RU2725294C1 - Personalized system for generating recommendations to user in realizing healthy lifestyle - Google Patents
Personalized system for generating recommendations to user in realizing healthy lifestyle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725294C1 RU2725294C1 RU2019126678A RU2019126678A RU2725294C1 RU 2725294 C1 RU2725294 C1 RU 2725294C1 RU 2019126678 A RU2019126678 A RU 2019126678A RU 2019126678 A RU2019126678 A RU 2019126678A RU 2725294 C1 RU2725294 C1 RU 2725294C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- user
- recommendations
- physical activity
- photoplethysmogram
- health
- Prior art date
Links
- 230000037081 physical activity Effects 0.000 claims abstract description 52
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims abstract description 50
- 235000006694 eating habits Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 21
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 21
- 230000006399 behavior Effects 0.000 claims abstract description 20
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 235000008242 dietary patterns Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 48
- 235000012631 food intake Nutrition 0.000 claims description 26
- 230000003862 health status Effects 0.000 claims description 23
- 235000005686 eating Nutrition 0.000 claims description 21
- 230000037406 food intake Effects 0.000 claims description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 19
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 230000003860 sleep quality Effects 0.000 claims description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000007958 sleep Effects 0.000 abstract description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 2
- 230000037023 motor activity Effects 0.000 abstract 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 11
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 8
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 8
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 6
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 6
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 4
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 4
- 238000013186 photoplethysmography Methods 0.000 description 4
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 3
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 3
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 3
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 description 3
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 3
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 2
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001020 rhythmical effect Effects 0.000 description 2
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 2
- 230000004218 vascular function Effects 0.000 description 2
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 2
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 208000001145 Metabolic Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010027940 Mood altered Diseases 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 208000034189 Sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 201000000690 abdominal obesity-metabolic syndrome Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 210000002565 arteriole Anatomy 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002567 autonomic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000036996 cardiovascular health Effects 0.000 description 1
- 206010008118 cerebral infarction Diseases 0.000 description 1
- 208000026106 cerebrovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 208000020832 chronic kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000004217 heart function Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 210000001147 pulmonary artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000004088 pulmonary circulation Effects 0.000 description 1
- 238000007637 random forest analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- 230000003716 rejuvenation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004622 sleep time Effects 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000006438 vascular health Effects 0.000 description 1
- 230000006442 vascular tone Effects 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
- A61B5/02416—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H10/00—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
- G16H10/60—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for patient-specific data, e.g. for electronic patient records
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Economics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Marketing (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Physiology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к общему мониторингу состояния здоровья, в частности к способам и устройствам для персональных рекомендаций пользователю в реализации здорового образа жизни, к способам измерения активности потребления и способам оценки здоровья сосудистой системы.The invention relates to general monitoring of the state of health, in particular to methods and devices for personal recommendations to the user in implementing a healthy lifestyle, to methods for measuring consumption activity and methods for assessing the health of the vascular system.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Понятие здоровый образ жизни включает в себя целый комплекс составляющих компонентов. Это не просто диета или занятия спортом, это стиль жизни, направленный на омоложение и оздоровление всего организма, отказ от вредных привычек, создание режима дня, в котором есть место для полноценного отдыха, продуктивной работы и физической активности. The concept of a healthy lifestyle includes a whole range of components. This is not just a diet or sports, it is a lifestyle aimed at rejuvenating and healing the whole body, giving up bad habits, creating a daily regimen in which there is a place for good rest, productive work and physical activity.
Данные многочисленных исследований показывают, что здоровье человека в любом возрасте более чем на 50% зависит от образа жизни. Специалисты выделяют множество его преимуществ, отвечающих на вопрос, чем полезен здоровый образ жизни. Это достижение активного долголетия, снижение риска развития хронических заболеваний, избавление от плохого настроения, депрессий и стрессов, обретение желаемой фигуры.Data from numerous studies show that human health at any age is more than 50% dependent on lifestyle. Experts highlight many of its advantages, answering the question of how healthy is healthy. This is the achievement of active longevity, reducing the risk of developing chronic diseases, getting rid of bad mood, depression and stress, gaining the desired figure.
Потребности рынка: оценка состояния здоровья и питания для контроля качества жизни.Market needs: health and nutrition assessment to monitor quality of life.
У пользователя есть смарт часы и смартфон. Ему надо дать рекомендации по улучшению его состояния здоровья, следить за соблюдением рекомендаций и, если нужно, корректировать и периодически отслеживать динамику изменения состояния здоровья.The user has a smart watch and a smartphone. He needs to give recommendations to improve his health status, monitor compliance with the recommendations and, if necessary, adjust and periodically monitor the dynamics of changes in health status.
Известно, что оценка состояния здоровья может осуществляться, в том числе, на основе данных акселерометра/гироскопа датчика фотоплетизмограммы (ФПГ, PPG) с пользовательских устройств (US 20170249445; US 9402597).It is known that health assessment can be carried out, inter alia, based on the data of the accelerometer / gyroscope of the photoplethysmogram sensor (PPG) from user devices (US 20170249445; US 9402597).
Одним из способов оценки состояния здоровья является оценка состояния здоровья по состоянию сердечно–сосудистой системы на основе фотоплетизмографии (ФПГ или PPG – анализ).One of the methods for assessing health status is to assess the health status of the cardiovascular system based on photoplethysmography (PPG or PPG analysis).
От состояния кровеносных сосудов во многом зависит то, насколько долго и активно будет жить человек. Большинство серьезных осложнений возникает именно из–за проблем с сосудами, и наоборот – многие заболевания влияют на их состояние. Фотоплетизмография – метод регистрации параметров кровотока с использованием источника излучения ближнего инфракрасного или видимого диапазона длин волн и фотоприемного устройства. Чем больше в данный момент объем крови в ткани, тем больше излучения поглощается, тем, следовательно, меньше излучения попадает на фотоприемное устройство.The state of the blood vessels largely determines how long and actively a person will live. Most serious complications arise precisely because of problems with the vessels, and vice versa - many diseases affect their condition. Photoplethysmography is a method of recording blood flow parameters using a near-infrared or visible wavelength radiation source and a photodetector. The greater the volume of blood in a tissue at a given moment, the more radiation is absorbed, and, therefore, less radiation gets on a photodetector.
Оптические датчики фотоплетизмограммы устанавливаются как в смарт часах, так и в смартфонах. Основной реализацией предлагаемого изобретения рассматривается смартфон, поскольку такой датчик смартфона позволяет получить более качественный сигнал с пальца. В смарт часах сигнал снимается с запястья.Optical photoplethysmogram sensors are installed in both smart watches and smartphones. The main implementation of the invention is considered a smartphone, since such a smartphone sensor allows you to get a better signal from your finger. In a smart watch, the signal is removed from the wrist.
Движение крови в сосудах обусловлено работой сердца. Фотоплетизмография позволяет измерять объемный пульс крови, вызванный периодическим изменением объема крови при каждом ударе сердца, частоту сердцебиения и вариабельность сердечного ритма. При сокращении миокарда желудочков кровь под давлением попадает из сердца в аорту и легочную артерию. Ритмические сокращения миокарда образуют ритмические расширения сосудистой стенки (пульс), которые под действием распространения волн давления от начальной части аорты к артериолам и капиллярам приводят к появлению пульсовых волн. The movement of blood in the vessels is due to the work of the heart. Photoplethysmography allows you to measure the volumetric blood pulse caused by a periodic change in blood volume with each heart beat, heart rate and heart rate variability. When the ventricular myocardium contracts, blood under pressure enters from the heart into the aorta and pulmonary artery. The rhythmic contractions of the myocardium form the rhythmic expansion of the vascular wall (pulse), which under the influence of the propagation of pressure waves from the initial part of the aorta to the arterioles and capillaries leads to the appearance of pulse waves.
Контур объемной пульсовой волны (фиг. 2а) формируется в результате взаимодействия между левым желудочком и сосудами большого круга кровообращения. Пальцевая фотоплетизмограмма отражает слияние двух объемных пульсовых волн (зубцов). Первый зубец образуется за счет систолической, прямой волны, формируемой потоком крови в систолу, передающимся напрямую от левого желудочка к пальцам верхних конечностей (анакротическая фаза). Второй зубец образуется за счет отраженной волны, которая возникает из–за отражения потока крови (от периферии к сердцу), передающегося по аорте и крупным магистральным артериям к нижним конечностям, и направляющегося обратно в восходящий отдел аорты и далее к пальцам верхних конечностей (дикротическая фаза). Скорость распространения пульсовой волны по сосудам не зависит от скорости течения крови, а определяется диаметром сосуда, толщиной его стенки и эластичностью сосуда, а также плотностью крови. Поэтому фотоплетизмография помогает выявить признаки сужения (стеноза) и склероза оценить сосудистый тонус и работу сердца.The contour of a volume pulse wave (Fig. 2a) is formed as a result of the interaction between the left ventricle and the vessels of the pulmonary circulation. Finger photoplethysmogram reflects the merger of two volume pulse waves (teeth). The first tooth is formed due to a systolic, direct wave, formed by the flow of blood into the systole, transmitted directly from the left ventricle to the fingers of the upper extremities (anacrotic phase). The second tooth is formed due to the reflected wave, which occurs due to the reflection of the blood flow (from the periphery to the heart), transmitted through the aorta and large major arteries to the lower extremities, and sent back to the ascending aorta and further to the fingers of the upper extremities (dicrotic phase ) The speed of propagation of the pulse wave through the vessels does not depend on the speed of the blood flow, but is determined by the diameter of the vessel, its wall thickness and the elasticity of the vessel, as well as the density of the blood. Therefore, photoplethysmography helps to identify signs of narrowing (stenosis) and sclerosis to evaluate vascular tone and heart function.
Считается, что частота и длительность пульсовой волны зависит от работы сердечной мышцы, а величина и форма пиков фотоплетизмограммы зависит от состояния сосудистой стенки. На фиг. 2a, показана фотоплетизмограмма сосуда здорового человека, на фиг. 2b – человека, пораженного атеросклерозом, что отражается на форме сигнала фотоплетизмограммы. У здорового человека пульсовая волна имеет достаточно крутой подъем и относительно высокую отраженную волну. Сужение артерий приводит к сглаживанию подъема, удлинению дикротической фазы и уменьшению высоты отраженной волны. При значительном сужении сосудистого просвета отраженной волны может не быть вовсе.It is believed that the frequency and duration of the pulse wave depends on the work of the heart muscle, and the magnitude and shape of the peaks of the photoplethysmogram depends on the state of the vascular wall. In FIG. 2a, a photoplethysmogram of a vessel of a healthy person is shown; FIG. 2b - a person affected by atherosclerosis, which is reflected in the waveform of the photoplethysmogram. In a healthy person, the pulse wave has a rather steep rise and a relatively high reflected wave. The narrowing of the arteries leads to a smoothing of the rise, lengthening of the dicrotic phase and a decrease in the height of the reflected wave. With a significant narrowing of the vascular lumen of the reflected wave may not be at all.
Факторы, увеличивающие жесткость сосудов, приводящие к изменению формы кривой фотоплетизмограммы – это возраст, артериосклеротические заболевания, инфаркт головного мозга, заболевания коронарных артерий, хронические заболевания почек, сахарный диабет, гипертензия, метаболический синдром и другие.Factors that increase vascular stiffness leading to a change in the shape of the photoplethysmogram curve are age, arteriosclerotic diseases, cerebral infarction, coronary artery disease, chronic kidney disease, diabetes, hypertension, metabolic syndrome and others.
У здорового человека форма кривой фотоплетизмограммы должна соответствовать его возрасту. Отклонения свидетельствуют о наличии проблем со здоровьем. Таким образом по форме сигнала фотоплетизмограммы можно оценивать состояние сердечно–сосудистой системы и оценивать сосудистый возраст. Он может отличаться от реального возраста, и соответственно, можно судить о состоянии здоровья.In a healthy person, the shape of the photoplethysmogram curve should correspond to his age. Deviations indicate a health problem. Thus, according to the waveform of the photoplethysmogram, it is possible to assess the state of the cardiovascular system and evaluate the vascular age. It may differ from real age, and accordingly, one can judge the state of health.
Другим способом является оценка состояния здоровья путем детектирования привычек питания. Основным источником данных в этом случае являются акселерометр и гироскоп, входящие в инерциальные измерительные модули (IMU), встраиваемые в смарт часы, т.е. сенсоры, которые детектируют ускорения смарт часов вдоль трех осей и скорости вращения вокруг этих осей.Another way is to evaluate your health by detecting eating habits. The main data source in this case is the accelerometer and gyroscope, which are part of inertial measuring modules (IMUs), which are built into a smart watch, i.e. sensors that detect the acceleration of a smart watch along three axes and the speed of rotation around these axes.
Сигналы акселерометра и гироскопа выглядят по–разному при выполнении пользователем различных действий, таких, как ходьба, работа на клавиатуре, прием пищи и др. и могут быть определены. При этом движения, связанные с приемами пищи, хорошо определяются с помощью смарт часов, надетых на доминантную руку (правую для правши, левую для левши) и хуже, в случае если смарт часы надеты на недоминантную руку.The signals of the accelerometer and gyroscope look different when the user performs various actions, such as walking, working on the keyboard, eating, etc., and can be determined. At the same time, movements associated with meals are well defined using a smart watch worn on the dominant hand (right-handed, left-handed) and worse if the smart watch is worn on a non-dominant hand.
На рынке широко представлены мобильные приложения для мониторинга здоровья пользователя, например, Samsung Health, Apple Activity, они отслеживают: уровень активности, частоту сердцебиения, сигнал фотоплетизмограммы, уровень стресса, питание, сон, физические упражнения, но требуют от пользователя ручного ввода многих параметров (например, времени приема пищи), при этом наблюдается низкая точность ввода данных, т.к. зависит от памяти и честности пользователя. Из этого можно заключить, что объективный мониторинг динамики состояния здоровья не обеспечивается. При этом отсутствуют решения для определения состояния здоровья по сигналам фотоплетизмограммы. Таким образом, не существует объективного метода оценки состояния здоровья пользователей с использованием электронных устройств, доступных на рынке.Mobile applications for monitoring user health are widely represented on the market, for example, Samsung Health, Apple Activity, they track: activity level, heart rate, photoplethysmogram signal, stress level, nutrition, sleep, exercise, but require the user to manually enter many parameters ( for example, meal time), while there is a low accuracy of data entry, because Depends on the memory and honesty of the user. From this we can conclude that objective monitoring of the dynamics of the state of health is not provided. However, there are no solutions for determining the state of health by the signals of the photoplethysmogram. Thus, there is no objective method for assessing the health status of users using electronic devices available on the market.
В патенте US 9402597 (опубликован 02.08.2016) раскрыт способ оценки здоровья сосудов. Способ обработки данных содержит прием от портативного физиологического измерительного устройства, сконфигурированного для временного прикрепления к телу человека, данных, представляющих одну или несколько физиологических метрик или параметров тела; прием от одного или нескольких доплеровских ультразвуковых сосудистых датчиков, сконфигурированных для временного прикрепления к местам периферических артерий тела, и портативного доплеровского ультразвукового устройства измерения сосудистого сигнала, соединенного с доплеровскими ультразвуковыми сосудистыми датчиками, информации о сосудистой функции для организма; определение данных о состоянии здоровья, указывающих одно или более состояний здоровья пациента, на основе анализа и корреляции информации о сосудистой функции и физиологических показателей пациента; создание и предоставление выходных записей с указанием одного или нескольких из: рекомендаций относительно действий, которые отдельный человек или поставщик медицинских услуг должны предпринять в ответ на рекомендации или параметры; или один или несколько отчетов, анимаций или рисунков. US patent 9402597 (published 02.08.2016) discloses a method for evaluating vascular health. The data processing method comprises receiving from a portable physiological measuring device configured to temporarily attach to the human body data representing one or more physiological metrics or body parameters; receiving from one or more Doppler ultrasonic vascular sensors configured to temporarily attach to the places of the peripheral arteries of the body, and a portable Doppler ultrasonic device for measuring a vascular signal connected to Doppler ultrasonic vascular sensors, information about the vascular function for the body; determining health data indicating one or more patient health conditions based on an analysis and correlation of vascular function information and physiological parameters of the patient; creation and provision of output records indicating one or more of: recommendations regarding actions that an individual or health care provider should take in response to recommendations or parameters; or one or more reports, animations, or drawings.
Способ выполняется одним или несколькими вычислительными мобильными устройствами при этом врач участвует в оценке. Пациент должен постоянно вручную вводить информацию. Врач следит за полученными данными и постоянно корректирует, необходимо постоянно следить, есть ли изменения. Устройство предназначено для пациентов, находящихся в клинике, не рассчитано на широкого потребителя, поскольку не может одновременно осуществлять мониторинг привычек питания и оценку состояния здоровья с соответствующими рекомендациями и корректировкой рекомендаций.The method is performed by one or more computing mobile devices, while the doctor is involved in the evaluation. The patient must constantly manually enter information. The doctor monitors the received data and constantly corrects, it is necessary to constantly monitor whether there are changes. The device is intended for patients in the clinic, it is not designed for the general consumer, since it cannot simultaneously monitor eating habits and evaluate the state of health with relevant recommendations and adjusting recommendations.
В заявке US 20170249445 (опубликована 31.08.2017) раскрыта система мониторинга потребления пищи. Система содержит: носимый корпус, выполненный с возможностью съемного крепления на пользователе; биосенсор, поддерживаемый носимым корпусом для размещения рядом с кровеносным сосудом; биосенсор, сконфигурированный для сбора данных профиля импульса; устройство вывода; и схему обработки, соединенную с биосенсором и выходным устройством. Схема обработки сконфигурирована для: приема данных профиля импульса от биосенсора; вычисления питательной ценности потребления из полученных данных профиля импульса; и управления устройством вывода для вывода значения потребления пищи.In the application US 20170249445 (published on 08/31/2017) a food monitoring system is disclosed. The system comprises: a wearable housing configured to be removably mounted on a user; a biosensor supported by a wearable housing for placement near a blood vessel; a biosensor configured to collect pulse profile data; output device; and a processing circuit connected to the biosensor and the output device. The processing circuit is configured to: receive pulse profile data from a biosensor; calculating the nutritional value of consumption from the obtained pulse profile data; and controlling an output device for outputting a food intake value.
Оценку потребления пищи проводят по фотоплетизмограмме. Рекомендательной системы нет. Раскрыт алгоритм оценки, когда человек поел или нет. Идет привязка к Ккал. Съел 400 грамм, предсказали 700 ккал.Assessment of food consumption is carried out according to photoplethysmogram. No recommendation system. An evaluation algorithm is disclosed when a person has eaten or not. There is a binding to Kcal. Ate 400 grams, predicted 700 kcal.
Система не обеспечивает одновременный мониторинг привычек питания и оценку состояния здоровья с соответствующими рекомендациями и корректировкой рекомендаций.The system does not provide simultaneous monitoring of eating habits and assessment of health status with relevant recommendations and adjustment of recommendations.
В заявке US 2017340219 (опубликована 30.11.2017) раскрыты смарт часы и интерфейс человек–компьютер для мониторинга потребления пищи. Согласно способу, неинвазивно измеряют время прохождения импульса и рассчитывают значение артериального давления, используя время прохождения импульса. Устройство для ношения на запястье включает в себя наручное удлиненное кольцо, по меньшей мере, четыре электрода ЭКГ или ICG, соединенные с наручным устройством для обнаружения желудочкового выброса сердца, датчик фотоплетизмограммы (PPG), связанный с носимым на запястье устройством для обнаружения прихода импульса давления крови на запястье пользователя, и контроллер, сконфигурированный для вычисления времени прохождения импульса (PPG) для импульса давления крови. Контроллер рассчитывает одно или несколько значений артериального давления для пользователя на основе PPG.In the application US 2017340219 (published on November 30, 2017), a smart watch and a human-computer interface for monitoring food consumption are disclosed. According to the method, the pulse transit time is non-invasively measured and the blood pressure value is calculated using the pulse transit time. The wrist device includes an elongated wrist ring, at least four ECG or ICG electrodes connected to a wrist device for detecting ventricular ejection of the heart, a photoplethysmogram sensor (PPG) associated with a wrist device for detecting the arrival of a blood pressure pulse on the user's wrist, and a controller configured to calculate pulse transit time (PPG) for the blood pressure pulse. The controller calculates one or more blood pressure values for the user based on the PPG.
Изобретение раскрывает множество датчиков в часах, которые на текущий момент отсутствуют на рынке. Не раскрыто также, какие параметры эти датчики измеряют. Не раскрыто, каким именно образом оценивают питание по сигналам этих сенсоров, нет практической реализации. Система не выдает рекомендаций по физической активности, питанию и сну. Не реализована система самоконтроля и коррекции. Система не обеспечивает автоматический мониторинг приема пищи.The invention discloses many sensors in watches that are currently not available on the market. It is also not disclosed what parameters these sensors measure. It is not disclosed how exactly the power is evaluated by the signals of these sensors; there is no practical implementation. The system does not give recommendations on physical activity, nutrition and sleep. Not implemented a system of self-control and correction. The system does not provide automatic monitoring of food intake.
Система не обеспечивает одновременный мониторинг привычек питания и оценку состояния здоровья с соответствующими рекомендациями и корректировкой рекомендаций.The system does not provide simultaneous monitoring of eating habits and assessment of health status with relevant recommendations and adjustment of recommendations.
В патенте US 7953613 (опубликован 03.07.2008) раскрыта система поддержания здоровья для всесторонней оценки состояния здоровья, выявления нарушений, мониторинга состояния здоровья, определения характера и тенденций состояния здоровья, разработки стратегии здоровья и архивирования истории здоровья. Система поддержания работоспособности содержит абонентский сегмент и системный сегмент, коммуникативно связанные. Сегмент абонента получает персональные данные и данные о здоровье абонента по меньшей мере от одного абонента, анализируя данные; выявляет конкретные нарушения здоровья; предписывает по меньшей мере один предназначенный для улучшения здоровья абонента продукт, инструктирует абонента о реализации предписанного продукта, собирает и сохраняет данные истории здоровья абонента, включая аномалии и предписанные продукты для здоровья, и выполняет мониторинг состояния здоровья абонента. Сегмент абонента получает данные абонента из сегмента абонента, хранит и поддерживает данные, облегчает поиск данных абонентом и медицинским персоналом скорой помощи, анализирует закономерности и тенденции абонента, разрабатывает новые продукты для здоровья и модифицирует существующие продукты для здоровья, а также осуществляет мониторинг эффективность продуктов для здоровья.US Pat. No. 7953613 (published July 3, 2008) discloses a health maintenance system for comprehensively assessing health status, identifying irregularities, monitoring health status, determining the nature and trends of health status, developing a health strategy, and archiving a health history. The health maintenance system comprises a subscriber segment and a system segment communicatively connected. A subscriber segment receives personal data and subscriber health data from at least one subscriber by analyzing the data; identifies specific health problems; prescribes at least one product intended to improve the health of the subscriber, instructs the subscriber to implement the prescribed product, collects and stores subscriber health history data, including anomalies and prescribed health products, and monitors the subscriber's health. The subscriber segment receives subscriber data from the subscriber segment, stores and maintains data, facilitates the search for data by the subscriber and ambulance medical personnel, analyzes subscriber patterns and trends, develops new health products and modifies existing health products, and monitors the effectiveness of health products .
Система предназначена для пациентов в клинике. Доктор следит за параметрами, которые снимает пациент. Система более автоматическая. Медики наблюдают, смотрят, корректируют. Нет автоматического учета питания, мониторинга питания. Нужно постоянное вмешательство профессионалов, в системе реализован только ручной ввод данных.The system is intended for patients in the clinic. The doctor monitors the parameters that the patient takes. The system is more automatic. Doctors observe, look, correct. There is no automatic power metering, power monitoring. Constant intervention of professionals is needed, only manual data entry is implemented in the system.
Система не обеспечивает одновременный мониторинг привычек питания и оценку состояния здоровья с соответствующими рекомендациями и корректировкой рекомендаций.The system does not provide simultaneous monitoring of eating habits and assessment of health status with relevant recommendations and adjustment of recommendations.
В заявке US 2014136226 (опубликована 15.04.2014) раскрыта система для управления состоянием сердечно–сосудистого здоровья, т.е. система для вычисления показателя риска заболевания пациента на основании рекомендации лечения или изменения образа жизни. Система содержит устройство ввода для приема значений параметров риска для вычисления оценки риска заболевания в соответствии с алгоритмом оценки риска и для получения рекомендации по лечению или изменению образа жизни, интерпретатор для вычисления по меньшей мере одного параметра риска значение для вычисления показателя риска заболевания на основе рекомендованного лечения или изменений образа жизни, калькулятор риска для расчета показателя риска заболевания на основе полученных значений параметра риска и рассчитанного значения параметра риска, а также устройство вывода данных для передачи рассчитанной оценки риска заболевания. Благодаря интерпретатору рекомендуемое лечение или изменение образа жизни «переводится» в значение параметра риска для вычисления оценки риска заболевания, что позволяет рассчитать оценку риска в результате лечения или изменения образа жизни.In the application US 2014136226 (published 04/15/2014) a system for managing cardiovascular health, i.e. A system for calculating a patient’s risk of disease based on a treatment recommendation or lifestyle change. The system comprises an input device for receiving values of risk parameters for calculating a risk assessment of a disease in accordance with a risk assessment algorithm and for receiving recommendations for treatment or lifestyle changes, an interpreter for calculating at least one risk parameter and a value for calculating a disease risk indicator based on recommended treatment or lifestyle changes, a risk calculator for calculating a disease risk indicator based on the obtained risk parameter values and the calculated risk parameter value, as well as a data output device for transmitting the calculated disease risk estimate. Thanks to the interpreter, the recommended treatment or lifestyle change is “translated” into the value of the risk parameter to calculate the risk assessment of the disease, which allows you to calculate the risk assessment as a result of treatment or lifestyle changes.
В качестве недостатков можно указать следующие: в системе не реализована оценка состояния сердечно–сосудистой системы, не обеспечена рекомендательная система самокоррекции, нет автоматического мониторинга приема пищи.The following can be mentioned as disadvantages: the system does not implement an assessment of the state of the cardiovascular system, a recommendation system of self-correction is not provided, and there is no automatic monitoring of food intake.
Система не обеспечивает одновременный мониторинг привычек питания и оценку состояния здоровья с соответствующими рекомендациями и корректировкой рекомендаций.The system does not provide simultaneous monitoring of eating habits and assessment of health status with relevant recommendations and adjustment of recommendations.
В заявке US 2014349256 (опубликована 27.11.2014) раскрыты смарт часы и интерфейс человек–компьютер для мониторинга потребления пищи. Система для мониторинга потребления пищи человеком содержит: носимый датчик, который автоматически собирает данные для обнаружения вероятных событий приема пищи; интерфейс «человек–компьютер», который используется человеком для ввода данных о потреблении пищи, причем человеку предлагается ввести данные о потреблении пищи, когда носимый датчик обнаруживает событие приема пищи; и блок анализа данных, который анализирует данные о потреблении пищи для оценки типов и количеств ингредиентов, питательных веществ и/или калорий, которые потребляет человек. Например, носимый датчик может быть частью умных часов или умного браслета. Или интерфейс «человек–компьютер» может быть частью смартфона. Интегрированная работа носимого датчика и интерфейса «человек–компьютер» обеспечивает точное измерение потребления пищи с низким вмешательством в личную жизнь человека. In the application US 2014349256 (published 11.27.2014) a smart watch and a human-computer interface for monitoring food consumption are disclosed. The system for monitoring human food intake contains: a wearable sensor that automatically collects data to detect likely food intake events; a human-computer interface that is used by a person to enter data on food intake, and the person is asked to enter data on food consumption when the wearable sensor detects a food intake event; and a data analysis unit that analyzes food consumption data to evaluate the types and amounts of ingredients, nutrients, and / or calories that a person consumes. For example, a wearable sensor may be part of a smart watch or smart bracelet. Or the human-computer interface may be part of the smartphone. The integrated operation of the wearable sensor and the human-computer interface provides an accurate measurement of food consumption with low interference in a person’s personal life.
К недостаткам системы можно отнести то, что обязательно надо привлекать врача для мониторинга параметров пользователя, система ориентирована на клинических пациентов, а не здоровых пользователей, нет автоматического мониторинга питания, т.е. требуется ручной ввод данных.The disadvantages of the system include the fact that it is necessary to involve a doctor to monitor user parameters, the system is aimed at clinical patients and not healthy users, there is no automatic monitoring of nutrition, i.e. manual data entry required.
Система не обеспечивает одновременный мониторинг привычек питания и оценку состояния здоровья с соответствующими рекомендациями и корректировкой рекомендаций.The system does not provide simultaneous monitoring of eating habits and assessment of health status with relevant recommendations and adjustment of recommendations.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
В основу настоящего изобретения поставлено решение задачи создания персонализированной системы формирования рекомендаций пользователю для реализации здорового образа жизни.The present invention is based on the solution of the problem of creating a personalized system of forming recommendations to the user for the implementation of a healthy lifestyle.
В основу настоящего изобретения также поставлено решение задачи создания персонализированного способа формирования рекомендаций пользователю для реализации здорового образа жизни.The present invention is also based on the solution of the problem of creating a personalized method of forming recommendations to the user for the implementation of a healthy lifestyle.
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в том, что обеспечиваются одновременный мониторинг привычек питания и физической активности, достигается повышение точности оценки состояния здоровья, обеспечивается определение соответствия между поведением пользователя и физиологическими изменениями, произошедшими с пользователем вследствие его поведения. Поведение пользователя при этом оценивается с помощью сигналов, полученных от смарт часов и смартфона. На основе сформированных оценок выбираются наиболее подходящие, т.е. персонализированные рекомендации для пользователя по приему пищи и физической активности.The technical result achieved by the claimed invention lies in the fact that simultaneous monitoring of eating habits and physical activity is ensured, the accuracy of assessing the state of health is improved, the correspondence between the behavior of the user and the physiological changes that have occurred with the user due to his behavior is ensured. The user behavior is evaluated using signals received from a smart watch and smartphone. Based on the generated estimates, the most suitable ones are selected, i.e. personalized recommendations for the user on eating and physical activity.
Предложенная система эффективна при ношении смарт часов как на доминантной руке пользователя (правой для правши, левой – для левши) так и при ношении на не доминантной руке.The proposed system is effective when wearing a smart watch both on the user's dominant hand (right-handed, left-handed) and when worn on a non-dominant hand.
Предложенные система и способ позволяют давать персонализированные рекомендации по изменению стиля жизни и по контролю образа жизни с минимальным участием пользователя с целью развития у пользователя привычек, приводящих к улучшению здоровья.The proposed system and method allows you to give personalized recommendations on changing lifestyle and lifestyle control with minimal user participation in order to develop user habits that lead to better health.
Технический результат обеспечивается путем создания персонализированной системы формирования рекомендаций пользователю в реализации здорового образа жизни, которая содержит:The technical result is achieved by creating a personalized system of forming recommendations to the user in the implementation of a healthy lifestyle, which contains:
– смарт часы, содержащие акселерометр, гироскоп и датчик фотоплетизмограммы, сконфигурированные для детектирования и выдачи сигналов о двигательной активности пользователя, пульсе, уровне оксигенации крови, о качестве сна; эти данные совместно с данными о профиле пользователя и его местоположении на основе геолокации используются для оценки времени приемов пищи, пищевых привычек и паттернов физической активности, с учетом пользователя–правши или пользователя–левши; - a smart watch containing an accelerometer, a gyroscope and a photoplethysmogram sensor configured to detect and issue signals about the user's physical activity, pulse, blood oxygenation level, and sleep quality; this data, together with data on the user's profile and his location based on geolocation, is used to estimate the time of meals, eating habits and patterns of physical activity, taking into account the user-right-handed person or user-left-handed person;
– смартфон, содержащий датчик сигнала фотоплетизмограммы, получаемого путем касания пальцем, и содержащий блок для обработки сигналов датчика фотоплетизмограммы для оценки жесткости сосудов, определяющей сосудистый возраст,- a smartphone containing a sensor signal photoplethysmogram obtained by touching with a finger, and containing a block for processing signals of the sensor photoplethysmogram for assessing vascular stiffness, which determines the vascular age,
– блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности, сконфигурированный для обнаружения соответствия между поведением пользователя и физиологическими изменениями пользователя на основе сигналов, полученных от смарт часов и/или смартфона, а также выбора наиболее подходящих рекомендаций и вывода рекомендаций на дисплей.- a unit for generating recommendations to the user on food intake and physical activity, configured to detect a correspondence between user behavior and physiological changes of the user based on signals received from a smart watch and / or smartphone, as well as selecting the most appropriate recommendations and displaying recommendations.
Предпочтительно, персонализированная система дополнительно содержит смарт весы, сконфигурированные для формирования и передачи сигналов о динамике веса пользователя на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности.Preferably, the personalized system further comprises smart scales configured to generate and transmit signals about the dynamics of the user's weight to the unit for generating recommendations to the user regarding food intake and physical activity.
Предпочтительно, блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности дополнительно сконфигурирован для определения различных типов отклонений от привычного поведения пользователя, например, прием пищи во время движения.Preferably, the unit for generating recommendations to the user for eating and physical activity is further configured to determine various types of deviations from the user's usual behavior, for example, eating during movement.
Согласно другому варианту осуществления, персонализированная система формирования рекомендаций пользователю в реализации здорового образа жизни содержит:According to another embodiment, a personalized system for generating recommendations to a user in implementing a healthy lifestyle comprises:
– смарт часы, содержащие акселерометр, гироскоп и датчик фотоплетизмограммы, сконфигурированные для детектирования и выдачи сигналов о двигательной активности пользователя, пульсе, уровне оксигенации крови, о качестве сна; эти данные совместно с данными о профиле пользователя и его местоположении на основе геолокации используются для оценки времени приемов пищи, пищевых привычек и паттернов физической активности, с учетом пользователя–правши или пользователя–левши; - a smart watch containing an accelerometer, a gyroscope and a photoplethysmogram sensor configured to detect and issue signals about the user's physical activity, pulse, blood oxygenation level, and sleep quality; this data, together with data on the user's profile and his location based on geolocation, is used to estimate the time of meals, eating habits and patterns of physical activity, taking into account the user-right-handed person or user-left-handed person;
– второй датчик сигнала фотоплетизмограммы, расположенный на дисплейной стороне смарт часов, для получения сигнала фотоплетизмограммы путем касания пальцем, и A second photoplethysmogram signal sensor located on the display side of the smart watch to receive a photoplethysmogram signal by touching with a finger, and
– блок для обработки сигналов датчика фотоплетизмограммы для оценки жесткости сосудов, определяющей сосудистый возраст и - a unit for processing signals of the photoplethysmogram sensor for assessing vascular stiffness, which determines the vascular age and
– блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности, сконфигурированный для обнаружения соответствия между поведением пользователя и физиологическими изменениями пользователя на основе сигналов, полученных от смарт часов, а также выбора наиболее подходящих рекомендаций и вывода рекомендаций на дисплей часов.- a unit for generating recommendations to the user on food intake and physical activity, configured to detect a correspondence between user behavior and physiological changes of the user based on signals received from the smart watch, as well as selecting the most appropriate recommendations and displaying recommendations on the watch display.
Предпочтительно, персонализированная система дополнительно содержит смарт весы, сконфигурированные для формирования и передачи сигналов о динамике веса пользователя на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности.Preferably, the personalized system further comprises smart scales configured to generate and transmit signals about the dynamics of the user's weight to the unit for generating recommendations to the user regarding food intake and physical activity.
Предпочтительно, персонализированная система содержит датчик электрокардиограммы (ЭКГ), один из электродов которого расположен на дисплейной стороне смарт часов, а второй электрод которого расположен на задней поверхности смарт часов и сконфигурированный для формирования и передачи сигналов ЭКГ на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности. Preferably, the personalized system comprises an electrocardiogram sensor (ECG), one of the electrodes of which is located on the display side of the smart watch, and the second electrode of which is located on the back surface of the smart watch and configured to generate and transmit ECG signals to the consumer and physical recommendations generation unit activity.
Предпочтительно, персонализированная система дополнительно содержит датчик глюкозы (инвазивный/неинвазивный), сконфигурированный для формирования и передачи сигналов о динамике изменения уровня глюкозы в крови пользователя на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности.Preferably, the personalized system further comprises a glucose sensor (invasive / non-invasive) configured to generate and transmit signals about the dynamics of the glucose level in the blood of the user to the unit for generating recommendations for the user to eat and physical activity.
Технический результат обеспечивается путем создания способа формирования рекомендаций пользователю в реализации здорового образа жизни, содержащий шаги, на которыхThe technical result is provided by creating a method of forming recommendations to the user in the implementation of a healthy lifestyle, containing steps on which
– проводят измерение фотоплетизмограммы на смартфоне с пальца для оценки возраста сосудистой системы, на основе которого определяют статус здоровья пользователя;- measure photoplethysmograms on a smartphone with a finger to assess the age of the vascular system, based on which the health status of the user is determined;
– детектируют нездоровые привычки питания, включающие время приема пищи, длительность, регулярность, и физическую активность, включающую периоды времени и интенсивность, на основании наблюдений и собранных данных о поведении пользователя и формирует для пользователя рекомендации о том, как изменить привычки питания и физической активности для улучшения состояния здоровья;- detect unhealthy eating habits, including eating time, duration, regularity, and physical activity, including periods of time and intensity, based on observations and collected data on user behavior and generates recommendations for the user on how to change eating habits and physical activity for health improvement;
– производят повторное измерение фотоплетизмограммы, на основе которого оценивают динамику изменения состояния здоровья на основе оценки возраста сосудистой системы, при необходимости принимают решение об изменении рекомендаций на основе индивидуальных особенностей привычек пользователя;- make a repeated measurement of the photoplethysmogram, on the basis of which the dynamics of changes in the state of health are estimated based on an assessment of the age of the vascular system, if necessary, they decide to change the recommendations based on the individual characteristics of the user's habits;
– проводят периодический мониторинг соблюдения рекомендаций и при необходимости принимают решение о корректировке или замене рекомендаций для достижения положительной динамики состояния здоровья пользователя на основе оценки возраста сосудистой системы.- periodically monitor compliance with the recommendations and, if necessary, decide on the adjustment or replacement of recommendations to achieve positive dynamics of the user's health status based on an assessment of the age of the vascular system.
Предпочтительно, в способе дополнительно используют смарт весы, посредством которых формируют и передают сигналы о динамике веса пользователя на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности. Preferably, the method additionally uses smart scales, through which they generate and transmit signals about the dynamics of the user's weight to the unit for generating recommendations to the user on food intake and physical activity.
Предпочтительно, в способе дополнительно определяют в блоке формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности, различные типы отклонений от привычного поведения пользователя, например, прием пищи время движения.Preferably, the method further determines, in the unit for generating recommendations to the user for eating and physical activity, various types of deviations from the user's usual behavior, for example, eating while moving.
Согласно другому варианту осуществления, способ формирования рекомендаций пользователю в реализации здорового образа жизни содержит шаги, на которых– проводят измерение фотоплетизмограммы на смарт часах с пальца для оценки возраста сосудистой системы, на основе которого определяют статус здоровья пользователя;According to another embodiment, the method of generating recommendations to the user in implementing a healthy lifestyle comprises the steps of: - measuring a photoplethysmogram on a smart watch with a finger to estimate the age of the vascular system, based on which the health status of the user is determined;
– детектируют нездоровые привычки питания, включающие время приема пищи, длительность, регулярность, и физическую активность, включающую периоды времени и интенсивность, на основании наблюдений и собранных данных о поведении пользователя и формируют для пользователя рекомендации по изменению привычек питания и физической активности для улучшения состояния здоровья;- detect unhealthy eating habits, including eating time, duration, regularity, and physical activity, including time periods and intensity, based on observations and collected data on user behavior and form recommendations for the user to change eating habits and physical activity to improve health ;
– производят повторное измерение фотоплетизмограммы, на основе которого оценивают динамику изменения состояния здоровья на основе оценки возраста сосудистой системы, при необходимости принимают решение об изменении рекомендаций на основе индивидуальных особенностей привычек пользователя;- make a repeated measurement of the photoplethysmogram, on the basis of which the dynamics of changes in the state of health are estimated based on an assessment of the age of the vascular system, if necessary, they decide to change the recommendations based on the individual characteristics of the user's habits;
– проводят периодический мониторинг соблюдения рекомендаций и при необходимости принимают решение о корректировке или замене рекомендаций для достижения положительной динамики состояния здоровья пользователя на основе оценки возраста сосудистой системы.- periodically monitor compliance with the recommendations and, if necessary, decide on the adjustment or replacement of recommendations to achieve positive dynamics of the user's health status based on an assessment of the age of the vascular system.
Предпочтительно, в способе дополнительно используют смарт весы, посредством которых при приеме решения о корректировке или замене рекомендаций для достижения положительной динамики состояния здоровья пользователя учитывают динамику веса пользователя. Preferably, the method additionally uses smart scales, by which, when making decisions about adjusting or replacing recommendations to achieve positive dynamics in the user's health state, the dynamics of the user's weight are taken into account.
Предпочтительно в способе дополнительно используют датчик электрокардиограммы (ЭКГ), посредством которого при приеме решения о корректировке или замене рекомендаций для достижения положительной динамики состояния здоровья пользователя учитывают состояние электрокардиограммы ЭКГ пользователя. Preferably, the method further uses an electrocardiogram sensor (ECG), by which, when making a decision to correct or replace recommendations to achieve positive dynamics in the user's health status, the state of the user's ECG electrocardiogram is taken into account.
Предпочтительно, в способе дополнительно используют датчик глюкозы (инвазивный/неинвазивный), посредством которого при приеме решения о корректировке или замене рекомендаций для достижения положительной динамики состояния здоровья пользователя учитывают динамику изменения содержания глюкозы.Preferably, the method additionally uses a glucose sensor (invasive / non-invasive), whereby when making a decision to adjust or replace recommendations to achieve positive dynamics in the user's health state, the dynamics of changes in glucose content are taken into account.
Технический результат обеспечивается благодаря тому, что дополнительно с данными, полученным с акселерометра и гироскопа, используются еще данные сигналя фотоплетизмограммы. Это обеспечивает значимое улучшение релевантности рекомендаций пользователю. Кроме того, по сравнению с известными системами, предложенная система позволяет полностью отказаться от ввода данных пользователем вручную. Существующие решения формируют общие для всех пользователей рекомендации, например, для снижения веса конкретному пользователю рекомендуется заниматься бегом, невзирая на противопоказания, которые могут быть у конкретного пользователя.The technical result is ensured due to the fact that in addition to the data obtained from the accelerometer and gyroscope, data from the photoplethysmogram signal are also used. This provides a significant improvement in the relevance of recommendations to the user. In addition, compared with well-known systems, the proposed system allows you to completely abandon user input manually. Existing solutions form general recommendations for all users, for example, to reduce weight, a specific user is recommended to run, despite the contraindications that a specific user may have.
Существующие системы осуществляют мониторинг множества параметров, при этом, пользователю необходимо надевать и постоянно носить набор специализированных сенсоров, что причиняет неудобства, приводящие к отказу пользоваться системой. В заявленном изобретении не требуется дополнительных сенсоров, и не требуется модификация существующих смарт часов и смартфонов. Existing systems monitor many parameters, while the user needs to wear and constantly wear a set of specialized sensors, which causes inconvenience, leading to a refusal to use the system. In the claimed invention does not require additional sensors, and does not require modification of existing smart watches and smartphones.
Использование акселерометра/гироскопа и датчика фотоплетизмограммы позволяет всесторонне оценивать образ жизни пользователя (питание/активность/сон) без взаимодействия с ним.Using an accelerometer / gyroscope and a photoplethysmogram sensor allows you to comprehensively evaluate the user's lifestyle (nutrition / activity / sleep) without interacting with him.
Система рекомендаций для улучшения состояния здоровья пользователя включает базу стандартных рекомендаций, одобренных специалистами по здоровому образу жизни, из которой выбирают персонализированные рекомендации на основе выявления поведенческих особенностей пользователя и его индивидуальных особенностей здоровья и образа жизни.The system of recommendations for improving the user's health state includes a base of standard recommendations approved by specialists in a healthy lifestyle, from which personalized recommendations are selected based on the identification of the user's behavioral characteristics and his individual health and lifestyle characteristics.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:The invention is further explained in the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг. 1 изображает способ формирования персонализированных рекомендаций пользователю в реализации здорового образа жизни; FIG. 1 depicts a method for generating personalized recommendations to a user in implementing a healthy lifestyle;
Фиг. 2 изображает контур объемной пульсовой волны, где на фиг. 2a, показана фотоплетизмограмма сосуда здорового человека, на фиг. 2b – человека, пораженного атеросклерозом;FIG. 2 shows a contour of a body pulse wave, where in FIG. 2a, a photoplethysmogram of a vessel of a healthy person is shown; FIG. 2b - a person affected by atherosclerosis;
Фиг. 3 изображает персонализированную систему формирования рекомендаций пользователю для реализации здорового образа жизни, содержащий смарт часы и смартфон, согласно варианту осуществления изобретения;FIG. 3 shows a personalized recommendation system for a user to implement a healthy lifestyle, comprising a smart watch and a smartphone, according to an embodiment of the invention;
Фиг. 4 изображает персонализированную систему формирования рекомендаций пользователю для реализации здорового образа жизни, содержащий смарт часы, смартфон и смарт весы, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения;FIG. 4 depicts a personalized recommendation system for a user to implement a healthy lifestyle, comprising a smart watch, smartphone, and smart scale, according to a preferred embodiment of the invention;
Фиг. 5 изображает персонализированную систему формирования рекомендаций пользователю для реализации здорового образа жизни, вариант выполнения, содержащий смарт часы, содержащие второй датчик сигнала фотоплетизмограммы, расположенный на дисплейной стороне смарт часов, для получения сигнала фотоплетизмограммы путем касания пальцем, согласно другому варианту осуществления изобретения;FIG. 5 depicts a personalized recommendation system for a user to implement a healthy lifestyle, an embodiment comprising a smart watch comprising a second photoplethysmogram signal sensor located on the display side of a smart watch for receiving a photoplethysmogram signal by touching with a finger, according to another embodiment of the invention;
Фиг. 6 изображает персонализированную систему формирования рекомендаций пользователю для реализации здорового образа жизни, вариант выполнения, содержащий смарт часы, содержащие второй датчик сигнала фотоплетизмограммы, расположенный на дисплейной стороне смарт часов, для получения сигнала фотоплетизмограммы путем касания пальцем, а также смарт весы, датчик электрокардиограммы (ЭКГ), один из электродов которого расположен на дисплейной стороне смарт часов, а второй электрод которого расположен на задней поверхности смарт часов и датчик глюкозы (инвазивный/неинвазивный), согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения;FIG. 6 depicts a personalized system for generating recommendations for a user to implement a healthy lifestyle, an embodiment containing a smart watch containing a second photoplethysmogram signal sensor located on the display side of the smart watch to receive a photoplethysmogram signal by touching with a finger, as well as a smart scale, electrocardiogram sensor (ECG ), one of the electrodes of which is located on the display side of the smart watch, and the second electrode of which is located on the back surface of the smart watch and a glucose sensor (invasive / non-invasive), according to another preferred embodiment of the invention;
На Фиг. 7 представлен результат оценки возраста сосудистой системы на основе анализа сигналов фотоплетизмограммы 40000 пользователей с разделением на 3 класса: плохое/хорошее/отличное состояние сосудистой системы.In FIG. 7 presents the result of assessing the age of the vascular system based on the analysis of signals from the photoplethysmogram of 40,000 users, divided into 3 classes: poor / good / excellent condition of the vascular system.
На Фиг. 8 представлен результат тестирования алгоритма автоматического детектирования приемов пищи 50 пользователей на основе сигналов акселерометра, гироскопа и датчика фотоплетизмограммы смарт часов.In FIG. Figure 8 shows the result of testing an algorithm for automatically detecting meals of 50 users based on the signals of the accelerometer, gyroscope, and smart watch photoplethysmogram sensor.
Фиг. 9 изображает примеры возможных результатов анализа сигнала фотоплетизмограммы пользователя возрастом 40 лет и примеры соответствующих рекомендаций.FIG. 9 depicts examples of possible results of analyzing a photoplethysmogram signal of a 40-year-old user and examples of relevant recommendations.
Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретенияDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Персонализированная система 300 (фиг.3) формирования рекомендаций пользователю в реализации здорового образа жизни, согласно варианту воплощения содержит смарт часы 310, содержащие акселерометр гироскоп 311 и датчик фотоплетизмограммы 312, сконфигурированные для детектирования и выдачи сигналов о двигательной активности пользователя, пульсе, уровне оксигенации крови, о качестве сна; эти данные совместно с данными о профиле пользователя и его местоположении на основе геолокации используются для оценки времени приемов пищи, пищевых привычек и паттернов физической активности, с учетом пользователя–правши или пользователя–левши;A personalized system 300 (Fig. 3) for recommending to a user in implementing a healthy lifestyle, according to an embodiment, comprises a smart watch 310 comprising an accelerometer gyroscope 311 and a photoplethysmogram sensor 312 configured to detect and provide signals about the user's physical activity, pulse, blood oxygenation level , about the quality of sleep; this data, together with data on the user's profile and his location based on geolocation, is used to estimate the time of meals, eating habits and patterns of physical activity, taking into account the user-right-handed person or user-left-handed person;
Система 300 содержит также смартфон 320, содержащий датчик сигнала фотоплетизмограммы 321, получаемой путем касания пальцем, и содержащий блок для обработки сигналов датчика фотоплетизмограммы для оценки жесткости сосудов, определяющей сосудистый возраст. The system 300 also includes a smartphone 320 containing a sensor for the photoplethysmogram signal 321 obtained by touching with a finger, and comprising a unit for processing signals of the photoplethysmogram sensor for assessing vascular stiffness that determines vascular age.
Система 300 содержит также встроенный в смартфон 320 или смарт часы 310 блок формирования рекомендаций, пользователю по приему пищи и физической активности, сконфигурированный для обнаружения соответствия между поведением пользователя и физиологическими изменениями пользователя на основе сигналов, полученных от смарт часов и/или смартфона, а также выбора наиболее подходящих рекомендаций и вывода рекомендаций на дисплей. The system 300 also includes a unit for generating recommendations to the user on eating and physical activity, configured in the smartphone 320 or smart watch 310, configured to detect a correspondence between user behavior and physiological changes of the user based on signals received from the smart watch and / or smartphone, and selecting the most appropriate recommendations and displaying the recommendations.
Возможен предпочтительный вариант, когда персонализированная система 400 формирования рекомендаций дополнительно содержит смарт весы 430 (фиг. 4), сконфигурированные для формирования и передачи сигналов о динамике веса пользователя на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности. A preferred option is possible when the personalized recommendation generation system 400 further comprises smart scales 430 (FIG. 4) configured to generate and transmit signals about the dynamics of the user's weight to the user recommendation generation unit for eating and physical activity.
Блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности может быть дополнительно сконфигурирован для определения различных типов отклонений от привычного поведения пользователя, включая прием пищи во время движения.The unit for generating recommendations to the user for eating and physical activity can be further configured to determine various types of deviations from the user's usual behavior, including eating during movement.
Возможен другой вариант выполнения изобретения, в котором персонализированная система 500 (фиг. 5) формирования рекомендаций пользователю в реализации здорового образа жизни содержит смарт часы 510, содержащие акселерометр гироскоп 511 и датчик фотоплетизмограммы 512, сконфигурированные для детектирования и выдачи сигналов о двигательной активности пользователя, пульсе, уровне оксигенации крови, о качестве сна; эти данные совместно с данными о профиле пользователя и его местоположении на основе геолокации используются для оценки времени приемов пищи, пищевых привычек и паттернов физической активности, с учетом пользователя–правши или пользователя–левши;Another embodiment of the invention is possible, in which a personalized system 500 (Fig. 5) for recommending to a user in implementing a healthy lifestyle includes a smart watch 510 containing an accelerometer gyroscope 511 and a photoplethysmogram sensor 512, configured to detect and issue signals about the user's physical activity, heart rate , blood oxygenation level, sleep quality; this data, together with data on the user's profile and his location based on geolocation, is used to estimate the time of meals, eating habits and patterns of physical activity, taking into account the user-right-handed person or user-left-handed person;
В этом случае смарт часы 510 содержат второй датчик 513 сигнала фотоплетизмограммы, расположенный на дисплейной стороне смарт часов 510, для получения сигнала фотоплетизмограммы путем касания пальцем. In this case, the smartwatch 510 includes a second photoplethysmogram signal sensor 513 located on the display side of the smartwatch 510 to receive the photoplethysmogram signal by touching it with a finger.
В смарт часы 510 встроен блок для обработки сигналов датчика фотоплетизмограммы для оценки уровня оксигенации крови, жесткости сосудов, определяющей сосудистый возраст.The smart watch 510 has a built-in unit for processing signals from the photoplethysmogram sensor to assess the level of blood oxygenation, vascular stiffness, which determines the vascular age.
Система 500 содержит также встроенный в часы 510 блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности, сконфигурированный для обнаружения соответствия между поведением пользователя и физиологическими изменениями пользователя на основе сигналов, полученных от смарт часов, а также выбора наиболее подходящих рекомендаций и вывода рекомендаций на дисплей часов.The system 500 also includes a unit for generating recommendations for the user to eat and physical activity in the watch 510, configured to detect the correspondence between the user’s behavior and physiological changes of the user based on signals received from the smart watch, as well as select the most appropriate recommendations and display the recommendations on the display hours.
Возможен предпочтительный вариант выполнения, в котором персонализированная система 600 (фиг. 6) формирования рекомендаций пользователю дополнительно содержит смарт весы 630, сконфигурированные для формирования и передачи сигналов о динамике веса пользователя на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности. A preferred embodiment is possible in which the personalized system 600 for generating recommendations to the user further comprises smart scales 630 configured to generate and transmit signals about the dynamics of the user's weight to the block for generating recommendations to the user for eating and physical activity.
Также возможен вариант выполнения, в котором персонализированная система 600 формирования рекомендаций пользователю содержит датчик 614 электрокардиограммы (ЭКГ), один из электродов которого расположен на дисплейной стороне смарт часов, а второй электрод которого расположен на задней поверхности смарт часов и сконфигурированный для формирования и передачи сигналов ЭКГ на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности.An embodiment is also possible in which the personalized recommendation system 600 for the user contains an electrocardiogram (ECG) sensor 614, one of the electrodes of which is located on the display side of the smart watch, and the second electrode of which is located on the back surface of the smart watch and configured to generate and transmit ECG signals to the unit for generating recommendations to the user on food intake and physical activity.
Возможен также вариант, когда персонализированная система 600 формирования рекомендаций пользователю дополнительно содержит датчик 615 глюкозы (инвазивный/неинвазивный), сконфигурированный для формирования и передачи сигналов о динамике изменения уровня глюкозы в крови пользователя на блок формирования рекомендаций пользователю по приему пищи и физической активности.It is also possible that the personalized system for generating recommendations to the user additionally contains a glucose sensor 615 (invasive / non-invasive) configured to generate and transmit signals about the dynamics of the glucose level in the blood of the user to the unit for generating recommendations to the user for eating and physical activity.
Способ формирования рекомендаций 100 пользователю в реализации здорового образа жизни осуществляется следующим образом (фиг.1).The method of forming recommendations 100 to the user in the implementation of a healthy lifestyle is as follows (figure 1).
На первом шаге 101 пользователь надевает смарт часы и проводит измерение фотоплетизмограммы на смартфоне с пальца, на основе которого определяется его статус здоровья (отличный/хороший/плохой), при этом анализируется сигнал фотоплетизмограммы пользователя (фиг. 2) путем его сравнения с сигналом, полученным для здорового человека возраста, равного возрасту данного пользователя, и полученного сигнала данного пользователя, проводится сравнение формы сигналов и вычисленных из сигналов коэффициентов, связанных с жесткостью сосудов.At the first step 101, the user puts on a smart watch and measures the photoplethysmogram on the smartphone with a finger, based on which his health status is determined (excellent / good / bad), and the user's photoplethysmogram signal is analyzed (Fig. 2) by comparing it with the signal received for a healthy person, an age equal to the age of a given user and the received signal of this user, a comparison is made of the waveform and the coefficients calculated from the signals associated with the stiffness of the vessels.
На втором шаге 102, через непродолжительный период времени, порядка недели, после первого измерения, система детектирует нездоровые привычки питания (время приема пищи, длительность, регулярность) и физической активности (периоды и интенсивность) на основании наблюдений и собранных данных о поведении пользователя и формирует для пользователя рекомендации о том, как изменить привычки питания и физической активности для улучшения здоровья. Персонализированные рекомендации выбираются из набора стандартных рекомендаций, одобренный специалистами по здоровому образу жизни. Рекомендации выбираются в зависимости от цели, которую ставит перед собой пользователь, он может выбрать поддержание формы, т.е. ведение здорового образа жизни, сброс или набор веса. Рекомендации также выбираются на основе текущего состояния здоровья пользователя, например, если у пользователя выявлены проблемы с сосудами, то, ему требуется ограничение физических нагрузок.In the second step 102, after a short period of time, of the order of a week, after the first measurement, the system detects unhealthy eating habits (eating time, duration, regularity) and physical activity (periods and intensity) based on observations and collected data on user behavior and generates recommendations for the user on how to change eating habits and physical activity to improve health. Personalized recommendations are selected from a set of standard recommendations approved by specialists in a healthy lifestyle. Recommendations are selected depending on the goal that the user sets himself, he can choose to maintain the form, i.e. maintaining a healthy lifestyle, losing or gaining weight. Recommendations are also selected based on the user's current state of health, for example, if the user has problems with the vessels, then he needs to limit physical activity.
Далее на протяжении длительного периода времени, порядка трех месяцев, система осуществляет автоматический мониторинг поведения пользователя, оценивая соблюдение рекомендаций.Further, over a long period of time, about three months, the system automatically monitors user behavior, evaluating compliance with recommendations.
Приемы пищи детектируются на основе сигналов акселерометра гироскопа совместно с анализом сигналов фотоплетизмограммы, периоды и интенсивность физической активности пользователя вычисляется на основе сигналов акселерометра и гироскопа.Meals are detected based on the signals of the gyroscope accelerometer in conjunction with the analysis of photoplethysmogram signals, the periods and intensity of the user's physical activity are calculated on the basis of the signals of the accelerometer and gyroscope.
На третьем шаге 103, через временной интервал порядка трех месяцев после первого измерения, пользователь производит еще одно измерение фотоплетизмограммы, на основе которого система оценивает динамику изменения состояния здоровья по возрасту сосудистой системы. Состояние сосудистой системы должно улучшиться или не измениться, если оно изначально было отличным, в результате выполнения рекомендаций. В случае ухудшения состояния сосудистой системы при выполнении рекомендаций принимается решение об их изменении.In the third step 103, after a time interval of the order of three months after the first measurement, the user makes another measurement of the photoplethysmogram, on the basis of which the system estimates the dynamics of the state of health according to the age of the vascular system. The condition of the vascular system should improve or not change, if it was initially excellent, as a result of the implementation of recommendations. In case of deterioration of the state of the vascular system during the implementation of recommendations, a decision is made to change them.
После этого еженедельно 104 проводится мониторинг соблюдения рекомендаций, в случае добросовестного их выполнения пользователя мотивируют продолжать выполнять рекомендации, в случае невыполнения рекомендаций они могут быть заменены на менее жесткие, например, если для пользователя выявится привычка спать 5 часов в сутки, рекомендация спать 8 часов будет слишком жесткой, необходимо в рекомендациях последовательно увеличивать время сна.After that, weekly 104, compliance with recommendations is monitored, in the case of their faithful implementation, the user is motivated to continue to implement the recommendations, if the recommendations are not followed, they can be replaced by less rigid ones, for example, if the user has a habit of sleeping 5 hours a day, the recommendation is 8 hours too tight, it is necessary in the recommendations to consistently increase sleep time.
Частое измерение фотоплетизмограммы нецелесообразно, так как изменения в состоянии сосудистой системы проявляются через три – четыре месяца после изменения образа жизни.Frequent measurement of the photoplethysmogram is impractical, since changes in the state of the vascular system appear three to four months after a lifestyle change.
В основе алгоритма определения сосудистого возраста из сигнала фотоплетизмограммы лежит определение индекса жесткости сосудов, который вычисляется с использованием амплитудных характеристик, первой, второй производной и других параметров фотоплетизмограммы. Для более точного определения сосудистого возраста применяется алгоритм машинного обучения, например, Random Forest, обученный на данных о состояния сосудистого возраста и сигналов фотоплетизмограмм 40000 человек с помощью которого обрабытываются предварительно подготовленные (отфильтрованные и нормированные) сигналы фотоплетизмограмм. Результат оценки возраста сосудистой системы представлен на Фиг. 7, при этом оценка соответствует 3 классам: плохое/хорошее/отличное состояние сосудистой системы.The algorithm for determining vascular age from the photoplethysmogram signal is based on the determination of the vascular stiffness index, which is calculated using the amplitude characteristics, the first, second derivative, and other parameters of the photoplethysmogram. For a more accurate determination of vascular age, a machine learning algorithm is used, for example, Random Forest, trained on data on the state of vascular age and signals of photoplethysmograms of 40,000 people with the help of which pre-prepared (filtered and normalized) signals of photoplethysmograms are processed. The result of estimating the age of the vascular system is shown in FIG. 7, while the assessment corresponds to 3 classes: poor / good / excellent condition of the vascular system.
Привычки питания пользователя выявляются путем анализа сигналов акселерометра, гироскопа и датчика фотоплетизмограммы, прошедших стадии предобработки, на которых были проведены их фильтрация и нормировка, с применением алгоритма глубокого машинного обучения (рекуррентные нейронные сети), обученного распознавать паттерны движений, соответствующие приемам пищи на выборке 50 человек и 1100 приемов пищи.The user's eating habits are identified by analyzing the signals of the accelerometer, gyroscope, and photoplethysmogram sensor that went through the preprocessing stages, at which they were filtered and normalized, using a deep machine learning algorithm (recurrent neural networks) trained to recognize motion patterns corresponding to food intake in a sample of 50 man and 1100 meals.
Сигнал фотоплетизмограммы снимается в четырех спектральных диапазонах – красный, инфракрасный, зеленый и синий. Сигналы, снятые на разных каналах, сравниваются друг с другом результатом сравнения является спектральный коэффициент рассеяния, по которому можно судить об изменении химического состава крови. После еды у пользователя меняется состав крови, соответственно меняются коэффициенты рассеяния на разных длинах волн, дополнительно по спектральным характеристикам рассеяния определяется насыщение крови кислородом, что также вместе с спектральными коэффициентами рассеяния используется в качестве входного параметра для алгоритма на основе нейронной сети.The photoplethysmogram signal is recorded in four spectral ranges - red, infrared, green and blue. The signals recorded on different channels are compared with each other. The result of the comparison is the spectral scattering coefficient, which can be used to judge the change in the chemical composition of the blood. After eating, the user’s blood composition changes, the scattering coefficients at different wavelengths change accordingly, in addition, the oxygen saturation of the blood is determined by the spectral characteristics of the scattering, which is also used as an input parameter for the algorithm based on the neural network along with spectral scattering coefficients.
Еще один параметр, используемый алгоритмом для определения факта приема пищи на основе нейронной сети, является изменение вариабельности сердечного ритма, связанное с активностью систем вегетативной регуляции пищеварительной системы, реагирующей на прием пищи.Another parameter used by the algorithm to determine the fact of eating based on the neural network is the change in heart rate variability associated with the activity of the autonomic systems of the digestive system that responds to food intake.
На фиг. 8 показаны результаты по детектированию приемов пищи. Для доминантной руки диаграмма размаха (boxplot) представлена справа. Используется F–мера (F1–score, совместная оценка точности, precision и полноты, recall) – она в среднем равна 0,7. Диаграмма размаха справа получена для не доминантной руки здесь F–мера ниже и равна 0,63.In FIG. Figure 8 shows the results of the detection of meals. For a dominant hand, the boxplot is shown on the right. The F – measure (F1 – score, a joint assessment of accuracy, precision and completeness, recall) is used - it is on average 0.7. The span diagram on the right is obtained for a non-dominant hand; here the F – measure is lower and equal to 0.63.
Пример формирования рекомендации для пользователя 40 лет представлен на (фиг. 9).An example of forming recommendations for a 40-year-old user is presented in (Fig. 9).
В первом случае (фиг. 9а): алгоритм оценил сосудистый возраст равным 29 годам, что гораздо меньше, чем его реальный возраст, в этом случае пользователю предлагается продолжать вести здоровый образ жизни. Рекомендуемый интервал измерения сигнала фотоплетизмограммы – 4 месяца, требуется минимальное взаимодействие с пользователем.In the first case (Fig. 9a): the algorithm estimated the vascular age to be 29 years, which is much less than its real age, in which case the user is invited to continue to lead a healthy lifestyle. The recommended interval for measuring the photoplethysmogram signal is 4 months; minimal user interaction is required.
Во втором случае (фиг. 9b): алгоритм оценил сосудистый возраст равным 45 годам, что близко к реальному возрасту пользователя, в этом случае поддерживать и развивать у пользователя привычки приводящие к улучшению состояния здоровья путем его мотивирования. Рекомендуемый интервал измерения сигнала фотоплетизмограммы – 3 месяца, система сообщает пользователю о несоблюдении рекомендаций. В третьем случае (фиг. 9с) алгоритм оценил сосудистый возраст равным 60 годам, что гораздо выше реального возраста. В данном случае пользователю рекомендуется пройти обследование в медицинском учреждении.In the second case (Fig. 9b): the algorithm estimated the vascular age to be 45 years, which is close to the real age of the user, in this case, maintain and develop the user’s habits leading to better health by motivating him. The recommended interval for measuring the photoplethysmogram signal is 3 months, the system informs the user about non-compliance with the recommendations. In the third case (Fig. 9c), the algorithm estimated the vascular age to be 60 years, which is much higher than the real age. In this case, the user is advised to undergo examination in a medical institution.
Claims (36)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019126678A RU2725294C1 (en) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | Personalized system for generating recommendations to user in realizing healthy lifestyle |
| KR1020200066571A KR20210024412A (en) | 2019-08-23 | 2020-06-02 | Electronic apparatus and method to provide personalized information based on biometric information |
| PCT/KR2020/010797 WO2021040292A1 (en) | 2019-08-23 | 2020-08-13 | Electronic device and method for providing personalized information based on biometric information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019126678A RU2725294C1 (en) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | Personalized system for generating recommendations to user in realizing healthy lifestyle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2725294C1 true RU2725294C1 (en) | 2020-06-30 |
Family
ID=71510133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019126678A RU2725294C1 (en) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | Personalized system for generating recommendations to user in realizing healthy lifestyle |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210024412A (en) |
| RU (1) | RU2725294C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202211686U (en) * | 2011-05-13 | 2012-05-09 | 张政波 | Cardiovascular function detection device |
| US20160029972A1 (en) * | 2013-03-13 | 2016-02-04 | Everist Genomics, Inc. | System and method for using flow-mediated dilation to provide an adjusted vascular age as an indicator of risk of cardiovascular disease |
| US20170188864A1 (en) * | 2016-01-06 | 2017-07-06 | Healmet, Inc. | Spherical handheld biosensor array device for physiological status monitoring |
| US20180133583A1 (en) * | 2016-05-02 | 2018-05-17 | Bao Tran | Smart device |
-
2019
- 2019-08-23 RU RU2019126678A patent/RU2725294C1/en active
-
2020
- 2020-06-02 KR KR1020200066571A patent/KR20210024412A/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202211686U (en) * | 2011-05-13 | 2012-05-09 | 张政波 | Cardiovascular function detection device |
| US20160029972A1 (en) * | 2013-03-13 | 2016-02-04 | Everist Genomics, Inc. | System and method for using flow-mediated dilation to provide an adjusted vascular age as an indicator of risk of cardiovascular disease |
| US20170188864A1 (en) * | 2016-01-06 | 2017-07-06 | Healmet, Inc. | Spherical handheld biosensor array device for physiological status monitoring |
| US20180133583A1 (en) * | 2016-05-02 | 2018-05-17 | Bao Tran | Smart device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210024412A (en) | 2021-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11464457B2 (en) | Determining an early warning score based on wearable device measurements | |
| US10998101B1 (en) | Health management | |
| US12076136B2 (en) | Smart watch | |
| US11160459B2 (en) | Monitoring health status of people suffering from chronic diseases | |
| US11317814B2 (en) | Systems and methods for collecting physiological information of a user | |
| JP6047346B2 (en) | Biological information processing system, wearable device, server system, and program | |
| JP2022534055A (en) | Physiological parameter monitoring system | |
| EP3731744B1 (en) | Determining an early warning score based on wearable device measurements | |
| US20180206733A1 (en) | Device, method and system for monitoring and management of changes in hemodynamic parameters | |
| US11076766B2 (en) | Systems and methods for providing user insights based on heart rate variability | |
| CN113080878A (en) | System and method for physiological parameter monitoring | |
| IL213004A (en) | Method and apparatus for determining critical care parameters | |
| CA2556592A1 (en) | Metabolic monitoring, a method and apparatus for indicating a health-related condition of a subject | |
| Chacon et al. | A wearable pulse oximeter with wireless communication and motion artifact tailoring for continuous use | |
| US20140324443A1 (en) | Health Scoring Systems and Methods | |
| Scardulla et al. | Photoplethysmograhic sensors, potential and limitations: Is it time for regulation? A comprehensive review | |
| US20230007922A1 (en) | Method and System for Estimating Physiological Parameters Utilizing a Deep Neural Network to Build a Calibrated Parameter Model | |
| RU2725294C1 (en) | Personalized system for generating recommendations to user in realizing healthy lifestyle | |
| WO2009138927A1 (en) | A method and apparatus for monitoring blood pressure | |
| Sinichi et al. | Quality in Question: Assessing the accuracy of four heart rate wearables and the implications for psychophysiological research. | |
| P. Ori | Medical Cybernetics for Continuous Risk Assessment and Management of Insulin Resistance and Related Complications | |
| Ma | Developing a low-cost cardiovascular mobile screening kit | |
| WO2023223725A1 (en) | Health management system and health management method | |
| Centonze | A Novel Approach For Blood Pressure Prediction Using Machine Learning Techniques | |
| US20230371827A1 (en) | Machine learning techniques for estimating carotid-femoral pulse wave velocity and/or vascular age from single-site arterial waveform measurements |