(57)【要約】マルチセンサ無線式腹部監視システムは、腹部周りに合い、特殊な無線センサが埋め込まれた薄型のベルトを備える。このシステムは、胃腸壁および腹壁の機能範囲を継続的に監視するように構成されている。このシステムは、中央サーバへの記憶およびダウンロード用のスマートフォンまたはコンピュータなどの外部装置へ、データを無線で送信する。取得されたデータは、グラフィカルユーザインタフェースを介して示される臨床的に解釈可能な情報を生成する特殊なソフトウェアを介して、遠隔で監視されてもよい。この装置は、多様な臨床環境において疾患の有病率が高い、幅広い入院患者および外来患者のために、直ちに実用的なデータを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
腹部監視システムであって、
ユーザの腰の周りに位置するように構成されたベルトと、
前記ベルトに連結された１つ以上のセンサであって、
前記ベルトは、前記１つ以上のセンサを支持するように構成されることで、前記１つ以上のセンサは前記ユーザの腹壁に隣接して位置し、かつ、
前記センサは、前記腹壁からの信号を受信するように構成されるセンサと、
前記１つ以上のセンサに連結された制御部とを備え、
前記制御部は、前記信号に関するデータを取得するために構成される、システム。
【請求項２】
前記１つ以上のセンサは、前記腹壁からの音響信号を受信するように構成された音響センサを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記音響センサは、ディジタル聴診器トランスデューサを備える、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記音響センサは、胃腸壁および腹壁の機能、胃腸管から生じる運動性、および腹部動脈拍動を介した心拍数のうちの１つ以上に関するリアルタイム音響信号を受信するように構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記１つ以上のセンサは、前腹壁の筋肉組織の収縮を測定するための筋電図センサを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記１つ以上のセンサは、呼吸数および他の形態の腹部の動きを推定するための運動センサを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記１つ以上のセンサは、精神的ストレスまたは肉体的ストレスを評価するための電気皮膚コンダクタンスセンサを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記１つ以上のセンサは、腹部内の動きおよび位置を追跡するためのグローバルポジショニングセンサを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ベルトは、第１端部と、ユーザの腹部周りに配置されるときに前記第１端部と重なるように構成される第２端部とを有する内側非弾性ベルトを備え、
前記第１端部および前記第２端部は、静電容量測定電極の配列を備え、そして、
前記電極は、前記第２端部に対する前記第１端部の変位を測定して、経時的な腹囲の変化を測定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサで実行可能なプログラミングをさらに含み、
前記プログラミングは、
前記信号に関するデータを取得することと、
前記１つ以上のセンサの各々の音響特徴集合を生成することと、
前記音響特徴集合を分類器へ入力して、被験者の腹部の状態に対する推定に対応する出力計算を行うこととを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項１１】
前記音響特徴集合は、振幅、一次周波数成分、信号の発生時刻および信号の一致のうちの１つ以上を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記分類器は、ベイズ分類器を備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記分類器は、既知の状態の被験者に対する試験から得られる信号のライブラリを含む、訓練データに従って修正される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
腹部監視システムであって、
ユーザの腹壁に隣接して位置し、前記腹壁からの信号を受信するように構成される１つ以上の音響センサと、
前記１つ以上の音響センサに連結されたプロセッサと、
前記プロセッサで実行可能なプログラミングであって、
前記信号に関するデータを取得することと、
前記１つ以上のセンサの各々の音響特徴集合を生成することと、
前記音響特徴集合を分類器へ入力して、被験者の腹部の状態に対する推定に対応する出力計算を行うこととを含むプログラミングと
を備える、システム。
【請求項１５】
前記音響センサは、ディジタル聴診器トランスデューサを備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記音響センサは、胃腸壁および腹壁の機能、胃腸管から生じる運動性、および腹部動脈拍動を介した心拍数のうちの１つ以上に関するリアルタイム音響信号を受信するように構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記音響特徴集合は、振幅、一次周波数成分、信号の発生時刻および信号の一致のうちの１つ以上を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記分類器は、ベイズ分類器を備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記分類器は、既知の状態の被験者に対する試験から得られる信号のライブラリを含む、訓練データに従って修正される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ユーザの腰の周りに位置するように構成されたベルトをさらに備え、
前記ベルトは、前記１つ以上の音響センサを支持するように構成されることで、前記１つ以上のセンサは前記ユーザの腹壁に隣接して位置する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
前記１つ以上の音響センサに連結され、前記取得されたセンサデータをリモートサーバに伝送する、無線送受信機をさらに備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２２】
前記リモートサーバは、腹部の生理学的事象の識別、分類および通知用のデータ融合モジュールを備える、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
患者の腹部の監視方法であって、
ユーザの腹壁に隣接して位置し、前記腹壁からの信号を受信するように構成される１つ以上の音響センサを位置決めすることと、
前記信号に関するデータを取得することと、
前記１つ以上のセンサの各々の音響特徴集合を生成することと、前記音響特徴集合を分類器へ入力して、被験者の腹部の状態に対する推定に対応する出力計算を行うこと
とを含む、方法。
【請求項２４】
前記音響センサは、ディジタル聴診器トランスデューサを備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記音響センサは、胃腸壁および腹壁の機能、胃腸管から生じる運動性、および腹部動脈拍動を介した心拍数のうちの１つ以上に関するリアルタイム音響信号を受信するように構成される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記音響特徴集合は、振幅、一次周波数成分、信号の発生時刻および信号の一致のうちの１つ以上を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記分類器は、ベイズ分類器を備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記分類器は、既知の状態の被験者に対する試験から得られる信号のライブラリを含む、訓練データに従って修正される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記取得されたセンサデータをリモートサーバへ伝送することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
腹部の生理学的事象の識別、分類および通知用の前記取得されたデータを分析することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１２年９月７日出願の米国特許仮出願第６１／６９７，９５１号の本出願であり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
（連邦政府支援の研究または開発）
【０００２】
本発明は、米国退役軍人省の支援によって行われ、連邦政府は、この発明における一定の権利を保有する。
（コンパクトディスクで提出された資料の参照による組み込み）
【０００３】
該当なし
（著作権保護を受ける資料の通知）
【０００４】
本特許文書中の資料の一部分は、米国および他の国の著作権法の下で、著作権保護の対象となる。本著作権の所有者は、本特許文書または本特許開示を誰がファクシミリ複写しても、米国特許商標庁で公的に公開されるファイルまたは記録であるため異議はないが、その他の場合には、いかなる著作権も全て保有する。本著作権所有者は、本特許文書を秘密に維持するための本所有者のいかなる権利も米国特許法施行規則１．１４条に準拠する権利を制限なしに含み、放棄しない。
【０００５】
１．発明の分野
【０００６】
本発明は、一般的に腹部の監視に関し、具体的には、腹部の機能不全の監視に関する。
【背景技術】
【０００７】
２．関連技術の説明
【０００８】
我々の知る限りでは、現在、本明細書で説明する腹部の機能不全の領域にわたって、継続的な、無線の、腹部の生理学的監視を提供する商用システムはない。「技術水準」は、聴診および触診で断続的な腹部の検査を行うことを含む。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の一態様では、マルチセンサ無線式腹部監視システムは、腹部周りに合い、特殊な無線センサが埋め込まれた薄型のベルトを備える。このシステムは、胃腸壁および腹壁の機能範囲を継続的に監視するように構成されている。このシステムは、中央サーバへの記憶およびダウンロード用のスマートフォンまたはコンピュータなどの外部装置へ、データを無線で送信する。取得されたデータは、グラフィカルユーザインタフェースを介して示される臨床的に解釈可能な情報を生成する特殊なソフトウェアを介して、遠隔で監視されてもよい。この装置は、以下に述べるような、多様な臨床環境において疾患の有病率が高い、幅広い入院患者および外来患者のために、直ちに実用的なデータを提供する。
【００１０】
本発明のシステムおよび方法は、次に述べる機能の一部または全てを達成する。これらの機能には、（１）胃腸管から生じる運動性の連続音を測定し、かつ、腹部動脈拍動の監視によって心拍数を測定するための、リアルタイム音響監視と、（２）腹囲の経時的な静的および動的変化を測定するための腹囲監視と、（３）前腹壁の筋肉組織の収縮を測定するための筋電図検査と、（４）呼吸数および他の形態の動きを推定するための運動感知と、（５）精神的ストレスまたは肉体的ストレスを推定するための電気皮膚コンダクタンスと、（６）動きおよび位置を追跡するためのグローバルポジショニングとが挙げられる。
【００１１】
本発明の別の態様では、マルチセンサ腹部監視システムは、腹部に外嵌し、特殊な無線センサが埋め込まれた薄型のベルトを組み込んでいる。
【００１２】
一実施形態では、システムは、腹腔内の音響信号および腹囲を、継続的に、安全に、かつ快適に監視して、データをＨＩＰＡＡ準拠のハードドライブに保存するように構成されている。
【００１３】
別の実施形態では、システムは、中央サーバへの記憶およびダウンロード用のスマートフォンへデータを無線で送信するように構成されている。ＡｂＳｔａｔｓからのデータは、グラフィカルユーザインタフェースを介して示される臨床的に解釈可能な情報を生成する特殊なソフトウェアによって監視される。システムは、多様な臨床環境において疾患の有病率が高い、幅広い入院患者および外来患者のために、直ちに実用的なデータを提供するように構成される。
【００１４】
別の実施形態では、システムは、胃腸管から生じる運動性の連続音を測定するためのリアルタイム音響監視を提供する。さらに、腹囲を測定して、腹囲の経時的な静的および動的変化を測定するように構成されてもよい。
【００１５】
以下に詳細に述べるように、本発明は、患者および提供者が次の診察予定までの間に疾患を追跡するための新規の手段を提供し、一般の人々が自身の生理機能を定量化する方法を提供する。
【００１６】
本発明のさらなる態様は、明細書の以下の部分に引き出されるが、ここで、詳細な説明は、本発明を限定することなく本発明の好ましい実施形態を完全に開示するものである。
【００１７】
本発明は、例示のみを目的とした以下の図面を参照することで、より完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に従うマルチセンサ無線式腹部監視システムの上面概略図である。
【００１９】
【図２】腰ベルトおよび図１のディジタル聴診器型トランスデューサの側面概略図である。
【００２０】
【図３】本発明に従う個々のセンサを受けるように構成された、開口部の例示的な配列を示す概略図である。
【００２１】
【図４Ａ】ユーザの腹部周りに着用され得る弾性ベルトを備える、本発明に従う腹囲センサシステムの上面概略図である。
【００２２】
【図４Ｂ】ベルトの腹部膨張を伴う、図４Ａのセンサシステムを示す概略図である。
【００２３】
【図５】図１〜図４Ｂに示す無線式腹部監視システムのためのシステム構成の概略図である。
【００２４】
【図６】本発明に従うセンサフュージョン処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
Ａ．システムの説明
【００２６】
１．音響センサベルトおよびシステム
【００２７】
図１を参照して、マルチセンサ無線式腹部監視システム１０の一実施形態は、高度に集束した複数の薄型音響センサ１２を備える。この音響センサ１２は前腹壁１６に適用され、例えば音響監視を行って、胃腸管から生じる運動性の音を測定し、かつ、腹部動脈拍動の監視によって心拍数を測定する。
【００２８】
図１が示すシステム１０は、本発明の好ましい実施形態に従うディジタル聴診器トランスデューサ１２の、４つのセンサの直線配列を含む。センサ１２は、患者の腹部１６を囲むように構成された弾性腰ベルト１４によって支持される。
【００２９】
当然のことながら、複数のセンサシナリオのために必要とされる、他のセンサ構成が可能である。２つのセンサシステムの場合、腰ベルト１６に位置する一方のセンサは、回盲弁（図示せず）の領域上の腹部１６の右下象限の腹部に隣接して並び、他方のセンサ１２は、Ｓ状結腸（図示せず）上の腹部１６の左下象限の腹部に隣接して並ぶ。
【００３０】
これら音響センサ１２は、胃腸壁および腹壁の機能を表す音響信号の範囲を、継続的かつ非侵襲的に監視し、取り込むように構成されている。取り込まれたデータは、全ての搭載センサ１２から同期されて、システム１０によって記録される。センサ１２によって取得されたデータは、信号処理およびデータ取得コンポーネントを格納する制御部２０に供給される。データ取得部２４およびプロセッサ２２は、生データをセンサ１２から取得する。このユニットは、ユーザが装置を操作するためのユーザインタフェース２６、および、取得されたデータおよび／またはデータ取得／信号処理に関連するプログラミングを保存するためのメモリ２８を有してもよい。無線送受信機３０もまた、取得されたセンサデータおよび／または構成データを、中央レポジトリまたはデータベース（図示せず）へ転送するために含まれてもよい。
【００３１】
図２は、腰ベルトおよびディジタル聴診器型トランスデューサ１２の側面概略図を示している。センサは、腰部５２の直径Ｄｉｎｎｅｒよりも大きい直径Ｄｏｕｔｅｒを有する感知面５４と、頂部５０とを有する。したがって、センサ１２は、ベルト１４の開口部４０（図３参照）内で支持される。
【００３２】
図３は、個々のセンサを受けるように構成された開口部４０の例示的な配列４２を示している。各開口部４０は、センサ１２の直径Ｄｉｎｎｅｒ、つまり腰部５２と一致する直径を有するような大きさであることが好ましい。配列４２は、任意の数またはパターンの開口部４０で構成されてもよいことが理解される。
【００３３】
図１〜図３に示すセンサ１２が、胃腸壁および腹壁の機能を表す音響信号の範囲を監視し、かつ取り込むための１つ以上の音響センサに関して図示される一方、前記音響センサを組み合わせるか、あるいは前記音響センサに代えて、他の型のセンサを採用してもよいことが理解される。例えば、センサ１２は、以下のもののうちの１つ以上を備えてもよい。つまり、腹囲の経時的な静的および動的変化を測定するための腹囲監視用の静電容量測定電極、前腹壁の筋肉組織の収縮を測定するための筋電図センサ、呼吸数および他の形態の動きを推定するための運動センサ、精神的ストレスまたは肉体的ストレスを推定するための電気皮膚コンダクタンスセンサ、および動きおよび位置を追跡するためのグローバルポジショニングセンサのうちの１つ以上を備えてもよい。
【００３４】
２．腹囲センサ
【００３５】
図４Ａおよび図４Ｂは、ユーザの腹部１６で着用され得る弾性ベルトを備える、本発明に従う腹囲センサシステム１００の上面図を示している。システム１００は、着用可能で便利な用途のためだけでなく、他のセンサを支持するためにも構成される。さらに、胴周りセンサ１００を、同様に臨床的用途を支援する他の衣服やシステムと統合することができる。
【００３６】
システム１００は、非弾性内側ベルト１２４を取り込む外側弾性ハウジング１２０および内側弾性ハウジング１２２を使用している。ベルト１００の弾性特性は、材料（例えば、ハウジング１２０および１２２のためのライクラまたは他の弾性生地）の選択によって調整してもよい。非弾性ベルト１２４は、機械的に非弾性の材料（例えば、ナイロン布などの生地）から成り、自身の端部１２６および１２８で外側弾性ハウジング１２０および内側弾性ハウジング１２２に取り付けられることが好ましい。
【００３７】
内側ベルト１２４は、可撓性のある導電性布電極配列１３０を備える。内側非弾性ベルト１２４の一方の端部１２６には、単一の内側キャパシタ電極１３４があり、反対側の端部１２８には、外側線形キャパシタ電極配列１３０がある。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、８個の電極１３２が配列１３０を含むように示されているが、より多くの電極１３２、例えば好ましくは６４個以上の電極１３２で、システム１００を実現可能であることが理解される。
【００３８】
内側ベルト１２４の集積容量検出素子１３２および１３４は、相対運動を検出し、絶対的な周径および胴周りの測定を行うように構成される。図４Ａは、最初の構成におけるベルト１００を示している。図４Ｂは、腹部が膨張した結果、自由端部１２６およびセンサ１３４が配列１３０に対して距離Ｄを移動した後のベルト１００を示している。
【００３９】
好ましい実施形態では、電極１３２は制御部（例えば図１の制御部２０参照）によってアドレス指定される。この制御部は、アナログマルチプレクサコンポーネントおよび標準容量検出回路（いずれも図示せず）を備え、各電極１３２へのアクセスを可能にする。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、胴周りの膨張が起こると、相対変位Ｄが非弾性ベルト１２４の端部１２６および１２８で起こる。この変位Ｄは、配列１３０内の電極１３２に対して電極１３４の位置を変更する。測定された容量は、内側電極１３４および外側電極１３２の位置に依存するので、変位および胴周りを測定することができる。
【００４０】
３．監視システム構成
【００４１】
図５は、図１〜図４Ｂに示す無線式腹部監視システム１０および１００用のシステム構成２００のための好ましい実施形態を示している。システム構成２００は、胃腸および腹部の健康に関する事象および状態の識別、分類および通知のために、センサフュージョンモジュール２０４を使用する。システム構成２００は、複数のセンサ（例えば、図１〜図４Ｂのセンサ１２または１３２）をユーザ１６においてリンクさせ、センサフュージョンモジュール２０４、および、装着型ローカルゲートウェイ２０において、あるいは、スマートフォン（例えば、センサ１２および１３２からのデータ受信用アンドロイドゲートウェイ２２２）またはユーザ１６のアクセス用ウェブおよびメディアブラウザ２２４を有するＰＣ２０２へデータ伝送部２２０を経由して、分類分析２３０の機能を提供する。センサフュージョンモジュール２０４は、複数の音響センサ２０８からのデータ、および、腹囲、筋電図検査などのデータを含む多様なセンサシステムのアーカイブ２０６を結合する。
【００４２】
ウェブサービスモジュール２１４を含めて、メッセージング、メディア、ファックスなどのサービスを通して案内を行ってもよい。ユーザおよび医療提供者支援モジュール２１０は、データ分析モジュールを備えて、データにアクセスし、かつ、警告、コンプライアンス機構、患者情報、装置および訓練の登録などの拡張機能を提供する。
【００４３】
システム２００は、患者の使用コンプライアンスの追跡、患者の測定傾向分析、ユーザおよび装置の管理を可能にし、胃腸の医療におけるコンプライアンスの改善方法を提供する。
【００４４】
また、システム２００は、拡張音響信号送出インタフェース内で分析を行うための音響コンポーネント２１２を含んでもよい。これにより、患者１６で取得された人間の可聴信号へのリモートアクセスを行う。臨床医、熟練技師、またはユーザは、それ自体がノイズ低減および所望の特徴の強化のための処理を含み得る、このソースを備えてもよい。拡張音響信号インタフェース２１２は、ノイズおよび／またはエコー源の除去の標準的な方法、または商用音響信号処理を採用してもよい。
【００４５】
監視システム構成２００は、左側のユーザ（患者）１６とともに図５に示され、音響検知を強調する１つ以上のセンサシステム１２および１３２を備えるが、筋電図検査などその他多くのセンサを含んでもよい。センサデータは、（送受信機３０を含み得る）データ伝送部２２０を経由してスマートフォンまたは他の計算プラットフォーム２０３へ伝送されることが好ましく、ここでは、ゲートウェイシステム（例えば、アンドロイドソフトウェア実装の２２）が、分類分析システム２３０へのデータ伝送を行う。同じスマートフォンまたは他の計算プラットフォーム２０２もまた、ウェブユーザインタフェース２２４を含むがこれに限定されない方法によって、ユーザにデータへのアクセスを行わせてもよい。分類分析システム２３０に到達したデータは、その後、センサフュージョンモジュール２０４を含む方法によって処理されてもよい。その後、データは、モジュール２１０を介して、医療提供者および患者が利用可能となり得る。同時に、解釈のために、（電話およびウェブベースの方法を含む）リモートアクセスを介したモジュール２１２からの可聴音源を、臨床医らに提示することができる。サービスモジュール２１４から得られるさらなる案内情報もまた、ユーザ１６に提供される。
【００４６】
４．データフローおよび分析
【００４７】
システム１０および１００は、音響検知を介して被験者１６でデータを取得する。複数のセンサ（例えば、１２および１３２）は、通常、腹部の複数の場所で適用される。取得されたデータは、装着型ローカルゲートウェイ２０で処理されるか、あるいは、無線および／またはインターネットサービスを経由して、図５に示すスマートフォン／ＰＣ２０２または分析サーバ２３０へ伝送されてもよい。システム１０および１００はまた、装着型ゲートウェイ２０のメモリ２８内にデータをローカルに保存して、ネットワークインタフェースから独立した操作を可能にしてもよい。
【００４８】
システム２００の分析機能の不可欠な構成要素は、センサフュージョンモジュール２０４である。図６は、センサフュージョン処理２５０を示しており、この処理は、ステップ２５２でセンサデータを取得して、ステップ２５４での周波数領域および時間領域信号処理を介して、センサ位置毎に音響特徴集合を生成する。その後、ステップ２５６でベイズ式センサフュージョン／分類が適用され、被験者の状況／状態に関する推定を生成する。ステップ２５６はまた、既知の状態の被験者に対する試験から得られる信号のライブラリに基づく、被験者データ２６０および訓練データ２６２を入力として含んでもよい。腹囲および他の臨床測定を含む証拠の追加ソースもまた、含まれてもよい。
【００４９】
特徴集合のステップ２５４では、音響または他の信号ソースが処理されて、含み得る特徴を抽出するが、これらに限定されない。これら特徴としては、振幅、一次周波数成分、信号の発生時刻および信号の一致が挙げられる。その後、ステップ２５４からの特徴は、ステップ２５６の分類器への入力として適用され、ベイズ分類器の選択を含んでもよいが、これに限定されない。上述の通り、ステップ３５６で、ベイズ分類器は被験者の状態に対する推定に対応する出力計算を行う。訓練処理ステップ２６０および２６２によるベイズ分類器の準備は、対応する患者の状態および多数の患者の状態に対する特徴集合の提示に基づく。この訓練処理を通して、ベイズ分類器２５６は、特徴だけの情報から実際の被験者の状況を推定する能力を取得する。複数のセンサ１２および１３２からのデータは、時間同期サンプリング法によってステップ２５２で取得された後に、リアルタイムで、あるいはその後に、センサフュージョンを支援する計算システム２００に保存され、かつ利用可能にされてもよい。
【００５０】
その後にステップ２５８の案内が続き、分析がユーザおよび介護者へ送られる。これらは、被験者の状態の変化に関する警告、特定の被験者の状況の時間プロファイル、ユーザおよび介護者のための案内、および傾向に関する情報を含む。
【００５１】
Ｂ．臨床的応用
【００５２】
システム１０、１００および２００および方法２５０は、広範囲の患者および適応症に有用であり得る。以下の表１は、例示的な適応症が見られ、かつ以下が含まれる。
【００５３】
１．術後イレウス患者の監視
ほとんどの患者は、胸部、腹部または骨盤の手術後に一時的な腸管麻痺を発症する。臨床医は、排便量および腸音を監視して、食事を再開するのに安全な時期を判断し、退院の計画を立てる。長期の腸管麻痺患者は、追加の入院日数および過剰な滞在を必要とすることもある。システム１０および２００で、患者を継続的に監視し、リアルタイム評価用のウェブベースのダッシュボード（例えば、ウェブインタフェース２１０）上で、データを利用可能にしてもよい。本発明の標準的予測基準を確立した後、提供者は、音響および腹囲の監視に基づいて、急速に回復している人、およびさらに緻密な観察が必要な人をより確実に判断する。例えば、本発明、音響監視および腹囲の追跡によって検出された運動性の初期兆候があり、腹部膨満が消散した患者は、さもなければ本発明を使用せずに起こるよりも早期に食事を再開し、より早く退院してもよい。
【００５４】
２．「急性腹症」の入院患者の監視
急性腹症の患者は、内科、外科、小児科および産科の入院患者病棟において非常にまん延しており、その他多くの疾患のうち、急性の胆嚢炎、膵炎、虫垂炎、大腸炎、憩室炎、腸潰瘍または穿孔、および腸閉塞の患者を含む。これら症状が厳しい患者については、しばしば臨床経過が動的かつ予測不可能であり、頻繁な監視を必要とする。多くの場合、急性期の患者については、継続的な心血管および肺の監視を行うが、継続的な腹部の監視は行わない。それにもかかわらず、腹部の変化は、急性腹症疾患の患者の心血管および肺機能の変化に対して、ほぼ常に先行する。本発明は、急性期の胃腸患者における機能範囲のリアルタイムデータを提供する。例えば、多くの場合、進行性疾患の患者は、痛みによる腹壁収縮を特徴とする「腹膜刺激症状」を示すが、これは、筋電図検査を通して検出可能である。彼らは、進行性イレウスまたは腸閉塞に伴う腹部膨満を発症する可能性があり、この腹部膨満は、腹囲の測定を通して継続的に監視される。彼らは、閉塞による断続的な高音の腸音を起こす可能性があり、この腸音は、音響監視を通して継続的に監視される。さらに、彼らは、増加した皮膚コンダクタンス、心拍数および呼吸数の組み合わせを特徴とする他の障害の兆候を発症する可能性があるが、これらは、たとえ肺を同時監視せずとも、本発明のシステム１０および１００の使用を介して測定可能である。システム１０および１００は、それ以外の可能性よりも早期に臨床減少を予測するためには非常に貴重である。反対に、システム１０および１００は、通常の臨床的アプローチを通して容易に検出されない方法で、臨床的安定の兆候を明らかにし得る。この方法は、継続的な腹部の生理学的データの監視ではなく、１日を通した断続的な検査に依拠する。３０秒の腹部の検査では、１日のうちに何が起こったか、あるいは何が起こるかについて、信頼性の高いデータを提供することができない。この検査では、時間内の即時的瞬間についてのデータしか提供することができない。したがって、特に急性腹症の過程の患者について、継続的な腹部の生理学的監視を行う必要性が広範にある。
【００５５】
３．集中治療室での入院患者の監視
「急性腹症」を発症していない場合であっても、腹部の監視は、全ての患者、特に集中治療室の患者において標準的な治療である。注目すべきは、これは、腹部の症状の厳しさにかかわらず、腹部の症状を容易に言葉で表現することができない患者にとって特に重要である。さらに、認知症、せん妄状態、昏睡状態、沈静状態、挿管された状態の患者、あるいは言語能力が限られた乳児または子供にとっても重要である。加えて、多くの場合、集中治療中の患者は、痛みの管理のために麻薬を投与され、これにより、腸運動性の減少、およびイレウスまたはオギルビー症候群（結腸無力症）の危険性を引き起こす。集中治療中の患者はまた、初期段階で容易に見逃される腹腔内の感染または炎症状態を発症する可能性がある。本発明のシステム１０および１００は、腹壁収縮の増加、つまり腹痛の兆候を明示することによって、通常より早くこれらの状態を正確に検出する。システム１０および１００はまた、進行性イレウスのスクリーニングとして、投薬または腹腔内の処理から腸音を監視するように構成され、音響および筋電図データとあいまって、腹囲の監視を通して腸閉塞の初期兆候を検出する。
【００５６】
４．腹水症の外来患者の監視
肝硬変は非常にまん延しており、腹水症（腹水貯留）は、慢性肝疾患における門脈圧亢進症の一般的な合併症である。腹水症もまた、腹部の感染症および悪性腫瘍を含むその他様々な疾患において起こる。腹水症の患者を管理することは困難であり、彼らに対する利尿剤の投与量、ナトリウム量の制限、および食事構成を頻繁に変更する必要がある。本発明のシステム１０および１００は、肝硬変の外来患者の腹水症を監視する、新規かつ実用的な方法を提供する。再発性または難知性腹水症の患者において、システム１０および１００を用いた継続的な監視は、腹部内の体液貯留の進行およびタイミングについて深い洞察を与える。システム１０および１００は、腹部膨満の兆候、および腸の音響の振幅が減少したことを遠隔で報告し、センサと介在された体液貯留による腸の軌道との間の距離が増大したことを示唆することで、腹水症の悪化を検出することができる。システム１０および１００は、設定されたパラメータ内の腹囲に著しい変化がある場合、医療提供者に警告することができ、普通なら患者が次回の外来受診を予定するかなり前に、提供者が処置することができる。さらに、データを数週間にわたって確認し、傾向を評価することができる。例えば、本発明が提供する「電子腹水症ジャーナル」は、毎週月曜日に着実な悪化を明らかにする。さらなる評価の際、患者は、毎週日曜日の夜に塩分が非常に多い食事をとったことを認めることがある。臨床計画としては、月曜日に臨床の副次的な影響を受ける前に、日曜日の夜に塩分の多い食事を削減するか、あるいは、日曜日に利尿剤の投与量を増加することが明らかになるであろう。本発明のシステム１０および１００を用いずに、この議論が起こることはおそらくないであろう。
【００５７】
５．急性または慢性の痛みに対して麻薬を投与される入院患者および外来患者の監視
麻薬は、医療において一般的に使用されている。慢性の痛みを有する患者は、特に、入院患者および外来患者のいずれの場合においても、非常にまん延している。麻薬の主な合併症は腸管麻痺であり、イレウス、あるいはさらにオギルビー症候群（結腸無力症）を引き起こす。入院患者の場合、腸管麻痺は、長期の入院および医療コストの増大の原因となる。外来患者の場合、腸管麻痺は、他の有効な治療法のコンプライアンスに影響を与える。いずれの群の場合も、麻薬は、胃腸障害の破壊的結果の原因となり、最終的には、生活の質に関連した健康が低下する。反応性態様にある以下の患者の症状以外で、システム１０および１００は、全ての患者について麻薬の予防的管理を可能にし、これは、特に麻薬の使用をまだ開始したばかりの患者、および、適切な投与量を発見しようと努力している患者について当てはまる。システム１０および１００を使用して、提供者は、麻薬の因果関係の結果を監視し、これらのデータを採用して適切な投与量およびタイミングを最適化することができる。例えば、腸管麻痺および腹部膨満の症状が進行している患者については、補償のために投与量を低減するべきである。持続性の痛みおよび通常の腸機能を有する患者は、多量の治療投与、または、より頻繁な治療投与を必要とする可能性がある。要するに、システム１０および１００は、麻薬に対する患者のケアを管理および最適化する方法における新しいパラダイムを提供する。
【００５８】
６．炎症性腸疾患（ＩＢＤ）の外来患者の監視
クローン病および潰瘍性大腸炎を含む炎症性腸疾患は、胃腸の診療において一般的な疾患である。特に、クローン疾患の患者は、腸狭窄と関連する断続的な腸閉塞にしばしば苦しんでいる。これらの患者を管理することは困難な場合があり、断続的な予約および外来受診の通常のアプローチにはあまり適していない。疾患は動的となることがあり、腸閉塞が次回の外来受診までの間に起こって、患者が緊急治療のために救急科に掛かる原因となり得る。システム１０および１００が提供する無線監視によって、医療提供者はＩＢＤ患者をリアルタイムで監視し、腸閉塞の初期兆候を遠隔で正確かつ迅速に識別することができる。例えば、システム１０および１００は、高振幅の腸音の周波数が数日にわたって増加すると、腹壁収縮の周波数が増加するだけでなく、心拍数、電気皮膚抵抗および呼吸数が増加するという証拠を明らかにする。患者自身は、これら初期変化を同様に検出し得るが、次の受診予定まで待つことを決定するか、あるいは、症状が過ぎ去るまで待つことを選択する。しかし、提供者は、データを異なって解釈することがあり、提供者が積極的に患者に連絡をとり、潜在的に治療方法を変更するか、あるいは早めの予約を予定することが許容されると解釈し得る。システム経由で入力された症状が報告された患者と結び付ける場合、情報学と患者報告との組み合わせは、データをさらに充実させるであろう。
【００５９】
７．原因不明の腹痛を有する外来患者の診断
慢性または再発性腹痛は、胃腸および一般的な内科治療の両方において非常によく見られる。痛みの原因を評価するために、（例えば、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴などの）様々な画像検査が一般に使用されるが、腹部生理機能の機能検査は非常に少ない。腹部機能の検査（例えば、食道または胃の運動性、「スマートピル」、Ｓｉｔｚｍａｒｋによる研究など）のほとんどは、高度に専門化され、侵襲的で、高価で、かつ、専門の運動センターに限定されている。また、これらの検査は、短期間にわたって健康を測定するのみであり、この期間は、一般に１日よりはるかに短い。これに対し、システム１０および１００は、長期間にわたる継続的な生理学的データを提供する。患者報告の日誌と結び付ける場合、システム１０および１００は、並行的データを提供し、これにより、痛みの発作の間および発作の後に至るまでの、基礎生理学をより良好に理解することができる。
【００６０】
８．腹部膨満を有する外来患者の診断
膨満は、地域社会の人々、および確実に胃腸の診療中の人々が経験する最も一般的な症状の１つである。一般的であるにもかかわらず、その病態生理学についてはほとんど知られておらず、症状の治療に利用可能なものはさらに少ない。しかし、基礎生理学に合致すれば、膨満を治療する方法はある。例えば、ほとんどの膨満の患者には学習的反射があり、前腹壁が能動的に弛緩して、横隔膜を下げながら腹部を強制的に文字通り「出っ張った」状態にする。この「機能性膨満」の形態は、腹壁が弛緩しない腹腔内のガスの増加とは異なる。腹部の筋電図検査を伴う腹囲の測定、および腸の音響の測定によって、膨満の原因が、ガス異常の処置、運動性異常または腹壁の弛緩のいずれであるかを、提供者はより良好に立証することができる。治療法は、膨満の種類毎に異なる（行動修正療法対抗生物質学ほど対極的である）。本発明のシステム１０および１００を使用せずに、短期間にわたって実行される専門プロトコルを除いて、膨満を監視する方法は、現在はない。
【００６１】
９．嘔気嘔吐の患者の診断
嘔気嘔吐は非常に破壊的な症状である。基礎となる病因は、多くの場合診断検査から明らかとなるが、費用がかかり大掛かりな精密検査にもかかわらず、多くの患者は原因不明の嘔気嘔吐が続いている。システム１０および１００は、嘔気嘔吐の発作に関する経緯の理解に役立つ、別の手段を提供する。上腹部に配置される場合、システム１０および１００は、胃の音響を測定し、胃の運動性の周波数および振幅を推定する。これは、例えば進行性糖尿病患者について、特に胃不全麻痺について行われる。システム１０および１００は、その他の機能のうち、運動性、腹部の収縮およびストレスを含む、一連の主な生理学的事象についての情報をさらに提供する。システム１０および１００はまた、患者が食事をする可能性がある時期、および、食事と食事との間のどの程度までに嘔気嘔吐が起こるかを検出する。システム１０および１００が、普通なら原因不明の嘔気嘔吐に関連する新規かつ未知の生理学的パターン、および順序を明らかにすることが期待される。
【００６２】
１０．下痢および／または便失禁の外来患者の診断
下痢および失禁の患者は、異なる生理学的機序を有する多くの異なる症状に苦しむことがある。特に、便失禁の患者を診断および治療することは困難な場合がある。システム１０および１００は、下痢および失禁の原因の理解に役立つ別の手段を提供する。例えば、システム１０および１００が、大量の結腸運動を便失禁より前に検出した場合、そうでなければ通常の直腸肛門機能が体積に圧倒されたことを示唆し、直腸肛門機構の内因性の機能不全に異議を唱える。これに対し、大量の運動が便失禁に先行しなかった場合、そこで直腸肛門の機能不全が最も適切な説明であったことを示唆する。さらに、システム１０および１００は、食事、ストレスおよびその他の生理学的事象に関連する運動性を追跡することができる。データは、説明的、臨床的、かつ実用的なパターンを明らかにし得る。
【００６３】
１１．便秘の外来患者の診断
便秘もまた、非常に一般的である。消化器専門医は、便秘を次の３つの主要な形態に分ける。それらは、（１）停滞する通過、（２）通常の通過、および（３）骨盤の共同運動障害である。これら便秘の形態の分類に役立つ侵襲的な検査があるが、この検査は高価で、専門施設でのみ利用可能であり、短期のデータのみを提供する。システム１０および１００は、基礎となる便秘の機序をより良好に理解する別の手段を提供する。例えば、便秘の患者は、結腸の蠕動運動の兆候があるにもかかわらず、「通常の通過」または便秘を引き起こす骨盤の共同運動障害を有する可能性がある。これに対し、蠕動運動の欠乏は、「停滞する通過」の便秘を示唆する。治療は非常に異なっている。
【００６４】
１２．過敏性腸症候群（ＩＢＳ）を有する外来患者の監視およびさらなる診断
ＩＢＳは、世界人口の１０％が侵され、人間が経験する最も一般的な疾患の１つである。腹痛および排便症状を特徴として、ＩＢＳは一般的であるだけでなく、生活の質に著しい影響を与える。ＩＢＳの現在の理論は、中枢性疾患および末梢性疾患の機序の両方を有する「脳腸軸」内の異常を示唆する。ＩＢＳの「ストレス」理論は、胃腸の症状が、ストレスホルモンおよび胃腸の生理学の機能の組み合わせから起こる情緒的不安に起因することを示唆している。末梢理論は、特に、異常運動性、腸内の炎症性変化、および細菌を含む。ＩＢＳ患者は、動的かつ予測不可能な再発性症状を有する。症状を正確に監視することは困難であるが、診断および治療の決定は、疾患について有効かつ信頼できる患者報告に依存している。システム１０および１００は、ＩＢＳ患者を監視および分類する方法に大変革をもたらす可能性がある。例えば、主にＩＢＳの「中枢の」機序を有する患者は、最初にストレスを高め、次に胃腸の生理学的異常を発症する。これらの患者は、電気皮膚抵抗の変化、心拍数の変動性、および／または数分、数時間、あるいは数日の頻呼吸を、「ＩＢＳ発作」の前に発症することがある。この時間的関係は、ストレスが胃腸の症状を引き起こし、その逆ではないことを示唆することがある。これに対し、患者は、最初に（筋電図検査でのバルサルバ効果、既知のトイレにおけるＧＰＳ上での安定した位置決め、および特性音響信号を通して証明された）高音の腸音、大量の結腸運動の兆候、および下痢を起こし、そこで初めて電気皮膚抵抗の変化が生じる。これは、末梢機構が支配的であることを示唆している。
【００６５】
１３．腸日誌として機能
基礎疾患に関係なく、多くの場合、胃腸患者は、提供者にとって疾患の監視、治療、および診断情報の収集に役立つ、正確な腸日誌を続ける必要がある。しかし、腸日誌は不正確であることが多く、患者は、日記を完成させることを忘れるか、あるいは日記を開始することさえ忘れることが多い。システム１０および１００は、排便頻度および継続時間を監視する客観的方法を提供する。筋電図検査、グローバルポジショニング、および音響監視を通して、本発明は、排便が起こる時期を推定する。食事の摂取量および構成、薬の摂取量およびタイミング、およびその他の外部要因を含む他の情報と組み合わせる場合、システム１０および１００は、便秘および下痢のタイミングおよび潜在的原因についての洞察を与える。
【００６６】
１４．危険性の高い腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）の患者の監視
高血圧、喫煙、高脂血症などの心血管疾患の場合、腹部大動脈は、アテローム硬化性変化を起こすことがある。これは、時間とともに、それ自体が潜在的に危険な動脈瘤形成を引き起こし、大動脈出血によって急速に致命的となり得る。既知の「トリプルＡ」（ＡＡＡ）の患者は、一般にシリアル超音波を用いて監視される。しかし、ＡＡＡは、定期的な超音波の間で急速に変化し得る。継続的な音響監視は、ＡＡＡの連続「ハム」を聴き、音響学的特性の変化を追跡することができる。著しい変化は、膨張またはその他の病変の形態学的変化を示す場合があり、それゆえ、潜在的な異変が起こる前に、より適時な調査を促す。システム１０および１００を、臍上正中線においてＡＡＡの上に直接配置することができ、ＡＡＡの音響学的特性を監視し、かつ特徴付ける。
【００６７】
１５．疝痛を有する乳児の監視
疝痛は、一般的で、乳児およびその親にとって厄介なものである。疝痛は、家族全体に対して、腹痛および苦痛を引き起こし得る。システム１０および１００の使用によって、疝痛の乳児の体内で起こっていることについてより詳細な情報が提供され、疝痛の初期兆候を識別し、かつ、疝痛発作のピークより前に、先制して親が彼らの乳児を落ち着かせるか、あるいは他の方法で手なずけることができる。
【００６８】
１６．胃腸疾患を有する乳児または幼児の監視
疝痛が過ぎると、乳児および子供は様々な胃腸疾患を発症することがある。大人とは異なって、乳児または子供は、痛みまたは苦痛を正確に伝えることができない。システム１０および１００を使用することによって、腹部の収縮、心拍数および呼吸数の増加、電気皮膚抵抗の変化、および振幅収縮の増加を含む、苦痛の初期かつ客観的兆候が提供される。これは、切迫した痛みまたは進行中の痛みを親に知らせることができ、より適時的かつ効果的な疾患標的治療法を達成するために役立つ。
【００６９】
１７．言語能力が低下した介護施設患者の監視
乳児または幼児の監視と同様に、多くの介護施設患者は、症状、特に痛みを言葉で表現する能力を失っている。システム１０および１００を使用して、客観的、かつリアルタイムデータを提供し、可能性のある腹痛を示唆することができる。
【００７０】
１８．乳児および幼児の排便についての介護者への警告
多くの場合、介護者は、乳児または幼児が排便を終えたかどうかを推測する。システム１０および１００を使用して、排便の起こった時期についての客観的証拠が提供され、おむつを確認するよう介護者に警告することができる。
【００７１】
１９．臨床試験のための客観的エンドポイントの提供
特にＩＢＳのような機能性胃腸疾患、または乳糖不耐症のような消化不良症状の試験のための胃腸の臨床試験において、確実かつ客観的なマーカーは少数である。米国食品医薬品局は、試験のための有効かつ確実なマーカーの識別に焦点を当てている。システム１０および１００を使用して、胃腸生理機能の変更を目的とした薬物を試験し、胃腸の新旧治療法の効果を測定する基準となり得る独自の方法を提供することができる。
【００７２】
２０．疾患の状態を問わない自己監視能力の提供
「定量化された自己運動」は、基礎疾患にかかわらず、あらゆる種類の人々が自身の生理学を監視するように促す。「直感」は一般的であり、まさしく文字通り直感的な意味を有している。無線の、便利な、薄型の、継続的な腹部監視装置の有用性は、自身の胃腸生理学に興味がある全ての人に訴えるであろう。システム１０および１００を使用して、胃腸機能を自己監視するために高まる需要を満たすことができる。
【００７３】
これら人間の適応症に加えて、システム１０および１００を使用して、獣医学、大規模放牧、および畜産業における極めて重要な情報を提供することができる。例えば、畜牛は、第一胃病に苦しむことが多く、この第一胃病は、畜牛を死なせ、大幅に利益を損ないかねない。しかし、初期の第一胃の異常は、異常な消化および混合を特徴としており、これは、音響を通して監視することができる。システム１０および１００を使用して、どの畜牛が悪化して、どの畜牛が悪化していないかを予測することができる。早期の介入によって、病んだ畜牛の生命を救い、利益を最大限にすることが可能である。同様に、競走馬のパフォーマンスは、その胃腸の健康に大きく依存している。競走馬の胃腸機能を理解して監視することは、成功を最大限にするために役立つ。システム１０および１００はまた、オーナーおよび調教師が、普通なら自身の胃腸の健康を表現することができない馬およびその他の動物の胃腸の健康を監視するための、新規かつ重要な方法を提供することができる。
【００７４】
要するに、事実上全ての胃腸患者は、診断または治療の経過におけるいくつかの点で、システム１０および１００から利益を受ける可能性がある。また、システム１０および１００を、胃腸患者を超える用途に使用することができ、この用途には、心血管疾患（例えば、大動脈瘤）の患者、および、明確な胃腸疾患を持たず、単に自身の生理機能の監視に興味がある患者を含むことができる。システム１０および１００はまた、動物における特定の適用性を有してもよい。システム１０および１００を、高価で、使い捨てで、かつ広く利用可能であるように構成することで、急速に複数の市場で適用性を持たせ、掛け替えのない臨床データを提供し、患者および提供者が次の診察予定までの間に疾患を追跡するための新規の方法を提供し、一般の人々が自身の生理機能を定量化する方法を提供することができる。
【００７５】
システム１０および１００を、前腹壁に付着する薄型の「ステッカー」（図示せず）を含むように構成することができる。一方のステッカーは回盲弁の領域上の右下象限の腹部に配置され、他方はＳ状結腸上の左下象限の腹部に配置され、必要に応じて他の構成も可能である。ステッカーは、図１〜図４Ｂで使用されるベルトと同様の、胃腸壁および腹壁の機能の範囲を継続的かつ非侵襲的に監視する。
【００７６】
システム１０および１００によってこれらの用途毎に取得されたデータは、腹部（および、いくかの場合、他の解剖学的位置）で着用された音響センサのネットワークによって取得された音響信号を含む。広帯域音響信号は、少なくとも直流から１００ｋＨｚ超までの範囲にわたって取得される。これらの信号に加えて、腹囲は、他の生理学的変数とともに複数の点で測定され、筋電図検査（ＥＭＧ）の心拍数、呼吸数および呼吸努力、血圧、中核体温の複数測定点、血液酸素飽和度などを含むが、これに限定されない。さらに、患者の感覚に関する患者報告は、栄養摂取の時間および履歴とともに取得される。
【００７７】
以下の表１は、どのデータが主な臨床適応症のために取得され、データがどのように疾患の診断および／または治療と相関しているか、そして、どの診断または治療プロトコルが、本発明に従うデータの記録および解釈に基づいて採用されるかを示している。
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【００７８】
本発明の実施形態は、本発明の実施形態および／またはアルゴリズム、式、または他の計算表現に従う方法およびシステムのフローチャート図を参照して説明されてもよいが、コンピュータプログラム製品として実現されてもよい。この点に関して、フローチャートの各ブロックまたはステップ、および、フローチャート、アルゴリズム、式、または計算表現内のブロック（および／またはステップ）の組み合わせを、様々な手段で実施することができる。この手段としては、例えば、コンピュータ可読プログラムコード論理において実施される１つ以上のコンピュータプログラム命令を含む、ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアなどが挙げられる。上述から分かるように、このようなコンピュータプログラム命令は、コンピュータにロードされてもよい。このコンピュータは、汎用コンピュータまたは専用コンピュータ、あるいは、マシンを製造するための他のプログラム可能処理装置を含むが、これらに限定されない。これにより、コンピュータ上で実行するコンピュータプログラム命令、または他のプログラム可能処理装置は、フローチャートのブロックにおいて特定された機能を実行するための手段を作り出す。
【００７９】
したがって、フローチャートのブロック、アルゴリズム、式または計算表現は、特定の機能を実行する手段の組み合わせ、特定の機能を実行するステップの組み合わせ、および、例えば特定の機能を実行するコンピュータ可読プログラムコード論理手段において実施される、コンピュータプログラム命令をサポートする。さらに、フローチャート図、アルゴリズム、式または計算表現の各ブロック、および本明細書に記載のそれらの組み合わせは、特定の機能またはステップ、あるいは専用ハードウェアおよびコンピュータ可読プログラムコード論理手段の組み合わせを実行する、専用ハードウェアベースのコンピュータシステムによって実行されてもよいことが理解される。
【００８０】
さらに、これらコンピュータプログラム命令は、例えばコンピュータ可読プログラムコード論理において実施されるが、コンピュータ可読メモリに保存されてもよい。このコンピュータ可読メモリは、コンピュータまたは他のプログラム可能処理装置に対して特定の態様で機能するように命令することができる。これにより、コンピュータ可読メモリに保存された命令は、フローチャートのブロックにおいて特定された機能を実行する命令手段を含む製品を作り出す。コンピュータプログラム命令もまた、コンピュータまたは他のプログラム可能処理装置にロードされてもよく、これにより、一連の操作ステップが、コンピュータまたは他のプログラム可能処理装置上で実行され、コンピュータ実装プロセスを作り出す。これにより、コンピュータまたは他のプログラム可能処理装置で実行する命令は、フローチャートのブロック、アルゴリズム、式、または計算表現において特定された機能を実行するステップを提供する。
【００８１】
上述の説明から、本発明を、以下の方法を含む様々な方法で実施することができることが理解されるであろう。
【００８２】
１．腹部監視システムであって、ユーザの腰の周りに位置するように構成されたベルトと、前記ベルトに連結された１つ以上のセンサであって、前記ベルトは、前記１つ以上のセンサを支持するように構成されることで、前記１つ以上のセンサは前記ユーザの腹壁に隣接して位置し、かつ、前記センサは、前記腹壁からの信号を受信するように構成されるセンサと、前記１つ以上のセンサに連結された制御部とを備え、前記制御部は、前記信号に関するデータを取得するために構成される、システム。
【００８３】
２．前記１つ以上のセンサは、前記腹壁からの音響信号を受信するように構成された音響センサを備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００８４】
３．前記音響センサは、ディジタル聴診器トランスデューサを備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００８５】
４．前記音響センサは、胃腸壁および腹壁の機能、胃腸管から生じる運動性、および腹部動脈拍動を介した心拍数のうちの１つ以上に関するリアルタイム音響信号を受信するように構成される、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００８６】
５．前記１つ以上のセンサは、前腹壁の筋肉組織の収縮を測定するための筋電図センサを備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００８７】
６．前記１つ以上のセンサは、呼吸数および他の形態の腹部の動きを推定するための運動センサを備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００８８】
７．前記１つ以上のセンサは、精神的ストレスまたは肉体的ストレスを評価するための電気皮膚コンダクタンスセンサを備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００８９】
８．前記１つ以上のセンサは、腹部内の動きおよび位置を追跡するためのグローバルポジショニングセンサを備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９０】
９．前記ベルトは、第１端部と、ユーザの腹部周りに配置されるときに前記第１端部と重なるように構成される第２端部とを有する内側非弾性ベルトを備え、前記第１端部および前記第２端部は、静電容量測定電極の配列を備え、そして、前記電極は、前記第２端部に対する前記第１端部の変位を測定して、経時的な腹囲の変化を測定するように構成される、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９１】
１０．前記プロセッサで実行可能なプログラミングをさらに含み、前記プログラミングは、前記信号に関するデータを取得することと、前記１つ以上のセンサの各々の音響特徴集合を生成することと、前記音響特徴集合を分類器へ入力して、被験者の腹部の状態に対する推定に対応する出力計算を行うこととを含む、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９２】
１１．前記音響特徴集合は、振幅、一次周波数成分、信号の発生時刻および信号の一致のうちの１つ以上を含む、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９３】
１２．前記分類器は、ベイズ分類器を備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９４】
１３．前記分類器は、既知の状態の被験者に対する試験から得られる信号のライブラリを含む、訓練データに従って修正される、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９５】
１４．腹部監視システムであって、ユーザの腹壁に隣接して位置し、前記腹壁からの信号を受信するように構成される１つ以上の音響センサと、前記１つ以上の音響センサに連結されたプロセッサと、前記プロセッサで実行可能なプログラミングであって、前記信号に関するデータを取得することと、前記１つ以上のセンサの各々の音響特徴集合を生成することと、前記音響特徴集合を分類器へ入力して、被験者の腹部の状態に対する推定に対応する出力計算を行うこととを含むプログラミングとを備える、システム。
【００９６】
１５．前記音響センサは、ディジタル聴診器トランスデューサを備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９７】
１６．前記音響センサは、胃腸壁および腹壁の機能、胃腸管から生じる運動性、および腹部動脈拍動を介した心拍数のうちの１つ以上に関するリアルタイム音響信号を受信するように構成される、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９８】
１７．前記音響特徴集合は、振幅、一次周波数成分、信号の発生時刻および信号の一致のうちの１つ以上を含む、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【００９９】
１８．前記分類器は、ベイズ分類器を備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【０１００】
１９．前記分類器は、既知の状態の被験者に対する試験から得られる信号のライブラリを含む、訓練データに従って修正される、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【０１０１】
２０．前記ユーザの腰の周りに位置するように構成されたベルトをさらに備え、前記ベルトは、前記１つ以上の音響センサを支持するように構成されることで、前記１つ以上のセンサは前記ユーザの腹壁に隣接して位置する、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【０１０２】
２１．前記１つ以上の音響センサに連結され、前記取得されたセンサデータをリモートサーバに伝送する、無線送受信機をさらに備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【０１０３】
２２．前記リモートサーバは、腹部の生理学的事象の識別、分類および通知用のデータ融合モジュールを備える、先の実施形態のいずれかに記載のシステム。
【０１０４】
２３．患者の腹部の監視方法であって、ユーザの腹壁に隣接して位置し、前記腹壁からの信号を受信するように構成される１つ以上の音響センサを位置決めすることと、前記信号に関するデータを取得することと、前記１つ以上のセンサの各々の音響特徴集合を生成することと、前記音響特徴集合を分類器へ入力して、被験者の腹部の状態に対する推定に対応する出力計算を行うこととを含む、方法。
【０１０５】
２４．前記音響センサは、ディジタル聴診器トランスデューサを備える、先の実施形態のいずれかに記載の方法。
【０１０６】
２５．前記音響センサは、胃腸壁および腹壁の機能、胃腸管から生じる運動性、および腹部動脈拍動を介した心拍数のうちの１つ以上に関するリアルタイム音響信号を受信するように構成される、先の実施形態のいずれかに記載の方法。
【０１０７】
２６．前記音響特徴集合は、振幅、一次周波数成分、信号の発生時刻および信号の一致のうちの１つ以上を含む、先の実施形態のいずれかに記載の方法。
【０１０８】
２７．前記分類器は、ベイズ分類器を備える、先の実施形態のいずれかに記載の方法。
【０１０９】
２８．前記分類器は、既知の状態の被験者に対する試験から得られる信号のライブラリを含む、訓練データに従って修正される、先の実施形態のいずれかに記載の方法。
【０１１０】
２９．前記取得されたセンサデータをリモートサーバへ伝送することをさらに含む、先の実施形態のいずれかに記載の方法。
【０１１１】
上述の説明には多くの詳細が含まれているが、これらは、本発明の範囲を限定するものではなく、単に、本発明の現時点で好ましい実施形態のいくつかの図を提供していると解釈されるべきである。したがって、本発明の範囲は、当業者にとって明らかであり得る他の実施形態を完全に包含しており、その結果、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが理解されるであろう。添付の特許請求の範囲における単数形の要素への言及は、そのように明示しない限り「唯一」を意味するものではなく、むしろ「１つ以上」を意味するものである。当業者にとって既知の上述の好ましい実施形態の要素に対する、全ての構造的、化学的、かつ機能的等価物は、参照によって本明細書に明確に組み込まれており、本願の特許請求の範囲に包含されるものである。また、装置または方法は、本願の特許請求の範囲に包含されるために、本発明によって解決されることが求められるあらゆる問題に対処する必要はない。さらに、要素、構成要素、または方法ステップは特許請求の範囲に明確に列挙されているかにかかわらず、本開示の要素、構成要素、または方法ステップは、一般に公開されることを意図していない。その要素が「のための手段」という語句を使用して明確に列挙されていない限り、本明細書の特許請求の範囲の要素は、米国特許法第１１２条第６節の規定を受けないと解釈されるべきである。
【図１】
2015532841.tif 000004
【図２】
2015532841.tif 000005
【図３】
2015532841.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2015532841.tif 000008
【図５】
2015532841.tif 000009
【図６】
2015532841.tif 000010
【国際調査報告】
2015532841.tif 000011
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