專利名稱：用于估計(jì)感覺和生理參數(shù)的基于計(jì)算機(jī)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及健康檢查和醫(yī)學(xué)診斷，并且具體涉及用于估計(jì)感覺和生理參數(shù)的改進(jìn)方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)不能充分解決一些保健措施的缺陷，比如用于檢測(cè)學(xué)習(xí)缺陷(learning deficiency)的防止性健康檢查和用于低服務(wù)質(zhì)量人群(underserved populations)的健康檢查。例如，因?yàn)樾枰褂煤芏噌t(yī)學(xué)專家的高成本方法，學(xué)校中的早期保健措施檢查當(dāng)前是不充分的。剛剛立法在所有公立學(xué)校中進(jìn)行全國范圍測(cè)試，來監(jiān)控學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)，但是還沒有提供和學(xué)習(xí)缺陷相關(guān)聯(lián)的生理功能的檢查。
合適的健康檢查是非常重要的，因此專家提議進(jìn)行下面的一年一次的檢查測(cè)試出生到10歲心血管的，視力的，和聽力的；11-64歲心血管的和視力的和64歲以上心血管的，視力的，和聽力的。
前述討論反映了本發(fā)明需要注意的當(dāng)前技術(shù)的狀態(tài)。這個(gè)信息的參考和討論易于幫助履行申請(qǐng)人坦白告知的責(zé)任，公開與本發(fā)明的權(quán)利要求的審查相關(guān)聯(lián)的信息。但是，可以理解，任何現(xiàn)有技術(shù)參考文獻(xiàn)都沒有單獨(dú)或組合地都公開，教導(dǎo)，提議，顯示或者以其它方式公示在這里描述和要求權(quán)利的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供多個(gè)部分的硬件和軟件系統(tǒng)，用于使用單機(jī)計(jì)算機(jī)和/或通過因特網(wǎng)估計(jì)感覺和生理參數(shù)。本發(fā)明允許臨床醫(yī)生，教育者或家庭使用者收集關(guān)于生理和心理健康的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并且初步估計(jì)身體和情緒的情況。本發(fā)明的應(yīng)用包括在治療介入前估計(jì)壓力級(jí)別，監(jiān)控患者對(duì)處理或治療的反映，以及增強(qiáng)學(xué)習(xí)可能性。用戶可以將收集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在用戶自己的計(jì)算機(jī)硬件驅(qū)動(dòng)器中，或者將數(shù)據(jù)在中心計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中收集，存儲(chǔ)和管理，或者將數(shù)據(jù)傳送到第三方，比如醫(yī)院或健康維護(hù)組織，所有都通過使用現(xiàn)有技術(shù)中己知的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于估計(jì)視場(chǎng)，聽覺功能和心臟/心血管以及植物性神經(jīng)系統(tǒng)(ANS)參數(shù)，硬件/軟件組可能包括三個(gè)組成部分。視場(chǎng)檢查組成部分包括用于測(cè)量視覺范圍參數(shù)(包括雙目視覺，色盲，對(duì)比度感應(yīng)度，和盲點(diǎn)大小)的互動(dòng)軟件。這個(gè)軟件伴隨有硬件組成部分，硬件組成部分包括允許在估計(jì)時(shí)支持和穩(wěn)定頭部的架子，以及用于分別覆蓋每一眼鏡的裝置。聽覺組成部分包括用于測(cè)試聽覺功能(例如，檢測(cè)聲音頻率)的軟件以及包括插入計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)單耳機(jī)的硬件。該組件的心臟和ANS組成部分包括被捆扎或以其它方式應(yīng)用到身體(例如，捆扎在手指上，或附加到耳朵上的儀器)并且被插入計(jì)算機(jī)的儀器，加上從儀器中讀取和解釋生理參數(shù)的軟件。這些參數(shù)可能包括關(guān)于心臟和ANS功能的數(shù)據(jù)的范圍，這些功能包括脈搏率，心率變異性(heartrate variability)，以及皮膚電反應(yīng)。
本發(fā)明的概念可以用在商業(yè)到商業(yè)的操作，例如，由因特網(wǎng)健康或教育機(jī)構(gòu)使用來用于它們的客戶，還可以用在商業(yè)到顧客的版本，因特網(wǎng)的公共用戶可以通過其來監(jiān)控他們自己或他們家庭成員的生理或感覺神經(jīng)的測(cè)量。單獨(dú)的用戶或組織可以通過年齡，性別，或根據(jù)特定需要(例如，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)或增強(qiáng)教育)來設(shè)置因特網(wǎng)應(yīng)用。因特網(wǎng)應(yīng)用可以用來為用戶打印報(bào)告，將報(bào)告發(fā)送給它們的健康或教育專家，或存儲(chǔ)在在線數(shù)據(jù)庫中用于將來的參考或比較。
從下面結(jié)合附圖的描述中可以更清楚地理解本發(fā)明的其它新穎特征和特性，操作的結(jié)構(gòu)和方法，以及另外的目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中以實(shí)例的方式示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。但是，應(yīng)該很清楚地理解，附圖和描述僅是說明性的，并且不意在對(duì)本發(fā)明做出限定。通過在所附權(quán)利要求和這個(gè)公開的其它部分指出本發(fā)明的多種新穎特征和特性。本發(fā)明并不僅是這些特征中的單一的任意一個(gè)，而是用于它們所有特定功能的結(jié)構(gòu)的結(jié)合。
為了更好地理解下面的詳細(xì)描述，并且為了更好地認(rèn)可本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)，廣泛地概括了本發(fā)明的更為重要的特征。當(dāng)然，在下文中將描述本發(fā)明的另外的特征，并且其會(huì)形成所附權(quán)利要求的另外的主題。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將可以認(rèn)識(shí)到，基于本發(fā)明的改變可以很容易地用作設(shè)計(jì)其它實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一些目的的結(jié)構(gòu)，方法，和系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，在其不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，認(rèn)為權(quán)利要求包括這種等效的結(jié)構(gòu)是很重要的。
另外，摘要的目的是使得美國專利和商標(biāo)局和一般的公眾，并且特別是科學(xué)家，工程師和不熟悉本專利或法律術(shù)語或措詞的本技術(shù)的應(yīng)用者可以從粗略的閱讀中快速確定本申請(qǐng)的技術(shù)公開的特性和本質(zhì)。摘要不意在定義本申請(qǐng)的發(fā)明，本發(fā)明由權(quán)利要求規(guī)定，也不意在以任意方式限定本發(fā)明的范圍。
可能在下面的描述中使用特定的術(shù)語和詞源用于參考的方便，但是其不是限定性的。例如，除非特別說明，比如“向上”，“向下”，“左”和“右”指的是附圖中做出參考的方向。類似地，比如“向內(nèi)”和“向外”分別指的是向著或遠(yuǎn)離儀器或區(qū)域以及其指定部分的幾何中心。除非特別說明，單一時(shí)態(tài)的使用包括復(fù)數(shù)，并且反之亦然。


通過參考下面的詳細(xì)說明，可以更清楚地了解本發(fā)明除了上面所述以外的目的。這個(gè)描述要參考附圖，其中
圖1是本發(fā)明的設(shè)備的示意圖，示出了在經(jīng)歷視覺參數(shù)估計(jì)時(shí)的頭部支撐架，以及集成的聽覺和心臟/ANS組成部分及其連接；和圖2是本發(fā)明的聽覺功能估計(jì)設(shè)備的示意圖，以類似的方式設(shè)置視覺和心臟/ANS硬件。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的設(shè)備的示意圖，示出了用于在經(jīng)歷視覺參數(shù)估計(jì)時(shí)支撐和穩(wěn)定用戶頭部并且保持用戶頭部到監(jiān)視器或屏幕的正確距離的支架部分10。支撐部分10可以包括基座12，高度可調(diào)整的軸14，以及下顎放置處16?？梢栽谝曈X參數(shù)估計(jì)中使用眼罩18和透鏡20。可以使用音頻連接22來互連耳機(jī)和計(jì)算機(jī)/CPU(沒有示出)。可以將心臟/ANS傳感器24集成到支架部分10，或者僅僅為了方便和計(jì)算機(jī)/CPU通過支架部分連接。
圖2是本發(fā)明的聽覺功能估計(jì)設(shè)備30的示意圖。設(shè)備30可以包括和耳機(jī)34互連的、具有專業(yè)人員控制36和患者控制38的音頻控制盒32。音頻控制32可以和計(jì)算機(jī)/CPU 40通過USB連接器42或其它儀器連接?？梢砸灶愃品绞皆O(shè)置視場(chǎng)和心臟/ANS硬件并將其和計(jì)算機(jī)連接。
本發(fā)明的設(shè)備包括三種已經(jīng)用于檢測(cè)健康風(fēng)險(xiǎn)的單機(jī)應(yīng)用的技術(shù)。首先，通過將這些組成部分中的兩個(gè)或多個(gè)通過計(jì)算機(jī)打包和/或使用因特網(wǎng)，本發(fā)明提供低成本和廣泛的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)。監(jiān)視組成部分是視場(chǎng)-估計(jì)多個(gè)可能和糖尿病視網(wǎng)膜病(diabetic retinopathy)，黃斑變性(macular degeneration)，色彩辨別，隱斜視(phoria)，對(duì)比度敏感性，眼運(yùn)動(dòng)性和其它視覺情況相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵視覺功能。
聽覺功能-通過使用多個(gè)復(fù)雜的聽覺測(cè)試方法評(píng)估聽覺表現(xiàn)。
心臟和ANS-監(jiān)控一些預(yù)兆的心血管的和植物性神經(jīng)系統(tǒng)的參數(shù)，其可能和注意力不集中，抑郁，過度緊張和壓力相關(guān)聯(lián)。
該組硬件包包括三個(gè)廉價(jià)的裝置(1)用于視場(chǎng)測(cè)試的下顎休息處和眼罩，(2)用于聽覺功能的耳機(jī)，以及(3)用于心臟和ANS參數(shù)的紅外傳感器。
這個(gè)三部分的健康監(jiān)控組提供預(yù)測(cè)臨床結(jié)果和提供早期處理值的可再生的數(shù)據(jù)。它可以提供一些疾病過程的早期檢測(cè)，監(jiān)控一些藥物副作用，并且?guī)椭芾砺圆?。這些互動(dòng)的檢查工具提供便于用戶操作的、非入侵性的生理測(cè)量。臨床醫(yī)師和教育者可以在任意和因特網(wǎng)連接的計(jì)算機(jī)上收集這些數(shù)據(jù)。將這些測(cè)試的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到所選的專家用于進(jìn)一步的分析。
根據(jù)患者記錄隱私標(biāo)準(zhǔn)的需要解決隱私問題。到目前為止，比如密碼和郵編的編碼，而不是姓名、地址和電話號(hào)碼，可以保證所有個(gè)人數(shù)據(jù)的安全。保健和教育專業(yè)人員可以選擇在它們的硬盤驅(qū)動(dòng)器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳送并由第三方管理。
通過使用計(jì)算機(jī)預(yù)付款(advances)和因特網(wǎng)，以對(duì)專業(yè)人員和患者來說低得多的成本實(shí)現(xiàn)這些任務(wù)，本發(fā)明和因特網(wǎng)連接的監(jiān)控組重組(retool)保健措施檢查任務(wù)(原來僅由在不方便的中心位置的醫(yī)師和高成本的專家執(zhí)行)。
本發(fā)明允許分析在多種生理系統(tǒng)之間的互動(dòng)。這種互動(dòng)分析可以提供特定疾病的早期警告。例如，警察通常具有和職業(yè)壓力相關(guān)的聽覺和/或視覺問題；早期的阿爾茨海默氏病(Alzheimer’s disease)患者通常具有眼跟蹤和植物性神經(jīng)系統(tǒng)疾??；而差的心率變異性可能和中心視場(chǎng)減少和/或糖尿病相關(guān)聯(lián)。
需要的硬件是廉價(jià)的，并且可以由一個(gè)或多個(gè)人反復(fù)使用。一些測(cè)試不需要硬件，或者使用大多數(shù)專業(yè)人員已經(jīng)具備的組成部件。
專業(yè)人員可能選擇監(jiān)控組成部件以及子組成部件的組合，其適于定義的設(shè)置(例如，工業(yè)的，教育的，醫(yī)學(xué)的，生理的設(shè)置)。類似地，用戶將可以根據(jù)年齡，性別或特定需要(例如，體育技能，壓力監(jiān)控和管理)來設(shè)置監(jiān)控組。
視場(chǎng)的估計(jì)可以由可用的程序，比如可從加利福尼亞州舊金山(California，San Francisco)的Biotechtronics購買獲得的互動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)的EnVision實(shí)現(xiàn)。這個(gè)程序是全面和創(chuàng)新的視覺檢查工具組，可用于運(yùn)行微軟視窗操作系統(tǒng)的IBM兼容個(gè)人計(jì)算機(jī)。這個(gè)視覺檢查器可以在固定的辦公室中或在便攜式場(chǎng)環(huán)境中運(yùn)行。理想用于療養(yǎng)院，健康博覽會(huì)，學(xué)校，農(nóng)場(chǎng)用，臨床學(xué)習(xí)，家庭監(jiān)控，醫(yī)院，并且作為快速檢查工具適于驗(yàn)光師，眼科醫(yī)師或甚至兒科醫(yī)師的辦公室。
所有的檢查器可能包括簡(jiǎn)單的患者管理器，用于存儲(chǔ)并跟蹤患者數(shù)據(jù)，并且可以進(jìn)一步包括用于下面區(qū)域的檢查器用于遠(yuǎn)和近的靜態(tài)分辨力(例如，類斯隆字母(Sloan-like letters)，歪斜的E和象形文字)；雙目視覺(垂直和水平的隱斜視，聚散度(Vergences))；中心場(chǎng)扭曲(具有屏幕上符號(hào)的定制的類阿姆斯勒柵格(Amsler-like grids))；色盲/色弱(偽同色盤(pseudoisochromatic plates)和類farmsworthD5)中心動(dòng)場(chǎng)和盲點(diǎn)映射(類正切屏幕檢查器)；對(duì)比度敏感性(灰度和顏色對(duì)比度檢查)；動(dòng)態(tài)分辨力(移動(dòng)的字母/圖)；視覺運(yùn)動(dòng)性(快速掃視和追趕)；以及適應(yīng)性調(diào)節(jié)(標(biāo)準(zhǔn)表)。
使用單一圖標(biāo)和下拉菜單來控制檢查器。把它們?cè)O(shè)計(jì)得易于使用，并且可完全設(shè)置，從而允許用戶完成控制操作的所有方面。每一檢查器可以在簡(jiǎn)單的自動(dòng)模式下運(yùn)行，或者可以手動(dòng)運(yùn)行。自動(dòng)模式以指令提示運(yùn)行完整的檢查。手動(dòng)模式允許用戶以程序的全部方面，比如顏色設(shè)置、顯示選擇等，完全控制地運(yùn)行檢查的任意部分(例如僅檢查左眼)。手動(dòng)模式允許檢查器在那些特別關(guān)心檢查時(shí)間的情況下可以快速運(yùn)行。具有圖形的完整視窗幫助(Windows HELP)菜單組可用于程序的所有方面。為所有檢查器提供一致的用戶界面。
檢查器可以由眼科醫(yī)生或助手管理，或者如果需要的話，可以以較少的方向自我管理。這樣，通過合適的醫(yī)療主管，可以將檢查器用于惡化情況的家用監(jiān)控。
EnVision包括用來啟動(dòng)單獨(dú)的檢查器以及包括在所有版本(患者管理器，監(jiān)控設(shè)置，和幫助)中的系統(tǒng)功能的主菜單。
靜態(tài)分辨力使用類斯隆字母，包括近(24英寸)和遠(yuǎn)(1O英尺)的分辨力。對(duì)于精確的近分辨力檢查(在20/40以下)，因?yàn)閷?duì)小的字母不能精確的顯示計(jì)算機(jī)字體，使用圖形匹配技術(shù)。選擇24”和10’的距離來獲得用于分辨力的最優(yōu)化計(jì)算機(jī)檢查。
中心場(chǎng)扭曲檢查器使用類阿姆斯勒隔柵和一些其它制圖技術(shù)(點(diǎn)，對(duì)角線，及其結(jié)合)來確定任意中心場(chǎng)扭曲或scoromas?？梢院苋菀椎匾允髽?biāo)以符號(hào)表示屏幕上的黃斑變性圖形。
色弱檢查器是類D15顏色檢測(cè)，表示可用于P.C的最復(fù)雜的檢查器。除了執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的顏色檢查，可以使用包括有每一顏色檢查包的創(chuàng)新的顏色工具很容易地創(chuàng)建定制的顏色檢查色板。這使得顏色檢查器變?yōu)槎喙δ艿膬x器，能夠檢查特別的顏色問題。例如，如果發(fā)現(xiàn)綠色色弱，可以很容易創(chuàng)建定制的顏色色板來看問題最主要位于綠色光譜的何處。
所有視覺檢查器的版本包括簡(jiǎn)單的患者管理數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)永久的患者記錄和檢查結(jié)果，用于將來參考和與新的檢查比較。
對(duì)比度敏感性提供成本極低的灰度級(jí)和顏色對(duì)比度敏感性檢查。
Envision具有一些功能1.靜態(tài)視覺分辨力讓個(gè)體或組確定那些被檢查的人的分辨力，并且允許監(jiān)控變化。這對(duì)于兒童和老人最有用。
2.雙目視覺檢查這給出關(guān)于具有學(xué)習(xí)缺陷，頭部傷害，運(yùn)動(dòng)不足的人和中風(fēng)患者的信息。這個(gè)檢查器給出定色系統(tǒng)在抓住目標(biāo)或以合適的速度和時(shí)間在空間中移動(dòng)的能力方面的信息。
3.中心視場(chǎng)或阿姆斯勒隔柵。這個(gè)測(cè)試是讓任意人監(jiān)視中心視覺損失或扭曲的值。它也是那些危急的患者因?yàn)辄S斑變性，糖尿病視網(wǎng)膜病，或中心孔以及很多其它斑點(diǎn)疾病帶來的視網(wǎng)膜出血而引起的中心場(chǎng)損失的值。
4.色盲測(cè)試這個(gè)測(cè)試是除了僅用于研究的100點(diǎn)測(cè)試以外可用的最為敏感的色彩測(cè)試。它在檢查工作中的色弱以及對(duì)一定藥物處理的敏感性方面都是有價(jià)值的。
5.中心動(dòng)場(chǎng)視場(chǎng)幫助在中風(fēng)或封閉性頭部外傷之后獲得場(chǎng)損失。一些研究認(rèn)為可由場(chǎng)研究診斷抑郁和焦慮。可以找到場(chǎng)損失段遺漏(verses neglect)的區(qū)別并找到導(dǎo)致場(chǎng)損失的壓力。盲點(diǎn)研究可以示出多種疾病，盡管此處儀器不夠敏感來用于測(cè)量這些疾病。共振的使用也是很好的。
6.視覺移動(dòng)性可在學(xué)習(xí)殘疾和頭部外傷中檢測(cè)跟蹤問題。研究表明，在阿爾茨海默氏病和其它主要在老年人中發(fā)生的神經(jīng)性缺陷中存在早期跟蹤缺陷。
7.適應(yīng)性調(diào)節(jié)這個(gè)缺陷區(qū)域經(jīng)常在頭部外傷中顯示，特別是年輕人，學(xué)習(xí)殘疾，以及在使用計(jì)算機(jī)數(shù)小時(shí)后發(fā)生的視覺重復(fù)受壓癥(ORSS)，8.動(dòng)態(tài)分辨力這是用于田徑運(yùn)動(dòng)員的檢查器。
9.對(duì)比度敏感度這是在封閉性頭部外傷，白內(nèi)障，多發(fā)性硬化癥，對(duì)于眩光問題，以及一些其它神經(jīng)視覺功能紊亂中的視覺質(zhì)量給出信息的檢查。
音頻功能估計(jì)可能由AudioVision實(shí)現(xiàn)，其是可從加利福尼亞州舊金山(California，San Francisco)的Biotechtronics購買獲得的音頻音韻學(xué)技術(shù)。AudioVision包括使得可以管理聽覺測(cè)試的系統(tǒng)，使得可以測(cè)量被劃分為八度音階的、耳朵可以響應(yīng)的整個(gè)頻率范圍?？蛻艨梢越⑺约旱穆犛X測(cè)試響應(yīng)的頻率范圍。自動(dòng)執(zhí)行確認(rèn)。一旦過程結(jié)束，將聽覺結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。
產(chǎn)生的54個(gè)頻率是基于音符“C”的、從32Hz到16384Hz的一系列九分八度音階的一部分。這些頻率的選擇延伸超過9個(gè)八度音階，使得可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的或復(fù)雜的聽覺測(cè)試。可以從設(shè)置菜單中選擇使用的頻率以八度音階1/2八度音階；1/3八度音階；和1/16八度音階的聽覺測(cè)試；使用頻率128-256-512-724-1024-1448-2048-2896-4096-5793-8192-11585的標(biāo)準(zhǔn)聽覺測(cè)試；以及特定的聽力測(cè)定程序。
特征功能包括自動(dòng)聽力測(cè)定，其中測(cè)試從最低頻率開始并到最高頻率結(jié)束?？蛻舳艘圆倏v桿控制聲音級(jí)別，并且當(dāng)?shù)竭_(dá)感知極限時(shí)按壓信號(hào)按鈕。在半自動(dòng)聽力測(cè)定中，通過兩個(gè)控制桿控制聽力測(cè)定，一個(gè)用于臨床醫(yī)學(xué)家/操作者，另一個(gè)用于客戶端。聲音是恒定的，脈動(dòng)的，或是調(diào)制的幅度。在手動(dòng)聽力測(cè)定中，完全由臨床醫(yī)學(xué)家/操作者控制測(cè)試和聲音級(jí)別。
心臟和ANS估計(jì)可以由Biocommunication公司的CardioVision程序?qū)崿F(xiàn)，其可從加利福尼亞州舊金山(California，San Francisco)的Biotechtronics獲得。程序的心率變異性分析系統(tǒng)是臨床工具箱，提供內(nèi)科醫(yī)師和保健專業(yè)人員使用復(fù)雜的心率變異性分析起草原始記錄并測(cè)量結(jié)果的方便的系統(tǒng)。系統(tǒng)采用先進(jìn)的軟件平臺(tái)技術(shù)，允許持續(xù)監(jiān)控和測(cè)量“實(shí)時(shí)”生理信號(hào)。它是非規(guī)避的(non-evasive)，直覺的，易于使用監(jiān)控和測(cè)量心率變異性的軟件和硬件系統(tǒng)。心率變異性(HRV)和心率是重要的測(cè)量，通過其可以看出人體器官的狀態(tài)，并提供關(guān)于植物性神經(jīng)系統(tǒng)功能的準(zhǔn)確消息。軟件是動(dòng)態(tài)的，并且通過“即插即用”電心動(dòng)描記(cardiographic)(ECG)或光電體積描記(Photoplethesmographic)(PPG)技術(shù)操作。
心率變異性測(cè)量心臟對(duì)任意類型的壓力的反應(yīng)。當(dāng)通過頻率和時(shí)間分析對(duì)心率進(jìn)行分析時(shí)，一些重要的特征就會(huì)顯現(xiàn)出來。由副交感神經(jīng)系統(tǒng)強(qiáng)烈控制一個(gè)組成部分，呼吸導(dǎo)致竇性心律不整(RSA)，并且由呼吸調(diào)停。副交感神經(jīng)活動(dòng)通常具有短的響應(yīng)時(shí)間(2到5秒)并且因此可以在高頻范圍中以窄帶心率變化觀察。交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)活動(dòng)反映在中頻HRV(7到15秒)中，并且主要的交感神經(jīng)活動(dòng)(＞20秒)在非常低的頻率范圍中反映。當(dāng)做出數(shù)學(xué)地分析時(shí)，這些變量表示植物性活動(dòng)和心臟功能的量化多維測(cè)量。本發(fā)明包括測(cè)量和監(jiān)控這些參數(shù)的完整的系統(tǒng)。
一些研究已經(jīng)將在總體心率變異性中的正向變化(增加)與身體和生理癥狀的改善相關(guān)聯(lián)。在心血管疾病，SIDS，抑郁，心臟猝死，藥物依賴性，總壽命，神經(jīng)性食欲缺乏，糖尿病，以及焦慮/恐慌中的心率變異性的角色擴(kuò)展到對(duì)這些疾病的理解。這些新的信息允許開發(fā)更有效的發(fā)明，幫助內(nèi)科醫(yī)師和保健專業(yè)人員量化地確定他們的處理是否有效，并且提供生命功能的新的測(cè)量。本發(fā)明提供對(duì)于預(yù)測(cè)和防止將來的植物性神經(jīng)系統(tǒng)和心血管疾病很重要的數(shù)據(jù)。
心臟和ANS估計(jì)可以進(jìn)一步包括APG(加速體積描記圖)的分析，其是PTG(體積描記圖)的二階導(dǎo)數(shù)。脈搏是來自心臟跳動(dòng)并通過靜脈傳播的壓力的變化。脈搏在心臟收縮的能量和循環(huán)(主動(dòng)脈，動(dòng)脈，毛細(xì)管)的狀態(tài)下變化，并且反映血液循環(huán)的狀態(tài)。通過示出劃分更細(xì)的波形，測(cè)量結(jié)果的分析會(huì)更容易。從APG波，可以估計(jì)下面的一些或全部心臟強(qiáng)度，血管彈性，剩余血量，血管臂彈性，血管的老化，心輸出量的關(guān)系，高血壓，動(dòng)脈硬化，心臟官能，心律不齊，心力衰竭，心輸出量，植物性神經(jīng)紊亂，以及心臟滋補(bǔ)品或其它治療方法和多種激勵(lì)的效果。
特征功能包括完全自由、快速和方便的起草單獨(dú)的原始記錄；心率變異性的實(shí)時(shí)測(cè)量；功率譜密度分析，來區(qū)分交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)互動(dòng)；基于試驗(yàn)的心率變異性的準(zhǔn)確和可理解的讀??；非常低，低和高頻率的比數(shù)和比率；描繪植物性神經(jīng)系統(tǒng)的平衡或不平衡的條形圖和譜分析；通過速度圖表對(duì)心率的精確在線譜分析；每分鐘脈搏和脈搏間間隔的準(zhǔn)確讀??；包括圖、表和敘述的分析報(bào)告；用于彩色圖形和顯示屏幕并易于使用的窗口樣式；易于安裝、即插即用的技術(shù)；以及皮膚電響應(yīng)監(jiān)控。
因此，本發(fā)明的特征在于，基于軟件的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)(設(shè)備)，其具有一個(gè)或多個(gè)視場(chǎng)檢查，聽覺功能檢查，以及心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)檢查，其中由單機(jī)計(jì)算機(jī)處理檢查結(jié)果(可能直接載入軟件，或從全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)下載軟件)，和/或通過全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程設(shè)備。另外，本發(fā)明的特征還在于，用于健康檢查和報(bào)告的方法，包括提供用于一個(gè)或多個(gè)視場(chǎng)檢查，聽覺功能檢查，以及心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)檢查的裝置，以及處理在單機(jī)計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)和/或?qū)z查結(jié)果通過全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程設(shè)備。
上述公開足以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，并且提供了發(fā)明人當(dāng)前可以想到的最好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模式。雖然在這里提供了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的完全和完整公開，但是不應(yīng)限定本發(fā)明到特定的結(jié)構(gòu)，空間關(guān)系，以及所示和所述的操作。對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的真正精神和范圍的情況下，可以做出多種更改，替代的結(jié)構(gòu)，以及變化和等效物。這種變化可能包括另外的材料，組成部件，結(jié)構(gòu)布置，大小，形狀，形式，功能，操作特征等。
因此，上述說明和圖示不應(yīng)被理解為限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種基于軟件的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括檢查裝置，從包括視場(chǎng)檢查、聽覺功能檢查以及心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)檢查的組中選擇，其中，所述檢查的結(jié)果由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，將所述檢查結(jié)果通過全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述用于視場(chǎng)檢查的裝置包括用于測(cè)量多個(gè)視覺參數(shù)的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述視覺參數(shù)包括雙目視覺。
5.如權(quán)利要求3所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述視覺參數(shù)包括色盲。
6.如權(quán)利要求3所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述視覺參數(shù)包括對(duì)比度敏感性。
7.如權(quán)利要求3所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述視覺參數(shù)包括盲點(diǎn)尺寸。
8.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述用于聽覺功能檢查的裝置包括用于測(cè)試對(duì)聲音頻率的檢測(cè)的工具。
9.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)包括脈搏率。
10.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)包括心率變異性。
11.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)包括APG。
12.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)包括皮膚電響應(yīng)。
13.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)是對(duì)ATHD的診斷和預(yù)測(cè)。
14.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)是對(duì)抑郁癥的診斷和預(yù)測(cè)。
15.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)是對(duì)高血壓的診斷和預(yù)測(cè)。
16.如權(quán)利要求1所述的健康檢查和報(bào)告系統(tǒng)，其中，所述心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)是對(duì)精神緊張的診斷和預(yù)測(cè)。
17.一種用于健康檢查和報(bào)告的方法，所述方法包括下面的步驟提供用于視場(chǎng)檢查的裝置；提供用于聽覺功能檢查的裝置；提供用于心臟和植物性神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)檢查的裝置；和將所述檢查的結(jié)果通過全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備。
全文摘要
一種在計(jì)算機(jī)上或在因特網(wǎng)上的多部分、硬件和軟件系統(tǒng)，用于估計(jì)感覺和生理參數(shù)。硬件/軟件組可以包括三個(gè)組成部件，用于估計(jì)視場(chǎng)、聽覺功能和心臟/心血管和植物性神經(jīng)系統(tǒng)(ANS)參數(shù)。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1704018SQ20041004725
公開日2005年12月7日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者埃內(nèi)斯特·W·巴克 申請(qǐng)人:埃內(nèi)斯特·W·巴克