ES2967807T3 - Remote medical care system - Google Patents

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ES2967807T3
ES2967807T3 ES21187266T ES21187266T ES2967807T3 ES 2967807 T3 ES2967807 T3 ES 2967807T3 ES 21187266 T ES21187266 T ES 21187266T ES 21187266 T ES21187266 T ES 21187266T ES 2967807 T3 ES2967807 T3 ES 2967807T3
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Terry Parkerpayne
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Tunstall Integrated Health and Care Ltd
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Abstract

Se describe un método para operar un sistema de atención de telesalud. El método comprende analizar ondas sonoras ultrasónicas reflejadas por un cliente para identificar, en tiempo real, un patrón en las ondas sonoras ultrasónicas reflejadas correspondientes a los movimientos del pecho del cliente, y en respuesta para determinar una desviación en el patrón identificado en tiempo real de un patrón esperado, prediciendo un evento de alerta basado en la desviación. Incluso si se predice una alerta, se emite una señal de alerta. De manera adecuada, un cliente puede ser monitoreado de manera no invasiva y sin contacto, y los eventos que justifican una alerta a un centro de alarma remoto se pueden predecir en una etapa temprana, facilitando así un envío más rápido de ayuda al cliente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A method for operating a telehealth care system is described. The method comprises analyzing ultrasonic sound waves reflected by a client to identify, in real time, a pattern in the reflected ultrasonic sound waves corresponding to the movements of the client's chest, and in response to determine a deviation in the identified real-time pattern of an expected pattern, predicting an alert event based on the deviation. Even if an alert is predicted, an alert signal is issued. Suitably, a client can be monitored in a non-invasive and contactless manner, and events warranting an alert to a remote alarm center can be predicted at an early stage, thus facilitating faster dispatch of help to the client. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Sistema de atención médica a distancia Remote healthcare system

Campo de la invención field of invention

La presente divulgación se refiere a un sistema de atención médica a distancia y a un método de funcionamiento del mismo. En particular, la presente divulgación se refiere a un sistema de tele asistencia que proporciona cuidado predictivo para un cliente a través de la detección sin contacto de la condición actual del cliente. The present disclosure relates to a remote medical care system and a method of operation thereof. In particular, the present disclosure relates to a telecare system that provides predictive care for a client through contactless detection of the client's current condition.

Antecedentes Background

Los sistemas de atención médica a distancia utilizados en entornos de atención social para monitorear socialmente a un cliente son bien conocidos. Los sistemas típicos incluyen una variedad de sensores portátiles, es decir, sensores de contacto, que recopilan datos sobre el cliente y transmiten esos datos a un sitio de monitoreo remoto, como un centro de llamadas, a través de una unidad central instalada en la vivienda del cliente. Por ejemplo, un sensor podría monitorear la frecuencia respiratoria del cliente, mientras que otro sensor monitorea la frecuencia cardíaca. En caso de una situación de emergencia, como un ataque al corazón (que probablemente activaría tanto un monitor de respiración como de frecuencia cardíaca), se activa una alarma en el centro de llamadas que envía ayuda al cliente correspondiente. A menudo se establece una llamada telefónica entre el centro de llamadas y la unidad central del cliente (que tiene entradas/salidas de audio adecuadas) para que el cliente y el operador del centro de llamadas puedan conversar; por ejemplo, para que el operador pueda proporcionar actualizaciones de estado y tranquilidad al cliente. Remote healthcare systems used in social care settings to socially monitor a client are well known. Typical systems include a variety of wearable sensors, i.e. contact sensors, that collect data about the customer and transmit that data to a remote monitoring site, such as a call center, via a central unit installed in the home. the client's. For example, one sensor could monitor the client's breathing rate, while another sensor monitors the heart rate. In the event of an emergency situation, such as a heart attack (which would likely activate both a breathing and heart rate monitor), an alarm is triggered in the call center which sends help to the appropriate customer. A telephone call is often established between the call center and the customer's mainframe (which has suitable audio inputs/outputs) so that the customer and the call center operator can converse; for example, so the operator can provide status updates and reassurance to the customer.

La alarma se activa en el centro de llamadas cuando el sensor detecta una señal que supera un umbral predefinido que indica que ha ocurrido o está ocurriendo un evento lo suficientemente grave para el cliente. Una limitación de estos sistemas es que los eventos que no generan una señal del sensor por encima del umbral no se informan, incluso si es un evento que puede estar causando incomodidad y angustia al cliente, lo que requiere que el cliente solicite ayuda manualmente (normalmente el dispositivo portátil incluye un botón de alarma de funcionamiento manual). The alarm is activated in the call center when the sensor detects a signal that exceeds a predefined threshold indicating that an event serious enough for the customer has occurred or is occurring. A limitation of these systems is that events that do not generate a sensor signal above the threshold are not reported, even if it is an event that may be causing discomfort and distress to the client, requiring the client to manually request help (typically The portable device includes a manually operated alarm button).

Otra limitación es que los sensores solo son operables si el cliente decide llevarlos puestos, lo cual puede no ser siempre el caso, e incluso el cliente puede olvidar llevar el sensor de manera involuntaria. Se apreciará que una situación de emergencia no es detectable en tales escenarios. Algunos sistemas supervisan que los sensores estén siendo utilizados y notifican al cliente si no lo están, pero aún existe un período de inoperatividad durante ese tiempo intermedio. Another limitation is that the sensors are only operable if the customer chooses to wear them, which may not always be the case, and the customer may even inadvertently forget to wear the sensor. It will be appreciated that an emergency situation is not detectable in such scenarios. Some systems monitor that the sensors are being used and notify the customer if they are not, but there is still a period of inoperability during that time in between.

Por lo tanto, es altamente deseable desarrollar un sistema de atención médica a distancia que supere estas limitaciones. Therefore, it is highly desirable to develop a remote healthcare system that overcomes these limitations.

En el estado de la técnica, el documento US 2021/0169375 discute un sistema de análisis de la función pulmonar que incluye dispositivos de detección de movimiento. In the state of the art, document US 2021/0169375 discusses a lung function analysis system that includes motion detection devices.

Resumen Summary

Los ejemplos de realización se han proporcionado con el objetivo de abordar al menos algunas de las dificultades que se encuentran en los sistemas actuales de atención médica a distancia, ya sea que esas dificultades se hayan mencionado específicamente anteriormente o se aprecien de otra manera a partir de la discusión aquí presente. En particular, el objetivo es permitir el cuidado predictivo que pueda ser utilizada para alertar a los profesionales de la atención telemedicina y al cliente sobre un cambio en las circunstancias actuales que potencialmente podrían ser el precursor de eventos más graves, con el fin de detectar una posible emergencia en sus primeras etapas para buscar la atención adecuada antes de dichos eventos más graves. The exemplary embodiments have been provided with the aim of addressing at least some of the difficulties encountered in current remote healthcare systems, whether those difficulties have been specifically mentioned above or are otherwise apparent from the discussion here. In particular, the goal is to enable predictive care that can be used to alert telemedicine care professionals and the client about a change in current circumstances that could potentially be the precursor to more serious events, in order to detect a possible emergency in its early stages to seek appropriate care before such more serious events.

Además, se busca eliminar la necesidad de sensores de contacto para monitorear la respiración y la frecuencia cardíaca. En cambio, las realizaciones de ejemplo utilizan una técnica de detección sin contacto. In addition, it seeks to eliminate the need for contact sensors to monitor breathing and heart rate. Instead, the example embodiments use a non-contact detection technique.

Es otro objetivo aprovechar el aprendizaje automático para monitorear los datos de los sensores y caracterizar y adaptar con el tiempo la singularidad de cada usuario y, por lo tanto, detectar cualquier desviación de la norma para permitir de manera más rápida el cuidado predictivo y alertar según sea necesario al usuario y a los profesionales de la atención médica a distancia. It is another goal to leverage machine learning to monitor sensor data and characterize and adapt over time the uniqueness of each user and therefore detect any deviation from the norm to more quickly enable predictive care and alert accordingly. necessary for the user and remote healthcare professionals.

La presente invención se define de acuerdo con las reivindicaciones independientes. Se agradecerán características adicionales de las reivindicaciones dependientes y de la descripción aquí presente. The present invention is defined according to the independent claims. Additional features of the dependent claims and description herein would be appreciated.

De esta manera, el cliente puede ser monitoreado de forma sin contacto, no invasiva, e incluso puede ser informado directamente de una posible emergencia a través de una señal de alerta audible adecuada emitida por ejemplo por altavoces dentro de la vivienda. Así, el cliente puede comportarse dentro de su vivienda sin preocuparse de si llevan puesto un sensor adecuado o si el sensor tiene suficiente carga de batería. In this way, the client can be monitored in a contactless, non-invasive way, and can even be directly informed of a possible emergency through an appropriate audible alert signal emitted for example by speakers inside the home. Thus, the customer can behave inside their home without worrying about whether they are wearing a suitable sensor or whether the sensor has sufficient battery charge.

Además, emitir una alerta en una etapa temprana de una posible emergencia puede ahorrar tiempo valioso en el envío de ayuda al cliente. De manera adecuada, una señal de alerta emitida a un centro de alarmas remoto puede incluir datos relacionados con el evento de alerta (por ejemplo, datos de patrón, datos de predicción) para que un operador pueda tomar una decisión informada sobre la escalada de la alerta, por ejemplo, para enviar ayuda (es decir, permitiendo al operador tomar una opinión informada y humana sobre la predicción automática). Additionally, issuing an alert at an early stage of a potential emergency can save valuable time in sending help to the customer. Suitably, an alert signal issued to a remote alarm center may include data related to the alert event (e.g., pattern data, prediction data) so that an operator can make an informed decision about escalating the alert. alert, for example, to send help (i.e. allowing the operator to take an informed and human opinion on the automatic prediction).

El evento de alerta puede ser cualquier evento adecuado que pueda ser deseable para un operador del sistema de atención médica a distancia - generalmente ubicado en un centro de monitoreo remoto - para conocer. Por ejemplo, el evento de alerta predicho puede ser uno de dificultad para respirar, ataque al corazón, arritmia e infección. The alert event may be any suitable event that may be desirable for a remote healthcare system operator - usually located at a remote monitoring center - to be aware of. For example, the predicted alert event may be one of difficulty breathing, heart attack, arrhythmia, and infection.

El o los patrones que se identifican (y, en consecuencia, los patrones esperados con los que se comparan) pueden corresponder a la frecuencia respiratoria del cliente y/o a la frecuencia cardíaca del cliente. En particular, el patrón puede ser una forma de onda que se determina mediante la medición de las ondas de sonido ultrasónico reflejadas recibidas a una frecuencia de muestreo adecuada. La frecuencia de muestreo puede ser de al menos 100 Hz para medir la frecuencia respiratoria y de al menos 480 Hz para medir la frecuencia cardíaca. La forma de onda puede ser analizada de manera adecuada utilizando procesamiento digital para extraer la forma de onda del ruido de fondo utilizando ruido ambiental grabado en tiempo real de una pluralidad de dispositivos de entrada de audio. The pattern(s) that are identified (and, consequently, the expected patterns with which they are compared) may correspond to the client's respiratory rate and/or the client's heart rate. In particular, the pattern may be a waveform that is determined by measuring reflected ultrasonic sound waves received at a suitable sampling frequency. The sampling rate may be at least 100 Hz for measuring respiratory rate and at least 480 Hz for measuring heart rate. The waveform may be suitably analyzed using digital processing to extract the waveform from background noise using environmental noise recorded in real time from a plurality of audio input devices.

En un aspecto de la invención se proporciona un programa informático que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo al menos parte del método descrito anteriormente de manera sustancial. In one aspect of the invention there is provided a computer program comprising instructions that, when executed by a computer, cause the computer to substantially carry out at least part of the method described above.

En un aspecto de la invención se proporciona un sistema de atención médica a distancia dispuesto para implementar las técnicas mencionadas anteriormente. Un sistema de este tipo comprende un módulo de comunicaciones, una o más salidas y entradas de audio, y una unidad de cálculo. El módulo de comunicaciones está dispuesto para comunicarse con un centro de alarmas remoto. Las salidas de audio están dispuestas para emitir ondas de sonido ultrasónico, y las entradas de audio están dispuestas para recibir las ondas de sonido ultrasónico que se reflejan desde un cliente. La unidad de cálculo está dispuesta para, en tiempo real, identificar un patrón en las ondas de sonido ultrasónico reflejadas que corresponden a los movimientos del pecho del cliente y, en respuesta a determinar que el patrón identificado en tiempo real se desvía de un patrón esperado, predecir un evento de alerta basado en la desviación. La unidad de cálculo luego puede controlar ya sea una salida de audio (incluyendo la posibilidad de múltiples salidas de audio), o el módulo de comunicaciones, o incluso tanto una salida de audio como un módulo de comunicaciones, para emitir una señal de alerta. In one aspect of the invention there is provided a remote medical care system arranged to implement the aforementioned techniques. A system of this type comprises a communications module, one or more audio outputs and inputs, and a calculation unit. The communications module is arranged to communicate with a remote alarm center. The audio outputs are arranged to emit ultrasonic sound waves, and the audio inputs are arranged to receive ultrasonic sound waves that are reflected from a client. The computing unit is arranged to, in real time, identify a pattern in the reflected ultrasonic sound waves that corresponds to the movements of the client's chest and, in response to determine that the pattern identified in real time deviates from an expected pattern , predict an alert event based on the deviation. The computing unit can then control either an audio output (including the possibility of multiple audio outputs), or the communications module, or even both an audio output and a communications module, to issue an alert signal.

Se apreciará que dicho sistema puede ser implementado por un solo dispositivo que incorpore cada uno de los elementos principales, cada uno de los elementos puede ser parte de dispositivos separados, o cualquier combinación lógica de los mismos. Por ejemplo, preferiblemente las entradas y salidas de audio se configuran como un tipo de dispositivo, mientras que el módulo de comunicaciones y la unidad de cálculo se disponen juntos en un solo dispositivo. En otro ejemplo, la unidad de cálculo se proporciona como parte de un servidor, por lo tanto, puede que ni siquiera esté alojada dentro de la vivienda del cliente. It will be appreciated that said system can be implemented by a single device incorporating each of the main elements, each of the elements can be part of separate devices, or any logical combination thereof. For example, preferably the audio inputs and outputs are configured as one type of device, while the communications module and the computing unit are arranged together in a single device. In another example, the computing unit is provided as part of a server, therefore it may not even be hosted within the customer's home.

Breve descripción de las figuras Brief description of the figures

Para una mejor comprensión de la presente divulgación, se hará referencia únicamente a modo de ejemplo a los dibujos adjuntos, en los cuales: For a better understanding of the present disclosure, reference will be made solely by way of example to the attached drawings, in which:

La Figura 1 muestra un principio general de uso de ondas sonoras para medir la distancia a un objeto; Figure 1 shows a general principle of using sound waves to measure the distance to an object;

La Figura 2 muestra la aplicación de la Figura 1 para medir el desplazamiento del pecho de un cliente; Figure 2 shows the application of Figure 1 to measure the displacement of a client's chest;

La Figura 3 ilustra una forma de onda de ejemplo que surge al medir el movimiento del pecho; Figure 3 illustrates an example waveform that arises when measuring chest movement;

La Figura 4 muestra el procesamiento digital de una entrada de audio recibida para extraer una forma de onda; La Figura 5 muestra ejemplos de comparación de una forma de onda desviada con una forma de onda esperada; La Figura 6 resume un método de funcionamiento de un sistema de atención médica a distancia; Figure 4 shows digital processing of a received audio input to extract a waveform; Figure 5 shows examples of comparing a deviated waveform with an expected waveform; Figure 6 summarizes a method of operating a remote healthcare system;

La Figura 7 muestra un sistema de atención médica a distancia dispuesto en una vivienda del cliente; Figure 7 shows a remote medical care system arranged in a client's home;

La Figura 8 muestra un ejemplo de unidad central de un sistema de atención médica a distancia; Figure 8 shows an example of a central unit of a remote healthcare system;

La Figura 9 muestra un ejemplo de una unidad de entrada/salida de audio de un sistema de atención médica a distancia. Figure 9 shows an example of an audio input/output unit of a remote healthcare system.

Descripción detallada Detailed description

Monitoreo sin contacto de un cliente Contactless monitoring of a client

Una solución al problema de que los clientes no usen un monitor asignado a ellos, o superar los problemas de que los clientes no usen o configuren los dispositivos de manera adecuada para un monitoreo adecuado, es pasar a un sistema de monitoreo sin contacto de los clientes. Además, es deseable que dicho sistema sin contacto sea operable con la menor cantidad de entrada o configuración por parte del cliente posible. Considera que los clientes típicos de los sistemas de atención médica a distancia no son expertos en tecnología, por lo que es deseable reducir la necesidad de interacción del cliente con un dispositivo de monitoreo (por ejemplo, un sensor). One solution to the problem of clients not using a monitor assigned to them, or overcoming the problems of clients not using or configuring devices appropriately for proper monitoring, is to move to a contactless client monitoring system . Furthermore, it is desirable that such a contactless system be operable with as little customer input or configuration as possible. Consider that typical clients of remote healthcare systems are not technology savvy, so it is desirable to reduce the need for client interaction with a monitoring device (e.g., sensor).

El enfoque para el monitoreo sin contacto adoptado en la presente divulgación es utilizar ondas sonoras (más específicamente ondas ultrasónicas) para medir, en tiempo real, los movimientos en el pecho de un cliente para determinar al menos una de la frecuencia respiratoria y frecuencia cardíaca del cliente. The approach to non-contact monitoring adopted in the present disclosure is to use sound waves (more specifically ultrasonic waves) to measure, in real time, movements in a client's chest to determine at least one of the client's respiratory rate and heart rate. customer.

La frecuencia respiratoria y la frecuencia cardíaca proporcionan una indicación útil del estado actual de un cliente porque los cambios en la frecuencia respiratoria y/o cardíaca pueden estar correlacionados con diversas situaciones para las cuales el cliente puede requerir ayuda. Por ejemplo: una frecuencia respiratoria baja puede corresponder a dificultad para respirar, y por lo tanto a movimientos de jadeo; una respiración superficial puede corresponder a un ataque cardíaco inminente; una frecuencia cardíaca errático puede corresponder a arritmia e indicar problemas cardíacos; un aumento en el frecuencia cardíaca y el pulso (especialmente cuando el cliente está en reposo) puede indicar que el cliente tiene una infección o una condición potencialmente más grave; y por supuesto, es extremadamente útil saber si la respiración o el frecuencia cardíaca de un cliente se ha detenido por completo. La Figura 1 muestra el principio general de utilizar ondas sonoras para medir la posición de un objeto. Aquí se emiten ondas sonoras 10 (a una frecuencia predeterminada) desde un emisor 12 y se reflejan en un objeto 14. Cuando se utiliza en un sistema de atención médica a distancia, el objeto 14 sería el cliente en su domicilio, y se pueden proporcionar más de un emisor y receptor. Las ondas reflejadas 16 son capturadas por un receptor 18 (generalmente incorporado en el mismo dispositivo que el emisor 12 para mayor simplicidad, como se muestra) y un tiempo de vuelo desde la emisión de las ondas emitidas 10 y la recepción de las ondas reflejadas 16 se puede utilizar para determinar la distancia al objeto 14. Respiratory rate and heart rate provide a useful indication of a client's current status because changes in respiratory and/or heart rate may be correlated with various situations for which the client may require assistance. For example: a low respiratory rate may correspond to difficulty breathing, and therefore to panting movements; shallow breathing may correspond to an impending heart attack; an erratic heart rate may correspond to arrhythmia and indicate heart problems; an increase in the heart rate and pulse (especially when the client is at rest) may indicate that the client has an infection or potentially more serious condition; and of course, it is extremely helpful to know if a client's breathing or heart rate has stopped completely. Figure 1 shows the general principle of using sound waves to measure the position of an object. Here sound waves 10 are emitted (at a predetermined frequency) from an emitter 12 and reflected by an object 14. When used in a remote healthcare system, the object 14 would be the client at home, and can be provided more than one sender and receiver. The reflected waves 16 are captured by a receiver 18 (generally built into the same device as the emitter 12 for simplicity, as shown) and a time of flight from the emission of the emitted waves 10 and the reception of the reflected waves 16 can be used to determine the distance to the object 14.

La Figura 2 muestra la medición de los movimientos del pecho de un cliente 1 (en un entorno de atención social) basada en la medición de ondas de sonido reflejadas; es decir, la medición del desplazamiento del pecho. La Figura 2A muestra la posición del pecho del cliente 2 después de inhalar. La Figura 2B muestra la posición del pecho del cliente 2 después de exhalar. Medir la posición del pecho del cliente mientras transita entre las posiciones de inhalación y exhalación produce un patrón a partir del cual se puede determinar la frecuencia respiratoria del cliente (es decir, en función del tiempo entre inhalar y exhalar). Más específicamente, la frecuencia respiratoria puede medirse como función del tiempo para buscar cambios en la frecuencia respiratoria. Figure 2 shows the measurement of chest movements of client 1 (in a social care setting) based on the measurement of reflected sound waves; that is, the measurement of the displacement of the chest. Figure 2A shows the position of client 2's chest after inhaling. Figure 2B shows the position of client 2's chest after exhaling. Measuring the position of the client's chest while transitioning between inhalation and exhalation positions produces a pattern from which the client's respiratory rate can be determined (i.e., based on the time between inhalation and exhalation). More specifically, respiratory rate can be measured as a function of time to look for changes in respiratory rate.

La fluctuación en la posición del pecho 2, es decir, el movimiento ascendente y descendente del pecho, puede ser medida siempre y cuando se muestree a una frecuencia suficiente; esto se debe a que el movimiento del pecho de un paciente es inherentemente continuo, sin embargo, el análisis de las ondas sonoras reflejadas debe hacerse de manera discreta. El teorema de Nyquist-Shannon establece que para resolver con precisión una señal periódica, esta debe ser muestreada a una frecuencia al menos dos veces mayor que la componente de frecuencia más alta de la forma de onda de la señal en cuestión. The fluctuation in the position of chest 2, that is, the up and down movement of the chest, can be measured as long as it is sampled at a sufficient frequency; This is because the movement of a patient's chest is inherently continuous, however, analysis of reflected sound waves must be done unobtrusively. The Nyquist-Shannon theorem states that to accurately resolve a periodic signal, it must be sampled at a frequency at least twice as high as the highest frequency component of the signal waveform in question.

Las tasas de respiración en reposo en los seres humanos suelen estar en el rango de 12-25 respiraciones por minuto 'rpm', siendo que las tasas de respiración bajo estrés no suelen superar las 50 rpm. La tasa de Nyquist para muestrear la respiración normal es, por lo tanto, alrededor de 50 Hertzios 'Hz', y durante el estrés alrededor de 100 Hz. Por lo tanto, al muestrear las ondas sonoras reflejadas desde el pecho del cliente a una frecuencia de al menos 100 Hz, se puede establecer un patrón correspondiente a la frecuencia respiratoria del cliente. Sin embargo, se apreciará que estas tasas de muestreo son mínimas y corresponden a patrones idealizados, repetitivos y estables. La frecuencia respiratoria de un cliente puede no ser necesariamente repetitiva y estable, y puede fluctuar considerablemente, especialmente cuando está en angustia, por lo que en general, cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, mejor. Resting breathing rates in humans are typically in the range of 12-25 breaths per minute 'rpm', with breathing rates under stress typically not exceeding 50 rpm. The Nyquist rate for sampling normal breathing is therefore around 50 Hertz 'Hz', and during stress around 100 Hz. Therefore, when sampling sound waves reflected from the client's chest at a frequency of at least 100 Hz, a pattern corresponding to the client's respiratory rate can be established. However, it will be appreciated that these sampling rates are minimal and correspond to idealized, repetitive and stable patterns. A client's breathing rate may not necessarily be repetitive and stable, and may fluctuate considerably, especially when in distress, so in general, the higher the sampling rate, the better.

Otra consideración es que, para resolver adecuadamente el aumento y la disminución del pecho, las ondas sonoras deben tener longitudes de onda del mismo orden (o más cortas) que el aumento y la disminución. Para la mayoría de los adultos, los movimientos del pecho debido a la respiración son de entre 5 y 15 centímetros ('cm'). Sin embargo, se apreciará que aquellos con afecciones pulmonares o capacidad pulmonar generalmente más baja tendrán respiraciones más superficiales y movimientos de pecho correspondientemente más cortos; posiblemente en el rango de alrededor de 1 a 2 centímetros. Por lo tanto, las ondas sonoras deberían tener preferiblemente una frecuencia de al menos 7 kHz (correspondiente a movimientos del pecho de 5 cm), y aún más preferiblemente de al menos 17 kHz a 34 kHz (correspondiente a movimientos del pecho de 1 a 2 cm). Another consideration is that to properly resolve breast rise and fall, sound waves must have wavelengths of the same order (or shorter) as the rise and fall. For most adults, chest movements due to breathing are between 5 and 15 centimeters ('cm'). However, it will be appreciated that those with lung conditions or generally lower lung capacity will have shallower breaths and correspondingly shorter chest movements; possibly in the range of around 1 to 2 centimeters. Therefore, the sound waves should preferably have a frequency of at least 7 kHz (corresponding to chest movements of 5 cm), and even more preferably of at least 17 kHz to 34 kHz (corresponding to chest movements of 1 to 2 cm).

Se apreciará, sin embargo, que el rango de frecuencias de sonido mencionado se encuentra dentro del espectro audible para los seres humanos (aproximadamente de 20 Hz a 20000 Hz). La monitorización del cliente utilizando ondas sonoras dentro de este espectro está fuertemente desaconsejada debido al constante zumbido que sería escuchado por el cliente 1. It will be appreciated, however, that the range of sound frequencies mentioned is within the audible spectrum for humans (approximately 20 Hz to 20,000 Hz). Monitoring the client using sound waves within this spectrum is strongly discouraged due to the constant hum that would be heard by client 1.

En cambio, se prefiere que, para la operación continua dentro de una vivienda del cliente, se realice el monitoreo del movimiento del pecho del cliente a frecuencias ultrasónicas (superiores a 20 kHz), que generalmente están por encima del rango de audición de los humanos. Para asegurar adecuadamente que el sonido esté por encima del rango de audición humana, se prefiere además que la monitorización se realice a 22 kHz o más. Adecuadamente, las frecuencias ultrasónicas están muy por encima de las tasas de Nyquist para muestrear el movimiento respiratorio, y también permiten medir movimientos del pecho tan pequeños como 1,5 cm (22 kHz). Ventajosamente, estas frecuencias ultrasónicas se pueden lograr utilizando tecnología de audio común, como altavoces de cono de papel/imán, lo que también permite que estos altavoces se utilicen para la salida de frecuencias audibles normales. Similar a lo descrito anteriormente, medir el movimiento del pecho del cliente 1 puede proporcionar información sobre la frecuencia cardíaca del cliente; nuevamente, siempre y cuando se muestree y resuelva adecuadamente. Es decir, las desviaciones en la posición del pecho del cliente debido a sus latidos cardíacos generarán un patrón que puede ser analizado para determinar la frecuencia cardíaca del cliente. Instead, it is preferred that, for continuous operation within a customer's home, monitoring of the customer's chest movement be performed at ultrasonic frequencies (above 20 kHz), which are generally above the hearing range of humans. . To adequately ensure that the sound is above the range of human hearing, it is further preferred that monitoring be performed at 22 kHz or higher. Suitably, ultrasonic frequencies are well above Nyquist rates for sampling respiratory movement, and also allow measurement of chest movements as small as 1.5 cm (22 kHz). Advantageously, these ultrasonic frequencies can be achieved using common audio technology such as paper cone/magnet speakers, which also allows these speakers to be used for the output of normal audible frequencies. Similar to what was described above, measuring the movement of client 1's chest can provide information about the client's heart rate; again, as long as it is sampled and resolved appropriately. That is, deviations in the client's chest position due to his or her heartbeat will generate a pattern that can be analyzed to determine the client's heart rate.

Las frecuencias cardíacas humanas típicamente oscilan entre 40 y 150 latidos por minuto (lpm) en adultos y alrededor de 150 a 240 lpm en bebés. La tasa de Nyquist para muestrear la frecuencia cardíaca de un adulto es aproximadamente de 300 Hz, y para los bebés es de hasta aproximadamente 480 Hz. Human heart rates typically range between 40 and 150 beats per minute (bpm) in adults and around 150 to 240 bpm in infants. The Nyquist rate for sampling the heart rate of an adult is approximately 300 Hz, and for infants it is up to approximately 480 Hz.

El rango típico de movimiento del pecho debido a los latidos del corazón está entre 4 milímetros 'mm' y 12 mm. El rango de frecuencia de sonido correspondiente para resolver dicho movimiento es de 28,5 kHz a 86 kHz. Es decir, utilizando ondas sonoras de al menos 86 kHz se debería poder detectar los movimientos del pecho debido a los latidos del corazón de tan solo 4 mm. Las frecuencias por encima de 28,5 kHz ya están muy por encima de las frecuencias audibles y, por lo tanto, son adecuadas para su uso en una vivienda del cliente. The typical range of chest motion due to heartbeat is between 4 millimeters 'mm' and 12 mm. The corresponding sound frequency range to resolve such motion is 28.5 kHz to 86 kHz. That is, using sound waves of at least 86 kHz it should be possible to detect chest movements due to heartbeats of only 4 mm. Frequencies above 28.5 kHz are already well above audible frequencies and are therefore suitable for use in a customer's home.

Por lo tanto, se apreciará que el monitoreo de un cliente utilizando ondas de sonido ultrasónico permite medir simultáneamente tanto la frecuencia respiratoria como la frecuencia cardíaca. Preferiblemente, dicho monitoreo debería llevarse a cabo utilizando ondas sonoras de al menos 28,5 kHz, y aún más preferiblemente de al menos 86 kHz. Las frecuencias más cercanas al extremo inferior del rango (es decir, alrededor de 28,5 kHz) pueden lograrse ventajosamente utilizando equipos de audio comunes que también pueden emitir sonidos audibles de frecuencia, como altavoces de cono de papel/imán. Las frecuencias en el extremo superior del rango (es decir, alrededor de 86 kHz) pueden requerir hardware dedicado, como un transductor piezoeléctrico, aunque este enfoque es correspondientemente más costoso. Therefore, it will be appreciated that monitoring a client using ultrasonic sound waves allows for simultaneous measurement of both respiratory rate and heart rate. Preferably, such monitoring should be carried out using sound waves of at least 28.5 kHz, and even more preferably at least 86 kHz. Frequencies closer to the lower end of the range (i.e. around 28.5 kHz) can be achieved advantageously using common audio equipment that can also emit audible frequency sounds, such as paper cone/magnet speakers. Frequencies at the higher end of the range (i.e. around 86 kHz) may require dedicated hardware, such as a piezoelectric transducer, although this approach is correspondingly more expensive.

La Figura 3 es un ejemplo ilustrativo idealizado de un patrón que podría surgir al muestrear adecuadamente el movimiento del pecho de un cliente utilizando ondas ultrasónicas. Más específicamente, la Figura 3 ilustra una forma de onda 20 que se podría esperar al trazar la posición (x) del pecho del cliente en función del tiempo t, basándose en mediciones del tiempo de vuelo de las ondas ultrasónicas. Se apreciará que un desplazamiento de la forma de onda en el eje x (es decir, la distancia desde 0) puede ser utilizado para aproximar una posición general del cliente 1 desde el emisor/receptor 12/18. También se apreciará que se pueden utilizar otros métodos para analizar los patrones en las mediciones de ondas reflejadas sin visualizarlos y analizarlos específicamente como una forma de onda. Figure 3 is an idealized illustrative example of a pattern that could emerge from appropriately sampling a client's chest movement using ultrasonic waves. More specifically, Figure 3 illustrates a waveform 20 that could be expected by plotting the position (x) of the client's chest as a function of time t, based on measurements of the time of flight of ultrasonic waves. It will be appreciated that an offset of the waveform in the x-axis (i.e., distance from 0) can be used to approximate a general position of the client 1 from the sender/receiver 12/18. It will also be appreciated that other methods can be used to analyze patterns in reflected wave measurements without viewing and analyzing them specifically as a waveform.

La forma de onda 20 es una superposición de una primera forma de onda 22 correspondiente al movimiento respiratorio del pecho y una segunda forma de onda 24 correspondiente al movimiento del latido del corazón. Al analizar adecuadamente la forma de onda superpuesta 20, se pueden extraer detalles relacionados con las formas de onda constituyentes primera y segunda 22 y 24, y determinar así las frecuencias respiratorias y cardíacas correspondientes. Por ejemplo, en la primera forma de onda 22 (correspondiente a la onda sinusoidal más grande en la forma de onda 20), la separación de pico a pico corresponde a una exhalación completa seguida de una inhalación completa. De manera similar, en la segunda forma de onda 24 (correspondiente a la onda sinusoidal más pequeña que sigue a la más grande en la forma de onda 20), la separación de pico a pico corresponde al tiempo entre latidos del corazón. The waveform 20 is a superposition of a first waveform 22 corresponding to the respiratory movement of the chest and a second waveform 24 corresponding to the movement of the heartbeat. By properly analyzing the superimposed waveform 20, details related to the first and second constituent waveforms 22 and 24 can be extracted, thereby determining the corresponding respiratory and heart rates. For example, in the first waveform 22 (corresponding to the largest sine wave in waveform 20), the peak-to-peak separation corresponds to a full exhalation followed by a full inhalation. Similarly, in the second waveform 24 (corresponding to the smaller sine wave following the larger one in waveform 20), the peak-to-peak separation corresponds to the time between heartbeats.

Se apreciará que, en el uso del mundo real, la forma de onda superpuesta 20, correspondiente a las deflexiones del pecho medidas a partir de las ondas ultrasónicas reflejadas 16, se mezclará con el ruido ambiental del entorno; por ejemplo, ruido de un televisor, teléfono móvil y/o cocina, por mencionar solo algunas posibles fuentes. Por lo tanto, la forma de onda 20 correspondiente al movimiento del pecho típicamente deberá ser extraída de este ruido de fondo (al menos en todos los entornos excepto los más silenciosos). Esto se logra grabando el ruido ambiental utilizando múltiples entradas de audio (por ejemplo, una matriz de micrófonos) y procesándolo digitalmente para eliminar el ruido no deseado o extraer las formas de onda primera y segunda 22, 24. La matriz de entradas de audio podría ser la misma que, o separada de, las entradas de audio utilizadas para recibir las ondas ultrasónicas reflejadas 16. Además, la matriz de entradas de audio puede formarse como parte de una unidad de dispositivo única (siempre que haya alguna separación espacial de las entradas de audio dentro del dispositivo), o podría estar ubicada en toda la vivienda como parte de dispositivos separados en comunicación entre sí. It will be appreciated that, in real world use, the superimposed waveform 20, corresponding to the chest deflections measured from the reflected ultrasonic waves 16, will be mixed with the ambient noise of the environment; for example, noise from a television, mobile phone and/or kitchen, to name just a few possible sources. Therefore, the chest movement waveform 20 will typically need to be extracted from this background noise (at least in all but the quietest environments). This is achieved by recording ambient noise using multiple audio inputs (e.g. a microphone array) and processing it digitally to remove unwanted noise or extract the first and second waveforms 22, 24. The audio input array could be the same as, or separate from, the audio inputs used to receive the reflected ultrasonic waves 16. Additionally, the audio input array may be formed as part of a single device unit (provided there is some spatial separation of the inputs inside the device), or it could be located throughout the home as part of separate devices communicating with each other.

La Figura 4 muestra un ejemplo de procesamiento digital para la cancelación de ruido. Una primera señal 26 es una señal recibida por una entrada de audio que actúa como receptor 18 para ondas de sonido ultrasónico. La primera señal 26 comprende ruido 28 y una forma de onda 30 correspondiente a los movimientos del pecho del cliente 1 ocultos dentro del ruido 28. Se forma una segunda señal (de ruido) 32 basada en el audio grabado por una o más entradas de audio adicionales que se invierte; es decir, la segunda señal representa una inversión de la señal de ruido ambiente. Las dos señales 28 y 32 se superponen, lo que resulta en la tercera señal 34, donde se puede observar que la forma de onda 30 ahora se puede resolver encima de una señal de ruido blanco de bajo nivel 36. Predecir un evento de alerta Figure 4 shows an example of digital processing for noise cancellation. A first signal 26 is a signal received by an audio input that acts as a receiver 18 for ultrasonic sound waves. The first signal 26 comprises noise 28 and a waveform 30 corresponding to the chest movements of client 1 hidden within the noise 28. A second (noise) signal 32 is formed based on the audio recorded by one or more audio inputs. additional that is invested; That is, the second signal represents an inversion of the ambient noise signal. The two signals 28 and 32 are superimposed, resulting in the third signal 34, where it can be seen that waveform 30 can now be resolved on top of a low-level white noise signal 36. Predicting an alert event

Obtener información en tiempo real sobre la respiración y la frecuencia cardíaca de un cliente no proporciona por sí misma información útil para predecir un evento de alerta; es decir, una situación relacionada con el cliente que justificaría activar una alarma en un centro de llamadas. Obtaining real-time information about a client's breathing and heart rate does not by itself provide useful information for predicting an alert event; that is, a customer-related situation that would justify activating an alarm in a call center.

El objetivo del cuidado predictivo es activar una señal de alerta antes de que el evento de alerta se convierta en realidad; por ejemplo, alertar a un centro de alarmas antes de que ocurra un ataque al corazón, en lugar de durante o después (aunque las técnicas actuales también indicarían tales eventos). De esta manera, se pueden ahorrar valiosos segundos al despachar ayuda a un cliente (si es necesario), lo que potencialmente puede salvar vidas. Para determinar si puede ocurrir un evento de alerta, los datos en tiempo real del movimiento del pecho se comparan con un movimiento normal esperado para el cliente. Dicho de otra manera, los datos actuales del movimiento del pecho derivados de las ondas ultrasónicas reflejadas correspondientes al movimiento del pecho del cliente, se comparan en tiempo real con los datos esperados del movimiento del pecho para el cliente. Las desviaciones en los datos en tiempo real en comparación con los datos esperados se utilizan luego para predecir si es probable que ocurra un evento de alerta. The goal of predictive care is to trigger a warning signal before the warning event becomes a reality; for example, alerting an alarm center before a heart attack occurs, rather than during or after (although current techniques would also indicate such events). This way, valuable seconds can be saved when dispatching help to a customer (if needed), potentially saving lives. To determine if an alert event may occur, real-time chest movement data is compared to a normal movement expected for the client. Stated another way, the current chest movement data derived from the reflected ultrasonic waves corresponding to the client's chest movement is compared in real time with the expected chest movement data for the client. Deviations in real-time data compared to expected data are then used to predict whether an alert event is likely to occur.

La Figura 5 muestra ejemplos de una desviación en un patrón actualmente medido respecto a un patrón esperado. Más específicamente, la Figura 5 muestra una comparación de las formas de onda actuales y esperadas para un cliente. Las diversas señales se miden durante 1 minuto (eje x) con una amplitud correspondiente al rango medido del movimiento del pecho. Las señales de gran amplitud corresponden a los movimientos del pecho debido a la respiración. Apenas visibles están las señales de pequeña amplitud que siguen a la onda de gran amplitud y que corresponden a los movimientos del pecho debido a la frecuencia cardíaca. Las señales se separan en el eje y con respecto a un número promedio de latidos por minuto determinado a partir de las señales de pequeña amplitud. Una forma de onda de referencia 38 representa un patrón "normal" esperado para el cliente 1. A modo de ejemplo, esta forma de onda corresponde aproximadamente a 7,5 respiraciones por minuto y una frecuencia cardíaca promedio de 83 lpm. El análisis de la desviación de otras señales de esta línea base puede ser utilizado para predecir el inicio de un evento de alerta. Figure 5 shows examples of a deviation in a currently measured pattern from an expected pattern. More specifically, Figure 5 shows a comparison of the current and expected waveforms for a client. The various signals are measured over 1 minute (x-axis) with an amplitude corresponding to the measured range of chest movement. High amplitude signals correspond to chest movements due to breathing. Barely visible are the small amplitude signals that follow the large amplitude wave and correspond to chest movements due to the heart rate. The signals are separated on the y-axis with respect to an average number of beats per minute determined from the small amplitude signals. A reference waveform 38 represents an expected "normal" pattern for Client 1. As an example, this waveform corresponds to approximately 7.5 breaths per minute and an average heart rate of 83 bpm. Analysis of the deviation of other signals from this baseline can be used to predict the onset of an alert event.

Una primera forma de onda 40 corresponde a un primer estado de ejemplo del cliente 1. Aquí se mide al cliente 1 con solo 5 respiraciones por minuto y una frecuencia cardíaca promedio de 77 lpm. Como la frecuencia respiratoria del cliente ha disminuido, esto indica que el cliente podría tener dificultad para respirar y está tomando grandes bocanadas de aire para compensar (correspondiente a mediciones de amplitud del pecho grandes). En tal caso, también puede ser apropiado complementar el análisis con grabación de audio (por ejemplo, a través de la entrada de audio ultrasónico, u otra entrada de audio que se pueda utilizar para la cancelación de ruido) para determinar si el cliente está efectivamente jadeando por aire (y posible asfixia). A first waveform 40 corresponds to a first example state of client 1. Here client 1 is measured with only 5 breaths per minute and an average heart rate of 77 bpm. As the client's respiratory rate has decreased, this indicates that the client may be having difficulty breathing and is taking large breaths of air to compensate (corresponding to large chest width measurements). In such a case, it may also be appropriate to supplement the analysis with audio recording (for example, via the ultrasonic audio input, or other audio input that can be used for noise cancellation) to determine whether the client is indeed gasping for air (and possible suffocation).

Una segunda forma de onda 42 corresponde a un segundo estado de ejemplo del cliente 1. Aquí se mide al cliente 1 con una frecuencia respiratoria de 15 respiraciones por minuto y una frecuencia cardíaca promedio de 86 latidos por minuto. Dado que la frecuencia respiratoria y la frecuencia cardíaca del cliente han aumentado moderadamente, esto podría indicar que el cliente 1 está luchando contra una infección. A second waveform 42 corresponds to a second example state of client 1. Here client 1 is measured with a respiratory rate of 15 breaths per minute and an average heart rate of 86 beats per minute. Since the client's breathing rate and heart rate have increased moderately, this could indicate that Client 1 is fighting an infection.

En tales casos, también puede ser apropiado combinar el análisis de patrones con mediciones absolutas en tiempo real de la posición del cliente con respecto al receptor ultrasónico, para verificar si el cliente se está esforzando al moverse o está en reposo. Dicho de otra manera, se puede analizar la locomoción del cliente. De esta manera se pueden prevenir los falsos positivos. Medir la posición absoluta del cliente también puede ser útil en otras situaciones, no solo para predecir infecciones. In such cases, it may also be appropriate to combine pattern analysis with real-time absolute measurements of the client's position relative to the ultrasound receiver, to verify whether the client is straining while moving or is at rest. In other words, the client's locomotion can be analyzed. In this way false positives can be prevented. Measuring the client's absolute position may also be useful in other situations, not just for predicting infections.

Una tercera forma de onda 44 corresponde a un tercer estado de ejemplo del cliente 1. Aquí se mide al cliente 1 con una frecuencia respiratoria de 30 respiraciones por minuto y una frecuencia cardíaca promedio de 92 latidos por minuto. La respiración muy superficial del cliente en comparación con la línea de base 38 (indicada por la señal de pequeña amplitud), además de la alta frecuencia respiratoria y cardíaca, puede indicar un precursor de un ataque al corazón. A third waveform 44 corresponds to a third example state of client 1. Here client 1 is measured with a respiratory rate of 30 breaths per minute and an average heart rate of 92 beats per minute. The client's very shallow breathing compared to baseline 38 (indicated by the small amplitude signal), in addition to high respiratory and heart rate, may indicate a precursor to a heart attack.

Se agradecerá que estos sean simplemente ejemplos ilustrativos de la técnica actual, y no limitantes. Se pueden determinar otras tasas promedio de respiración y frecuencia cardíaca para indicar este tipo de eventos de alerta (es decir, situaciones del cliente). Además, otras situaciones pueden determinarse a partir del análisis del patrón. Por ejemplo, una forma de onda de frecuencia cardíaca errático (tal que incluso podría no ser posible determinar con precisión una frecuencia cardíaca promedio) podría indicar que el cliente 1 está sufriendo arritmia. En otro ejemplo, la falta de una frecuencia cardíaca mensurable puede indicar que el corazón del cliente se ha detenido. It will be appreciated that these are simply illustrative examples of the current art, and not limiting. Other average respiration rates and heart rates may be determined to indicate these types of alert events (i.e., client situations). Additionally, other situations can be determined from pattern analysis. For example, an erratic heart rate waveform (such that it may not even be possible to accurately determine an average heart rate) could indicate that Client 1 is suffering from an arrhythmia. In another example, the lack of a measurable heart rate may indicate that the client's heart has stopped.

Para determinar lo que es normal para un cliente 1, por ejemplo, cuál es la forma de onda base 38 para un cliente en particular, es útil algún tipo de calibración. Preferentemente, el patrón de referencia se actualiza regularmente; es decir, se realiza un reajuste continuo de la línea base. Esto se debe a que lo que se considera "normal" para un cliente 1 cambiará con el tiempo debido a la edad, enfermedad, estado físico, etc. To determine what is normal for a client 1, for example what the base 38 waveform is for a particular client, some type of calibration is useful. Preferably, the reference standard is updated regularly; That is, a continuous readjustment of the baseline is carried out. This is because what is considered "normal" for a client 1 will change over time due to age, illness, physical condition, etc.

En un ejemplo, los datos de una ventana de medición en algún momento pasado (una ventana de calibración posterior) pueden ser utilizados para determinar el patrón de referencia. Una ventana de medición de ejemplo es un par de días centrados una semana en el pasado; aunque se apreciará que también se pueden elegir otros valores. Una ventana de calibración posterior proporciona un perfil para el cliente 1, suponiendo que dicha ventana corresponde a lo normal para el cliente. De esta manera, la nueva referencia se realiza automáticamente, sin ninguna participación específica del cliente. De acuerdo con esto, los datos correspondientes a eventos de alerta pueden ser marcados de manera que dichos datos puedan ser fácilmente reconocidos e ignorados si posteriormente caen dentro de la ventana de calibración posterior. In one example, data from a measurement window at some time in the past (a subsequent calibration window) can be used to determine the reference standard. An example measurement window is a couple of days centered one week in the past; although it will be appreciated that other values can also be chosen. A subsequent calibration window provides a profile for client 1, assuming that this window is normal for the client. In this way, the new referral is made automatically, without any specific involvement of the client. Accordingly, data corresponding to alert events can be marked so that such data can be easily recognized and ignored if it subsequently falls within the subsequent calibration window.

En otro ejemplo, la calibración se realiza midiendo el movimiento del pecho del cliente durante un tiempo específico y/o mientras realiza una tarea específica. Tal enfoque no es generalmente preferido, sin embargo, ya que requerir que un cliente "haga" algo para que la calibración tenga efecto es poco probable que se realice regularmente, incluso si se hace correctamente. In another example, calibration is performed by measuring the movement of the client's chest for a specific time and/or while performing a specific task. Such an approach is not generally preferred, however, since requiring a customer to "do" something for the calibration to take effect is unlikely to be done regularly, even if done correctly.

Preferentemente, se realiza el análisis del patrón de movimiento del pecho en tiempo real en comparación con un patrón esperado utilizando un algoritmo adecuado de Aprendizaje Automático 'ML' implementado en un ordenador adecuada (o red de dispositivos informáticos). En comparación con los algoritmos de software normales, el aprendizaje automático (ML) proporciona ventajas significativas para clasificar rápidamente ciertas formas de onda como relacionadas con una determinada condición. Más específicamente, se puede utilizar un algoritmo de aprendizaje automático de tipo clasificación para clasificar una forma de onda particular (que es una desviación de la forma de onda de referencia) como producida por una condición particular que afecta al cliente (es decir, que daría lugar a un evento de alerta). Preferably, analysis of the chest movement pattern is performed in real time in comparison with an expected pattern using a suitable Machine Learning 'ML' algorithm implemented on a suitable computer (or network of computing devices). Compared to normal software algorithms, machine learning (ML) provides significant advantages to quickly classify certain waveforms as related to a certain condition. More specifically, a classification-type machine learning algorithm can be used to classify a particular waveform (which is a deviation from the reference waveform) as being produced by a particular condition affecting the client (i.e., which would give lead to an alert event).

Siguiendo la misma línea, un algoritmo de aprendizaje automático puede ser capaz de identificar más fácilmente ciertos patrones como relacionados con una actividad específica que no corresponde a un evento de alerta. Es decir, además de clasificar las formas de onda para predecir eventos de alerta, el algoritmo de ML puede clasificar formas de onda que no corresponden a un evento de alerta. Considera que la respiración y la frecuencia cardíaca del cliente es probable que aumenten en grados medibles al realizar ciertas tareas 'normales' como hacer ejercicio, levantarse y sentarse, y moverse por la vivienda. Además, los eventos que se clasifican como eventos no alerta pueden ser marcados y excluidos de la calibración si caen dentro de la ventana de calibración, por lo que el movimiento 'normal' del pecho para un cliente puede establecerse mejor (es decir, excluyendo datos anómalos correspondientes a la actividad). Along the same lines, a machine learning algorithm may be able to more easily identify certain patterns as related to a specific activity that does not correspond to an alert event. That is, in addition to classifying waveforms to predict alert events, the ML algorithm can classify waveforms that do not correspond to an alert event. Consider that the client's breathing and heart rate are likely to increase by measurable degrees when performing certain 'normal' tasks such as exercising, getting up and sitting down, and moving around the home. Additionally, events that are classified as non-alert events can be flagged and excluded from calibration if they fall within the calibration window, so 'normal' chest movement for a client can be better established (i.e. excluding data). abnormalities corresponding to the activity).

Se apreciará, por supuesto, que también se podrían utilizar algoritmos de software normales (no de aprendizaje automático), implementados en una arquitectura informática adecuada. It will be appreciated, of course, that normal (non-machine learning) software algorithms could also be used, implemented on a suitable computer architecture.

En respuesta a la determinación de que hay una desviación del patrón de movimiento del pecho en tiempo real, y la correlación de ese patrón desviado con un evento de alerta (es decir, la predicción de una condición deteriorada del cliente 1), se emite una señal de alerta. La señal de alerta puede ser emitida al cliente 1, a un centro de alarmas (para ser recibida por un operador allí), y/o a ambos. In response to the determination that there is a deviation from the real-time chest movement pattern, and the correlation of that deviant pattern with an alert event (i.e., the prediction of a deteriorated condition of client 1), a warning is issued. warning sign. The alert signal may be broadcast to client 1, to an alarm center (to be received by an operator there), and/or to both.

En un ejemplo, una señal de alerta emitida al cliente puede tomar la forma de una comunicación de voz, por ejemplo, utilizando un dispositivo de salida de audio adecuado proporcionado dentro de la vivienda del cliente (que incluso puede ser el emisor ultrasónico que opera en rangos de frecuencia audibles). Esto podría ser información específica sobre el tipo de evento que se está detectando, o una instrucción más general para contactar el centro de alarmas/llamadas. En otro ejemplo, la alerta al cliente puede ser una señal transmitida a un dispositivo portátil de cuidado social (como un disparador de alarma) que hace que se encienda una luz, o parpadee periódicamente, etc., para informar al cliente que se ha detectado una respiración o frecuencia cardíaca anormal; el cliente puede ser entrenado para reconocer que la luz significa que se ha detectado un estado anormal y contactar al centro de alarmas/llamadas en consecuencia. In one example, an alert signal issued to the client may take the form of a voice communication, for example, using a suitable audio output device provided within the client's home (which may even be the ultrasonic emitter operating in audible frequency ranges). This could be specific information about the type of event being detected, or a more general instruction to contact the alarm/call center. In another example, the alert to the client may be a signal transmitted to a portable social care device (such as an alarm trigger) that causes a light to come on, periodically flash, etc., to inform the client that it has been detected. abnormal breathing or heart rate; The customer can be trained to recognize that the light means that an abnormal state has been detected and contact the alarm/call center accordingly.

En un ejemplo, una señal de alerta emitida al centro de alarmas puede ser una notificación de alarma que incluye información sobre el cliente y el evento de alerta que se está prediciendo, mediante la cual se informa a un operador que se ha detectado una condición potencialmente deteriorante del cliente 1. Además de la notificación de alarma, la señal de alerta puede incluir datos relacionados con el evento de alerta predicho; por ejemplo, la señal de alerta puede incluir datos sobre la forma de onda medida que dio lugar a la predicción, una grabación de sonido capturada por entradas de audio en la vivienda del cliente y/o datos de video capturados por un dispositivo de cámara dentro de la vivienda del cliente. De esta manera, se puede proporcionar al operador del centro de alarmas información adicional sobre la cual basar un curso de acción apropiado. In an example, an alert signal issued to the alarm center may be an alarm notification that includes information about the client and the alert event being predicted, whereby an operator is informed that a potentially dangerous condition has been detected. customer deterioration 1. In addition to the alarm notification, the alert signal may include data related to the predicted alert event; For example, the alert signal may include data about the measured waveform that gave rise to the prediction, a sound recording captured by audio inputs in the customer's home, and/or video data captured by a camera device inside the customer's home. of the client's home. In this way, the alarm center operator can be provided with additional information on which to base an appropriate course of action.

Por ejemplo, en respuesta a recibir la señal de alerta, un operador en el centro de alarmas puede contactar al cliente para determinar si el cliente está, por ejemplo, con dolor, angustiado, sintiéndose mal o de alguna otra manera afectado. El operador también puede enviar ayuda al cliente, como cuidadores en el lugar, socorristas, paramédicos, etc., ya sea antes o después de contactar al cliente (o incluso sin contactar al cliente en absoluto). Enviar ayuda de inmediato puede ser apropiado en situaciones donde se está predecir un evento de alerta grave, por lo que es vital que la ayuda llegue al cliente sin demora. For example, in response to receiving the alert signal, an operator at the alarm center may contact the customer to determine whether the customer is, for example, in pain, distressed, feeling unwell, or otherwise impaired. The operator can also send help to the customer, such as on-site caregivers, lifeguards, paramedics, etc., either before or after contacting the customer (or even without contacting the customer at all). Sending help immediately may be appropriate in situations where a severe alert event is being predicted, so it is vital that help reaches the customer without delay.

Se apreciará que la notificación de la señal de alerta puede ser gestionada utilizando software adecuado y módulos de computación y comunicación. It will be appreciated that the notification of the alert signal can be managed using suitable software and computing and communication modules.

La Figura 6 resume un método de funcionamiento de un sistema de atención médica a distancia coherente con las técnicas divulgadas anteriormente. En el paso 601, se emiten ondas ultrasónicas desde una unidad de salida adecuada dentro de la vivienda del cliente. En el paso 602, las ondas ultrasónicas que han sido reflejadas por un cliente y recibidas por una unidad de entrada adecuada, se analizan en tiempo real para identificar un patrón correspondiente a los movimientos del pecho del cliente. En el paso 603, se determina una desviación del patrón identificado en tiempo real con respecto a un patrón esperado. En el paso 604, se predice un evento de alerta basado en el patrón desviado. En el paso 605, se emite una señal de alerta adecuada. Figure 6 summarizes a method of operating a remote healthcare system consistent with the techniques disclosed above. In step 601, ultrasonic waves are emitted from a suitable output unit within the customer's home. In step 602, ultrasonic waves that have been reflected by a client and received by a suitable input unit are analyzed in real time to identify a pattern corresponding to the movements of the client's chest. In step 603, a deviation of the identified real-time pattern from an expected pattern is determined. In step 604, an alert event is predicted based on the deviant pattern. At step 605, an appropriate alert signal is issued.

Sistema de atención médica a distancia de ejemplo Example Remote Healthcare System

La Figura 7 muestra un ejemplo de instalación (o sistema) de atención médica a distancia 100, dispuesto dentro de la vivienda 1 de un cliente. La Figura 8 ilustra una unidad central de ejemplo 110 compatible con el sistema 100. La Figura 9 ilustra una unidad de entrada/salida de audio 'IO' 120 compatible con el sistema 100. Figure 7 shows an example of a remote healthcare facility (or system) 100, arranged within a client's home 1. Figure 8 illustrates an example central unit 110 compatible with system 100. Figure 9 illustrates an 'IO' audio input/output unit 120 compatible with system 100.

El sistema 100 comprende un módulo de comunicaciones 112 dispuesto para comunicarse con un centro de alarmas remoto (no mostrado). El módulo de comunicaciones 112 está configurado para establecer comunicación con el centro de alarmas utilizando una red de comunicación adecuada; por ejemplo, y sin limitación, una red telefónica conmutada pública 'PSTN', Voz sobre Protocolo de Internet 'VoIP' y/o una red de telecomunicaciones celular. The system 100 comprises a communications module 112 arranged to communicate with a remote alarm center (not shown). The communications module 112 is configured to establish communication with the alarm center using a suitable communication network; for example, and without limitation, a public switched telephone network 'PSTN', Voice over Internet Protocol 'VoIP' and/or a cellular telecommunications network.

Aquí el módulo de comunicaciones 112 está configurado como parte de la unidad central 110. La unidad central 110 puede estar configurada para recibir una señal de alarma de un dispositivo de activación de alarma social que se puede llevar puesto por un cliente 2. Como será familiar para aquellos en la técnica, el dispositivo de activación de alarma social puede transmitir una señal de radiofrecuencia a la unidad central 110 en respuesta a un evento como la caída de un cliente, y a su vez, la unidad central 110 puede activar una alarma en el centro de alarmas. Here the communications module 112 is configured as part of the central unit 110. The central unit 110 may be configured to receive an alarm signal from a social alarm activation device that can be worn by a client 2. As will be familiar For those in the art, the social alarm activation device can transmit a radio frequency signal to the central unit 110 in response to an event such as a customer falling, and in turn, the central unit 110 can activate an alarm in the alarm center.

El sistema 100 también comprende una o más entradas de audio 122 (es decir, receptores ultrasónicos 18) y una o más salidas de audio 124 (es decir, emisores ultrasónicos 12); por ejemplo, uno o más altavoces (salidas) y uno o más micrófonos (entradas). Aquí las entradas de audio 122 y salidas 124 están configuradas como parte de uno o más dispositivos de entrada/salida de audio 120 (se muestran dos de estos dispositivos en la Figura 7). Los dispositivos de entrada/salida de audio 120 se distribuyen preferentemente por toda la vivienda 1, es decir, están alejados de la unidad central 110, para proporcionar cobertura de audio en toda la vivienda, especialmente cuando esta tiene habitaciones separadas y distintas (como suele ser el caso). De manera adecuada, los dispositivos de entrada/salida de audio 120 están dispuestos para comunicarse electrónicamente con la unidad central 110 (ya sea por cable o de forma inalámbrica) para facilitar la transferencia de datos entre los dispositivos. The system 100 also comprises one or more audio inputs 122 (i.e., ultrasonic receivers 18) and one or more audio outputs 124 (i.e., ultrasonic emitters 12); for example, one or more speakers (outputs) and one or more microphones (inputs). Here the audio inputs 122 and outputs 124 are configured as part of one or more audio input/output devices 120 (two of these devices are shown in Figure 7). The audio input/output devices 120 are preferably distributed throughout the home 1, that is, they are remote from the central unit 110, to provide audio coverage throughout the home, especially when it has separate and distinct rooms (as is usually be the case). Suitably, the audio input/output devices 120 are arranged to communicate electronically with the central unit 110 (either wired or wirelessly) to facilitate data transfer between the devices.

En otro ejemplo, se pueden proporcionar entrada(s) de audio 122 y salida(s) 124 como parte de la unidad central 110, ya sea además de o en lugar de los dispositivos de entrada/salida de audio 120. En otro ejemplo, las entradas y salidas de audio pueden implementarse como dispositivos separados; este tipo de disposición puede ser beneficioso si se desea mover equipos de altavoces voluminosos a estanterías en los bordes de la vivienda 1, pero es deseable tener micrófonos más centrados dentro de la vivienda 1 (por ejemplo, en una mesa de café). In another example, audio input(s) 122 and output(s) 124 may be provided as part of the central unit 110, either in addition to or instead of the audio input/output devices 120. In another example, audio inputs and outputs can be implemented as separate devices; This type of arrangement may be beneficial if you wish to move bulky speaker equipment to shelves at the edges of housing 1, but it is desirable to have microphones more centered within housing 1 (for example, on a coffee table).

Las salidas de audio 124 están configuradas para emitir ondas de sonido ultrasónico mientras que las entradas de audio 122 están configuradas para recibir ondas de sonido ultrasónico. Más específicamente, las entradas de audio 122 están dispuestas para recibir el sonido ultrasónico 16 reflejado desde el cliente 2; es decir, recibir y medir el sonido ultrasónico en las frecuencias emitidas por la(s) salida(s) 124. En este ejemplo, las salidas de audio pueden emitir sonido en un rango de frecuencia entre 22 kHz y 28,5 kHz. Es decir, un rango de frecuencia que esté adecuadamente por encima de las frecuencias audibles pero que sea posible de producir utilizando altavoces comunes de cono de papel/imán, y que pueda ser adecuado para detectar tanto la frecuencia respiratoria como la frecuencia cardíaca del cliente 1. The audio outputs 124 are configured to emit ultrasonic sound waves while the audio inputs 122 are configured to receive ultrasonic sound waves. More specifically, the audio inputs 122 are arranged to receive the ultrasonic sound 16 reflected from the client 2; that is, receiving and measuring ultrasonic sound at the frequencies emitted by the output(s) 124. In this example, the audio outputs can emit sound in a frequency range between 22 kHz and 28.5 kHz. That is, a frequency range that is appropriately above audible frequencies but that is possible to produce using common paper cone/magnet loudspeakers, and that may be suitable for detecting both the client's respiratory rate and heart rate 1 .

El sistema 100 comprende una unidad de cálculo 114 dispuesta para identificar un patrón en las ondas de sonido ultrasónico reflejadas que corresponden a los movimientos del pecho del cliente del cliente 2. Preferiblemente, el patrón se identifica en tiempo sustancialmente real (es decir, con el menor retraso posible entre la recepción de las ondas ultrasónicas reflejadas y el análisis de los datos correspondientes para identificar un patrón). The system 100 comprises a calculation unit 114 arranged to identify a pattern in the reflected ultrasonic sound waves that correspond to the chest movements of the client of client 2. Preferably, the pattern is identified in substantially real time (i.e., with the shortest possible delay between receiving the reflected ultrasonic waves and analyzing the corresponding data to identify a pattern).

La unidad de cálculo 114 está configurada para determinar si el patrón identificado en tiempo real se desvía de un patrón de movimiento esperado del pecho del cliente. Si es así, la unidad de cálculo 114 está dispuesta a predecir un evento de alerta basado en la desviación detectada y controlar el módulo de comunicaciones 112 para emitir una señal de alerta. The calculation unit 114 is configured to determine whether the pattern identified in real time deviates from an expected movement pattern of the client's chest. If so, the calculation unit 114 is arranged to predict an alert event based on the detected deviation and control the communications module 112 to issue an alert signal.

En otras palabras, la unidad de cálculo 114 está dispuesta para realizar las técnicas de monitoreo de clientes sin contacto descritas anteriormente. In other words, the computing unit 114 is arranged to perform the contactless customer monitoring techniques described above.

En un ejemplo preferido, la unidad de cálculo 114 está configurada como parte de la unidad central 110. De esta manera, la conexión al módulo de comunicaciones 112 se logra de manera más fácil, e incluso podría configurarse para ser controlada por el mismo procesador. Beneficiosamente, un solo dispositivo puede tanto analizar los datos ultrasónicos como emitir una señal de alerta al centro de alarmas remoto, lo cual reduce los posibles puntos de fallo en el sistema (proporcionando así robustez) y beneficiosamente asegura que los datos del cliente no tengan que ser transferidos fuera del dispositivo (excepto cuando se incluyen opcionalmente como parte de una señal de alarma). Los dispositivos de entrada/salida de audio 120 pueden enviar datos correspondientes a las ondas de sonido ultrasónico recibidas a través de un módulo de comunicaciones incorporado 126 a la unidad central 110 a través de su módulo de comunicaciones 112. In a preferred example, the computing unit 114 is configured as part of the central unit 110. In this way, connection to the communications module 112 is achieved more easily, and could even be configured to be controlled by the same processor. Beneficially, a single device can both analyze the ultrasonic data and issue an alert signal to the remote alarm center, which reduces potential points of failure in the system (thus providing robustness) and beneficially ensures that customer data does not have to be be transferred outside the device (except when optionally included as part of an alarm signal). The audio input/output devices 120 may send data corresponding to the received ultrasonic sound waves through a built-in communications module 126 to the central unit 110 through its communications module 112.

En otro ejemplo, cada uno de los dispositivos de entrada/salida de audio 120 puede estar provisto de una unidad de cálculo 128 configurada de manera adecuada (es decir, un procesador) para analizar ondas ultrasónicas específicamente recibidas por una entrada de audio 122 asociada con ese dispositivo de entrada/salida de audio 120 en particular (y también para controlar la salida ultrasónica a través de la salida 124). Los dispositivos de entrada/salida de audio pueden comunicar los datos procesados a la unidad central 110, o enviar una notificación a la unidad central 110 indicando que debe emitir una alerta. In another example, each of the audio input/output devices 120 may be provided with a suitably configured computing unit 128 (i.e., a processor) to analyze ultrasonic waves specifically received by an audio input 122 associated with that particular audio input/output device 120 (and also to control the ultrasonic output through output 124). The audio input/output devices may communicate the processed data to the central unit 110, or send a notification to the central unit 110 indicating that it should issue an alert.

En otro ejemplo, la unidad de cálculo 114 puede ser proporcionada como parte de un servidor remoto que está configurado para recibir y procesar las mediciones de ondas ultrasónicas de las entradas de audio del sistema 122. El servidor puede recibir datos directamente de las entradas de audio si los dispositivos de entrada/salida 120 han sido provistos de una conexión de red adecuada (por ejemplo, internet), o puede recibir datos de la unidad central 110 (por ejemplo, a través del módulo de comunicaciones 112) si los datos de entrada de audio se transfieren primero a la unidad central 110 desde los dispositivos de entrada/salida 120. In another example, the computing unit 114 may be provided as part of a remote server that is configured to receive and process ultrasonic wave measurements from the audio inputs of the system 122. The server may receive data directly from the audio inputs. if the input/output devices 120 have been provided with a suitable network connection (e.g., internet), or can receive data from the central unit 110 (e.g., via communications module 112) if the input data Audio signals are first transferred to the central unit 110 from the input/output devices 120.

La señal de alerta puede adoptar diversas formas. En un ejemplo, la señal de alerta puede ser una alerta de audio emitida a través de las mismas salidas de audio 124 que actúan como emisores ultrasónicos. Por ejemplo, la señal de alerta puede ser una advertencia de voz grabada que se emite a través de los dispositivos de entrada/salida 120 y tiene como objetivo alertar al cliente 2 sobre una posible situación médica. En otro ejemplo, la señal de alerta puede ser una notificación de alarma emitida a un operador del centro de alarmas remoto a través del módulo de comunicaciones 112. The warning signal can take various forms. In one example, the alert signal may be an audio alert emitted through the same audio outputs 124 that act as ultrasonic emitters. For example, the alert signal may be a recorded voice warning that is broadcast through the input/output devices 120 and is intended to alert the client 2 about a possible medical situation. In another example, the alert signal may be an alarm notification issued to a remote alarm center operator via communications module 112.

En resumen, se han descrito ejemplos de realizaciones mejoradas de un sistema de atención médica a distancia que monitorea sin contacto el bienestar de un cliente. En particular, las realizaciones ejemplares monitorean la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria para identificar eventos que justifiquen una alerta a un centro de alarmas remoto, a veces denominados eventos de emergencia, como un ataque al corazón, en una etapa temprana del evento, es decir, antes de que las técnicas existentes para monitorear a un cliente registren un problema y emitan una alarma. Adecuadamente, se pueden ahorrar valiosos segundos e incluso minutos al activar una alarma y enviar ayuda a un cliente. In summary, examples of improved embodiments of a remote healthcare system that contactlessly monitors the well-being of a client have been described. In particular, exemplary embodiments monitor heart rate and respiratory rate to identify events that warrant an alert to a remote alarm center, sometimes referred to as emergency events, such as a heart attack, at an early stage of the event, i.e. , before existing techniques for monitoring a customer register a problem and raise an alarm. Suitably, valuable seconds and even minutes can be saved by activating an alarm and sending help to a customer.

El sistema y sus componentes pueden ser fabricados industrialmente. Una aplicación industrial de los ejemplos descritos será evidente a partir de la discusión en la presente memoria. The system and its components can be manufactured industrially. An industrial application of the examples described will be evident from the discussion herein.

Como se apreciará por parte de un experto en la técnica, las técnicas actuales pueden ser incorporadas como un sistema, método o producto de programa informático. De acuerdo con esto, los aspectos de las técnicas descritas en la presente memoria pueden adoptar la forma de una realización completamente de hardware, una realización completamente de software o una realización que combina aspectos de software y hardware. As will be appreciated by one skilled in the art, current techniques may be incorporated as a system, method or computer program product. Accordingly, aspects of the techniques described herein may take the form of an all-hardware embodiment, an all-software embodiment, or an embodiment that combines software and hardware aspects.

Además, las técnicas actuales pueden adoptar la forma de un producto de programa informático incorporado en un medio legible por ordenador que tiene código de programa legible por ordenador incorporado en él. El medio legible por ordenador puede ser un medio de señal legible por ordenador o un medio de almacenamiento legible por ordenador. Un medio legible por ordenador puede ser, por ejemplo, pero no se limita a, un sistema, aparato o dispositivo electrónico, magnético, óptico, electromagnético, infrarrojo o semiconductor, o cualquier combinación adecuada de los anteriores. Furthermore, current techniques may take the form of a computer program product incorporated into a computer-readable medium having computer-readable program code incorporated therein. The computer-readable medium may be a computer-readable signal medium or a computer-readable storage medium. A computer-readable medium may be, for example, but is not limited to, an electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared or semiconductor system, apparatus or device, or any suitable combination of the above.

El código de programa informático para llevar a cabo las operaciones de las técnicas actuales puede estar escrito en cualquier combinación de uno o más lenguajes de programación, incluyendo lenguajes de programación orientados a objetos y lenguajes de programación procedurales convencionales. Los componentes de código pueden ser incorporados como procedimientos, métodos u otros similares, y pueden incluir subcomponentes que pueden adoptar la forma de instrucciones o secuencias de instrucciones en cualquier nivel de abstracción, desde las instrucciones de máquina directas de un conjunto de instrucciones nativo hasta construcciones de lenguaje compilado o interpretado de alto nivel. The computer program code for carrying out the operations of current techniques may be written in any combination of one or more programming languages, including object-oriented programming languages and conventional procedural programming languages. Code components may be embodied as procedures, methods, or the like, and may include subcomponents that may take the form of instructions or sequences of instructions at any level of abstraction, from the direct machine instructions of a native instruction set to constructs. high-level compiled or interpreted language.

Las realizaciones de las técnicas actuales también proporcionan un soporte de datos no transitorio que lleva un código que, cuando se implementa en un procesador, hace que el procesador lleve a cabo cualquiera de los métodos descritos en la presente memoria. Embodiments of the current techniques also provide a non-transitory data carrier that carries code that, when implemented in a processor, causes the processor to perform any of the methods described herein.

Las técnicas además proporcionan código de control del procesador para implementar los métodos descritos anteriormente, por ejemplo, en un sistema informático de propósito general o en un procesador de señal digital (DSP). Las técnicas también proporcionan un portador que lleva un código de control de procesador para, al ejecutarse, implementar cualquiera de los métodos anteriores, en particular en un portador de datos no transitorio. El código puede ser proporcionado en un soporte como un disco, un microprocesador, un CD o DVD-ROM, una memoria programada como una memoria no volátil (por ejemplo, Flash) o una memoria de solo lectura (microprograma), o en un soporte de datos como un soporte de señal óptica o eléctrica. El código (y/o los datos) para implementar las realizaciones de las técnicas descritas en la presente memoria puede incluir código fuente, objeto o ejecutable en un lenguaje de programación convencional (interpretado o compilado) como Python, C o código ensamblador, código para configurar o controlar un ASIC (Circuito Integrado de Aplicación Específica) o FPGA (Matriz de Puertas Programable en Campo), o código para un lenguaje de descripción de hardware como Verilog (RTM) o VHDL (Lenguaje de Descripción de Hardware de Circuitos Integrados de Alta Velocidad). Como apreciará el experto, dicho código y/o datos pueden distribuirse entre una pluralidad de componentes acoplados en comunicación entre sí. Las técnicas pueden comprender un controlador que incluye un microprocesador, memoria de trabajo y memoria de programa acoplados a uno o más de los componentes del sistema. The techniques further provide processor control code to implement the methods described above, for example, in a general purpose computer system or in a digital signal processor (DSP). The techniques also provide a carrier carrying processor control code to, when executed, implement any of the above methods, in particular on a non-transitory data carrier. The code may be provided on a medium such as a disk, a microprocessor, a CD or DVD-ROM, programmed memory such as non-volatile memory (for example, Flash) or read-only memory (microprogram), or on a medium data as an optical or electrical signal carrier. The code (and/or data) to implement the embodiments of the techniques described herein may include source, object or executable code in a conventional (interpreted or compiled) programming language such as Python, C or assembly code, code for configure or control an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array), or code for a hardware description language such as Verilog (RTM) or VHDL (High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language Speed). As the expert will appreciate, said code and/or data can be distributed among a plurality of components coupled in communication with each other. The techniques may comprise a controller that includes a microprocessor, working memory, and program memory coupled to one or more of the system components.

También quedará claro para un experto en la técnica que todo o parte de un método lógico de acuerdo con las realizaciones de las técnicas actuales puede ser adecuadamente incorporado en un aparato lógico que comprenda elementos lógicos para llevar a cabo los pasos de los métodos descritos anteriormente, y que dichos elementos lógicos pueden incluir componentes como compuertas lógicas en, por ejemplo, una matriz lógica programable o un circuito integrado de aplicación específica. Tal disposición lógica puede ser además incorporada en elementos habilitadores para establecer temporal o permanentemente estructuras lógicas en tal conjunto o circuito utilizando, por ejemplo, un lenguaje de descripción de hardware virtual, que puede ser almacenado y transmitido utilizando medios portadores fijos o transmisibles. It will also be clear to a person skilled in the art that all or part of a logical method according to current art embodiments can be suitably incorporated into a logical apparatus comprising logical elements to carry out the steps of the methods described above, and that said logic elements may include components such as logic gates in, for example, a programmable logic array or an application-specific integrated circuit. Such a logical arrangement may further be incorporated into enabling elements to temporarily or permanently establish logical structures in such an assembly or circuit using, for example, a virtual hardware description language, which may be stored and transmitted using fixed or transmissible carrier media.

En una realización, las técnicas actuales pueden ser materializadas en forma de un soporte de datos que contiene datos funcionales, dichos datos funcionales comprenden estructuras de datos informáticos funcionales que, cuando se cargan en un sistema informático o una red y se operan en ellos, permiten que dicho sistema informático realice todos los pasos de los métodos descritos en la presente memoria. In one embodiment, the current techniques can be embodied in the form of a data carrier containing functional data, said functional data comprising functional computer data structures that, when loaded into a computer system or a network and operated on, allow that said computer system performs all the steps of the methods described herein.

Los métodos descritos en la presente memoria pueden ser realizados total o parcialmente en un aparato, es decir, un dispositivo electrónico, utilizando un modelo de aprendizaje automático o inteligencia artificial. Una función asociada con IA puede ser realizada a través de la memoria no volátil, la memoria volátil y el procesador. El modelo de IA puede ser procesado por un procesador dedicado a la inteligencia artificial diseñado en una estructura de hardware especificada para el procesamiento de modelos de inteligencia artificial. El procesador puede incluir uno o varios procesadores. En este momento, uno o varios procesadores pueden ser un procesador de propósito general, como una unidad central de procesamiento (CPU), un procesador de aplicaciones (AP), o similar, una unidad de procesamiento exclusivamente gráfica, como una unidad de procesamiento gráfico (GPU), una unidad de procesamiento visual (VPU), y/o un procesador dedicado a la inteligencia artificial, como una unidad de procesamiento neuronal (NPU). El uno o una pluralidad de procesadores controlan el procesamiento de los datos de entrada de acuerdo con una regla de funcionamiento predefinida o un modelo de inteligencia artificial (IA) almacenado en la memoria no volátil y la memoria volátil. The methods described herein can be carried out in whole or in part on an apparatus, that is, an electronic device, using a machine learning or artificial intelligence model. A function associated with AI can be performed through non-volatile memory, volatile memory and the processor. The AI model can be processed by a dedicated AI processor designed on a hardware structure specified for processing AI models. The processor may include one or more processors. At this time, one or more processors may be a general-purpose processor, such as a central processing unit (CPU), an application processor (AP), or similarly, a graphics-only processing unit, such as a graphics processing unit (GPU), a visual processing unit (VPU), and/or a processor dedicated to artificial intelligence, such as a neural processing unit (NPU). The one or a plurality of processors control the processing of input data according to a predefined operating rule or an artificial intelligence (AI) model stored in the non-volatile memory and the volatile memory.

La regla de funcionamiento predefinida o el modelo de inteligencia artificial se proporciona a través de entrenamiento o aprendizaje. Aquí, ser proporcionado a través de medios de aprendizaje significa que, al aplicar un algoritmo de aprendizaje a una pluralidad de datos de aprendizaje, se crea una regla de funcionamiento predefinida o un modelo de IA de una característica deseada. El aprendizaje puede llevarse a cabo en el propio dispositivo en donde IA, de acuerdo con una realización, se lleva a cabo, y/o puede implementarse a través de un servidor/sistema separado. El algoritmo de aprendizaje es un método para entrenar un dispositivo objetivo predeterminado (por ejemplo, un robot) utilizando una pluralidad de datos de aprendizaje para hacer que el dispositivo objetivo realice una determinación o predicción. Ejemplos de algoritmos de aprendizaje incluyen, pero no se limitan a, aprendizaje supervisado, aprendizaje no supervisado, aprendizaje semi-supervisado o aprendizaje por refuerzo. The predefined operating rule or artificial intelligence model is provided through training or learning. Here, being provided through learning means means that by applying a learning algorithm to a plurality of learning data, a predefined operating rule or AI model of a desired characteristic is created. Learning may be carried out on the device itself where AI, according to one embodiment, is carried out, and/or may be implemented through a separate server/system. The learning algorithm is a method of training a predetermined target device (for example, a robot) using a plurality of learning data to cause the target device to make a determination or prediction. Examples of learning algorithms include, but are not limited to, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning.

El modelo de inteligencia artificial puede incluir una pluralidad de capas de redes neuronales. Cada una de las múltiples capas de la red neuronal incluye una pluralidad de valores de peso y realiza cálculos de la red neuronal mediante el cálculo entre el resultado de los cálculos de una capa anterior y la pluralidad de valores de peso. Ejemplos de redes neuronales incluyen, pero no se limitan a, la red neuronal convolucional (CNN), la red neuronal profunda (DNN), la red neuronal recurrente (RNN), la máquina de Boltzmann restringida (RBM), la red de creencia profunda (DBN), la red neuronal profunda bidireccional recurrente (BRDNN), las redes generativas adversarias (GAN) y las redes Q profundas. The artificial intelligence model may include a plurality of neural network layers. Each of the multiple layers of the neural network includes a plurality of weight values and performs neural network calculations by calculating between the calculation result of a previous layer and the plurality of weight values. Examples of neural networks include, but are not limited to, convolutional neural network (CNN), deep neural network (DNN), recurrent neural network (RNN), restricted Boltzmann machine (RBM), deep belief network (DBN), Bidirectional Recurrent Deep Neural Network (BRDNN), Generative Adversarial Networks (GAN), and Deep Q-Nets.

Aunque se han mostrado y descrito las realizaciones preferentes de la presente invención, se apreciará por parte de aquellos expertos en la técnica que se pueden realizar cambios sin apartarse del ámbito de la invención tal como se define en las reivindicaciones. Although preferred embodiments of the present invention have been shown and described, it will be appreciated by those skilled in the art that changes can be made without departing from the scope of the invention as defined in the claims.

Claims (14)

REIVINDICACIONES 1. Un método de funcionamiento de un sistema de atención médica a distancia (100), que comprende:1. A method of operating a remote medical care system (100), comprising: analizar las ondas de sonido ultrasónico (16) reflejadas desde un cliente (1) para identificar, en tiempo real, un patrón en las ondas de sonido ultrasónico (16) reflejadas que corresponde a los movimientos del pecho del cliente (1), yanalyze ultrasonic sound waves (16) reflected from a client (1) to identify, in real time, a pattern in the reflected ultrasonic sound waves (16) that corresponds to the chest movements of the client (1), and en respuesta a la determinación de una desviación en el patrón identificado en tiempo real (40, 42, 44) con respecto a un patrón esperado (38), predecir un evento de alerta basado en la desviación y emitir una señal de alerta,in response to determining a deviation in the identified pattern in real time (40, 42, 44) with respect to an expected pattern (38), predict an alert event based on the deviation and issue an alert signal, en donde la predicción del evento de alerta se basa además en el ruido ambiental grabado sustancialmente de forma simultánea con las ondas de sonido ultrasónico reflejadas (16) que se analizan.wherein the prediction of the alert event is further based on environmental noise recorded substantially simultaneously with the reflected ultrasonic sound waves (16) being analyzed. 2. El método de la reivindicación 1, en donde el patrón identificado en tiempo real (40, 42, 44) y el patrón esperado (38) corresponden a los movimientos del pecho que surgen de la frecuencia respiratoria del cliente (1).2. The method of claim 1, wherein the real-time identified pattern (40, 42, 44) and the expected pattern (38) correspond to chest movements arising from the client's respiratory rate (1). 3. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde el patrón identificado en tiempo real (40, 42, 44) y el patrón esperado (38) corresponden a los movimientos del pecho que surgen de la frecuencia cardíaca del cliente (1).3. The method of claim 1 or 2, wherein the identified real-time pattern (40, 42, 44) and the expected pattern (38) correspond to chest movements arising from the client's heart rate (1) . 4. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde el patrón es una forma de onda.4. The method of any preceding claim, wherein the pattern is a waveform. 5. El método de la reivindicación 4, en donde el análisis de las ondas de sonido ultrasónico incluye el procesamiento digital para extraer la forma de onda del ruido de fondo utilizando el ruido ambiental grabado en tiempo real de una pluralidad de dispositivos de entrada de audio.5. The method of claim 4, wherein the analysis of ultrasonic sound waves includes digital processing to extract the background noise waveform using environmental noise recorded in real time from a plurality of audio input devices. . 6. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la predicción de un evento de alerta se basa además en medir la locomoción del cliente (1).6. The method of any preceding claim, wherein predicting an alert event is further based on measuring the customer's locomotion (1). 7. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde el patrón esperado (38) se determina a partir de datos históricos de ondas de sonido ultrasónico (16) reflejadas desde el cliente (1).7. The method of any preceding claim, wherein the expected pattern (38) is determined from historical data of ultrasonic sound waves (16) reflected from the client (1). 8. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la predicción de un evento de alerta basado en la desviación incluye verificar si la desviación corresponde a un evento que no es de alerta, como una actividad normal realizada por el cliente (1).8. The method of any preceding claim, wherein predicting an alert event based on the deviation includes checking whether the deviation corresponds to a non-alert event, such as a normal activity performed by the client (1). 9. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde el evento de alerta predicho incluye al menos uno de dificultad para respirar, ataque al corazón, arritmia e infección.9. The method of any preceding claim, wherein the predicted alert event includes at least one of difficulty breathing, heart attack, arrhythmia and infection. 10. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde emitir la señal de alerta incluye emitir una advertencia audible al cliente (1).10. The method of any preceding claim, wherein issuing the alert signal includes issuing an audible warning to the customer (1). 11. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde emitir la señal de alerta incluye transmitir una notificación de alarma a un centro de alarmas junto con los datos correspondientes al patrón identificado en el que se basa el evento de alerta predicho.11. The method of any preceding claim, wherein issuing the alert signal includes transmitting an alarm notification to an alarm center along with data corresponding to the identified pattern on which the predicted alert event is based. 12. El método de la reivindicación 11 además comprende, en respuesta a recibir la notificación de alarma por parte del centro de alarmas, enviar ayuda al cliente (1).12. The method of claim 11 further comprises, in response to receiving the alarm notification from the alarm center, sending help to the client (1). 13. Un programa informático que comprende instrucciones que, cuando se ejecutan en un ordenador, hacen que el ordenador lleve a cabo el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.13. A computer program comprising instructions that, when executed on a computer, cause the computer to carry out the method of any of claims 1 to 11. 14. Un sistema de atención médica a distancia (100), que comprende:14. A remote medical care system (100), which includes: un módulo de comunicaciones (112) dispuesto para comunicarse con un centro de alarmas remoto. una o más salidas de audio (120) dispuestas para emitir ondas de sonido ultrasónico (10), una o más entradas de audio (120) dispuestas para recibir ondas de sonido ultrasónico (16) reflejadas desde un cliente (1), y una o más entradas de audio dispuestas para grabar audio ambiente de manera sustancialmente simultánea con las ondas de sonido ultrasónico reflejadas (16), ya communications module (112) arranged to communicate with a remote alarm center. one or more audio outputs (120) arranged to emit ultrasonic sound waves (10), one or more audio inputs (120) arranged to receive ultrasonic sound waves (16) reflected from a client (1), and one or more more audio inputs arranged to record ambient audio substantially simultaneously with the reflected ultrasonic sound waves (16), and una unidad de cálculo (114) dispuesta para, en tiempo real, identificar un patrón en las ondas de sonido ultrasónico reflejadas (16) correspondientes a los movimientos del pecho del cliente (1) y, en respuesta a determinar que el patrón identificado en tiempo real (40, 42, 44) desviar un patrón esperado (38), predecir un evento de alerta basado en la desviación y el ruido ambiental grabado sustancialmente de forma simultánea con las ondas de sonido ultrasónico reflejadas (16), y controlar al menos uno de una salida de audio y el módulo de comunicaciones (112) para emitir una señal de alerta.a calculation unit (114) arranged to, in real time, identify a pattern in the reflected ultrasonic sound waves (16) corresponding to the movements of the client's chest (1) and, in response to determine that the identified pattern in time real (40, 42, 44), deviate an expected pattern (38), predict an alert event based on the deviation and environmental noise recorded substantially simultaneously with the reflected ultrasonic sound waves (16), and control at least one of an audio output and the communications module (112) to emit an alert signal.
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US6862472B2 (en) * 2001-07-26 2005-03-01 Ge Medical Systems Information Technologies, Inc. Medical testing system with an illuminating component
US20090048500A1 (en) * 2005-04-20 2009-02-19 Respimetrix, Inc. Method for using a non-invasive cardiac and respiratory monitoring system
US11684293B2 (en) * 2019-12-09 2023-06-27 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Sensors and method for defining breathing signatures for identifying respiratory disease

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