TR202014767A2 - Obstrüktif uyku apne sendromu olan hastalar için giyilebilir bir uyarı ve takip cihazı - Google Patents

Abstract

Buluş, özellikle obstrüktif apne sendromu (OSAS) olan hastaların apneye girmeden uyarılması, uzaktan takip edilmesi ve acil bir durumda doktorun/yetkili kişilerin bilgilendirilerek erken müdahalenin sağlanması amacı ile geliştirilen giyilebilir bir cihaza ilişkindir. Buluşa konu cihaz en genel haliyle; nabız ve oksijen satürasyonunun sürekli olarak ölçülmesini sağlayan bir nabız ve SpO₂ sensörü (1), sensörden alınan veriyi işleyen, verinin referans aralıkta olup olmadığını değerlendiren, telefon, bilgisayar vb. bir cihaza SMS veya data olarak aktarımını sağlayan GSM destekli mikrodenetleyici geliştirme kartı (2) ve yazılım içeren bir veri değerlendirme ve aktarma ünitesi, referans aralığın dışında bir değer elde edilmesi durumunda uyarı veren buzzer (4) ve/veya titreşim motoru (5) içeren bir alarm ünitesi, verilerin gösterileceği bir ekran (3) ve cihazın aktif kalmasını sağlayan bir batarya (6) içeren bir bileklik (7) içermektedir

Description

TARIFNAME OBSTRÜKTIF UYKU APNE SENDROMU OLAN HASTALAR IÇIN GIYILEBILIR BIR UYARI VE TAKIP CIHAZI Bulusun Konusu Bulus, özellikle obstrüktif uyku apne sendromu (OSAS) tanisi alan hastalarin apneye girmeden önce uyarilmasi, uzaktan takip edilmesi ve acil durumlarda doktorun/yetkili kisilerin bilgilendirilerek erken müdahalenin saglanmasi amaciyla gelistirilen giyilebilir bir cihaza iliskindir.

Teknigin Bilinen Durumu Uyku apnesi uyku sirasinda nefesin 10 saniye veya daha uzun bir süre kesilmesi olarak tanimlanmaktadir. Obstrüktif uyku apne sendromu (OSAS) en sik rastlanan apne tipi olup, uyku sirasinda tekrarlayan ve 'üst solununi yolundaki tikanmalar sebebiyle soluk almada kesintilere neden olan bir hastaliktir. Solunumunr bir sure durmasi sonucunda, kandaki oksijen miktari düsmektedir. Dolayisiyla, uyku süresince meydana gelen apne sayisinin artmasi, vücudun oksijensiz kalma süresini artirmakta ve bu nedenle kan dolasim sisteminde ve tüm organlarda hasar meydana gelebilmektedir.

Obstrüktif apne sendromu için uygulanan en yaygin tedavi yöntemlerinden biri pozitif hava yolu basinci (PAP) tedavisidir. PAP cihazlari uykuda üst solunum yolunu sürekli açik tutacak sekilde belirlenen basinçta hava üfleyerek solunumu düzenleyen cihazlardir- Ancak OSAS tanisi alan hastalar, çesitli sebeplerle PAP cihazlarini kullanmada zorluk yasamaktadir. Teknikte hastanin satürasyon (kandaki oksijen konsantrasyonu) degerini ölçüp, ekranda gösteren cihazlar mevcuttur. Ancak bu cihazlar yetersiz kalmaktadir. Özellikle evde tedavi edilen hastalarin uyku esnasinda satürasyon (kandaki oksijen konsantrasyonu) degerinin Ölçülmesini ve bunun belirli bir degerin altina düsmesi durumunda PAP cihazinin kullanilmasi için hastanin uyandirilmasini saglayan cihazlara ihtiyaç duyulmaktadir.

Buna ek olarak hastanin uzaktan takibinin saglanmasi için ölçülen satürasyon degerlerinin bir yetkiliye iletimine gerek duyulmaktadir.

Teknikte satürasyon dahil olmak üzere kullanicinin fizyolojik verilerinin gerçek zamanli olarak ölçümünü ve gerekli durumlarda kullanicinin veya doktorun uyarilmasini saglayan cihazlar bulunmaktadir.

TR 2015/03657 sayili doküman kardiyovasküler hastaliklarin teshisi ve kalp krizi, iskemik atak, aritmi vb. durumlarda erken 'uyari veren giyilebilir, kisisellestirilmis tani ve uzaktan izleme sistemine iliskin bir dokümandir. Söz konusu dokümanda hastanin satürasyon degeri de dahil olmak üzere birçok farkli fizyolojik degerini ölçerek uzaktaki bir bilgisayara ya da bilgi sistemine aktarilmasi öngörülmektedir. Ancak SMS ile uyari saglayan bir ünite bulunmamaktadir. Benzer sekilde TR20l8/llû60 sayili doküman giyilebilir sensörler ile mobil hasta takip sistemine iliskindir. Söz konusu sistem, hastanin yasamsal verilerini takip etmek için kullanilan, çok sayida sensör içeren kompleks bir sistemdir.

Teknigin bilinen durumuna örnek olarak US20lBOl46902Al sayili patent dokümani verilebilir. Söz konusu dokümana konu cihaz kullanicinin parmagindan ölçüm yaparak bir gösterge ünitesine aktarmaktadir. Ancak söz konusu cihazla bir yetkili kisiye veri iletiminin yapilamayacagi anlasilmaktadir.

Teknigin bilinen durumuna bir diger örnek olarak “Health Monitoring System using Pulse Oximeter with Remote Alert” (Mohamed T A. Mahgoub and Othman O. Khalifa, Khairul Azami Sidek and Sheroz Khan) adli doküman verilebilir. Bahsedilen doküman, hastaninr özellikle oksijeni satürasyonu degerinin uzaktan takip edilmesi ve acil bir durumda doktorun uyarilmasi için gelistirilen bir sistemi konu almaktadir. Söz konusu sistem daha detayli olarak, hastanin oksijen satürasyonu degerini sürekli olarak ölçen bir pulse oksimetre, sensörden alinan verileri isleyen ve referans degere göre kiyaslayan bir yazilim, acil durumlarda doktora SMS gönderilmesini saglayan GSM shield ve Arduino karti içeren bir ünite ve bir ekran içermektedir. Ancak dokümanda söz konusu cihazin giyilebilir bir yapilandirmasindan bahsedilmemekte ve referans degerin altina düsülmesi durumunda kullaniciyi uyaran bir uyari ünitesi bulunmamaktadir.

Benzer sekilde “Sleep Apnea Detection and Monitoring for lnfants" adli doküman, bebeklerde uyku apnesinin otomatik olarak tespit edilmesi için gelistirilen bir cihazi konu alan bir patent disi doküman olup, söz konusu cihazin giyilebilir bir yapilandirmasi gelistirilmemistir.

Teknigin bilinen durumuna baska bir örnek olarak “Personal health assistant (Z+ health)(Pratyush Gehlot, Shivansh Mehta, Amit Dhand- GR LYCHEE Design Contest)" adli doküman verilebilir. Bahsedilen doküman, hastaliklarin önlenmesi veya erken teshis edilmesi amaciyla gelistirilen bir giyilebilir cihazi konu almaktadir. Dokümana konu cihaz ihtiyaca göre hastanin gögsüne veya bilegine takilabilmekte ve sensörler araciligi ile kullanicinin Vücut parametrelerini gerçek zamanli olarak ölçmektedir. Bahsi geçen parametreler arasinda oksijen satürasyonu da yer almakta ve bu deger kullanicinin parmak ucuna takilan bir pulse oksimetre ile elde edilmektedir. Söz konusu cihaz daha detayli olarak, kullanicinin uyarilmasi için bir buzzer ve bir titresim motoru, verilerin analiz edilmesi, depolanmasi ve gerekli durumlarda doktora rapor gönderilmesi için bir sunucu, verilerin okunabilecegi bir ekran ve bir batarya içermektedir. Ancak bahsi geçen cihazda, rapor ile bilgilendirme sistemi detayli olarak açiklanmamis olup, acil bir durumda anlik olarak doktorun bilgilendirilmesini saglayan bir üniteden bahsedilmemektedir.

Fatima Jalal, Sarah Alkayali, Meiad Alsereidi)” adli doküman ise uyku apnesinin evde tespit edilmesi ve izlenmesi için gelistirilen bir sistemi konu alan bir patent disi dokümandir.

Ancak söz konusu dokümanda satürasyon sensörü ile çalisan bir yapilandirma sunulmamaktadir.

Yukarida bahsedilen teknigin bilinen durumu dokümanlarina konu cihaz veya sistemlerde güç tüketiminin yüksek oldugu bilinmektedir. Buna ek olarak, bu cihaz veya sistemlerde kullanilan mikrokontrolcüler büyük boyutludur. Bu durum giyilebilir cihazin gelistirilmesinde cihazin boyutunu kisitlamakta ve performansini düsürmektedir.

Yukarida bahsedilen dezavantajlarin giderilmesi için satürasyon (SpOz) degerini sürekli olarak ölçerek buna göre hem kullaniciyi hem de doktoru uyaran, hastanin rahat bir sekilde kullanabilmesi için kompakt, düsük güç tüketimli ve giyilebilir bir uyari ve takip cihazi gelistirilmistir.

Bulusun Detayli Açiklamasi Bulus, özellikle obstrüktif uyku apne sendromu (OSAS) tanisi alan hastalarin, apneye girmeden uyarilmasi, uzaktan takip edilmesi ve acil bir durumda yetkilinin ya da doktorun bilgilendirilerek erken müdahalenin saglanmasi için gelistirilen giyilebilir bir uyari ve ileti cihazina iliskindir.

Bulusun bir amaci, hastanin apneye girmeden uyarilmasidir.

Dolayisiyla, hastanin PAP cihazini takmasi saglanmakta 've riskli bir durum olusmasi önlenmektedir.

Bulusun bir diger amaci, hastanin satürasyon verilerinin telefon, bilgisayar vb. bir cihaza aktarilmasi ve dolayisiyla hastanin uzaktan takibinin saglanmasidir.

Bulusun. bir diger amaci, acil bir durumda doktorun veya yetkililerin bilgilendirilmesi ve erken müdahalenin saglanmasidir.

Bulusun bir diger amaci ise, hastanin rahatlikla kullanabilecegi, kompakt ve giyilebilir bir cihazin üretilmesidir.

Bulus, obstrüktif uyku apne sendromu (OSAS) tanisi alan hastalar için, bir uyari ve takip cihazi olup, en genel haliyle; hastanin parmak. ucuna takilan. bir nabiz ve Sp02 sensörü (1) ve bir kordon araciligi ile hastanin bilegine sabitlenen, bir veri degerlendirme ve aktarma ünitesi, bir alarm ünitesi, bir ekran (3) ve bir batarya (6) içeren bir devre içermektedir. Söz konusu devre saat seklindedir.

Bulusa konu uyari ve takip cihazi daha detayli olarak, - kullanicinin parmak ucuna takilan, nabiz ve oksijen satürasyon verisinin sürekli olarak ölçülmesini saglayan nabiz ve SpO2 sensörü (1) ve - nabiz ve SpOz sensörü (1) ile baglantili bir bileklik (7) içermekte ve bahsedilen bileklik (7), - nabiz ve Sp02 sensöründen (l) alinan verinin islenmesini, verinin referans deger araliginda olup olmadigini degerlendirilmesini ve verinin bir terminale SMS yoluyla aktarilmasini saglayan. bütünlesik. en az bir GSM Inodülü içeren mikrodenetleyici gelistirme karti (2) ve bir yazilim içeren bir veri degerlendirme ve aktarma ünitesi, - ölçülen verinin referans deger araliginin disinda olmasi durumunda sesli uyari veren buzzer (4) ve/Veya titresimli uyari veren titresim motoru (5) içeren bir alarm ünitesi, - nabiz ve SpO2 sensöründen (l) alinan verinin gösterilmesi için bir ekran (3) ve - cihaza enerji saglayan bir batarya (6) içermektedir.

Bulusun. bir yapilandirmasinda. terminal bir telefon ya da bilgisayardir.

Bulusun. bir yapilandirmasinda, nabiz ve Sp02 sensörü (l) üzerinde bulunan LED ve infrared LED araciligi ile damarlardaki kan içerisindeki hemoglobinin oksijenli veya oksijensiz olduguna. dair' veri sunmaktadir. Tercihen. MAXIM 30100/30l02 nabiz ve SpOz sensörü kullanilmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda, GSM destekli mikrodenetleyici gelistirme karti (2), Arduino karti olmaktadir. Tercihen, Arduino MKR 1400 GSM destekli arduino gelistirme karti olmaktadir. Bahsi geçen Arduino kartinda GSM modülünün ve gelistirme kartinin ayni devrede bütünlesik olarak yer almasi, baska bir deyisle gelistirme kartinin bütünlesik GSM modüllerinin olmasi, Cihazin güç tüketimini azaltmaktadir.

Söz konusu GSM destekli gelistirme karti 67,64 mm uzunluga, mm. genislige ve 32 g agirliga sahiptir. Dolayisiyla, kompakt bir yapiya sahip hafif ve küçük boyutludur. Bu sayede bulusa konu Cihazin boyutu sinirlandirilmamaktadir.

Bulusun. bir yapilandirmasi nabiz ve SpOg sensörü (1) ile bileklik (7) arasinda veri aktarimini saglayan bir kablo (8) içermektedir. Tercihen korumali kablodur(shielded cable).

Bulusun. bir yapilandirmasi nabiz ve SpOg sensörü (1) ile bileklik (7) arasinda veri aktarimini saglayan bir kablosuz baglanti içermektedir.

Bulusun bir yapilandirmasinda, ekran (3), OLED ekran olmaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasinda, batarya (6), 3.7 V lipo batarya olmaktadir. Pil akim degeri ihtiyaca göre degiskenlik gösterebilmektedir.

Bulusun bir yapilandirmasi, nabiz ve SpOz sensörünün (l) Ve/Veya bilekligin (7) kullaniciya sabitlenmesi için medikal bantlar içermektedir.

Bulusun bir yapilandirmasinda bileklik (7) saate benzer bir devreyi kapsamaktadir.

Bulusun bir yapilandirmasina konu cihazda bulunan bileklige (7) ait devre Sekil-1'de gösterilmektedir. Söz konusu sekilde bir nabiz ve SpO2 sensörü (l), bir GSM destekli mikrodenetleyici gelistirme karti (2), bir ekran (3), bir buzzer (4), bir titresim( motoru (5) ve bir batarya (6) bulunmaktadir. Söz konusu sekilde daha detayli olarak, bir motoru (5) ve bir 3.7 V lipo batarya bulunmaktadir.

Bulusun söz konusu yapilandirmasina iliskin bir diger sekil ise Sekil-2'dir. Sekil-2'de bulusa konu cihazin kullanimi verilmektedir. Söz konusu sekil kullanicinin parmak ucuna takilan nabiz ve Sp02 sensörü (1) ve bahsedilen nabiz ve SpO2 sensörü, (1) ile baglantilir bir Ibileklikr (7) içermekte ve birbirlerine bir kablo (8) ile bagli olmaktadir.

Bulusa konu cihazin çalisma yöntemi de bulusun kapsamindadir.

Söz konusu yöntem, hastanin parmak ucundan SpOgverilerinin ölçülmesi, ölçülen verilerin islenmesi, referans deger araliginda olup olmadiginin degerlendirilmesi ve verinin bir terminale SMS yoluyla aktarilmasi, ölçülen verilerin referans deger araliginin disinda olmasi durumunda sesli ve/veya titresimli uyari verilmesi, verilerin ekranda (3) gösterilmesi islem basamaklarini içermektedir.

Bulusa konu cihazin çalisma prensibi, hastanin parmak ucuna takilan nabiz ve Sp02 sensöründen (1) alinan verilerin, veri degerlendirme ve aktarma ünitesinde islenmesi, telefon, bilgisayar vb. bir cihaza aktarilmasi, riskli bir deger elde edilmesi durumunda alarm ünitesinin çalistirilarak hastanin uyandirilmasi ve SMS/data aktarimi ile doktorun uyarilarak erken müdahalenin saglanmasi esasina dayanmaktadir. Daha detayli olarak; hastanin parmak ucuna takilan MAXIM ile aktarilan veriler, Arduino MKR GSM 1400 gelistirme kartina lZC portlarindan aktarilmakta ve Arduino IDE platformu üzerinden veri degerlendirilerek islenmektedir. Elde edilen veriler OLED ekranda gösterilmektedir. Bunun yani sira veriler GSM destekli Arduino karti ve yazilim araciligiyla SMS veya data olarak uzakta bulunan telefon, bilgisayar vb. bir cihaza aktarilmakta ve böylece hasta doktor/arastirmaci tarafindan uzaktan takip edilebilmektedir.

Saglikli bireyler için satürasyon degeri %90-100 araliginda yer almaktadir. Bulusa konu cihaz ile bahsi geçen referans araligin altinda bir deger tespit edilmesi durumunda, Arduino l/O ;portlarina baglanarak uyari araçlari (buzzer (4) ve titresim. motoru (5)) devreye girmekte ve hasta sesli ve titresimli bir sekilde uyarilmaktadir. Hastanin uyarilmasi sayesinde erken davranilarak hastanin PAP cihazini takmasi saglanmakta ve olasi riskli durumlarin önüne geçilmektedir.

Ayrica, bahsi geçen riskli satürasyon degerleri Arduino GSM destegi özelligi kullanilarak GSM modülü üzerinden doktorun/arastirmacinin telefon ya da bilgisayarina SMS/data olarak iletilmektedir. Böylece saglik. ekiplerinin hastaya erken müdahale etmesi saglanmaktadir.

Gelistirilen cihaz ile parmaga takilan sensördeki ledler araciligiyla kilcal damarlardaki kan üzerinden veri elde edecektir. Bu veri Arduiona'ya IZC portundan aktarilarak ve yazilimla hesaplanarak bir küçük OLED ekrana ve GSM modülü üzerinden disariya aktarilmaktadir.

Gelistirilen cihaz ile parmaktan ölçülen SpO2 degerinin, arastirmaciya (bilgisayar, telefon Vb.) anlik aktarilabilmesi ile hizli müdahale saglanmaktadir. Ayrica teknikteki sistemlerin aksine uzaktan destek özelligi ile düsük maliyetlidir.

Bulus, özetle, obstrüktif uyku apne sendromu (OSAS) tanisi alan hastalari için bir uyari ve takip Cihazi olup, nabiz ve oksijen satürasyonunun sürekli olarak ölçülmesini saglayan bir nabiz ve SpO2 sensörü (l), sensörden alinan veriyi isleyen, verinin referans aralikta olup olmadigini degerlendiren, telefon, bilgisayar vb. bir cihaza SMS veya data olarak aktarimini saglayan GSM destekli mikrodenetleyici gelistirme karti (2) ve yazilim içeren bir veri degerlendirme Ve aktarma ünitesi, referans araligin disinda bir deger elde edilmesi durumunda uyari veren buzzer (4) ve/Veya titresim motoru (5) içeren bir alarm ünitesi, verilerin gösterilecegi bir ekran (3) ve cihazin aktif kalmasini saglayan bir batarya (6) içeren bir bileklik (7) içermektedir.

Bulus sayesinde obstrüktif apne sendromuna sahip hastalar apneye girmeden uyarilmakta, uzaktan takip edilebilmekte ve hastalara acil bir durumda erken müdahale edilebilmektedir.

Sekillerin Açiklamalari Sekil-1 Bulusa konu cihazda bulunan devreye ait bir sekil Sekil-2 Bulusa konu cihazda bulunan sensör ve bileklige ait bir sekil Sekillerde Yer Alan Referans Numaralarinin Açiklamalari . Nabiz ve SpOz sensörü .Mikrodenetleyici gelistirme karti .Titresim motoru

Claims (11)

1. ISTEMLER olan hastalar için giyilebilir bir uyari ve takip sistemi olup, özelligi; kullanicinin parmak ucuna takilan, nabiz ve oksijen satürasyon verisinin sürekli olarak ölçülmesini saglayan nabiz ve Sp02 sensörü (1) ve nabiz ve SpOz sensörü (1) ile baglantili bir bileklik (7) içermesi ve bahsedilen bilekligin (7), nabiz ve Sp02 sensöründen (1) alinan verinin islenmesini, verinin referans deger araliginda olup olmadigini degerlendirilmesini ve verinin bir terminale SMS yoluyla aktarilmasini saglayan. bütünlesik. en az bir` GSM Inodülü içeren mikrodenetleyici gelistirme karti (2) ve bir yazilim içeren bir veri degerlendirme ve aktarma ünitesi, ölçülen verinin referans deger araliginin disinda olmasi durumunda sesli uyari veren buzzer (4) ve/Veya titresimli uyari veren titresim motoru (5) içeren bir alarm ünitesi, nabiz ve Sp02 sensöründen (1) alinan verinin gösterilmesi için bir ekran (3) ve cihaza enerji saglayan bir batarya (6) içermesi ile karakterize edilmesidir.
2. .Istem l'e göre bir cihaz olup, özelligi; terminalin bir telefon ya da bilgisayar olmasidir.
3. .Istem l'e göre bir cihaz olup, özelligi; mikrodenetleyici gelistirme kartinin (2), Arduino olmasidir.
4. .Istem 3'e göre bir cihaz olup, özelligi; Arduino kartinin uzunlugunun 67,64 mm, genisliginin 25 mm ve agirliginin 32 g olmasidir.
5. 5.Istem l'e göre bir cihaz olup, özelligi; nabiz ve SpOz sensörü (l) ile bileklik (7) arasinda veri aktarimini saglayan bir kablo (8) içermesidir.
6. 6.Istem l'e göre bir cihaz olup, özelligi; nabiz ve Sp02 sensörü (1) ile bileklik (7) arasinda veri aktarimini saglayan bir kablosuz baglanti içermesidir.
7. 7. Istem l'e göre bir cihaz olup, özelligi; ekranin (3), OLED ekran olmasidir.
8. 8.Istem l'e göre bir cihaz olup, özelligi; bataryanin (6), lipo batarya olmasidir.
9. 9.Istem 8'e göre bir cihaz olup, özelligi; bataryanin (6), 3.7 V lipo batarya olmasidir.
10. 10.Istem l'e göre bir cihaz olup, özelligi; nabiz ve Sp02 sensörünün (l) ve/veya bilekligin (7) kullaniciya sabitlenmesi için medikal bantlar içermesidir.
11. 11.Yukaridaki istemlerden herhangi birine uygun bir cihazin çalisma yöntemi olup, özelligi; - hastanin parmak ucundan ve SpOzverilerinin ölçülmesi, - ölçülen verilerin islenmesi, referans deger araliginda olup olmadiginin degerlendirilmesi ve verinin bir terminale SMS yoluyla aktarilmasi, - ölçülen verilerin referans deger araliginin disinda olmasi durumunda sesli ve/veya titresimli uyari verilmesi, - verilerin ekranda (3) gösterilmesi islem. basamaklarini içermesidir.