류(예를 들어, 레이저 도플러, 레이저 반점(laser speckle))를 포함할 수 있다.
예를 들어, 혈관 개방성(vessel patency)의 변화들이 발생했는지를 결정하기 위해 스트리밍 데이터가 클라우드에 송신될 수 있다. 개방성 변화들은 위치/자세 자극에 반응하는 변화들을 야기한다. 이러한 측정들은 추세를 설정하기 위해 주기적으로 취해질 수 있다. 센서에 의해 측정된 산소 레벨, 몸통 위치 및/또는 발 위치에 기초하여 건강 관련 피드백이 사용자에게 제공될 수 있다.
Figure pct00003
예 4
일반적인 혈당 관리
당뇨병 및 전-당뇨병 환자의 혈당 패턴들이 모니터링될 수 있다. 포도당 및/또는 산소 센서들은 환자들에게 이식될 수 있다. pH 센서들이 또한 환자들에게 이식될 수 있다. 또한, 환자들은 체온, 열 유속, (예컨대, IMU에 의한) 움직임, 심박수, 땀 분비량, 지리적 위치, 위치 비콘(예를 들어, iBeacon) 및 호흡에 대한 하나 이상의 추가 모니터를 착용하고 있을 수 있다. 사용자가 먹는 것, 음식 사진, 음식 일기 등에 관한 정보가 또한 사용자로부터 획득될 수 있다. 움직임 및 움직임의 특성, 피부 체온 및 열 유속, 땀, 호흡 및 특정 환자 위치들이 (예를 들어, 하나 이상의 모니터를 사용하여) 측정될 수 있다. 포도당 센서 및 산소 센서로부터의 데이터를 추가적 모니터들로부터의 데이터와 결합하면, 특정 혈당(불안정 혈당, 고혈당 또는 저혈당) 이벤트들의 기본 역학에 사용될 수 있다.
예를 들어, 포도당 레벨들 및 산소 레벨들을 측정하고, 포도당 및 산소 데이터를 움직임 데이터 및/또는 열 유속 데이터와 결합하면, 글리코겐이 근육으로부터 덤핑되어 후속 고혈당 이벤트들을 완화시키는 데 도움이 되는지를 결정하는 데 도움을 줄 수 있다.
추가의 예에서, 포도당 센서 및 산소 센서로부터의 데이터는 심박수, 땀 및/또는 움직임을 측정하는 데이터와 결합될 수 있고; 환자로부터의 움직임과 결합된 심박수 및/또는 땀의 증가는 문제를 나타내지 않을 수 있는 반면, 환자로부터의 움직임의 부재와 결합된 심박수 및/또는 땀의 증가는 현재 또는 임박한 저혈당을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 포도당 센서 및 pH 센서에 의해 검출된 높은 레벨의 포도당 및 낮은 pH는 케톤 산증을 나타낼 수 있다. 활동 레벨 및/또는 호흡 수에 관한 데이터와 결합된 이러한 데이터는 사용자 및/또는 간병인에게 신호가 제공될 필요가 있음을 나타낼 수 있다. 반면, 높은 활동과 함께 낮은 포도당 및 낮은 pH는 지방 대사로 인한 케톤증을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 포도당 센서 및 산소 센서로부터의 데이터는 지리적 위치/iBeacon들로부터의 데이터와 결합될 수 있고, 예를 들어 환자가 체육관 또는 패스트푸드 식당에 갔는지를 나타내는 데이터를 제공할 수 있다. 식후 2시간 포도당 레벨을 분석하면 혈당 지수가 높은 음식을 섭취했다는 결론을 더욱 강화할 수 있다. 이 데이터는 포도당 프로파일과 함께, 환자가 코칭으로부터 혜택을 받을 수 있는 행동들을 가리킬 수 있다.
운동의 깊이 및 지속시간은 혈당 가변성, 혈당 변동성(mean amplitude of glycemic excursions)(MAGE) 및 2시간 혈당측정(PP)을 조절한다. 움직임/운동을 MAGE와 상호연관시키면, 당뇨병 환자를 위한 운동 프로그램의 코칭 및 최적화와 같은 건강 관련 피드백들이 사용자들에게 제공될 수 있다.
예 5
수면 무호흡증 , 천식, 만성 폐질환, ARDS 및 기타 호흡 곤란의 모니터링
수면 무호흡증, 천식, 만성 폐질환, ARDS 및/또는 호흡 곤란을 갖는 사용자는 본 명세서에 설명된 방법들 사용하여 모니터링될 수 있다. 산소 센서들, 이산화탄소 센서들 및/또는 pH 센서들이 사용자에게 이식될 수 있다. 또한, 사용자는 호흡 수/호흡률 모니터를 착용하고 있을 수 있다. 산소 레벨, 이산화탄소 레벨, pH 및/또는 호흡 수를 측정함으로써, 사용자가 산소 레벨을 증가시키거나, 약물 양을 변경하거나, 의사를 만나야 한다고 결정될 수 있다. 산소, 약물의 양을 검토하거나 의사를 만나도록 권장하는 신호가 사용자에게 송신될 수 있다.
예 6
감염 또는 만성 상처로의 진행의 모니터링
유산염, pH 및/또는 산소 센서들이 사용자에게 이식될 수 있다. 사용자는 체온 모니터를 또한 착용하고 있을 수 있다. 체온 모니터로부터의 데이터와 결합된 산소, pH 및/또는 유산염 센서들로부터의 데이터의 조합은 감염 또는 만성 상처로의 진행의 모니터링을 허용할 수 있다. 예를 들어, 유산염 및/또는 산소 센서들이 PAD 또는 발의 상처를 갖는 환자의 발에 이식된 경우, 이러한 레벨들을 모니터링하면 발 관리가 필요하다는 것 또는 사용자가 의사를 만나야 한다는 것을 시그널링하기 위해 사용될 수 있는 데이터를 제공할 수 있다.
예 7
수술 동안 투여되는 마취제의 양의 모니터링
산소 센서들은 수술 전에 또는 수술 중에 사용자에게 이식될 수 있다. 사용자는 심박수 모니터를 또한 착용하고 있을 수 있다. 심박수 모니터로부터의 데이터와 조합된 산소 센서로부터의 데이터의 조합은 수술 동안 투여되는 마취제의 양을 모니터링하는 것을 허용할 수 있다.
예 8
사지 생존력, 수술 플랩 재관류 , 사지 재부착, 장기 이식 또는 심혈관 수술의 평가
산소, pH 및/또는 유산염 센서들은 수술 플랩 재구성, 사지 재부착, 장기 이식 또는 심혈관 수술과 같은 수술적 개입 부위 근처에서 사용자에게 이식될 수 있다. 사용자는 센서 내부 또는 센서 주변의 조직을 샘플링하는 광학적 감지 웨어러블을 또한 착용하고 있을 수 있다. 사용자는 또한 전신 심혈관 파라미터(예를 들어, ECG, 동맥혈 산소공급)를 샘플링하기 위해 모니터를 착용하고 있을 수 있다. 예를 들어, 사용자는 호흡 수를 모니터링하기 위해 체스트 스트랩을 또한 착용하고 있을 수 있다. 산소, pH 및/또는 유산염 센서로부터의 데이터는 혈액 맥파, 혈액량 분율, 미세 혈관 포화, 심박수를 나타내는 전기 신호 등을 나타내는 데이터와 결합될 수 있다. 데이터의 조합은 생리학적 또는 해부학적 구조 치료(예를 들어, 수술 플랩 재구성, 사지 재부착, 장기 이식 또는 심혈관 수술)에 대한 반응을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 데이터의 조합은 외상, 출혈 또는 REBOA로부터의 회복을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 국소 조직 생리학의 변화들은 치료에 대한 국소 조직 반응(또는 비-반응)의 지표일 수 있다. 전신 심혈관 출력의 변화들은 치료에 대한 전신 반응의 점검 역할을 할 수 있다. 둘 사이의 단절은 국소적 관류 제한을 식별하는 역할을 할 수 있다. 이러한 정보는 수술 동안 개입을 안내하기 위해 사용되거나, 수술 후 잠재적인 후속 개입들을 알리기 위해 사용될 수 있다.
예 9
패혈증 진단
산소, pH 및/또는 유산염 센서들이 사용자에게 이식될 수 있다. 사용자는 심박수, 호흡률, 체온 및/또는 혈압 모니터를 또한 착용하고 있을 수 있다. 심박수, 호흡률, 체온 및/또는 혈압 모니터로부터의 데이터와 결합된 산소, pH 및/또는 유산염 센서들로부터의 데이터의 조합은 패혈증 및 쇼크를 나타내거나 예측하기 위해 사용될 수 있다. 이 데이터는 특정 치료가 환자를 돕고 있는지를 나타내는 적색 플래그를 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 병원 또는 군사 환경에서 사용될 수 있다.
예 10
장내 다이어트 및 산소
산소 센서들은 섭취될 수 있으며, 장내 산소공급에 관한 데이터 스트림을 제공할 수 있다. 이것은 장 운동의 빈도, 복용한 약물, 및/또는 기타 전신 건강 모니터(예를 들어, 심박수, 혈압)와 같은 데이터와 결합될 수 있다.
예 11
뇌 외상/뇌 손상
두개골 외부 또는 내부에 이식될 수 있는 산소 센서들은 심박수, 국소적 혈액 관류(예를 들어, 레이저 도플러) 및/또는 혈압과 같은 다른 파라미터들과 함께 사용될 수 있다. 이 모니터들은 열악한 산소공급 및 개입의 필요성을 예측하거나 진단하는 것을 도울 수 있다.
예 12
섬 세포 생존력( Islet cell viability )
산소 센서들이 사용자의 면역차단 백들(immunoisolation bags)에 이식될 수 있다. 사용자는 유량 모니터를 또한 착용하고 있을 수 있다. 유량 모니터로부터의 데이터와 결합된 산소 센서로부터의 데이터는 섬 세포들의 생존력을 평가하기 위해 사용될 수 있다.
예 13
알레르기 반응/ 아나필락시스의 진단
산소, 유산염, 포도당, 이산화탄소 및/또는 pH 센서들이 사용자에게 이식될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 혈압 및/또는 호흡 수를 모니터링하는 외부 모니터를 또한 착용하고 있을 수 있다. 센서로부터의 분석물 데이터와 외부 모니터로부터의 데이터의 조합은 아나필락시스 반응의 진행/중증도를 평가하기 위한 객관적인 척도를 제공할 수 있다. 예를 들어, 피망, 파프리카 또는 바나나와 같은 음식에 대한 라텍스-과일 알레르기를 갖는 개인은 소량의 알레르기 항원에 지속적으로 노출될 수 있으며, 의학적 도움을 구하거나 코르티코스테로이드 및/또는 항히스타민제 형태의 치료를 받을 시기에 관하여, 노출의 중증도에 대한 결정을 내려야 한다. 이러한 전제 조건을 갖는 개인들에 대해, 조직 분석물들의 지속적인 측정은 반응의 개시 및 진행 동안 항상성 상실에 대한 통찰을 제공할 수 있다. 이 정보는 알레르기 발작을 경험한 사람에게 제공되어 의사 결정을 돕거나, 파트너 또는 간병인에게 제공되어 공유 의사 결정을 도울 수 있다.
예 14
운동 생리학 모니터링
산소, 유산염, 포도당, 이산화탄소 및/또는 pH 센서들이 사용자에게 이식될 수 있다. 사용자는 (예를 들어, 하나 이상의 IMU의) 이동을 추적하고 전체 움직임 및 활동 강도에 대한 정량적 평가를 제공하는 외부 모니터를 또한 착용하고 있을 수 있다. 모니터는 생체 측정, 예를 들어 심박수, 심박수 변동성, 호흡률, 국소적 혈액 관류 등을 추적할 수 있다. 예를 들어, 표준 웨어러블로부터의 데이터와 결합된 유산염 센서들(및 잠재적으로 다른 센서들)로부터의 데이터는 국소적 근육 피트니스의 객관적인 실시간 척도를 제공하고/하거나 운동 활동들의 최적의 스케줄링을 알리기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 모니터로부터의 데이터와 결합된 산소 센서들로부터의 데이터는 훈련 체제에 대한 통찰을 제공하기 위해 사용될 수 있고(유산소 운동 대 무산소 운동), 예컨대 강도/실행 레벨을 안내하기 위해 사용자에게 건강 관련 피드백을 제공하는 데 사용될 수 있다.
예 15
스트레스 레벨의 모니터링 ; 심신 개입의 생리학적 모니터링
산소, 유산염, 포도당, 이산화탄소 및/또는 pH 센서들이 사용자에게 이식될 수 있다. 사용자는 또한 예를 들어 호흡률, 전기 피부 반응, 심박수 등을 측정하기 위해 광학 신호들, 전기 피부 전도도, ECG를 샘플링하는 외부 모니터를 착용하고 있을 수 있다. 외부 모니터로부터의 데이터와 결합된 산소, 유산염, 포도당, 이산화탄소 및/또는 pH 센서들로부터의 데이터의 조합은 스트레스 레벨들을 모니터링하는 데에 사용될 수 있다. 사용자는 이러한 정보를 사용하여 마음 챙김(mindfulness) 및/또는 명상치료, 또는 생리적 스트레스 척도에 대한 개입의 효과를 추적할 수 있다. 외부 모니터로부터의 데이터는 조직 분석물과 결합되어 심신 개입과 함께/심신 개입 없이 생리학적 변화들의 규모 및 유지를 평가할 수 있다. 조직 산소의 푸리에 분석은 스트레스 반응의 척도로서 혈관 경련/이동에 대한 통찰을 제공할 수 있다. 결합된 센서 및 모니터 데이터는 호흡 수와 심박수 사이의 동기화(예를 들어, 호흡 동성 부정맥(respiratory sinus arrhythmia))를 모니터링하기 위한 실시간의 객관적인 척도를 제공할 수 있다. 이러한 척도는 제어된 호흡 등을 통해 불안 또는 스트레스 반응을 완화하려는 사용자에게 피드백을 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 시스템으로서,
    사용자의 조직 내의 산소 농도에 연관된 신호를 생성하도록 구성되는 이식가능한 센서(implantable sensor);
    상기 사용자의 피부 표면에 배치되고, 상기 이식가능한 센서에 의해 생성되는 신호를 검출하고, 산소 농도를 계산하도록 구성되는 판독기;
    상기 사용자의 조건 또는 사용자 환경의 조건 중 적어도 하나에 연관된 신호를 생성하도록 구성되는 모니터; 및
    상기 모니터 및 상기 판독기에 통신가능하게 결합되는 분석기 - 상기 분석기는 상기 산소 농도, 및 상기 사용자 또는 상기 사용자 환경의 조건 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자에게 건강 관련 피드백을 제공하도록 구성됨 -
    를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모니터는 고도 및 활동 레벨에 연관된 신호를 생성하도록 구성되는 적어도 하나의 모니터이고;
    상기 분석기는 상기 산소 농도, 상기 고도 및 상기 활동 레벨에 기초하여 상기 사용자에게 운동 관련 피드백(exertion-related feedback)을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모니터는 상기 사용자의 호흡률에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 분석기는 상기 산소 농도 및 상기 호흡률에 기초하여 상기 사용자에게 호흡 곤란 관련 피드백(respiratory-distress related feedback)을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상처 부위에서의 국소적 산소 농도에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 모니터는 체온에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 분석기는 상기 상처 부위에서의 국소적 산소 농도 및 상기 체온에 기초하여 상처 치유에 대한 피드백을 상기 사용자에게 제공하도록 구성되는, 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이식가능한 센서는 상기 사용자의 두개골 내부에 이식되도록 구성되는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이식가능한 센서는 상기 사용자의 장(gut) 내에 이식되도록 구성되는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 건강 관련 피드백은 운동 관련 피드백인, 시스템.
  8. 시스템으로서,
    사용자의 조직 내의 분석물의 농도에 연관된 신호를 생성하도록 구성되는 이식가능한 센서;
    상기 사용자의 조건에 연관된 신호를 생성하도록 구성되는 모니터; 및
    상기 사용자의 피부 표면에 배치되도록 구성되는 판독기
    를 포함하고, 상기 판독기는:
    상기 이식가능한 센서에 의해 생성된 상기 신호를 검출하고,
    상기 분석물의 농도를 계산하고,
    상기 모니터로부터 상기 신호를 수신하고,
    상기 분석물의 농도 및 상기 사용자의 조건에 기초하여 상기 사용자에게 건강 관련 피드백을 제공하도록
    구성되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상기 사용자의 조직 내의 산소 농도 및 상기 사용자의 조직 내의 이산화탄소 농도를 측정하도록 구성되는 적어도 하나의 이식가능한 센서이고;
    상기 적어도 하나의 이식가능한 센서는 상기 산소 농도에 연관된 제1 광학 신호를 방출하도록 구성되고;
    상기 적어도 하나의 이식가능한 센서는 상기 이산화탄소 농도에 연관된 제2 광학 신호를 방출하도록 구성되고;
    상기 모니터는 상기 사용자의 활동 레벨에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 판독기는 상기 제1 광학 신호 및 상기 제2 광학 신호를 수신하고 상기 산소 농도 및 상기 이산화탄소 농도를 계산하기 위해 상기 적어도 하나의 이식가능한 센서 위의 상기 사용자의 피부 표면 상에 위치되도록 구성되는 적어도 하나의 판독기이고;
    상기 판독기는 상기 산소 농도, 상기 이산화탄소 농도 및 상기 활동 레벨에 기초하여 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)에 연관된 피드백을 상기 사용자에게 제공하도록 구성되는, 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상기 사용자의 조직 내의 산소 농도 및 상기 사용자의 조직 내의 이산화탄소 농도를 측정하도록 구성되는 적어도 하나의 이식가능한 센서이고;
    상기 적어도 하나의 이식가능한 센서는 상기 산소 농도에 연관된 제1 광학 신호를 방출하도록 구성되고;
    상기 적어도 하나의 이식가능한 센서는 상기 이산화탄소 농도에 연관된 제2 광학 신호를 방출하도록 구성되고;
    상기 모니터는 상기 사용자의 활동 레벨에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 판독기는 상기 제1 광학 신호 및 상기 제2 광학 신호를 수신하고 상기 산소 농도 및 상기 이산화탄소 농도를 계산하기 위해 상기 적어도 하나의 이식가능한 센서 위의 상기 사용자의 피부 표면 상에 위치되도록 구성되는 적어도 하나의 판독기이고;
    상기 판독기는 원격 모니터링 디바이스에 신호를 송신하여, 상기 원격 모니터링 디바이스가 상기 산소 농도, 상기 이산화탄소 농도 및 상기 활동 레벨에 기초하여 상기 사용자의 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)에 관련된 정보를 간병인에게 제공할 수 있게 하도록 구성되는 통신 모듈을 포함하는, 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상기 사용자의 조직 내의 포도당 농도 및 상기 조직의 pH를 측정하도록 구성되는 적어도 하나의 이식가능한 센서이고;
    상기 적어도 하나의 이식가능한 센서는 상기 포도당 농도에 연관된 제1 광학 신호를 방출하도록 구성되고;
    상기 적어도 하나의 이식가능한 센서는 상기 pH에 연관된 제2 광학 신호를 방출하도록 구성되고;
    상기 모니터는 상기 사용자의 활동 레벨에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 판독기는 상기 제1 광학 신호 및 상기 제2 광학 신호를 수신하고, 상기 포도당 농도 및 상기 pH를 계산하기 위해, 상기 적어도 하나의 이식가능한 센서 위의 상기 사용자의 피부 표면 상에 위치되도록 구성되는 적어도 하나의 판독기이고;
    상기 판독기는 상기 포도당 농도, 상기 pH 및 상기 활동 레벨에 기초하여 혈당 벤트들(glycemic vents)에 연관된 피드백을 상기 사용자에게 제공하도록 구성되는, 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상기 사용자의 조직 내의 포도당 농도 및 상기 조직의 pH를 측정하도록 구성되는 적어도 하나의 이식가능한 센서이고;
    상기 적어도 하나의 이식가능한 센서는 상기 포도당 농도에 연관된 제1 광학 신호를 방출하도록 구성되고;
    상기 적어도 하나의 이식가능한 센서는 상기 pH에 연관된 제2 광학 신호를 방출하도록 구성되고;
    상기 모니터는 상기 사용자의 위치에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 판독기는 상기 제1 광학 신호 및 상기 제2 광학 신호를 수신하고, 상기 포도당 농도 및 상기 pH를 계산하기 위해, 상기 적어도 하나의 이식가능한 센서 위의 상기 사용자의 피부 표면 상에 위치되도록 구성되는 적어도 하나의 판독기이고;
    상기 판독기는 상기 사용자의 상기 포도당 농도, 상기 pH 및 상기 위치에 기초하여 혈당 벤트들에 연관된 피드백을 상기 사용자에게 제공하도록 구성되는, 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상처 부위에서의 분석물의 국소적 농도에 연관된 신호를 생성하도록 구성되며;
    상기 판독기는 상기 분석물의 국소적 농도에 기초하여 상처 치유 피드백을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상처 부위에서의 pH 또는 유산염 중 적어도 하나의 국소적 농도에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 모니터는 체온에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 판독기는 pH 또는 유산염 및 체온 중 적어도 하나의 국소적 농도에 기초하여 감염 또는 상처 치유 피드백 중 적어도 하나를 제공하도록 구성되는, 시스템.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상처 부위에서의 상기 분석물의 국소적 농도에 연관된 신호를 생성하도록 구성되며;
    상기 모니터는 혈액 맥파(blood pulse wave), 혈액량 분율(blood volume fraction) 또는 미세 혈관 포화 중 적어도 하나에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 판독기는 상기 상처 부위에 연관된 구조적 테라피 반응 피드백을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  16. 시스템으로서,
    사용자의 조직 내의 국소적 산소 농도에 연관된 신호를 생성하도록 구성되는 이식가능한 센서;
    상기 사용자의 조건 또는 상기 사용자 환경의 조건 중 적어도 하나에 연관된 신호를 생성하도록 구성되는 모니터; 및
    상기 국소적 산소 농도, 및 상기 사용자의 조건 또는 상기 사용자 환경의 조건 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자에게 건강 관련 피드백을 제공하도록 구성되는 분석기
    를 포함하는, 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상기 국소적 산소 농도가 하지(lower extremity)의 산소 농도이도록 상기 하지의 조직 내에 배치되도록 구성되고;
    상기 모니터는 상기 사용자의 상기 하지의 위치에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 분석기는 상기 하지의 위치에 기초하여 상기 사용자가 누운 자세와 서 있는 자세 사이에서 움직일 때를 결정하도록 구성되고;
    상기 분석기는 환자가 누운 자세와 서 있는 자세 사이에서 움직일 때 상기 하지에서의 산소 농도의 변화율로 구성되고;
    상기 분석기는 상기 환자가 누운 자세와 서 있는 자세 사이에서 움직일 때 상기 하지에서의 산소 농도의 변화율에 기초하여 상기 사용자에게 순환 관련 피드백을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상처 부위에 이식되도록 구성되고;
    상기 분석기는 상기 상처 부위에서의 국소적 산소 농도에 기초하여 상기 사용자에게 상처 치유 피드백을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 모니터는 상기 사용자의 심박수에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 분석기는 상기 국소적 산소 농도 및 상기 사용자의 심박수에 따라 의료 시술 동안 마취 피드백을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 이식가능한 센서는 상처 부위에 이식되도록 구성되고;
    상기 모니터는 전신 심혈관 출력에 연관된 신호를 생성하도록 구성되고;
    상기 분석기는 상기 전신 심혈관 출력으로부터 분기되는 상기 상처 부위에서의 국소적 산소 농도에 기초하여 비정형 국소 관류(atypical local perfusion)를 식별하도록 구성되는, 시스템.
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