提供关于个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息的方法及其设备技术

本文描述的是一种用于提供关于个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息的方法，包括以下步骤：a)对所述个体进行心肺压力测试，适合于随着时间的推移检测所述个体的呼吸速率和其它心脏或呼吸参数；b)确定所述个体的相应特性曲线，其中所述呼吸速率作为因变量并且所述其它心脏或呼吸参数之一作为自变量；c)通过可穿戴设备检测所述个体的当前呼吸速率；d)基于所述个体的当前呼吸速率和在步骤b)处获得的所述特性曲线确定所述个体的其它当前心脏或呼吸参数；e)基于在步骤d)处确定的其它当前心脏或呼吸参数，提供关于所述个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息。吸性能的实时信息。吸性能的实时信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提供关于个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息的方法及其设备
[0001]说明书
[0002]本专利技术涉及一种用于提供关于个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息的方法，以及相关联的设备。
[0003]已知个体的有氧能力(aerobic power)通常根据最大耗氧量来定义：该参数也被称为VO2max。
[0004]例如，VO2max参数用于监视心肺对有氧训练计划的适应性、规定有氧训练的运动强度，以及预测基于阻力的体育项目期间的性能水平。
[0005]还已知直接测量个体的呼出气体样本提供高度可靠和准确的数据，因此被认为是“黄金标准”，即用于确定个体VO2max参数的最准确诊断测试。
[0006]特别地，用于检测VO2max参数的黄金标准等无疑是心肺压力测试。
[0007]但是，这种测试通常只可用于所选择的个体，特别是职业运动员或受特定疾病影响的患者，因为它需要昂贵的装备和合格的人员。
[0008]因此，已经开发出许多方程式来估算VO2max参数，这些方程式利用不同的变量，诸如例如性别、年龄、身高、体重、在跑步机上执行行走或跑步的时间，以及由此产生的能力，等等。
[0009]已经为各种参考人群定义了此类方程式，包括例如男性、女性、青少年运动员、大学生、老年人等。此类方程式的一个示例可以在Malek等人的以下文章中找到：“A new non
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exercise
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based VO2max prediction equation for aerobically trained men”，Journal of Strength and Conditioning Research，2005年，19(3)，第559
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565页。
[0010]此类方程式必然是不准确的，当然因为它们不能精确测量每个单个个体的VO2max参数。而是，它们基于将个体分配给给定参考人群的粗略假设来估计该参数。
[0011]可穿戴服装也可在市场上买到，特别是胸带，其特别是供从事业余或专业级别体育运动的人们使用，并测量人的心率。
[0012]这种服装从心率中得出换气和代谢参数(VO2max)。但是，与心肺压力测试的“黄金标准”相比，它们并没有提供可靠的数据。
[0013]更详细地说，在体育界，专业人士，特别是运动医师和科学家，投入了许多资源来评估身体对运动反应的各个方面，特别是肌肉力量、能力、最大可达速度以及有氧和无氧努力阶段；对运动的换气反应没有太多关注。
[0014]在许多研究中，心肺对运动的反应主要用于找到VO2max和无氧阈值。
[0015]随着GPS的出现，训练系统也随着时间的推移而发展，但它们基本上仍然仅基于心脏对运动的反应。
[0016]例如，(通过将足球运动员的短跑与上坡跑进行比较而假设的)新陈代谢能力从GPS数据推断出运动员的能量消耗(GPEXE)；或胸带通过合适的软件从心率估计VO2max参数：在这方面，参见Prampero等人的文章：标题为“Sprint running:a new energetic approach”，The Journal of Experimental Biology，2005年8月，第2809
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2816页。
[0017]互联网网页https://www.firstbeat.com/wp
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content/uploads/2015/10/white_paper_vo2_estimation.pdf上可获得的文章表明从胸带获得的呼吸数据不准确，因为它不能进行直接测量。
[0018]本专利申请的专利技术人之一对国内和国际专业运动员进行了大约2,500次心肺压力测试，发表了两篇科学论文，强调换气反应和运动效率是评估此类运动员运动表现的不可避免因素(参见以下文章：Di Paco等人的“Changes in ventilatory response to exercise in trained athletes:respiratory physiological benefits beyond cardiovascular performance”,Archivos de Broncon
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a，2017年2月，第237
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244页；Di Paco等人的“Ventilatory response to exercise of elite soccer players”，Multidisciplinary Respiratory Medicine，2014年4月，9:20)。
[0019]因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于提供关于个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息的方法，以及相关联的设备。
[0020]本专利技术的另一个目的是提供一种用于提供关于个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息的方法，其适用于专业和业余运动员以及简单的运动爱好者。
[0021]简而言之，本专利技术设想了包括被划分为两个阶段的方法的第一实施例。
[0022]在第一阶段期间，受试者根据给定的方案进行心肺压力测试，例如，在跑步机上，并使用标准方案(从8公里/小时开始，并且以每分钟1公里/小时的速度增加，直到体力耗尽)，用于直接测量呼出的气体和体积。
[0023]随后，获得多条特性曲线，这些特性曲线是将个体的换气和代谢参数仅与呼吸速率相关的数学函数。
[0024]在该方法的第二阶段期间，这些与已经历心肺压力测试的受试者明确相关联的函数被用于例如在电子设备(比如，例如，可穿戴设备，诸如智能手表或智能电话，或平板电脑，iPad，或者甚至云)中实现的算法中，用于实时监视个体的呼吸参数，并将它们与在心肺压力测试期间获得的他/她的个人数据进行比较，然后提供生理指标、推荐身体锻炼、预测性能水平等。
[0025]本专利技术的这个实施例是专门为专业运动员(足球运动员、自行车运动员、步行者、长跑运动员等)设计的，他们定期接受心肺压力测试以获得针对竞技体育活动的授权。
[0026]本专利技术的第二实施例是专门为非专业和业余运动员以及简单的运动爱好者设计的。
[0027]更详细地说，不能或不想经历如前所述昂贵且需要经过适当训练的人员才能执行的心肺压力测试的个体仍然可以有利地受益于从已进行心肺压力测试的多个其它个体获得的结果。
[0028]事实上，从已经历心肺压力测试的人那里获得的数据被收集到特殊的数据库中。
[0029]不能或不想经历心肺压力测试的个体将不得不穿戴可穿戴的服装，特别是胸带，并且将重复相同的方案，例如，在跑步机上，就像进行心肺压力测试(例如，从8公里/小时开始，以每分钟1公里/小时的速度增加，直到体力耗尽)的人使用的那样；通过仅测量呼吸速率，将在经历心肺压力测试的人的所有特性曲线中识别最接近个体的特性曲线的受试者的特性曲线。该搜索将通过使用各个受试者的人体测量数据来辅助，特别是性别、身本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供关于个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息的方法，包括以下步骤：a)对所述个体进行心肺压力测试，适合于随着时间的推移检测所述个体的呼吸速率和其它心脏或呼吸参数；b)确定所述个体的相应特性曲线，其中所述呼吸速率作为因变量并且所述其它心脏或呼吸参数之一作为自变量；c)通过可穿戴设备检测所述个体的当前呼吸速率；d)基于所述个体的当前呼吸速率和在步骤b)处获得的所述特性曲线确定所述个体的其它当前心脏或呼吸参数；e)基于在步骤d)处确定的其它当前心脏或呼吸参数，提供关于所述个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述其它心脏或呼吸参数包括：当前体积；最大耗氧量；最大二氧化碳消耗量；心率；呼气末氧分压；呼气末二氧化碳分压。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述个体的所述相应的特性曲线包括分别通过相应的心脏或呼吸参数的二阶或三阶多项式拟合获得的二阶或三阶多项式函数。4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中使得所述信息在设备上可用，特别是智能手表、智能电话、平板电脑、iPad、所述可穿戴设备或云。5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中所述可穿戴设备包括可穿戴服装(150)，特别是胸带。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述胸带通过适于检测其制成材料的延伸的部件来测量个体的所述呼吸速率。7.一种用于提供关于个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息的方法，包括以下步骤：a)根据预定义的方案对多个受试者进行心肺压力测试，所述心肺压力测试适于随时间检测所述多个受试者的呼吸速率和其它心脏或呼吸参数；b)对于所述受试者中的每一个受试者，确定相应的特性曲线，其中所述呼吸速率作为因变量并且所述其它心脏或呼吸参数之一作为自变量；c)根据所述预定义方案，通过可穿戴设备，特别是胸带，通过对所述个体进行动态测试，特别是要求他/她在跑步机上跑步或在自行车测力计上踩踏板来检测他/她的呼吸速率；d)确定所述个体的相应第二特性曲线，其中所述呼吸速率作为因变量并且所述其它心脏或呼吸参数之一作为自变量；e)识别所述个体的第一特性曲线，所述个体的所述第一特性曲线是在所述受试者的所有特性曲线中属于受试者的最接近所述个体的特性曲线的特性曲线；f)通过所述可穿戴设备检测所述个体的当前呼吸速率；g)基于所述个体的当前呼吸速率和所述个体的所述第一特性曲线，确定所述个体的其它当前心脏或呼吸参数；h)基于在步骤g)处确定的其它当前心脏和/或呼吸参数提供关于所述个体的心脏和/或呼吸性能的实时信息。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述预定义方案设想从跑步机或自行车测力计的8公里/小时的速度开始检测所述呼吸速率，其上所述动态测试以每分钟1公里/小时的速度
增量执...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里亚诺，
申请(专利权)人：阿德里亚诺，
类型：发明
国别省市：