降低缺氧和/或心动过缓的风险的设备、无线系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及降低缺氧和/或心动过缓的风险的设备、无线系统和方法。适用于手或脚的可穿戴式无线非损伤设备、无线系统以及用于降低缺氧和/或心动过缓的不同危机情况的风险和用于预防睡眠呼吸暂停的方法，缺氧和/或心动过缓可能发生在婴儿猝死综合症(SIDS)、皮埃尔·罗宾序列病人、早产婴儿和成年人的受害者中，该设备、无线系统以及方法是基于传感器和足以减少假警报并且挽救生命的计算方法的使用的。所述设备穿戴在用户的手或脚上。所述设备的部分可置于手或脚的近节指骨上，或甚至手掌上。所述设备的电子器件可放置在不同大小的手套或袜子内，以容纳不同穿戴者的手或脚。所述设备通过优选地是脉搏血氧仪的传感器来测量血氧饱和度和心率。

【技术实现步骤摘要】
基于美国法典第35卷第119节(e)款的规定，本申请要求之前在2015年3月10日提交的美国临时申请NO.62/130,938的优先权，该申请的全部公开以引用的方式并入于此。
本专利技术涉及降低缺氧和/或心动过缓的风险的设备、无线系统和方法。
技术介绍
1.专利
婴儿猝死综合症(SIDS)定义为看来健康的小于一岁的婴儿的突然和意外死亡。也称为“婴儿猝死综合征”、“摇篮死亡”或“白色死亡”。通常在已将他/她放在床上后发现他/她死亡，没有遭受任何压力或健康障碍的迹象。本专利技术允许提早检测血氧的缺乏，并且为了纠正检测的低血氧，也为了在婴儿进入危急的危险处境之前生成警报信号，在预定的延迟之后引起用户本能地作出反应。如果由护理者激活设备的远程警报特征，则设备也将向护理者的平板电脑或智能电话无线地发送警报信号。可设置警报信号以在检测到心率和/或血氧水平下降之后的预定的时间段之后发生。婴儿猝死综合症(SIDS)是美国一个月到一岁年龄的婴儿死亡的主要原因之一。国家儿童健康和人类发展研究所(NICHD)将SIDS定义为一岁以下婴儿的突然死亡，经过彻底的病案调查之后仍然无法解释，调查包括完整的尸检表现、死亡现场检查以及临床病史回顾。SIDS是排除性诊断，仅在已排除了所有已知的和可能的死亡原因才确定是SIDS。在美国，SIDS每年索取近2500个婴儿的生命，即每天近7个婴儿。SIDS死亡通常在睡眠期间意外且迅速地发生于看似健康的婴儿。SIDS不是由闷死、哽死或窒息引起。SIDS在所有种族和社会经济水平的家庭中发生。尽管父母做的一切都是对的，但SIDS也不能被预测或阻止，并且能够索取任何孩子的生命。目前，没有对疼痛缺乏响应进行描述的SIDS的理论。本专利技术使用疼痛敏感度来解决SIDS风险。降低的心率的检测是至关紧要的，是可能在多重潜在生命威胁的情况下发生的事件，并且也可能在SIDS中发生。尽管不确定，但可假设在孩子死亡之前，他/她将遭受缺氧(降低的血氧饱和度)和/或心动过缓(降低的心率)。存在能够从本专利技术的设备获益的另外一群人。儿童不明原因的猝死(SUDC)发生在从1岁到青春期。它远没有SIDS常见，但是，像SIDS一样，它也被定义为在完整的尸检或死亡现场调查后无法确定死因。其他风险群体：·不应仰头睡觉的皮埃尔·罗宾序列婴儿，由于同类系下颚畸形引起的呼吸通路阻塞而导致的缺氧的风险。·早产儿，因为他们延迟的神经发育而导致的高风险。·突发性婴儿死亡(SUID)。·试图更安全地睡觉的成年人，在这种情况下，可以使用其他的外壳，诸如置于手腕上或戒指中的外壳。例如，接受手术并且必须仰面睡觉的患者(并且尤其是这些患者超重)显示出增加的遭受缺氧的风险。·想要防止入睡(不需要氧传感器，仅需要可包括心率变异性测量的心率传感器)的穿戴者。本专利技术是基于结合测量血氧饱和度和心率的传感器的算法使用的，并且为此目的，在高度优选的实施例中，采用脉搏血氧仪。与血液样本上的血氧饱和度的直接测量不同，脉搏血氧仪是间接地测量患者血液中的氧饱和度的医疗设备，并且它还可测量心率。脉搏血氧仪通常连接到医疗监护仪，使得医护人员可在任何时候检查患者的氧合以及心率。电池驱动的那些设备是便携的，允许在医院外或基于门诊测量氧饱和度。脉搏血氧仪是一种非常方便并且非损伤的测量设备。存在测量脉搏血氧饱和度的多种方式。通常具有朝向通过患者身体的半透明部分的光电二极管的两个小的发光二极管(LED)，患者的身体的半透明部分通常为手指或脚趾或耳垂。LED中的一个为红色的，具有660nm的波长，另一个是红外的，波长在905、910、或940nm。氧合血红蛋白和其缺氧形式对这些波长的吸收很不同，因此，根据红/红外光吸收比，可计算氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白之间的差异。氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白吸光度在590和805nm是一样的(等消光点)；第一血氧仪使用这些波长校正血红蛋白浓度。如之前所述的，这些传感器的另一个非常重要的功能是测量患者的心率，在本专利技术中还用于检测心率的降低及唤醒患者，并且用于防止婴儿猝死综合症。可以以另一种方式(反射)实施脉搏血氧仪。在反射脉搏血氧仪中，唯一的不同在于光电二极管在LED同侧上的事实。存在可在运动下和较低灌注下测量的几种更复杂的新的方法。2.相关技术的描述涉及类似的专利技术的以下文档位于：美国专利6,047,201描述了一种设备，用于帮助护理者监视婴儿以发现婴儿猝死综合症事件的发作并且干预以防止婴儿猝死综合症事件。包含可充电电池和无线发射器的脚和踝带连接到包含通过可调绳的脉搏血氧仪的鞋头。向护理者持有的监视器传输来自脉搏血氧仪的血氧和脉搏读数。血氧和脉搏的可视读数在监视器上显示，以供护理者持续观察。如果婴儿的血氧下降到危险水平持续预定的时间段，则监视器发出警报声。时间延迟防止假警报，因此，使用该设备为护理者提供更大程度的警觉。不使用时，设备在架子上充电。与本文件同一申请人的美国专利8,620,448描述了一种适用于手指的非损伤无线便携设备，为了降低婴儿猝死综合症的风险以及降低所有年龄群体的呼吸暂停、心率减慢和心脏骤停的风险。该设备紧紧的放在用户的手指末端上。当放在手指上时，此设备可在附接到不同大小的手套的织物帽内。此设备通过优选地是脉搏血氧仪的传感器测量血氧饱和度及心率。在这些参数中的任何参数降到某个用户预定的阈值以下时，输送放电以刺激用户的反应，并且发起本地和/或远程警报。在某些应用中，该设备足以使睡眠用户反应，并且在其他应用中，足够防止用户入睡。
技术实现思路
本专利技术揭示了适用于手或脚的可穿戴式无线非损伤设备、无线系统和用于降低缺氧和/或心动过缓的不同危急情况的风险和用于预防睡眠呼吸暂停的方法，缺氧和/或心动过缓可能在婴儿猝死综合症(SIDS)、皮埃尔·罗宾序列病人、早产婴儿和成年人中发生。该设备是基于传感器和足以减少假警报及挽救生命的计算算法的使用的。该设备穿戴在用户的手或脚上。该设备的部分可置于手指或脚的近节指骨上，或甚至在手掌中。该设备的电子器件可放置在不同大小的手套或袜子内，以容纳不同穿戴者的手或脚。该设备通过优选地是脉搏血氧仪的传感器来测量血氧饱和度以及心率。该设备被设计成首先监控是否测量到非零数值的心率或血氧饱和度。如果未得到证实，则将假设该设备未正确工作，或远离其正确位置。在检测到测量的血氧饱和度值或心率并且测量的血氧饱和度值或心率低于某个可指定和预调的阈值时，激活复杂算法。此算法激活特定的计时器，该计时器能够测量流逝时间，在该流逝时间期间，设备检测低于血氧饱和度值和/或心率的阈值的值。如果发现心率或血氧饱和度将在病变水平(在某个阈值以下或以上)比计时器的预设安全触发延迟更长的时期，则输送放电以刺激穿戴者的反应，并且本地和/或远程警报发生。可在诸如智能电话或远程计算机之类的设备中接收这些警报。这样的设备的未来的小型化可允许设备像戒指一样小，具有布置在手指周围的电极。另外，该设备还可与具有设置在手腕的一些区域中的电极的腕
带相配合。附图说明图1是典型的便携式脉搏血氧仪以及刺激发生器的基本框图。图2是位于微处理器中的本专利技术的设备所使用的算法的心率部分。图3是位于微处理器中的本专利技术的设备所使用的算法的血氧饱和度部分。图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于用户的手或脚的、可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，所述设备被设计成测量血氧饱和度值和心率值，并且被设计成减少可能在SIDS发作期中发生的缺氧和/或心动过缓的危急情况，所述设备包括：用于使用计时模式和强度模式向所述用户输送电刺激以便在以下情况时引起所述用户的反应的装置：a)在所述设备停止测量心率值或血氧饱和度值时，b)在心率测量生成低于第一对应预定极限水平的值时，或c)在血氧饱和度测量生成低于第二预定极限水平的值时，以及使用算法的至少一个电路，被设计成接收所述血氧饱和度值和所述心率值，并且基于用户预定参数和编程的流程图，执行检查例程以证实所述设备在所述用户的身体上的正确放置，并且在测量到低心率值或低血氧饱和度值时，在刺激输送中设定足够的延迟。

【技术特征摘要】
2015.03.10 US 62/130,9381.一种适用于用户的手或脚的、可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，所述设备被设计成测量血氧饱和度值和心率值，并且被设计成减少可能在SIDS发作期中发生的缺氧和/或心动过缓的危急情况，所述设备包括：用于使用计时模式和强度模式向所述用户输送电刺激以便在以下情况时引起所述用户的反应的装置：a)在所述设备停止测量心率值或血氧饱和度值时，b)在心率测量生成低于第一对应预定极限水平的值时，或c)在血氧饱和度测量生成低于第二预定极限水平的值时，以及使用算法的至少一个电路，被设计成接收所述血氧饱和度值和所述心率值，并且基于用户预定参数和编程的流程图，执行检查例程以证实所述设备在所述用户的身体上的正确放置，并且在测量到低心率值或低血氧饱和度值时，在刺激输送中设定足够的延迟。2.根据权利要求1所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，进一步包括：第一计时器，从所述心率测量降至第一用户可设定极限以下的时刻开始，测量第一流逝时间(t1)，所述第一计时器在预定的第一时间极限(T1)被调整，第二计时器，从所述传感器完全不再测量到任何心率值的时刻开始，测量第二流逝时间(t2)，所述第二计时器在预定的第二时间极限(T2)被调整，第三计时器，从所述血氧饱和度测量降至第二用户可设定极限以下的时刻开始，测量第三流逝时间(t3)，所述第三计时器(t3)在预定的第三时间极限(T3)被调整，以及第四计时器，从所述传感器完全不再测量到任何血氧饱和度值的时刻开始，测量第四流逝时间(t4)，所述第四计时器在预定的第四时间极限(T4)被调整。3.根据权利要求2所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中：如果所述设备根本测量不到任何心率值并且如果所述第二计时器是关闭的，则所述设备打开所述第二计时器并且检查所述第一计时器是否也是打开的，并且如果所述第一计时器不是打开的，则所述设备检查所述第二计时器的所述第二流逝时间(t2)是否已达到所述第二时间极限(T2)，如果所述第二计时器的所述第二流逝时间(t2)还未达到所述第二时间极限(T2)，则所述设备返回测量心率，并且如果所述第二计时器的所述第二流逝时间(t2)已达到所述第二时间极限(T2)，则所述设备将向所述用户输送电刺激，如果所述设备根本测量不到任何心率值并且如果所述第二计时器是关闭的，
\t则所述设备打开所述第二计时器并且检查所述第一计时器是否也是打开的，并且如果所述第一计时器是打开的，则所述设备将所述第一计时器的所述第一流逝时间和所述第二计时器的所述第二流逝时间相加(t1+t2)，并且如果所述第一流逝时间和所述第二流逝时间两者相加的结果值(t1+t2)等于或大于所述第一计时器的所述第一时间极限(T1)，则所述设备将向所述用户输送电刺激，但是如果所述第一流逝时间和所述第二流逝时间两者相加的结果值(t1+t2)小于所述第一计时器的所述第一时间极限(T1)，则所述设备再次返回测量心率。4.根据权利要求2所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中：如果所述设备测量到心率值，则所述设备检查所测量的心率值是否低于心率值的预定极限，并且如果这未被证实，则所述设备关闭第一计时器和第二计时器两者，并且所述设备再次返回测量心率的步骤，如果所述设备测量到心率值，则所述设备检查所测量的心率值是否低于心率值的预定极限，并且如果这被确认，则打开所述第一计时器并且所述算法通过检查所述第二计时器是否打开来检查所述设备的正确运行，如果所述第二计时器是关闭的，则所述设备检查所述第一计时器的所述第一流逝时间(t1)是否等于或大于第一计时器的第一时间极限(T1)，并且如果这未被证实，则所述设备返回测量心率的步骤，并且如果所述第一计时器的所述第一流逝时间达到所述第一时间极限(T1)，则所述设备将向所述用户输送电刺激；如果所述设备测量到心率值，则所述设备检查所测量的心率值是否低于心率值的预定极限，并且如果这被证实，则打开所述第一计时器，所述算法通过检查所述第二计时器是否打开来检查所述设备的正确运行，并且将所述第一计时器的所述第一流逝时间(t1)与所述第二计时器的所述第二流逝时间(t2)相加，并且如果第一流逝时间和第二流逝时间两者相加的结果值(t1+t2)等于或大于所述第一计时器的所述第一时间设定T1，则所述设备将向所述用户输送电刺激，但是如果第一流逝时间和第二流逝时间两者相加的结果值(t1+t2)小于所述第一计时器的所述第一时间设定T1，则所述设备返回测量心率。5.根据权利要求2所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中：如果所述设备根本测量不到任何血氧饱和度值并且如果所述第四计时器是关闭的，则所述设备打开所述第四计时器并且检查所述第三计时器是否也是打开的，如果所述第三计时器不是打开的，则所述设备检查所述第四计时器的所述第四流逝时间(t4)是否已达到所述第四时间极限(T4)，并且如果所述第四计时器
\t的所述第四流逝时间(t4)还未达到所述第四时间极限(T4)，则所述设备返回测量血氧饱和度的步骤，但是如果所述第四计时器的所述第四流逝时间(t4)已达到所述第四时间极限(T4)，则所述设备将向所述用户输送电刺激，如果所述设备根本测量不到任何血氧饱和度值并且如果所述第四计时器是关闭的，则所述设备打开所述第四计时器并且检查所述第三计时器是否也是打开的，并且如果所述第三计时器是打开的，则将所述第三计时器的所述第三流逝时间(t3)与所述第四计时器的所述第四流逝时间(t4)相加，并且如果两个流逝时间相加的结果值(t3+t4)等于或大于所述第三计时器的所述第三时间极限(T3)，则所述设备将向所述用户输送电刺激，但是如果第三流逝时间和第四流逝时间两者相加的结果值(t3+t4)小于所述第三计时器的所述第三时间极限(T3)，则所述设备返回测量血氧饱和度。6.根据权利要求2所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中：如果所述设备测量到血氧饱和度值，则所述设备检查所测量的血氧饱和度值是否低于血氧饱和度值的预定极限，并且如果这未被证实，则所述设备关闭所述第三计时器和所述第四计时器两者并且返回测量血氧饱和度，如果所述设备测量到血氧饱和度值，则所述设备检查所测量的血氧饱和度值是否低于血氧饱和度值的预定极限，并且如果这被确认，则打开所述第三计时器并且所述算法通过检查所述第四计时器是否打开来检查所述设备的正确运行，如果所述第四计时器是关闭的，则所述设备检查所述第三计时器的所述第三流逝时间(t3)是否等于或大于第三计时器的第三时间极限T3，并且如果这未被证实，则所述设备返回测量血氧饱和度的步骤，并且如果所述第三计时器的所述第三流逝时间(t3)已达到所述第三时间极限(T3)，则所述设备将向所述用户输送电刺激，如果所述设备测量到血氧值，则所述设备检查所测量的血氧饱和度值是否低于血氧饱和度值的预定极限，并且如果这被证实，则打开所述第三计时器并且所述算法通过检查所述第四计时器是否打开来检查所述设备的正确运行，并且将所述第三计时器的所述第三流逝时间(t3)与所述第四计时器的所述第四流逝时间(t4)相加，并且如果第三流逝时间和第四流逝时间两者相加的结果值(t3+t4)等于或大于所述第一计时器的第一时间设定T3，则所述设备将向所述用户输送电刺激，但是如果两个流逝时间相加的结果值(t3+t4)小于所述第一计时器的所述第一时间设定T3，则所述设备返回测量血氧饱和度。7.根据权利要求3所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中：在输送第一电刺激之后，所述设备发出第一警报，等待10秒，并且检查是否测量到心率值或血氧饱和度值，如果确认未测量到心率值或血氧饱和度值，则所述设备向所述用户输送电刺激，激活所述第二计时器，等待另一个10秒，并且再次检查测量的心率值或血氧饱和度值的存在，以及如果确认测量到心率值或血氧饱和度值，则所述设备检查所述心率是否低于心率的安全极限，以及所述血氧饱和度值是否也低于血氧饱和度值的安全极限，并且如果这些情况中的任何情况被确认，则所述设备输送第二电刺激，发出第二警报，并且返回心率值或血氧饱和度值的测量。8.根据权利要求7所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中：在所述第二刺激之后，所述设备在预设电流步骤中进一步输送提高了放电电流的刺激信号，直至达到最大预设安全极限，并且所述安全极限根据所述用户的年龄和体重选择。9.根据权利要求8所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中总的刺激信号电流范围是0.01mA到5.0mA，并且最大运行时间是3分钟。10.根据权利要求1所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中所述设备进一步包括外壳、电源、微处理器、用于生成电刺激的电子器件、电刺激电极、用于无线通信的电子器件以及显示器。11.根据权利要求10所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中所述算法存储在所述微处理器中，并且所述微处理器包含警报生成电路。12.根据权利要求10所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中所述外壳从由手套、脚袜、戒指和腕带所组成的组中选择。13.根据权利要求10所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中所述设备被设计成向从由智能电话、平板电脑、PC以及与云服务通信的互联网接口所组成的组中选择的设备无线地发送警报。14.根据权利要求1所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，进一步包括人体温度传感器。15.根据权利要求12所述的可穿戴式的基于脉搏血氧仪的设备，其中如果所选择的外壳是戒指，则所述电极与所述用户的手指接触，如果所选择的外壳是手套，则所述电极与手掌接触，如果所选择的外壳是脚袜，则所述电极与脚掌接触，并且如果所选...

【专利技术属性】
技术研发人员：迭戈·亚历杭德罗·德利亚，
申请(专利权)人：迭戈·亚历杭德罗·德利亚，
类型：发明
国别省市：阿根廷;AR