(57)【要約】システムは、第１の表面および第２の表面を有する患者環境と、第１の表面に取り付けられ、第２の表面と接触する患者の生理学的データを収集するように構成された加速度計と、生理学的データを処理システムに伝えるための接続とを含む。【選択図】図６
2014531237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面および第２の表面を有する患者環境と、
前記第１の表面に取り付けられ、前記第２の表面と接触する患者の生理学的データを収集する加速度計と、
前記生理学的データを処理システムに伝えるための接続とを含む、システム。
【請求項２】
前記加速度計が前記生理学的データを収集している間に、前記患者が前記第１の表面と接触していない、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記患者環境が、前記第１の表面と前記第２の表面との間で前記生理学的データを伝えるためのものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記患者環境が、前記第１の表面と前記第２の表面との間に複数の構成要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記生理学的データが、前記複数の構成要素を介して伝えられた患者の体内および体外の動きを表す、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記患者環境が、ベッド、椅子、車椅子、又は診察台の１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記加速度計が、ウェハー上に配置された第２の電極アレイの上に懸架された第１の電極アレイを備えるプルーフマスを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
処理システムにより実行される方法であって、
患者環境と直接的に接触するが、患者と接触しない加速度計から前記患者環境の前記患者の生理学的データを、前記処理システムにおいて受け取り、
前記患者の生理学的状態の特徴を明らかにするために、前記処理システムにおいて前記生理学的データを処理し、
前記処理システムにおいて、前記特徴に対応する通知を提供することを含む、方法。
【請求項９】
前記処理システムにおいて、前記患者と直接的に接触するセンサにより収集されたセンサデータと前記特徴との間の相関を検出することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記通知を前記患者または医療従事者の少なくとも一方に提供することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記加速度計が、三相検出および駆動を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
患者を支持するための第１の表面、第２の表面、及び前記第１の表面と前記第２の表面との間の複数の構成要素を有する患者環境と、
前記第２の表面と接触し、前記第１の表面、前記複数の構成要素および前記第２の表面を介して伝えられる前記患者の生理学的データを収集するための加速度計と、
前記生理学的データを用いて前記患者の生理学的状態の特徴を明らかにするための処理システムとを含む、システム。
【請求項１３】
前記加速度計が、前記加速度計の何らかの部分と前記患者との間で直接的に接触せずに、前記生理学的データを収集する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記処理システムが、前記特徴を明らかにするために周波数領域解析または時間領域解析の一方を実行するためのものである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記加速度計が、プルーフマス上に配置された第１の電極アレイとウェハー上に配置された第２の電極アレイとの間のキャパシタンスの変化を検出する、請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
多くの健康状態の監視および診断は一般に、医療施設において、特殊装置およびトレーニングされた操作者、一般に医師および看護師によって達成される。幾つかの健康状態は、医療施設への繰り返しの訪問、高価な装置、及び供給品または消耗品（例えば、ＥＣＧ誘導）を必要とする。他の健康状態は、患者の家で監視されることができるが、患者に直接的に取り付けられたワイヤ及びセンサを備える装置（機器）を使用する。いずれにしても、患者は、医療施設を訪問することの不都合、及び在宅装置の押し付けがましいことに起因して、継続的にこれら解決策を使用する可能性は低いかもしれない。更に、そのような装置の押し付けがましいこと（家または医療施設であろうとなかろうと）は多大である可能性があり、それにより患者の満足感、静養、睡眠、及び回復の可能性に影響を与える。たとえ医師が体内の状態を診断する（例えば、既知の健康状態の患者の聴診器記録を聞くことにより）ためにトレーニングされているとしても、医師は一般に継続的に患者を監視することができない。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１Ａ】患者環境から患者の生理学的データを収集するための加速度計を備える患者環境の実施形態を示す略図である。
【図１Ｂ】患者環境から患者の生理学的データを収集するための加速度計を備える患者環境の実施形態を示す略図である。
【図１Ｃ】患者環境から患者の生理学的データを収集するための加速度計を備える患者環境の実施形態を示す略図である。
【図２】患者環境から患者の生理学的データを収集する一実施形態を示す略図である。
【図３】加速度計を用いて生理学的データを収集して提供するための方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図４】加速度計により収集された生理学的データの一実施形態を示す信号図である。
【図５】加速度計からの生理学的データを処理するための方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図６】処理環境の一実施形態を示すブロック図である。
【０００３】
詳細な説明
以下の詳細な説明において、その一部を形成し、開示された内容が実施され得る特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。理解されるべきは、他の実施形態も利用されることができ、構造的変更または論理的変更が本開示の範囲から逸脱せずに行われ得る。従って、以下の詳細な説明は、制限する意味に解釈されるべきではなく、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲により規定される。
【０００４】
本明細書で説明されるように、システムは、患者の健康状態および調子の様々な状況を監視および検出するための１つ又は複数の高感度加速度計と共に機器を備えた患者環境（例えば、ベッド、椅子、又は車椅子）を含む。加速度計は、患者から加速度計までの直接的な接続を介してではなく、患者環境を介して（例えば、ベッド、椅子、又は車椅子を介して）患者から加速度計に伝わる患者の生理学的データを検出する。加速度計は、生理学的データ及び患者の周囲状況の特定の特徴を検出および／または推定する１つ又は複数の処理システムに患者の生理学的データを提供する。処理システムは、患者、医療サービス提供者、又は他の適切な人に当該特徴の存在を通知する。この結果、システムは、家、外来患者用施設、又は医療施設において、患者の押し付けがましくなく（非浸入型）、低コストで、高度に利用可能なヘルスケア（健康管理）監視を提供する。
【０００５】
本明細書で使用される限り、用語「患者環境」は、患者が比較的静止位置をとる（例えば、横たわっている及び／又は座っている）ように構成された１つ又は複数の支持面を備えるベッド、椅子、車椅子、診察台、又は他の適切な装置を含む。図１Ａ〜図１Ｃは、患者環境１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃから患者２の生理学的データを収集（キャプチャ）するための対応する加速度計２０を備える患者環境１０の実施形態１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃを示す略図である。動作中、加速度計２０は、患者環境１０と接触して患者２の内部および外部の身体機能により生じた振動から生理学的データを収集する。また、加速度計２０は、対応する患者環境１０（例えば、足音、ドアが開くこと等）の周囲状況からの振動も収集する。
【０００６】
人体は、数千の可動部品を有する機械システムとして説明されることができ、この場合、部品の全ては、筋肉の動き又は他の身体機能から機械的振動を生じることができる。これら機械的振動は、呼吸または心臓の鼓動のような現在行われている恒常作用によって生じる。また、これら機械的振動は、ベッドで寝返りを打つ又は痛みで身をよじるような更なる筋肉の動きによっても生じる。身体の多くの振動は、極めて小さく及び／又はゆっくり生じる。
【０００７】
本明細書で使用される限り、患者２に関しての直接接触は、患者２の少なくとも身体の一部が患者環境１０の表面１４と物理的に接続することを意味する。患者２は、身体に着用された任意の衣類または他の衣服を含み、表面１４は、表面１４上に露出された任意の寝具類、クッション、椅子張りの材料または他の材料を含むことができる。患者２の直接接触には、患者２の内部および外部の身体動作からの振動が患者２から表面１４に伝わるように、患者２の衣類および／または皮膚が表面１４上の寝具類、クッション、椅子張りの材料または他の材料に物理的に接触することを含むことができる。
【０００８】
患者環境１０と直接接触する場合（例えば、患者環境１０に取り付けられる）、加速度計２０は、患者環境１０上の患者２により生じ且つ患者環境１０を介して加速度計２０に伝えられた振動を表す生理学的データを収集する。本明細書で使用される限り、生理学的データは、時間と共に加速度計２０により検出された振動の周波数および振幅をひとまとめにして表す一組のデータ値を意味する。生理学的データから、図６に示されて更に詳細に後述される処理システム１４０のような処理システムは、心拍数、呼吸数、及び生理学的データの他の特定の特徴を含む健康情報の範囲を決定する。
【０００９】
本明細書で使用される限り、加速度計２０に関しての直接接触は、加速度計２０の少なくとも一部が患者環境１０の表面１２と物理的に接続することを意味する。加速度計２０は、加速度計２０を収容する又は支持する任意のハウジング（図示せず）、表面１２に加速度計２０を取り付ける又は固定するために使用される任意の材料（図示せず）を含む。従って、加速度計２０の直接接触は、患者２の内部および外部の身体動作からの振動が表面１４から加速度計２０に伝わるように表面１２に物理的に接触させて加速度計２０を取り付ける又は固定するために使用されるハウジング又は材料を必要とするかもしれない。ＥＣＧ誘導、聴診器、パルス酸素濃度計、又は血圧計カフを使用することができる他のタイプのセンサと対照的に、加速度計２０は患者２に直接的に接続されない。
【００１０】
加速度計２０は、米国特許第６，８８２，０１９号、米国特許第７，１４２，５００号、及び米国特許第７，４８４，４１１号により説明されたような三相検出を備える超高感度の微細加工加速度計技術を含み、当該特許は参照により全体として本明細書に組み込まれる。加速度計２０は、加速度（即ち、運動の速度の変化）を検出し、高感度で高いダイナミックレンジを有するセンサである。三相検出技術により、加速度計２０は、１０〜１９のナノ重力加速度（nano-gravity）（ng）ぐらい低い加速度レベルを検出することができ、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）技術を用いて５×５×０．５ｍｍまたはそれ未満の典型的な寸法を有するデバイス内に製造されて収容され得る。三相検出技術により可能にされた高感度および小さいデバイスサイズの組み合わせにより、加速度計２０が、加速度計２０の何らかの部分と患者２との間で直接的に接触せずに、患者環境１０を介して患者２から伝達される生理学的データを目立たないように収集することが可能になる。例えば、加速度計２０を患者２に接続するためにリード線は使用されない。更に、加速度計２０の感度により、生理学的データは、患者２の生理学的状態の特定の特徴が処理システムにより検出され得るように収集されることが可能になる。これら特徴は、心臓の鼓動および呼吸数だけではなく不整脈のような特定の状態も含む。当該特徴は、患者が落ち着きのない状態にあるか否か、患者環境１０（例えば、ベッドに）にいるか否か、今にも倒れそうであるか否か、トイレに行く必要があるか否か、痛いか否か、又は部屋の他の人により邪魔されているか否かを示すことができる。加速度計２０の更なる詳細は、図６に関連して図示されて後述される。
【００１１】
図１Ａにおいて、ベッド１０Ａは、患者２と直接的に接触している表面１４Ａ（即ち、マットレスの上面）から、加速度計２０が直接的に接続されているベッドフレームの表面１２Ａに患者２の振動を伝達するフレーム、ボックススプリング、マットレス及び寝具類（図示せず）を含む。加速度計２０は、マットレス、ボックススプリング及びベッドフレーム（即ち、複数の構成要素）を介して表面１４Ａから表面１２Ａに伝達された振動から生態学的データを収集する。患者２は、表面１２Ａと直接的に接触しておらず、加速度計２０の部分は患者２と直接的に接触していない。即ち、加速度計２０は、ベッド１０Ａ自体を介して以外に、患者２に対する任意の有線接続または無線接続を含まない。
【００１２】
図１Ｂにおいて、椅子１０Ｂは、患者２と直接的に接触している表面１４Ｂ（即ち、クッション又は椅子張りの材料の上面）から、加速度計２０が直接的に接続されている椅子のフレームの表面１２Ｂに患者２の振動を伝達する椅子のフレーム及びクッション又は椅子張りの材料を含む。加速度計２０は、クッション又は椅子張りの材料および椅子のフレーム（即ち、複数の構成要素）を介して表面１４Ｂから表面１２Ｂに伝達された振動から生態学的データを収集する。患者２は、表面１２Ｂと直接的に接触しておらず、加速度計２０の部分は患者２と直接的に接触していない。即ち、加速度計２０は、椅子１０Ｂ自体を介して以外に、患者２に対する任意の有線接続または無線接続を含まない。
【００１３】
同様に図１Ｃにおいて、車椅子１０Ｃは、患者２と直接的に接触している表面１４Ｃ（即ち、クッション又は椅子張りの材料の上面）から、加速度計２０が直接的に接続されている車椅子のフレームの表面１２Ｃに患者２の振動を伝達する車椅子のフレーム及びクッション又は椅子張りの材料を含む。加速度計２０は、クッション又は椅子張りの材料および車椅子のフレーム（即ち、複数の構成要素）を介して表面１４Ｃから表面１２Ｃに伝達された振動から生態学的データを収集する。患者２は、表面１２Ｃと直接的に接触しておらず、加速度計２０の部分は患者２と直接的に接触していない。即ち、加速度計２０は、車椅子１０Ｃ自体を介して以外に、患者２に対する任意の有線接続または無線接続を含まない。
【００１４】
図２は、患者環境１０から患者２の生理学的データを収集する一実施形態を示す略図である。図２は、矢印３６により示されるように、生理学的データ３４として加速度計２０により収集される患者２の振動３２の伝達を示す。特に、患者２は、患者２と直接的に接触している表面１４に伝達される振動３２を生じる。表面１４は、患者環境１０の複数の構成要素（材料）１６を介して振動３２を表面１２に伝達する。複数の構成要素１６は、表面１４と表面１２との間に配置され、上述された実施形態１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃにより説明されたような患者環境１０に関する構成要素の任意の適切なタイプ及び組み合わせを含む。表面１２は、振動３２を加速度計２０に伝達し、この場合、振動３２は生理学的データ３４として収集され、任意の適切な有線接続または無線接続３８を介して処理システムに提供される。
【００１５】
加速度計２０の機能は図３に更に示され、図３は、加速度計２０を用いて生理学的データを収集して提供するための方法の一実施形態を示す流れ図である。図３において、加速度計２０は、ブロック４２に示されるように、患者環境１０を介して伝達される患者２の生理学的データを収集する。生理学的データは、上述されたように加速度計２０に到達する前に患者環境１０の複数の構成要素を介して患者２から伝達され得る。
【００１６】
図４は、患者２がベッド１０Ａに横たわっている間に加速度計２０により収集された患者２の生理学的データ５２の一実施形態を示す信号図５０である。生理学的データ５２の振動の振幅は、ｘ軸の時間にわたってｙ軸にプロットされる。患者２の健康状態に関する様々な特徴は、生理学的データ５２に現れる。例えば、脈拍数がデータ５２の部分５２Ａに現れ、寝返り、ベッド１０Ａから出る、及びベッド１０Ａ上の毛布を畳むような患者２の行動がそれぞれ、データ５２の部分５２Ｂ、５２Ｃ及び５２Ｄに現れる。患者２に関する他の情報、ベッド１０Ａにおいて及びその周囲で生じる任意の事象および活動が生理学的データ５２に明らかである。
【００１７】
この例において加速度計２０により検出される振動の典型的なレベルは、数μｇ（即ち、１×１０−６ｇ）である。従って、生理学的データ５２は、高感度の加速度計２０により収集されたデータにおいてのみ存在する特徴を含む。生理学的データ５２のデータは、時間および／または周波数領域情報を用いて処理システムにより分析されることができ、処理システムにより患者２の特定の健康状態に相関され得る。
【００１８】
図３に戻って参照すると、加速度計２０は、ブロック４４において示されるように、生理学的データを処理システムに提供する。加速度計２０は、生理学的データを処理システムに連続的に伝送することにより、又は処理システムによる周期的な伝達または読み出し（検索）のためにコンピュータ可読媒体（図示せず）に当該データを格納することにより、生理学的データを処理システムに提供することができる。加速度計２０は、図６に示されて更に詳細に後述される接続７２のような任意の適切なタイプの有線接続および／または無線接続を用いて生理学的データを処理システムに提供することができる。
【００１９】
１つ又は複数の処理システム（例えば、図６に示された処理システム１４０）の機能は図５に示され、図５は、加速度計２０からの生理学的データを処理するための方法に関する一実施形態を示す流れ図である。図５の方法は、図６に示された処理システム１４０に関連して説明される。
【００２０】
図５において、処理システム１４０は、ブロック６２で示されるように加速度計２０から生理学的データを受け取る。処理システム１４０は、加速度計２０から連続的または周期的なストリームとして当該データを受け取ることができるか、又は加速度計２０のコンピュータ可読媒体（図示せず）からデータにアクセスすることにより当該データを読み出すことができる。処理システム１４０は、ブロック６４において示されるように、生理学的データを処理して、生理学的データにおける患者２の状態の特徴を明らかにする（特定する）。処理システム１４０は、周波数領域解析または時間領域解析を用いて当該特徴を明らかにすることができる。また、処理システム１４０は、特徴データベース（例えば、図６に示された特徴データベース８６）からの既知のパターンを生理学的データの特徴と相関させることにより、特徴を検出することもできる。また、処理システム１４０は、生理学的データ、及び患者２と直接的または間接的に接触する他のセンサ（例えば、図６に示されたセンサ９０）からのセンサデータの双方を用いて、特徴を検出することもできる。
【００２１】
さて、生理学的データを用いて処理システム１４０により検出可能な特徴の例が説明される。第１の例において、ベッド１０Ａの加速度計２０は、患者２が眠っている間の患者の活動を測定する。処理システム１４０は、生理学的データの閾値レベルを検査することにより患者２の睡眠の質を表す特徴を明らかにする。当該特徴は、無呼吸（即ち、いびき）又は筋肉の不随意運動（例えば、むずむず脚症候群）を含むことができる。処理システム１４０は、睡眠の中断を記録し、部屋に入る人またはベッド１０Ａを調整する人のような特定の外因に当該中断を相関させることができる。また、処理システム１４０は、患者２の不快感または痛みに対応する、患者２の活動レベルにおける微細な変動を識別することもできる。特に、処理システム１４０は、睡眠中の患者の動きのレベル、及び患者が眠っている、目が覚めている及びベッドの外にいる時間に基づいて、患者２における鎮痛剤または苦痛を軽減する他のものの有効性を判断することができる。
【００２２】
別の例において、処理システム１４０は、患者２の心調律の特徴を明らかにする。これら特徴は、脈拍数、並びに不整脈および他の心臓の異常を含む。幾つかの実施形態において、処理システム１４０は、生理学的データにおいて時間領域解析および周波数領域解析を実行し、分析されたデータを心臓状態のデータベース（例えば、図６に示された特徴データベース８６）と比較して、特徴を明らかにする。
【００２３】
更なる例において、処理システム１４０により明らかにされる特徴は、患者２の筋肉振戦を含む。生理学的データにおいて検出された筋肉振戦は、患者２における筋肉振戦の通常レベル、又は特定の神経学的疾患を表すことができる筋肉振戦の経時的な増加を反映することができる。この例において、処理システム１４０は、筋肉振戦の活動における小さな変化を測定および定量化する。
【００２４】
生理学的データを用いて処理システム１４０により検出可能な特徴の他の例は、患者がベッドから出たことを示す活動のないこと、長期にわたって寝返りを打っていないこと（患者を床ずれの危険な状態に置く可能性がある）、落ち着きのないこと、及び特定の睡眠段階に関する運動パターンの特性を含む。
【００２５】
処理システム１４０は、ブロック６６において示されるように、明らかにされた特徴に対応する通知を提供する。処理システム１４０は、患者２、又は医療従事者あるいは患者２と関係がある家族、友人または他の人のような患者２と関連する任意の適切な関係者に当該通知を提供することができる。処理システム１４０は、任意の適切な時間および任意の適切な方法で通知を提供することがきる。例えば、処理システム１４０は、特徴、特徴の識別、又は関係者に対する、関心のある特徴が検出されたことの通知を表示することにより、即時の通知を提供することができる。また、処理システム１４０は、関係者による後の検索のために、明らかにされた特徴（例えば、図６に示された特徴の結果８８）のログ又は他のレポートも格納することができる。ログ又は他のレポートは、生理学的データが加速度計２０を用いて収集もされていた類似する層の他の患者との比較を含むことができる。
【００２６】
処理システム１４０の通知は、処理システム１４０により検出された特定の特徴に基づいて到達した結論を含むことができる。例えば、通知は、患者がベッドの中にいる、今にも倒れそうである、トイレに行く必要がある、痛い、又は部屋の他の人により邪魔されていることを示すことができる。
【００２７】
処理システム１４０は、明らかにされた特徴の通知を如何にして広めるかを決定する一組の報告ポリシーに従って構成され得る。例えば、通知は、明らかにされた特徴が患者２の生理学的データ又は別の加速度計２０を用いて収集された他の患者の生理学的データに関して或る統計的に求められた閾値を満たす場合にのみ生成され得る。当該閾値は、異なる関係者に対して異なるように設定され得る（例えば、家族の一員は、医師よりも低い閾値で通知を受け取ることができる）。
【００２８】
図６は、処理環境７０の一実施形態を示すブロック図である。処理環境７０は、接続７２を介して処理システム１４０と通信する加速度計２０を含む。また、患者２と直接的に接触する１つ又は複数の追加センサ９０も、１つ又は複数の接続９２を介して処理システム１４０と通信することができる。
【００２９】
図６の実施形態において、加速度計２０は、３つの層または「ウェハー」を含む。特に、加速度計２０は、ステータウェハー１０３、ローターウェハー１０６、及びキャップウェハー１０９を含む。ステータウェハー１０３は、ローターウェハー１０６及びキャップウェハー１０９の様々な電気コンポーネントに電気結合され得る電子回路１１３を含む。また、電子回路１１３は、加速度計２０の外部の電子コンポーネントに結合するための出力ポートを提供することができる。
【００３０】
ローターウェハー１０６は、プルーフマス１１９に機械的に結合された支持体１１６を含む。加速度計２０の断面図が示されるが、一実施形態に従って、ローターウェハー１０６の一部としての支持体１１６はプルーフマス１１９を取り囲む。従って、一実施形態において、ステータウェハー１０３、支持体１１６及びキャップウェハー１０９は、プルーフマス１１９が懸架されるポケットを形成する。
【００３１】
ステータウェハー１０３、支持体１１６及びキャップウェハー１０９は合わさって、プルーフマス１１９がコンプライアンス結合を介して取り付けられる支持構造体を提供する。一実施形態において、コンプライアンス結合は、米国特許第６，８８２，０１９号で説明された高アスペクト比の曲げサスペンション要素１２３を含む。
【００３２】
加速度計２０は更に、プルーフマス１１９に配置される第１の電極アレイ１２６を含む。一実施形態において、第１の電極アレイ１２６は、ステータウェハー１０３の上面に対向する、プルーフマス１１９の表面に位置する。第１の電極アレイ１２６が配置されるプルーフマス１１９の表面は、実質的に平面である。
【００３３】
第２の電極アレイ１２９が、プルーフマス１１９に配置された対向する第１の電極アレイ１２６に面してステータウェハー１０３の表面に配置される。プルーフマス１１９がステータウェハー１０３の上に懸架されるので、実質的に一定のギャップ１３３（ｄにより示される）が、第１の電極アレイ１２６と第２の電極アレイ１２９との間に形成される。例えば、距離ｄは、１〜３μｍの範囲からなることができ、又は別の適切な距離とすることができる。
【００３４】
プルーフマス１１９は、第１の電極アレイ１２６及び第２の電極アレイ１２９が互いに平行である平面に実質的になり、ギャップ１３３が第１の電極アレイ１２６と第２の電極アレイ１２９との間の重なり部分の全体にわたって実質的に均一であるようにステータウェハー１０３の上に懸架される。他の実施形態において、電極アレイ１２６及び１２９は、ステータウェハー１０３又はプルーフマス１１９の他の表面または構造体上に配置され得る。
【００３５】
高アスペクト比の曲げサスペンション要素１２３は、プルーフマス１１９が加速度計２０の支持構造体（図示せず）に対して動くことを可能にする或る程度のコンプライアンスを提供する。曲げサスペンション要素１２３の設計に起因して、静止位置からのプルーフマス１１９の変位は、ステータウェハー１０３の上面に配置された第２の電極アレイ１２９に実質的に平行である方向に実質的に制限される。曲げサスペンション要素１２３は、ギャップ１３３が可能な限り全運動の全体にわたって実質的に均一の状態を維持するように、第２の電極アレイ１２９に平行な方向にプルーフマス１１９の所定量の移動を可能にするように構成される。曲げサスペンション要素１２３の設計は、第２の電極アレイ１２９に平行な方向に所望量の移動を可能とすると同時に、第２の電極アレイ１２９に垂直な方向にプルーフマス１１９の最小量の移動を提供する。
【００３６】
プルーフマス１１９が移動する場合、第１の電極アレイ１２６と第２の電極アレイ１２９との間のキャパシタンスは、互いに対するアレイのシフトと共に変化する。電子回路１１３及び／又は外部電子回路は、電極アレイ１２６と電極アレイ１２９との間のキャパシタンスの変化の程度を検出または検知するために利用される。キャパシタンスの変化に基づいて、そのような回路は、加速度計２０により蒙った患者２からの振動に比例する適切な信号を生成することができる。
【００３７】
加速度計２０の動作は、米国特許第６，８８２，０１９号および米国特許第７，４８４，４１１号により説明されたような三相検出および駆動の使用により強化される。三相検出は、検出電極１２６と１２９及び検出電子回路１１３の構成を用いて、加速度計２０の出力信号を強化し、感度が所望の範囲内で最大にされることを可能にする。また、それは、センサがあらゆる任意の向きにある場合に、加速度計２０の出力が電子的にゼロに「リセット」されることも可能にする。
【００３８】
処理システム１４０は、図５に示されて上述された方法の機能を実現するように構成された任意の適切な処理デバイス又は処理デバイスの一部を表す。処理デバイスは、ラップトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、サーバ、又は別の適切なタイプのコンピュータシステムとすることができる。また、処理デバイスは、処理能力を備える携帯電話（即ち、スマートフォン）又は処理能力を備える別の適切なタイプの電子デバイスとすることもできる。処理能力は、メモリ１４４に格納された命令を少なくとも１つのプロセッサ１４２で実行するデバイスの能力を意味する。処理システム１４０は、一実施形態においてクラウドコンピューティング環境の複数の処理システムの１つを表す。
【００３９】
処理システム１４０は、メモリシステム１４４に格納された機械可読命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサ１４２を含む。処理システム１４０は、処理システム１４０のコンポーネントを操作し且つ他のプログラムがコンポーネントにアクセスしてそれを使用することを可能にする一組の関数を提供するためにプロセッサ１４２により実行可能な機械可読命令を含むメモリ１４４（図示せず）に格納された基本入出力システム（ＢＩＯＳ）、ファームウェア、オペレーティングシステム、ランタイム実行環境、及び／又は他のサービス及び／又はアプリケーションを実行することができる。処理システム１４０は、上述した図５の方法を実行する特徴検出ユニット８４と共に、加速度計２０から受け取った生理学的データ８２をメモリシステム１４４に格納する。幾つかの実施形態において、処理システム１４０は更に、特徴データベース８６及び特徴の結果８８を格納する。
【００４０】
また、処理システム１４０は、任意の適切な数の入力／出力デバイス１４６、ディスプレイデバイス１４８、ポート１５０、及び／又はネットワークデバイス１５２も含むことができる。プロセッサ１４２、メモリシステム１４４、入力／出力デバイス１４６、ディスプレイデバイス１４８、ポート１５０及びネットワークデバイス１５２は、任意の適切なタイプ、数、及び／又は構成のコントローラ、バス、インターフェース及び／又は他の有線または無線接続を含む一組の相互接続１５４を用いて通信する。処理システム１４０のコンポーネント（例えば、プロセッサ１４２、メモリシステム１４４、入力／出力デバイス１４６、ディスプレイデバイス１４８、ポート１５０、ネットワークデバイス１５２及び相互接続１５４）は、加速度計２０と共に共通のハウジング（図示せず）内に、又は加速度計２０から分離した任意の適切な数の別個のハウジング（図示せず）内に収容され得る。
【００４１】
各プロセッサ１４２は、特徴検出ユニット８４を含むメモリシステム１４４に格納された命令にアクセスしてそれを実行するように構成される。各プロセッサ１４２は、入力／出力デバイス１４６、ディスプレイデバイス１４８、ポート１５０及び／又はネットワークデバイス１５２から受け取った情報と連係して又は当該情報に応答して命令を実行することができる。また、各プロセッサ１４２は、生理学的データ８２、特徴データベース８６及び特徴の結果８８を含むデータにアクセスし当該データをメモリシステム１４４に格納するようにも構成される。
【００４２】
メモリシステム１４４は、命令およびデータを格納するように構成された任意の適切なタイプ、数、及び構成の揮発性または不揮発性記憶デバイスを含む。メモリシステム１４４の記憶デバイスは、特徴検出ユニット８４を含むコンピュータ可読およびコンピュータ実行可能命令を格納するコンピュータ可読記憶媒体を表す。メモリシステム１４４は、プロセッサ１４２、入力／出力デバイス１４６、ディスプレイデバイス１４８、ポート１５０、及びネットワークデバイス１５２から受け取った命令およびデータを格納する。メモリシステム１４４は、格納された命令およびデータをプロセッサ１４２、入力／出力デバイス１４６、ディスプレイデバイス１４８、ポート１５０、及びネットワークデバイス１５２に提供する。メモリシステム１４４の記憶デバイスの例は、ハードディスクドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリドライブ及びカード、及び他の適切なタイプの磁気ディスク及び／又は光ディスクを含む。
【００４３】
入力／出力デバイス１４６は、ユーザからの命令および／またはデータを処理システム１４０に入力し且つ処理システム１４０からの命令および／またはデータをユーザに出力するように構成された任意の適切なタイプ、数、及び構成の入力／出力デバイスを含む。入力／出力デバイス１４６の例は、タッチスクリーン、ボタン、ダイヤル、ノブ、スイッチ、キーボード、マウス、及びタッチパッドを含む。
【００４４】
ディスプレイデバイス１４８は、処理システム１４０のユーザにイメージ、テキスト及び／又はグラフィカル情報を出力するように構成された任意の適切なタイプ、数、及び構成のディスプレイデバイスを含む。ディスプレイデバイス１４８の例は、ディスプレイ画面、モニタ、及びプロジェクタを含む。ポート１５０は、別のデバイス（図示せず）から処理システム１４０に命令および／またはデータを入力し且つ処理システム１４０から別のデバイスへ命令および／またはデータを出力するように構成された適切なタイプ、数、及び構成のポートを含む。
【００４５】
ネットワークデバイス１５２は、処理システム１４０が１つ又は複数の有線または無線ネットワーク（図示せず）を介して通信することを可能にするように構成された任意の適切なタイプ、数および／または構成のネットワークデバイスを含む。ネットワークデバイス１５２は、任意の適切なネットワークプロトコル及び／又は情報が処理システム１４０によりネットワークへ送信され又は処理システム１４０によりネットワークから受信されることを可能にするための構成に従って動作することができる。
【００４６】
接続７２は、加速度計２０が生理学的データ８２を処理システム１４０に提供することを可能にする有線接続および／または無線接続の任意の適切なタイプ及び組み合わせを含む。接続７２は、処理システム１４０の１つ又は複数のポート及び／又は１つ又は複数のネットワークデバイス１５２に接続することができる。例えば、接続７２は、加速度計２０から処理システム１４０へ生理学的データ８２を伝送する無線ネットワークデバイス（図示せず）を含む無線ネットワーク接続からなることができる。別の例として、接続７２は、加速度計２０から処理システム１４０へ生理学的データ８２を伝送するために加速度計２０からポート１５０に接続されたケーブルを含むことができる。
【００４７】
センサ９０（存在する場合）は、生理学的データ８２に加えて、患者２（図示せず）のセンサデータを処理システム１４０に提供することができる。センサ９０は、患者２と直接的または間接的に接触して配置されてセンサデータを生成することができる。処理システム１４０は、生理学的データ８２と連係してセンサデータを用いて、患者の状態に関する特定の特徴を検出および／または確認することができる。
【００４８】
図１Ａ〜図１Ｃ及び図２に戻って参照すると、加速度計２０の最適な配置は、加速度計２０による生理学的データ８２の検出可能性を増加させることを可能にするために様々な方法を用いて決定され得る。少なくとも幾つかの方法において、加速度計２０は、患者環境１０の１つの位置に最初に固定され、次いで信号が加速度計２０で観測される。次いで、加速度計２０が１つ又は複数の異なる位置に固定され、再び信号が加速度計２０で観測される。調整可能クランプ（図示せず）を用いて、加速度計２０を一時的に固定することができる。
【００４９】
１つの方法において、患者環境１０の自然共鳴（共振）は、任意の模擬外部刺激なしで加速度計２０により測定される。内部に構成要素を含む患者環境１０は、信号の様々な局面を増幅または減衰させるように作用することができる。最も良い信号の受信または関心のある周波数において最も少ない混乱を提供する加速度計２０の位置は、最適な位置として選択され得る。
【００５０】
別の方法において、振動シミュレータを利用して、既知の刺激を患者環境１０に提供する。刺激は、正弦波のような特定の波形を表すことができる。そのような波動を用いて、信号との最も少ない干渉をもたらす加速度計２０の位置を見出すことができる。代案として、シミュレータは、生理学的データから明らかにされるべき特定の患者の特徴に対応する波形を模倣することができる。信号との最も少ない干渉をもたらす又は特定の患者の特徴の最高品質につながる加速度計２０の位置は、最適な位置として選択され得る。
【００５１】
加速度計２０の位置を繰り返して動かす場合、加速度計２０の寸法に対応する離散的間隔に加速度計２０を配置することに注意を払うことができる。結合部および患者環境１０の結合部間の中間点が考慮され得る。そうすることによって、全ての考えられる共振挙動が観測され得る。また、他のセンサ９０（例えば光センサ又はマイクロホン）は、意図されない影響を蒙る可能性がある又はそれらの有効性を制限する可能性がある位置からの保護を提供するように選択された位置を有することもできる。
【００５２】
また、加速度計２０及び処理システム１４０を用いて、幾つかの技術に従って特徴検出ユニット８４を較正またはトレーニングするための追加の情報を収集することもできる。１つの方法において、患者２又は患者２のグループの標準的な患者医療記録（電子および紙）の加速度計２０の測定値との相関が行われる。これら記録は、患者層に関する情報および他のタイプのセンサを用いた測定値を含む。次に、看護師または医学生のようなトレーニングされた観測者は、患者２がベッド１０Ａに入る又はそれから出るような患者２又は患者２のグループの詳細な観測を記録することができる。更に、患者２は、それら自身の観測結果を記録するために直接的に尋ねられる及び質問され得る。更に、ビデオ映像、音声の測定結果、又は他の測定結果も記録されて、加速度計２０の測定値と比較され得る。
【００５３】
別の方法において、患者環境１０の患者２は、生理学的状態および関心のある事象を含む一連の動作を再現するように求められ得る。場合によっては、観測結果は、１つ又は複数の入力デバイス１４６を用いてリアルタイムで記録され得る。情報は、システム７０に直接的に、又はシステム７０によりアクセス可能な何らかの他のネットワークに入力され得る。情報は個人専用にされないことができ、方法は、情報が如何にして使用され得るかを明記するために患者に提示され得る。
【００５４】
上記の実施形態は、医療従事者が行うのに困難または多大な時間を必要とする可能性がある生理学的機能の押し付けがましくない連続的な長期間にわたる安価な測定を有利に可能にすることができる。また、実施形態は、構成可能なポリシーに基づいて、結果を関係者に伝える能力を提供することもできる。これにより、上記の実施形態が、積極的に及びタイムリーに患者に対する医療プロセスに関係することを可能にすることができる。
【００５５】
特定の実施形態が、実施形態の説明のために本明細書に示されて説明されたが、当業者には理解されるように、広範囲の様々な代替の及び／又は等価の具現化形態が、本開示の範囲から逸脱せずに、図示および説明された特定の実施形態の代わりになることができる。当業者には容易に理解されるように、本開示は、非常に広範囲の様々な実施形態で実施され得る。本出願は、本明細書で説明された開示された実施形態の任意の適応または変形を網羅するように意図されている。従って、本開示の範囲が特許請求の範囲およびその等価物により制限されることが明白に意図されている。
【図１Ａ】
2014531237.tif 000003
【図１Ｂ】
2014531237.tif 000004
【図１Ｃ】
2014531237.tif 000005
【図２】
2014531237.tif 000006
【図３】
2014531237.tif 000007
【図４】
2014531237.tif 000008
【図５】
2014531237.tif 000009
【図６】
2014531237.tif 000010
【国際調査報告】
2014531237.tif 000011
2014531237.tif 000012