СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕФЛЕКСА ВЫБРОСА МОЛОКА
SYSTEM FOR DETERMINING MILK EJECTION REFLEX

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[001] Настоящее изобретение относится к системе, способу и соответствующей компьютерной программе для определения рефлекса выброса молока (РВМ). Оно находит конкретное применение во время грудного вскармливания и в связи с ним. Однако настоящее изобретение не ограничено данным вариантом применения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[002] В WO 00/57934 A1 раскрыт насос для молочной железы, предназначенный для сцеживания грудного молока из груди женщины. Насос для молочной железы содержит приемный блок, выполненный с возможностью приема груди. Приемный блок имеет аспирационную связь с источником вакуума, при этом всасыванием управляет микропроцессор, управляемый электромеханическим клапаном для имитации паттернов естественного сосания, в частности паттернов сосания, стимулирующих рефлекс выброса молока (РВМ).
[003] При осуществлении грудного вскармливания, паттерн сосания у ребенка будет активировать рефлекс выброса молока, однако при необходимости использования насоса для молочной железы, выброс молока может быть безуспешным или неэффективным вследствие отсутствия корректных паттернов сосания. Для помощи в выбросе молока, в решении, представленном в WO 00/57934 A1, предложено расположить датчик в приемном блоке для обнаружения начала потока молока из груди. Сигнал с датчика затем передается обратно микропроцессору, который изменяет соответствующий паттерн сосания с «активации» на «опорожнение».
[004] Однако датчик располагается в оптической связи с соединительным концом приемного блока, то есть может быть обнаружено отсутствие рефлекса выброса молока, а сам выброс молока обнаруживается только в том случае, когда поток текучей среды проходит через блок восприятия вблизи датчика. Вследствие расстояния между молочной железой и датчиком, обнаружения потока молока и, следовательно, регулировка паттерна сосания, задерживаются. Кроме того, когда присутствуют другие текучие среды, например, пот или вода, являющиеся причиной предварительного мытья груди или приемного блока, могут иметь место ложные значения измерения.
[005] В WO 2017 080851 A1 раскрыто приспособление с грудной накладкой для молокоотсоса, содержащее грудную накладку для размещения в ней груди пользователя и датчик для передачи входного сигнала в грудь и приема в ответ соответствующего сигнала восприятия, который указывает на изменения потока молока в груди.
[006] В EP 2277571 A1 раскрыто устройство, содержащее сенсорный блок, выполненный с возможностью обнаружения физиологической реакции пользователя молокоотсоса и активации изменения в работе молокоотсоса в зависимости от обнаруженной физиологической реакции, при этом сенсорный блок расположен отдельно от воронки молокоотсоса.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[007] Задачей настоящего изобретения является обеспечение системы, которая обеспечивала бы возможность обнаружения непосредственного начала потока молока в груди, т.е. наличия рефлекса выброса молока, без задержки и с высокой степенью точности.
[008] В соответствии с первым аспектом, представлена система для определения рефлекса выброса молока. Система содержит приспособление с грудной накладкой для молокоотсоса, выполненное с возможностью закрепления на первой груди женщины, и блок физиологического датчика для приема сигнала восприятия физиологического параметра от второй груди. Сигнал восприятия физиологического параметра характеризует содержание текучей среды во второй груди. Система выполнена с возможностью определения рефлекса выброса молокана основе изменения содержания текучей среды во второй груди. Таким образом, первая грудь, которая далее также называется кормящей грудью, поскольку сцеживание молока с помощью приспособления с грудной накладкой может выполняться с использованием первой груди, является грудью, противоположной второй груди, которая далее также называется не кормящей грудью, поскольку к ней не прикреплено приспособление с грудной накладкой и, например, в соответствующий момент времени, она не используется для сцеживания молока. Очевидно, что левая и правая грудь женщины могут быть первой и второй грудью, соответственно, в зависимости от того, на какой из двух грудей закреплено приспособление с грудной накладкой для сцеживания молока.
[009] Предпочтительно, начало потока молока в ткани груди, соответствующее рефлексу выброса молока, определяют путем прямого обнаружения изменения содержания текучей среды в ткани груди даже перед тем, как молоко фактически может быть обнаружено за пределами ткани груди. Кроме того, поскольку блок физиологического датчика принимает сигнал восприятия физиологического параметра от второй груди, которая является не кормящей, т.е., например, груди, к которой не прикреплено приспособление с грудной накладкой и которая соответствует груди, являющейся противоположной кормящей или первой груди, на сигнал восприятия физиологического параметра не оказывает воздействие шум, вызываемый механическим перемещением, от, например, молокоотсоса. Следовательно, получаемый сигнал восприятия физиологического параметра дает информацию о рефлексе выброса молока с высокой точностью. Сигнал восприятия физиологического параметра не изменяется за счет перемещения и первого рефлекса выброса молока, а также последующих рефлексов выброса молока, возникающих во время сцеживания молока, и может быть обнаружен с высокой степенью точности. Кроме того, поскольку рефлекс выброса молока определяют прямым образом, паттерн сосания может быть отрегулирован без задержки и, следовательно, перед тем, как молоко фактически вытечет из соска.
[0010] В одном варианте реализации блок физиологического датчика выполнен с возможностью передачи входного сигнала на не кормящую грудь и с возможностью приема соответствующего сигнала восприятия физиологического параметра от не кормящей груди в ответ. Предпочтительно, точность измерений блока физиологического датчика, в зависимости от принципа измерения, может быть повышена за счет передачи входного сигнала. Однако в зависимости от принципа измерения блока физиологического датчика, блок физиологического датчика может полагаться на переданный входной сигнал перед приемом сигнала восприятия физиологического параметра или нет.
[0011] В одном варианте реализации блок физиологического датчика содержит контактный фотоплетизмо графический (ФПГ) датчик, который выполнен с возможностью размещения в контакте с кожей груди или в непосредственной близости к коже, в частности на расстоянии менее 1 см.
[0012] Контактные ФПГ-датчики широко известны и доступны за небольшую стоимость. ФПГ-датчик может содержать один СИД конкретной длины волны или множество СИД с комбинацией различных длин волн, предпочтительно, в диапазоне от 400 нм до 1300 нм. Контактный ФПГ-датчик может быть соединен с остальной частью системы для определения рефлекса выброса молока с использованием стандартной проводной или беспроводной связи. Предпочтительно, контактный ФПГ-датчик удерживается в контакте с не кормящей грудью пользователем на протяжении времени, в течение которого приспособление с грудной накладкой прикреплено к противоположной груди. В других вариантах реализации контактный ФПГ-датчик также может содержать подходящее крепежное средство для поддержания ФПГ-датчика прикрепленным к груди без необходимости его поддержания пользователем. Таким образом, может быть дополнительно повышено удобство эксплуатации.
[0013] Следует отметить, что контактный ФПГ-датчик, а также все дополнительные или альтернативные измерительные датчики, описанные далее, обеспечивают возможность неинвазивного и безболезненного определения сигнала восприятия физиологического параметра.
[0014] В одном варианте реализации блок датчика, в дополнение или в качестве альтернативы, содержит по меньшей мере один из датчика лазерного спекла, термодатчика и датчика биоимпеданса. Несмотря на то, что каждая из данных технологий измерения обеспечивает возможность точного и прямого приема сигнала восприятия физиологического параметра, изобретение не ограничено этими технологиями измерения и специалисту в данной области техники будут ясны альтернативные или дополнительные технологии.
[0015] В одном варианте реализации блок физиологического датчика содержит удаленный ФПГ-датчик, в частности камеру.
[0016] Удаленный ФПГ-датчик (уФПГ), который подобен контактному ФПГ-датчику, обеспечивает возможность определения ФПГ-сигнала приема, причем у ФПГ-датчик может быть установлен на большем расстоянии от груди пользователя. Предпочтительно, у ФПГ-датчик выполнен с возможностью выявления обеих грудей и с возможностью определения не кормящей груди из двух выявленных грудей. Более точно, у ФПГ-датчик, предпочтительно камера, в одном варианте реализации может получать изображение обеих грудей и определять не кормящую грудь из двух грудей, изображения которых были взяты. Предпочтительно, для этой цели могут быть использованы алгоритмы распознавания изображений, которые распознают не кормящую грудь, например, путем распознавания приспособления с грудной накладкой или головы ребенка на кормящей груди.
[0017] В одном варианте реализации блок физиологического датчика содержит компонент визуализации, в частности камеру, выполненную с возможностью осуществления лазерной спекл-визуализации (ЛСВ), тепловой визуализации и так далее. Выражаясь иными словами, где это применимо, все технологии измерения также могут быть реализованы в форме технологии удаленного определения вместо технологии контактного измерения или в дополнение к ней. Специалисту в данной области техники хорошо известны вариации в этом отношении.
[0018] В одном варианте реализации блок физиологического датчика встроен в смартфон.
[0019] Предпочтительно, блок физиологического датчика, встроенный в смартфон, использует, например, камеру смартфона или специальный ФПГ-датчик. Использование смартфона в качестве блока физиологического датчика обладает преимуществом, заключающимся в том, что пользователь хорошо знаком с использованием смартфона и необходимости в дополнительных устройствах или аппаратных блоках нет. В альтернативном варианте реализации блок физиологического датчика, безусловно, может быть встроен в приспособление с грудной накладкой или другой элемент системы.
[0020] В одном варианте реализации система дополнительно содержит молокоотсос. Молокоотсос содержит источник давления, соединенный по воздуховоду с грудной накладкой для генерирования повышенного или пониженного давления в грудной накладке для сцеживания грудного молока, и блок управления для управления источником давления на основе сигнала восприятия физиологического параметра от блока физиологического датчика.
[0021] Поскольку управление источником давления осуществляется на основе сигнала восприятия физиологического параметра, что, в свою очередь, обеспечивает возможность точного определения рефлекса выброса молока, обеспечивается возможность управления частотой и силой вакуума молокоотсоса можно управлять для более точной имитации естественного паттерна сосания ребенка. Например, после стимуляции соска с большей частотой и более низкой силой вакуума имеет место рефлекс выброса молока. Следуя РВМ, молоко начинает течь, а ребенок будет сосать медленнее и при повышенной силе вакуума. Во время грудного вскармливания будет возникать множество рефлексов выброса молока, а дети могут стимулировать дополнительные рефлексы выброса молока и регулировать паттерн сосания соответствующим образом. Таким образом, используя сигнал восприятия физиологического параметра для управления источником давления, может быть обеспечена более естественная работа молокоотсоса.
[0022] В одном варианте реализации система дополнительно содержит блок обработки сигнала для анализа сигнала восприятия физиологического параметра и для генерирования соответствующего сигнала обратной связи для регулировки работы источника давления на основе анализа сигнала восприятия физиологического параметра.
[0023] В одном варианте реализации блок обработки сигнала выполнен с возможностью анализа составляющих переменного и постоянного тока в сигнале восприятия физиологического параметра, в частности ФПГ-датчика или у ФПГ-датчика, и с возможностью оценки составляющей постоянного тока в сигнале восприятия физиологического параметра, содержащей информацию об изменении объемного поглощения в груди, в частности об изменении текучей среды вследствие рефлекса выброса молока в груди, и генерирования соответствующего сигнала обратной связи для регулировки работы источника давления.
[0024] Составляющую постоянного тока в сигнале легко получить из сигнала приема и она может быть проанализирована простыми средствами.
[0025] В одном варианте реализации блок обработки сигнала выполнен с возможностью обнаружения увеличения текучей среды в груди путем сравнения значения составляющей постоянного тока с заданным пороговым значением.
[0026] Пороговые значения могут быть выбраны из значений калибровочных измерений или из результатов медицинской оценки из нескольких групп популяции женщин.
[0027] В дополнение или в качестве альтернативы, повышение примерно на некоторый процент, например, примерно 5%, может быть рассмотрено в качестве увеличения текучей среды в груди и, следовательно, в качестве наличия рефлекса выброса молока. В дополнение или в качестве альтернативы, могут быть приняты во внимание конкретные граничные условия в части пользователя и/или обстоятельств, например, размер груди, сцеживание большего/меньшего количества молока и т.д. Однако эти опции, безусловно, являются примерами определения надлежащего порогового значения или классификации для обнаружения рефлекса выброса молока, и специалисту в данной области техники подобным образом будут ясны другие примеры реализации.
[0028] В одном варианте реализации блок обработки сигнала дополнительно выполнен с возможностью оценки составляющей переменного тока в сигнале восприятия физиологического параметра, содержащей информацию о жизненных показателях, в частности о частоте сердечных сокращений. Жизненные показатели могут быть использованы для контроля психологического состояния пользователя и, при необходимости, на основе жизненных показателей может быть сгенерирована рекомендация или полезный совет.
[0029] В одном варианте реализации система дополнительно содержит интерфейс пользователя для передачи информации, руководства и рекомендаций пользователю системы. Это может быть особенно полезно, если пользователь спешит, не уверен или испытывает болезненные ощущения при использовании молокоотсоса. Любое из этих препятствий может быть, например, смягчено путем направления на контролируемое дыхание и, следовательно, нахождения расслабленного состояния, поддерживающего активацию рефлекса выброса молока и эффективное опорожнение груди.
[0030] Предпочтительно, интерфейс пользователя интегрирован с блоком физиологического датчика в смартфоне. За счет универсальности смартфона, интерфейс пользователя может быть предусмотрен почти без ограничений. Кроме того, за счет широкой доступности смартфонов, отсутствует необходимость в обеспечении специального устройства интерфейса пользователя, что включает дополнительные затраты на аппаратное обеспечение.
[0031] В одном варианте реализации блок обработки сигнала выполнен с возможностью оценки составляющей переменного тока сигнала приема, содержащей информацию о жизненных показателях, в частности о частоте сердечных сокращений, причем блок обработки сигнала дополнительно выполнен с возможностью генерирования сигнала обратной связи, содержащего информацию о частоте сердечных сокращений, содержащейся в составляющей переменного тока, и/или рекомендаций или руководства, основанного на анализе информации о частоте сердечных сокращений в составляющей переменного тока, и с возможностью передачи сигнала обратной связи на интерфейс пользователя.
[0032] В одном варианте реализации система дополнительно содержит блок коррекции результата определения, предназначенный для коррекции результата определения рефлекса выброса молокана основе обратной связи, предоставленной пользователем.
[0033] Несмотря на то, что результат определения рефлекса выброса молока может быть очень точным для большого процента популяции, он, тем не менее, может быть неточным или полностью недостоверным для конкретных индивидуумов. В данном варианте реализации, на основе обратной связи, предоставленной пользователем, система может выявить появление рефлекса выброса молока для конкретного пользователя и откорректировать результат определения на основе предоставленной обратной связи. Предпочтительно, когда пользователь видит поток молока, обратная связь может быть введена, например, в интерфейс пользователя, например, путем нажатия на кнопку и тому подобное. Таким образом, результат определения рефлекса выброса молока может быть выдан более точно по всем индивидуумам.
[0034] Согласно еще одному аспекту, представлен способ определения рефлекса выброса молока. Способ включает закрепление приспособления с грудной накладкой на первой груди женщины, прием сигнала восприятия физиологического параметра от второй груди, которая противоположна первой груди, причем сигнал восприятия физиологического параметра характеризует содержание текучей среды во второй груди, и определения рефлекса выброса молокана основе изменения содержания текучей среды во второй груди.
[0035] Приспособление с грудной накладкой может представлять собой приспособление с грудной накладкой любого типа, известного в данной области техники, например, приспособление с грудной накладкой для использования с молокоотсосом или приспособление с грудной накладкой для использования при грудном вскармливании, например, для защиты женских сосков.
[0036] Предпочтительно, способ, в соответствии с изобретением, может быть скомбинирован с любым из вариантов реализации, описанных выше в отношении системы. Предпочтительно, при использовании данного способа рефлекс выброса молока может быть определен независимо от использования системы, например, во время грудного вскармливания ребенка. За счет того, что рефлекс выброса молока определяют на основе физиологических сигналов приема, получаемых от второй груди, и за счет того, что на сигнал приема, получаемый от второй груди, не оказывает отрицательное воздействие какое-либо механическое движение со стороны первой груди, РВМ может быть определен с высокой степенью точности.
[0037] Согласно еще одному аспекту, представлена компьютерная программа для определения РВМ. Компьютерная программа содержит средства программного кода для побуждения блока обработки к приему сигнала восприятия физиологического параметра от второй груди женщины, причем вторая грудь противоположна первой груди, из которой сцеживают молоко, причем физиологический сигнал характеризует содержание текучей среды во второй груди, и к определению РВМ на основе анализа содержания текучей среды во второй груди.
[0038] Предпочтительно, компьютерная программа может быть загружена, например, через магазин приложений или тому подобное, и исполнена на смартфоне пользователя. Однако специалисту в данной области техники также ясны другие средства распространения, хранения и так далее. В предпочтительном варианте реализации компьютерная программа содержит дополнительные средства программного кода для управления работой молокоотсоса в ответ на сигнал восприятия физиологического параметра. Таким образом, работа молокоотсоса может быть улучшена без необходимости в том, чтобы мать была сосредоточена на сцеживании и принимала действия самостоятельно.
[0039] Следует понимать, что система по пункту 1 формулы изобретения, способ по пункту 14 формулы изобретения и компьютерная программа по пункту 15 формулы изобретения имеют подобные и/или идентичные предпочтительные варианты реализации, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.
[0040] Следует понимать, что предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения также может представлять собой любую комбинацию зависимых пунктов формулы изобретения или представленных выше вариантов реализации с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.
[0041] Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и разъяснены со ссылкой на варианты реализации, описанные ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На следующих чертежах:
[0042] на ФИГ. 1 схематически и в качестве примера показан вариант реализации системы, содержащей приспособление с грудной накладкой, в соответствии с изобретением,
[0043] на ФИГ. 2А и 2В схематически и в качестве примера показано два варианта расположения блока датчика в системе, в соответствии с изобретением,
[0044] на ФИГ. 3 схематически и в качестве примера показан график составляющих переменного и постоянного тока сигнала, полученного с оптического датчика в системе, показанной на ФИГ. 1 или 2, и
[0045] на ФИГ. 4 схематически и в качестве примера показан график физиологического сигнала, являющегося показательным в отношении рефлекса выброса молока в груди женщины.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0046] На ФИГ. 1 схематически и в качестве примера показан первый вариант реализации системы 100 для определения рефлекса выброса молока (РВМ), в соответствии с изобретением. Система 100 содержит приспособление 1 с грудной накладной для молокоотсоса 2. Приспособление 1 с грудной накладкой содержит воронкообразную грудную накладку 3, которая выполнена с возможностью размещения в ней груди пользователя. Грудная накладка 3 может быть выполнена из любого подходящего эластичного материала, такого как полиуретан или силикон. Поскольку грудные накладки 3 в целом известны в области техники, необходимости в дальнейшем подробном описании общей формы и работы в настоящем документе нет.
[0047] В соответствии с изобретением, система 100 содержит блок 4 физиологического датчика, который выполнен с возможностью передачи входного сигнала на не кормящую грудь, т.е. грудь, противоположную груди, к которой должна быть прикреплена грудная накладка 3, и с возможностью приема в ответ соответствующего сигнала восприятия физиологического параметра. Примеры реализации блока 4 физиологического датчика будут разъяснены ниже со ссылкой на ФИГ. 2A и 2B.
[0048] Приспособление 1 с грудной накладкой соединен с набором 5 для сцеживания посредством соединительного конца 7. Набор 5 для сцеживания содержит отсек 6, с которым соединена грудная накладка 3. Отсек 6 выполнен с возможностью приема молока, сцеженного из груди пользователя, и с возможностью его направления в контейнер 8, который также соединен с отсеком 6. В отсеке 6 могут быть расположены дополнительные компоненты, которые необходимы для работы молокоотсоса, например, узел клапана (не показан), который обеспечивает возможность функционал управляемого сосания.
[0049] Молокоотсос 2 дополнительно содержит соединение 9 по воздуховоду с источником 10 вакуума. Источник 10 вакуума, используемый в данном варианте реализации в качестве одного примера реализации источника давления, выполнен с возможностью приложения отрицательного давления к грудной накладке 3 с помощью по меньшей мере одного узла клапана в отсеке 6. В качестве альтернативы, по меньшей мере один узел клапана может быть расположен в корпусе источника 10 вакуума или в соединении 9 по воздуховоду.
[0050] Источник 10 вакуума может представлять собой любой подходящий качающий механизм, такой как механический или электрический насос.
[0051] Молокоотсос 2 дополнительно содержит блок 11 управления, находящийся в функциональном взаимодействии с источником 10 вакуума. Блок 11 управления отвечает за контроль работы источника 10 вакуума, предпочтительно, в зависимости от сигналов, принятых от блока 4 физиологического датчика, в отношении не кормящей груди.
[0052] Предпочтительно, молокоотсос дополнительно содержит блок 13 обработки сигнала, например, в качестве части блока 11 управления (как показано на ФИГ. 1) или в качестве отдельного компонента. Предпочтительно, блок 13 обработки сигнала принимает сигналы от блока 4 физиологического датчика, оценивает информацию, содержащуюся в них, и генерирует сигналы обратной связи для адаптации работы источника вакуума.
[0053] Кроме того, интерфейс 12 пользователя, который может представлять собой любую комбинацию динамика, блока вибрационного сигнала или оптического дисплея, может быть обеспечен в соединении с блоком 11 управления. Интерфейс 12 пользователя передает информацию пользователю системы 100, как описано более подробно далее.
[0054] Переходя теперь к ФИГ. 2А и 2В, изображено два варианта реализации блока 4 физиологического датчика системы 100. На ФИГ. 2А блок 4 физиологического датчика содержит ФПГ-датчик, который находится в контакте с не кормящей грудью, т.е. грудью, противоположной той, к которой прикреплена грудная накладка 3. Изображенный ФПГ-датчик соединен с блоком 11 управления посредством кабеля, при этом в других вариантах реализации также предусмотрены беспроводные соединения. В данном варианте реализации наличие рефлекса выброса молока (РВМ) получают из сигнала ФПГ-датчика и это, предпочтительно, активирует изменение в настройке молокоотсоса 2 для кормящей груди, т.е. изменение паттерна сосания с «активации» на «опустошение». Предпочтительно, ФПГ-датчик содержит один СИД, тогда как в других вариантах реализации используется множество СИД с комбинацией различных длин волн, предпочтительно, в диапазоне от 400 нм до 1300 нм.
[0055] На ФИГ. 2В схематически и в качестве примера изображен другой вариант реализации, в котором блок 4 физиологического датчика содержит камеру 40 для получения физиологического сигнала, предпочтительно, сигнала удаленной ФПГ (уФПГ) не кормящей груди. Камера 40 может быть внешней камерой, содержащейся в смартфоне 50, или подобной, или камерой, встроенной, например, в грудную накладку 3 системы 100. Предпочтительно, у ФПГ-сигнал затем извлекается при записи изображения не кормящей или не используемой для грудного вскармливания груди. Для этой цели, предпочтительно, предусмотрен алгоритм распознавания верхушки молокоотсоса и/или ребенка для отличия кормящей груди от не кормящей груди. Предпочтительно, молокоотсос 2 может излучать сигнал, например свет, что способствует отличию корящей груди от не кормящей посредством алгоритма.
[0056] В примере, показанном на ФИГ. 2В, интерфейс 12 пользователя также встроен в смартфон 50. Для этой цели, смартфон 50 сообщается с блоком 11 управления в системе 100 через беспроводное соединение 55.
[0057] Несмотря на то, что со ссылкой на ФИГ. 2А и 2В в качестве примеров физиологических сигналов описаны ФПГ-сигналы, получаемые блоком 4 физиологического датчика, в других вариантах реализации для обнаружения физиологического сигнала могут быть использованы другие технологии, обеспечивающие определение рефлекса выброса молока. Такие дополнительные технологии могут быть контактными, например, основаны на биоимпедансе, лазерном спекле и распознавания тепла. В дополнение или в качестве альтернативы, технология может быть бесконтактной, в том числе лазерной спекл-визуализацией и тепловой визуализацией. В данном варианте реализации все управление молокоотсосом 2 может быть интегрировано в приложение, запущенное, например, на смартфоне 50. Таким образом, блок 4 физиологического датчика, в зависимости от принципа измерения, может определять сигнал восприятия физиологического параметра прямым образом, как в случае теплового определения, или после, а также в зависимости от передачи входного сигнала на не кормящую грудь, как в случае ФПГ.
[0058] Несмотря на то, что была описана система 100, содержащая одну грудную накладку 3, в других вариантах может быть предусмотрена также одна грудная накладка 3 и соответствующее насосное приспособление для обеих грудей. В данном варианте реализации, предпочтительно, груди поочередно подвергают действию вакуума из источника 10 вакуума, а блок 4 физиологического датчика выдает сигнал на противоположную грудь, соответственно. Следовательно, точное определение рефлекса выброса молока может быть выполнено даже в случае, если для сцеживания молока используются обе груди. Например, блок 4 физиологического датчика может быть расположен на внутренней или внешней поверхности каждой из двух грудных накладок 3, соответственно.
[0059] Для варианта реализации с двумя грудными накладками 3, которые предназначены для прикрепления к противоположным грудям, также может быть использован один блок 4 физиологического датчика, такой как приведенная в качестве примера камера 40, содержащаяся в смартфоне 50.
[0060] В качестве альтернативы или в дополнение, может быть использовано два блока 4 физиологического датчика, каждый из которых направлен к одной из двух грудей, и, например, снабжен каждой из двух грудных накладок 3. Затем, соответствующий физиологический датчик может передать входной сигнал на грудь, к которой прикреплена соответствующая грудная накладка 3, или на противоположную грудь. В зависимости от этого, каждый из физиологических датчиков будет функционировать вместе с молокоотсосом 2 соответствующей грудной накладки (т.е. в случае, когда физиологический датчика направлен к противоположной груди) или вразрез с циклом, т.е. в случае, когда соответствующий молокоотсос 2 не функционирует (т.е. в случае, когда физиологический датчик направлен на ту же самую грудь).
[0061] Таким образом, в случае, когда блок 4 физиологического датчика содержит оптический датчик, возможно расположение на внешней поверхности, когда материал грудной накладки 3 может пропускать свет, или если каждый физиологический датчик направлен к противоположной груди. Расположение на наружной части будет предпочтительным, поскольку минимизируется опасность получения травмы пользователем или повреждения физиологического датчика.
[0062] В качестве альтернативы, физиологический датчик также может быть встроен в материал грудной накладки 3. В настоящем контексте, «встроенный» означает описание расположения физиологического датчика в углублении грудной накладки 3, причем углубление является открытым по меньшей мере к одной поверхности грудной накладки 3, или полностью покрытым материалом грудной накладки. Последнее может быть осуществлено, например, путем формования или литья.
[0063] В случае, когда физиологический датчик расположен на внутренней поверхности грудной накладки 3, он, предпочтительно, содержит щиток датчика, который окружает физиологический датчик и разделяет физиологический датчик и кожу пользователя. Основанием для этого дополнительного щитка датчика является наблюдение того, что физиологический датчик, который расположен непосредственно на коже пользователя, может привести к искаженным значениям измерения вследствие давления физиологического датчика на кожу. Толщина щитка датчика должна быть достаточно малой, чтобы обеспечить то, что физиологический датчик остается в непосредственной близости к коже пользователя. Предпочтительно, расстояние между физиологическим датчиком и кожей пользователя составляет менее 1 см, особенно предпочтительно менее 0,5 см. Следует отметить, что соответствующий физиологический датчик работает только тогда, когда конкретная грудь, в отношении которой выполняется выявление, не подвергается воздействию давления вакуума, например, источником 10 вакуума.
[0064] Как указано, блок 4 физиологического датчика, предпочтительно, содержит оптический датчик, в частности, фотоплетизмографический (ФПГ) датчик. ФПГ-датчики известны в области техники, в частности, они используются для измерения кислородной сатурации крови. Для облегчения понимания изобретения, принцип измерения ФПГ-датчика будет далее описан вкратце.
[0065] По меньшей мере один источник света, например, светоизлучающий диод, излучает свет, который попадает в ткань соответствующей части тела. Как правило, для измерения используется тонкая часть тела, такая как фаланга пальца или мочка уха. В этих случаях свет из источника света проходит через ткань всей части тела и выявляется по меньшей мере одним фотодетектором, который расположен напротив источника света, при этом часть тела находится между источником света и детектором. Количество света, пропущенного через ткань, измеряется фотодетектором и сравнивается со светом, излученным из источника света. Разница между значениями является мерой объемного поглощения и содержания текучей среды в соответствующей ткани. Из этого может быть вычислена степень кислородной сатурации в крови, которая протекает по ткани. Если сатурация выше, количество пропущенного света будет отличаться по сравнению с более низкой сатурацией вследствие отличий объемного поглощения и содержания текучей среды.
[0066] В случае системы 100, содержащей приспособление 1 с грудной накладкой и молокоотсос 2, описанной выше, пропускание света через ткань груди к детектору, который расположен напротив источника света, не представляется возможным, поскольку ткани слишком много для полного прохождения луча. В данном случае свет излучается в ткань, а детектор измеряет количество света, отраженного в ткани. Таким образом, блок 4 физиологического датчика, предпочтительно, содержит по меньшей мере один источник света и по меньшей мере один фотодетектор, находящиеся друг рядом с другом, при этом источник света направляет свет в ткань груди, а детектор выявляет количество света, отраженного в ткани груди.
[0067] Следовательно, количество отраженного света будет варьироваться при вариации степени содержания текучей среды в ткани груди. С одной стороны, в ткань груди подается кровь, с другой стороны, ткань груди женщин, которые недавно родили, вырабатывает грудное молоко, позволяя женщинам кормить своих детей через грудное вскармливание. Таким образом, поток молока в ткани груди будет выявляться за счет изменения содержания текучей среды в ткани груди.
[0068] Для начала сцеживания молока из груди должен быть активирован так называемый рефлекс выброса молока (РВМ). Как правило, активация происходит за счет действия сосания ребенком соска кормящей женщины. За счет этого действия сосания, в кровь выбрасывается гормон окситоцин, и он активирует выброс молока при выявлении рецепторными клетками в ткани груди. В случае кормящей женщины, молоко, выброшенное из груди, приводит к другому действию сосания у ребенка. Однако если кормящая мать вынуждена воздержаться от грудного вскармливания и вместо этого должна собрать грудное молоко с помощью молокоотсоса 2, выброс молока, как правило, должен подвергаться прямому мониторингу со стороны пользователя молокоотсоса 2. В уровне техники предложены молокоотсосы, которые лишь выявляют наличие потока молока за пределами ткани груди. В этих молокоотсосах наблюдаются ложные результаты измерений и задержки при адаптации функционала молокоотсоса.
[0069] За счет использования блока 4 физиологического датчика, молокоотсос 2, в соответствии с изобретением, предполагает обнаружение непосредственного начала выброса молока в ткани груди даже перед тем, как будет обнаружен выброс молока за пределами груди. Таким образом, источник 10 давления может отреагировать непосредственно на начало сцеживания молока. Молокоотсос 2 функционирует при некотором давлении сосания и частоте сосания до тех пор, пока выброс молока не будет обнаружен блоком 4 физиологического датчика. Сигнал, принятый вследствие изменения содержания текучей среды в ткани груди, отправляется на блок 11 управления, анализируется блоком 13 обработки сигнала и отправляется обратно на источник 10 вакуума для изменения режима сосания.
[0070] Для анализа сигналов используется известная технология. Сигнал, обнаруженный фотодетектором, разбивается на две составляющие, составляющую переменного тока и составляющую постоянного тока, и разные составляющие подвергаются анализу в отношении содержащихся в них информации. В качестве примера, схематическое изображение составляющих показано на ФИГ. 3.
[0071] На ФИГ. 3 схематически и в качестве примера показана типичная последовательность сигнала, например ФПГ-сигнала, содержащего переменный ток и постоянный ток. Составляющая переменного тока в основном содержит информацию о жизненных показателях, в частности, в отношении частоты сердечных сокращений. Составляющая постоянного тока содержит информацию в отношении объемного отражения в ткани груди. Соотношение переменный/постоянный ток называется модуляцией и отражает в процентном отношении число, которое может быть использовано для получения частоты сердечных сокращений.
[0072] Для изобретенной системы 100, содержащей приспособление 1 с грудной накладкой для молокоотсоса 2, релевантной мерой является составляющая постоянного тока. Когда начинается выброс молока, содержание текучей среды в ткани груди увеличивается по сравнению с нормальным состоянием, при котором в ткань груди подается только кровь. Увеличение сигнала отражает наличие обеих текучих сред, а именно крови и молока.
[0073] На ФИГ. 4 схематически в качестве примера изображено обнаруживаемое увеличение составляющей постоянного тока, при этом явным образом виден преимущественный эффект определения физиологического сигнала из не кормящей груди. На ФИГ. 4 изображена последовательность 400 сигнала, исходящего от блока 4 физиологического датчика. Для сравнения, также изображена последовательность 410 сигнала, который мог быть получен в то же время от кормящей груди. Интенсивность соответствующего физиологического сигнала обозначена как I на вертикальной оси, тогда как по горизонтальной оси нанесено время. Явное увеличение составляющей постоянного тока последовательности 400 сигнала можно увидеть в момент времени T. Это увеличение представляет собой изменение содержания текучей среды в ткани груди и разное поглощение света, являющееся его результатом. Этот скачок в последовательности 400 сигнала может быть выявлен блоком 4 физиологического датчика и может быть использован для управления, например, режимом или паттерном сосания источника 10 вакуума.
[0074] Преимущество использования не кормящей груди по сравнению с кормящей грудью становится очевидным путем более подробного анализа последовательности 410 сигнала. Циклы источника 10 вакуума оказывают воздействие на интенсивность физиологического сигнала, что выражается периодическими пиками 420 в последовательности 410 сигнала. Шум, создаваемый молокоотсосом, который дает пики 420, может быть сильнее, чем скачок постоянного тока, связанный с рефлексом выброса молока, тем самым усложняя выявление рефлекса выброса молока, когда блок 4 физиологического датчика начинает определять сигнал восприятия физиологического параметра от кормящей груди. Вместо этого, как можно увидеть в последовательности 400 сигнала, сигнал восприятия физиологического параметра не кормящей груди или не используемой для кормления груди дает более явным сигнал за счет отсутствия шума. В одном примере рефлекс выброса молока может быть выявлен путем использования границы или порогового значения, которое должно быть выражено в виде абсолютного значения или изменения абсолютного значения составляющей постоянного тока. Например, может быть использовано увеличение значения постоянного тока на 5% и/или за счет использования специфических для пользователя или обстоятельств ограничений. Специфические для пользователя значения и/или обстоятельства могут включать, например, размер груди или калибровочные измерения и более ранних циклов качания, эталонные субъекты и так далее.
[0075] Предпочтительно, в случае, когда выполняется определение рефлекса выброса молока, управление работой молокоотсоса 2 происходит автоматически. Таким образом, пользователь молокоотсоса 2 необязательно должен действовать по своему усмотрению, когда у него есть ощущение начала сцеживания молока, а просто положиться на автоматическое действие молокоотсоса 2 в ответ на определенный рефлекс выброса молока.
[0076] Блок 4 физиологического датчика необязательно должен содержать обычный ФПГ-датчик, а может также представлять собой удаленный ФПГ-датчик, который также работает на некотором расстоянии, например, реализованный в виде камеры 40 смартфона 50. В дополнение или в качестве альтернативы, блок 4 физиологического датчика также может содержать контактный интерферометр или интерферометр для лазерной спекл-визуализации, контактный датчик или биотермальный датчик визуализации, датчик биоимпеданса или другую подходящую технологию для определения физиологического сигнала, из которого может быть определен рефлекс выброса молока. Однако предпочтительно, релевантное значение - увеличение составляющей постоянного тока - присутствует в значениях типов датчиков, к которым оно относится.
[0077] Как уже было упомянуто со ссылкой на ФИГ. 1, может быть предусмотрен интерфейс 12 пользователя, который соединен с блоком 11 управления. Интерфейс 12 пользователя может содержать, например, динамик, блок вибрации и/или дисплей. Интерфейс 12 пользователя пригоден для передачи информации пользователю молокоотсоса 2, в частности информации, полученной из вышеуказанной составляющей переменного тока сигнала, выявленного блоком 4 физиологического датчика. Составляющая переменного тока сигнала в основном содержит информацию о жизненных показателях пользователя, например, о частоте сердечных сокращений, и может быть использована для генерирования обратной связи для релаксации напряжения. В преимущественной реализации интерфейс 12 пользователя может быть встроен в смартфон и соединен беспроводным образом с блоком 11 управления.
[0078] Молодые женщины, выполняющие кормление впервые, зачастую не уверены и нервничают при использовании молокоотсоса 2. Таким образом, частота сердечных сокращений у таких пользователей будет высокой и отражать их психологическое состояние. С другой стороны, это нервное состояние может дать плохие результаты при попытке сцеживания грудного молока из груди. Блок 13 обработки сигнала в блоке 11 управления может анализировать составляющую переменного тока сигнала в дополнение к составляющей постоянного тока и передавать полезную информацию, содержащуюся в ней, пользователю через интерфейс 12 пользователя. Например, представляется возможным генерирование и представление пользователю рекомендации для помощи в снижении частоты сердечных сокращений за счет специальной техники дыхания. Если техника дыхания успешна, о снижении частоты сердечных сокращений также сообщается пользователю, тем самым улучшая удобство и простоту эксплуатации для пользователя. Релаксация напряжения в целом поможет увеличить поток грудного молока и, следовательно, может улучшить выход.
[0079] Для дополнительного улучшения точного функционирования молокоотсоса 2 представляется возможным расположение второго датчика, например, в форме датчика потока, например, в наборе 6 для сцеживания или в соединении 9 по воздуховоду. За счет датчика потока, дополнительная мера в отношении времени и количества сцеживания молока из груди может быть выведена и использована для управления работой молокоотсоса 2, например, путем генерирования управляющего сигнала для молокоотсоса на основе сигнала приема блока 4 физиологического сигнала и сигнала с дополнительного датчика потока.
[0080] Еще одним другим вариантом реализации изобретения является применение датчика в комбинации с насосом положительного давления вместе вакуумного насоса, применяющего отрицательное давление или всасывание к груди. Несмотря на то, что это может требовать другое соединение по воздуховоду с грудной накладкой, датчик, предусмотренный в соответствии с изобретением, может быть использован с такой же или подобной функцией измерения и с подобными результатами.
[0081] Несмотря на то, что настоящее изобретение было проиллюстрировано и описано подробно на чертежах и представленном выше описании, такую иллюстрацию и описание следует рассматривать в качестве иллюстрации или примера, а не в качестве ограничения; при этом, настоящее изобретение не ограничено описанными вариантами реализации. Другие вариации описанных вариантов реализации могут быть поняты и реализованы специалистом в данной области техники при осуществлении настоящего изобретения на практике после ознакомления с чертежами, описанием и прилагаемой формулой изобретения.
[0082] В пунктах формулы изобретения слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, а грамматические показатели единственного числа не исключают множественного числа. Отдельный элемент или другой блок могут выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в пунктах формулы изобретения. Сам по себе тот факт, что некоторые меры перечислены во взаимно отличающихся зависимых пунктах, не указывает на то, что комбинация этих мер не может быть с успехом использована.
[0083] Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе информации, таком как оптический носитель информации или твердотельный носитель информации, поставляемый вместе с или как часть другого аппаратного обеспечения, но может также распространяться в других формах, таких как посредством сети Интернет или других проводных или беспроводных телекоммуникационных систем.
Никакие ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие ее объем.