(57)【要約】  患者の健康状態をするためのシステム及び方法が提供される。このシステムは、患者の１以上の健康パラメーターをモニタリングするように構成されたモニタリング装置を含み、モニタリング装置は、１以上の健康パラメーターに関する信号を受信するように構成された検知ユニットを含み、検知ユニットは、患者の身体に接触することなく信号を受信するように構成された１以上の検知部を含む。システムは、さらに、信号に関するデータを格納するように構成されたメモリーと、予め規定された情報及びプログラムされた人工知能を使用してデータを分析するように構成されたプロセッサとを含む。
2020503102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の１以上の健康パラメーターをモニタリングするように構成されたモニタリング装置を備え、
前記モニタリング装置は、
１以上の前記健康パラメーターに関する信号を受信するように構成された検知ユニットであって、前記患者の身体に接触することなく信号を受信するように構成された１以上の検知部を含む検知ユニットと、
前記信号に関するデータを格納するように構成されたメモリーと、
予め規定された情報及びプログラムされた人工知能を使用して前記データを分析するように構成されたプロセッサと、を含む、
患者の健康状態をモニタリングするためのシステム。
【請求項２】
１以上の前記健康パラメーターが、呼吸パターン、心拍数、温度及び睡眠パターンから構成される群から選択される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記モニタリング装置は壁付け装置である、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記モニタリング装置は、さらに、１以上の電磁信号を送受信するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
１以上の前記検知部は、超音波リーダー、カメラ、ビデオレコーダ及びマイクから構成される群から選択される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記検知ユニットからデータを受信し、前記データをワイヤレスサーバに送信するように構成されたデータ送受信機をさらに備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記プロセッサによって分析されたデータを受信するように構成されたモバイル電子機器をさらに備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記モバイル電子機器は、前記メモリーに格納されたデータに使用者がアクセスすることを可能にするように構成されたグラフィカルユーザーインターフェースをさらに含む、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッサは、さらに、分析された前記データに基づいて予め規定された医学的状態が満たされる場合に、前記モバイル電子機器に１以上の警告を送信するように構成される、
請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
モニタリング装置につながれた検知ユニットを用いて、患者の１以上の健康パラメーターに関する１以上の信号を受信することであって、前記検知ユニットは１以上の検知部を含む、ことと、
プロセッサを使用して、１以上の前記信号に関するデータを分析することであって、前記分析することは、予め規定された情報及びプログラムされた人工知能を使用して患者の１以上の医学的状態を判断することを含む、ことと、
前記プロセッサを使用して分析されたデータをリモートサーバに送信することと、
を備える、患者の健康状態をモニタリングする方法。
【請求項１１】
前記分析することが、さらに、分析、しきい値処理、フィルタリング、ノイズ低減、デジタル信号処理アルゴリズム及び人工知能アルゴリズムを組み込むことを含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
１以上の前記健康パラメーターは、動作パターン、呼吸パターン、心拍数、温度及び睡眠パターンから構成される群から選択される、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記モニタリング装置は壁付け装置である、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
１以上の前記検知部が、超音波リーダー、超広帯域レーダ波センサー、大気質センサー、カメラ、ビデオレコーダ及びマイクから構成される群から選択される、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記プロセッサによって分析されたデータをモバイル電子機器または複数の装置のネットワークに送信することをさらに備える、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記モバイル電子機器につながれたグラフィカルユーザーインターフェースを使用して、前記プロセッサによって分析された前記データにアクセスすることをさらに備える、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記プロセッサによって分析された前記データに基づいて予め規定された医学的状態が満たされる場合に、使用者に警告を送信することをさらに備える、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
クラウドコンピューティングを使用して分析されたデータをモバイル電子機器に送信することをさらに含む、
請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、モニタリング装置に関する。特に、本発明は健康状態モニタリング装置に関する。より詳細には、本発明は、非侵襲的に非接触で健康状態をモニタリングする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康状態をモニタリングするシステムの開発が進められている。より具体的には、これらの装置は生理学的パラメーターに基づいて患者の健康状態を継続的にモニタリングする。健康状態をモニタリングする装置及びシステムに対する需要は、この技術分野における急速な進展、健康意識の向上、健康コストの増加、人口の高齢化などに起因して増加している。この需要に対処するために、近年、健康を脅かす可能性のある状況に備えて、患者自身、医療施設または指導している専門医のいずれかに、患者の健康状態に関するリアルタイムのフィードバック情報を提供することを目的とした様々な試作品及び商品が開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の健康状態モニタリングシステムは、そのほとんどが侵襲的なものであり、かつ／または、人体との接触を必要とし、使用中に患者に問題を引き起こす可能性がある。従来の非侵襲的な健康状態モニタリングシステムであっても、使用者は、帯状の紐、靴下、ベッド等といった装置と接触することを必要とし、使用者はそうした接触を不快に感じることがある。したがって、非侵襲的に非接触で健康状態をモニタリングするためのシステム及び方法が必要とされている。さらに、非接触で非侵襲的な健康状態モニタリングシステムを使用して患者及び介護者に警告するためのシステム及び方法が必要とされている。さらに、人工知能を使用して患者のデータをモニタリング及び分析するための方法及びシステムが必要とされている。
【０００４】
上記の短所、欠点及び問題は本明細書で対処されており、それらは以下の明細書を読んで検討することによって理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ほとんどの電池式の装置はＬｉイオン電池を備えているため、乳児の体と接触するあらゆる電子装置は、安全上のリスクを有する。本発明の一態様によれば、非接触で非侵襲的な解決策が提示され、これにより、正確な呼吸及び動作のデータを遠隔で収集することができ、このデータを分析してあらゆる不規則性を介護者及び緊急対応チームに警告することのできる、人工知能アルゴリズムの実行が可能になる。モニタリングを常時行っていなければ、発作を起こす可能性のある使用者が、致命的な発作にみまわれてしまうという、深刻な事態に陥るおそれがある。本発明は、患者のモニタリングから潜在的な生命を脅かす発作／不規則性を介護者に通知するまでの時間を短縮するものであり、これは命を救うのに極めて重要である。
【０００６】
本発明の一態様によれば、患者の健康状態をモニタリングするためのシステムが提供される。このシステムは、患者の１以上の健康パラメーターをモニタリングするように構成されたモニタリング装置を含み、モニタリング装置は、１以上の健康パラメーターに関する信号を受信するように構成された検知ユニットを含み、この検知ユニットは、患者の身体に接触することなく信号を受信するように構成された１以上の検知部を含む。システムは、信号に関するデータを格納するように構成されたメモリーと、予め規定された情報及びプログラムされた人工知能を使用してデータを分析するように構成されたプロセッサとをさらに含む。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、患者の健康状態をモニタリングする方法が提供される。この方法は、モニタリング装置につながれた検知ユニットを用いて、患者の１以上の健康パラメーターに関する１以上の信号を受信することを含み、検知ユニットは１以上の検知部を含み、プロセッサを使用して、１以上の信号に関するデータを分析することを含み、分析することは、予め規定された情報及びプログラムされた人工知能を使用して患者の１以上の医学的状態を判断することを含み、プロセッサを使用して分析されたデータをリモートサーバに送信することを含む。
【０００８】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするためのシステムを提供することにあり、１以上の健康パラメーターは、呼吸パターン、心拍数、温度及び睡眠パターンから構成される群から選択される。
【０００９】
本発明の目的は患者の健康状態をモニタリングするためのシステムを提供することにあり、モニタリング装置は壁付け装置である。
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするためのシステムを提供することにあり、モニタリング装置はさらに、１以上の電磁信号を送受信するように構成される。
【００１０】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするためのシステムを提供することにあり、１以上の検知部は、超音波リーダー、カメラ、ビデオレコーダ及びマイクから構成される群から選択される。
【００１１】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするためのシステムを提供することにあり、このシステムは、検知ユニットからデータを受信し、このデータをワイヤレスサーバに送信するように構成されたデータ送受信機をさらに備える。
【００１２】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするためのシステムを提供することにあり、このシステムは、さらに、プロセッサによって分析されたデータを受信するように構成されたモバイル電子機器を備える。
【００１３】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするためのシステムを提供することにあり、モバイル電子機器は、メモリーに格納されたデータに使用者がアクセスすることを可能にするように構成されたグラフィカルユーザーインターフェースをさらに含む。
【００１４】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするシステムを提供することにあり、プロセッサは、さらに、分析されたデータに基づいて予め規定された医学的状態が満たされる場合に、モバイル電子機器に１以上の警告を送信するように構成される。
【００１５】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするための方法を提供することにあり、分析することが、さらに、分析、しきい値処理、フィルタリング、ノイズ低減、デジタル信号処理アルゴリズム及び人工知能アルゴリズムを組み込むことを含む。
【００１６】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングする方法を提供することにあり、１以上の健康パラメーターは、呼吸パターン及び睡眠パターンから構成される群から選択される。
【００１７】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングする方法を提供することにあり、モニタリング装置は壁付け装置である。
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするための方法を提供することにあり、１以上の検知部は、超広帯域レーダ波センサー、大気質センサー、超音波リーダー、カメラ、ビデオレコーダ及びマイクから構成される群から選択される。
【００１８】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングする方法を提供することにあり、この方法は、さらに、プロセッサによって分析されたデータをモバイル電子機器または複数の装置のネットワークに送信することを含む。
【００１９】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングするための方法を提供することにあり、この方法は、さらに、クラウド内で分析されたデータをモバイル電子機器に送信することを含む。
【００２０】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングする方法を提供することにあり、この方法は、さらに、モバイル電子機器につながれたグラフィカルユーザーインターフェースを使用して、プロセッサによって分析されたデータにアクセスすることを含む。
【００２１】
本発明の目的は、患者の健康状態をモニタリングする方法を提供することにあり、この方法は、さらに、プロセッサによって分析されたデータに基づいて予め規定された医学的状態が満たされる場合に、使用者に警告を送信することを含む。
【００２２】
他の目的、特徴及び利点は、以下の好ましい実施形態の説明及び添付の図面から当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る、非侵襲的で非接触の健康状態モニタリング環境を示すシステム図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、非侵襲的で非接触の健康状態モニタリング環境を提供するための壁付け装置の斜視図を示す。
【図３】本発明の実施形態に係る、壁付け装置の側断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の特定の特徴はいくつかの図面に示されているが、他の図面には示されていない。これは便宜上そのようにしているが、各特徴は、本発明に従って、他の特徴のいずれかまたは全てと組み合わされてもよい。
【００２５】
以下に、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。様々な図において同一の要素は同一の参照番号で識別される。
ここで、本発明の各実施形態について詳細に言及する。このような実施形態は本発明の説明のために提供され、実施形態に限定されることを意図しない。実際、当業者は、本明細書を読み、本図面を見れば、様々な修正及び変更をそれに加えることができることを理解するであろう。
【００２６】
本発明の様々な実施形態は、使用者の健康状態を継続的にモニタリングするためのシステム及び方法を提供する。このシステムは、呼吸、体動及び睡眠パターンを使用して患者の健康パラメーターをモニタリングするモニタリング装置を含む。一実施形態において、モニタリング装置は心拍数、温度及び／または任意の他の適切な生体測定データをモニタリングする。本発明の一実施形態において、モニタリング装置は、電磁信号の送受信が可能な壁付け装置である。この壁付け装置は、観察されている患者の呼吸及び動作の信号を受信するための検知ユニットを含む。一実施形態において、検知ユニットは１以上の検知部を含む。一実施形態において、壁付け装置内に配置された検知ユニットが、観察されている患者の呼吸及び動作を検知し、信号処理アルゴリズム及び人工知能アルゴリズムを使用して呼吸及び動作のパターンを分析する。
【００２７】
一実施形態において、検知ユニットから収集されたデータは、継続的にクラウドにアップロードされる。一実施形態において、検知装置から収集されたデータは２つの方法で処理される。壁付け装置の処理ユニットは、フィルタリングアルゴリズム、しきい値処理アルゴリズム、ノイズ低減、デジタル信号処理アルゴリズム、及び／または、人工知能アルゴリズムを使用して検知ユニットからのデータを処理する。また、クラウドは、データの処理、より具体的には、しきい値処理及び人工知能アルゴリズムをサポートするようにも構成されている。両ケースにおけるアルゴリズムは、介護者、患者、医師、及び／または、他の関連当事者の通信装置上に、視覚化／推奨の形で、介護者に対する実用的な見識を生成する。
【００２８】
次に、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る、非侵襲的で非接触の健康状態モニタリング環境を示すシステム図を例示的に示す。
一実施形態において、システム図は、壁付け装置１０１、モニタリング装置１１８、クラウドサーバ１０６、電源１０３及び観察されている患者１２０を含む。一実施形態において、壁付け装置１０１は、給電部モジュール１０２、電波検知ユニット１０４、処理ユニット１０８、フィルタリング及び信号送信用モジュール１１０、人工知能モジュール１１２、カメラ１１４及び検知部モジュール１１６を含む。給電部１０２は、ＡＣ電源アダプタなどの外部電源１０３から外部電力を受ける。
【００２９】
一実施形態において、観察されている患者１２０は、その呼吸及び動作のパターンが検知ユニット１０４を使用してモニタリングされる対象である。
一実施形態において、給電部１０２は、呼吸及び睡眠のパターンを検出するために電波検知ユニット１０４に電力を供給し、また、患者を分析するために必要な情報を処理するために処理ユニット１０８に電力を供給する。また、給電部１０２は、停電の際に代替電源として使用されることになるバックアップ電池などの代替電源を含む。
【００３０】
電波検知ユニット１０４は、観察されている患者１２０の呼吸及び動作の信号を受信するための壁付け装置１０１の一部である。電波検知ユニット１０４は、観察されている患者１２０のすぐ近くに配置されることが好ましい。本発明の実施形態によれば、検知システムにおいて、頂角が６０度の円錐状の範囲内に観察されている患者１２０が位置するように、離間距離は５ｍ以下とする。さらに、電波検知ユニット１０４は、呼吸及び動作の信号を受信する間に主要なノイズをフィルタリングする能力を有するいくつかの構成要素を含む。
【００３１】
電波検知ユニット１０４は受信した生理学的データを処理ユニット１０８に送る。本発明の一実施形態において、処理ユニット１０８は壁付け装置１０１の一部である。本発明の一実施形態において、処理ユニット１０８は壁付け装置の内部に配置されている。処理ユニット１０８は、電波検知ユニット１０４から受信した生理学的データを処理する。処理ユニット１０８は、フィルタリング及び信号処理用モジュール１１０と人工知能モジュール１１２とを含む。フィルタリング及び信号処理用モジュール１１０は、電波検知ユニット１０４によって送信された不要な信号をフィルタリングし、呼吸及び動作のパターンを得るために信号を処理する。さらに、得られたパターンの組み合わせが組み合わされ、一組の予め規定されたパターンと比較される。さらに、一実施形態において、人工知能モジュール１１２は、人工知能アルゴリズムを使用してパターンを得て、観察されている患者１２０の状態の異常を認識する。
【００３２】
処理ユニット１０８は、カメラ１１４及び検知部モジュール１１６から検知データを受信する。カメラ１１４は、観察されている患者の映像を提供するように構成される。検知部モジュール１１６は、患者の体温、音、大気質、部屋の湿度及び温度を測定する１以上の検知部を含む。検知部モジュール１１６に使用される検知部の例は、温度センサー、湿度センサー、音響センサーなどを含むが、これらに限定されない。一実施形態において、検知部モジュール１１６は、超音波リーダー、超広帯域レーダ波センサー、空気質センサー、カメラ、ビデオレコーダ、マイク２２５（図３に示す）、及び／または、その他の適切な検知部を含む。一実施形態において、カメラは患者の画像及び／またはビデオ映像を撮影し、その画像及び／またはビデオ映像をモバイル電子機器１１８のような補助的な装置に送信する。
【００３３】
一実施形態において、クラウドサーバ１０６は、壁付け装置から収集されたデータ及び患者の関連情報を格納する。一実施形態によると、クラウドサーバ１０６は、観察されている患者についての情報を分析及び取得するためにデータの処理を実行することができるように構成される。また、本発明の実施形態によれば、処理ユニットは将来の参照のために処理された信号をクラウドサーバ１０６に送信する。
【００３４】
本発明の一実施形態において、患者の状態に異常が検出されたときにはいつでも、警告が発せられるとともにモニタリング装置１１８を介して認可された介護者に通知が送信される。モニタリング装置１１８の例としては、スマートフォン、ノートパソコン、ウェアラブルデバイス、スマートテレビ、タブレットコンピュータなどが挙げられるが、これらに限定されない。認可された介護者の例には、関係する医師、家族、看護師、病院の相談番号、友人、第三者の専門家などが含まれるがこれらに限定されない。介護者への通知は、ＳＭＳ、電話、モバイルアプリケーションを介した警告、インターネットメッセージング等を含む複数の方法で送信されるが、これらには限定されない。一実施形態において、通知は、予め規定された健康状態が満たされた場合に送信される。
【００３５】
本発明の一実施形態において、処理ユニット１０８は、観察されている患者の呼吸及び動作のパターンを組み合わせて、複数の疾患及び症候群の早期徴候を見出す。検出される疾患及び症候群の例としては、睡眠時無呼吸、てんかん、不眠症、心拍数、発作、心停止、乳幼児突然死症候群（ＳＩＤＳ）、呼吸パターン、動作パターンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３６】
一実施形態において、介護者に対する通知は、異なる複数の通信ネットワークによって送信される。通信ネットワークの例は、インターネット、イントラネット、無線周波数ネットワーク、電話ネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ブルートゥース（登録商標）のような近距離ネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）などを含むが、これらに限定されない。
【００３７】
一実施形態において、本システムは、存在検出、例えば侵入検出、部屋内の１人以上の個人の存在、及び／または、任意の他の適切な存在検出を行うようにしてもよい。一実施形態において、本システムは医療技術を組み込んでもよいし、医療診断に使用するために病院及び／または他の臨床現場で使用するように構成されてもよい。データは、看護師（または他の医療専門家）が１以上の患者のバイタルサインをモニタリングし得るナース（または他の医療専門家）ステーションに送信されてもよい。一実施形態において、分析されたデータは、包括的な健康状態に関する報告の形で医師（または他の医療専門家）に送信されてもよい。一実施形態において、本システムは、睡眠時無呼吸または他の睡眠関連状態の診断に使用することができる。一実施形態において、本システムは、発作の検出、てんかんのモニタリング、喘息及び／または他の呼吸器系の問題のモニタリング、及び／または、他の適切な病気の検出及び／またはモニタリングに使用することができる。
【００３８】
図２〜図３は、本発明の一実施形態における壁付け装置１０１の斜視図（図２）及び側断面図（図３）を例示的に示している。
一実施形態において、壁付け装置１０１は外側ハウジング２０５を含む。一実施形態において、外側ハウジング２０５は基部２１０を含む。基部２１０は、壁付け装置１０１を表面に固定するように構成された１以上の固定機構２１２を含んでもよい。
【００３９】
一実施形態において、壁付け装置１０１は、さらに、プロセッサ２１５、メモリー２２０、マイク２２５、スピーカ２３０、配向機構２３５、１以上の検知部１１６及び／またはカメラ１１４を含む。しかしながら、壁付け装置１０１は、壁付け装置１０１の性能のため、任意の他のより適切な要素をさらに含み得ることに留意されたい。一実施形態において、透明カバー２４０がカメラ１１６のレンズの前に配置される。一実施形態において、壁付け装置１０１は、さらに給電部１０２を備えてもよい。
【００４０】
一実施形態において、配向機構２３５は、壁付け装置１０１の位置を決定するのを助ける。
一実施形態において、プロセッサ２１５は、本明細書で説明される壁付け装置１０１の１以上の機能を実行することができる。
【００４１】
特定の実施形態についての前述の説明は、現在の知識を用いて、一般的な概念から逸脱することなく、特定の実施形態などの様々な用途に、容易に変更及び／または適応することができるように、本明細書の実施形態の一般的な性質を完全に明らかにする。したがって、そのような適応及び変更は、開示された実施形態の均等物の意味及び範囲内で包含されるべきであり、包含されることを意図している。本明細書で使用されている表現または用語は説明を目的としており、限定することを目的としていないことを理解されたい。したがって、本明細書の実施形態は好ましい実施形態に関して説明されているが、当業者は、本明細書の実施形態が変更を伴って実施され得ることを認識するであろう。
【００４２】
本開示またはその実施形態の要素を説明するとき、複数であると述べていない場合には、１以上の要素を意味することを意図している。同様に、「別の」という形容詞は、要素を説明するために使用される場合には、１以上の要素を意味することを意図している。「含む」及び「有する」という用語は、列挙された要素以外の追加の要素があり得るように包括的であることを意図している。
【００４３】
本発明はある程度詳細に記載されているが、本開示は単なる例示であって、部品の構造及び配置の詳細については、発明の要旨及び範囲から逸脱することなく、変更することができることを理解すべきである。
【図１】
2020503102.tif 000003
【図２】
2020503102.tif 000004
【図３】
2020503102.tif 000005
【国際調査報告】
2020503102.tif 000006
2020503102.tif 000007