[发明专利]心肺健康评估

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2014年11月14日提交的、共同未决的美国临时申请No.62/079849的优先权，通过引用将其全部公开内容并入本文，如同在本文中对其整体进行了阐述。

技术领域

本发明涉及用于评估心肺健康的方法和装置，更具体地涉及用于对心肺健康进行间接估计的方法和装置。

背景技术

对心肺健康(CRF)的评估在多个领域中是重要的，例如对于体育和健身工业、对于临床诊断流程、对于预后和康复流程、以及对于无症状个体的自我监测。对CRF的直接测量要求最大的生理努力，这与更大的心血管事件风险相关联，并且要求昂贵的设备和经训练的人员。对健康的间接估计克服了这些限制中的一些，但是仍然要求患者经受严格的特定协议。间接估计需要时间，并通常涉及使用特定的装备(例如实验室自行车、台阶等)。

心血管功能可归于最大的心输出，经由Fick原理(Fick’s principle)，其与最大摄氧量(VO₂^max)有关。在运动员中，VO₂^max提供关于其有氧代谢能力的有价值的信息。有氧代谢能力是持久体育表现的基本决定因素并且是训练效力的指标。在临床设定中，VO₂^max在多种临床群体(例如具有冠状动脉疾病或心力衰竭的患者)中提供关键的诊断和预后信息。类似地，心血管功能评估对估计无症状成人的健康可以是重要的。

虽然直接确定VO₂^max是最准确的方法，但是这要求对象的最大水平的努力。这导致个体的不良事件的较高风险，伴随着心血管问题的中到高的风险。此外，需要呼吸气体分析系统，这要求操作员的专业性并涉及额外的成本。

在次最大锻炼测试期间估计VO₂^max可以提供有效的备选方案。在过去的几十年中，已经针对该目的开发了许多协议。然而，次最大协议要求用户遵从标准化的锻炼协议。在许多情况下，这些锻炼协议需要时间(3至6分钟)以及小件的装备(台阶、跑步机、测力计等)。此外，必须严格地遵从锻炼协议，并且锻炼协议通常需要经训练的人员(例如医生、研究员或私人教练)在场，以便允许对VO₂^max的准确估计。由于这些要求，不能够随时随地容易地计算出VO₂^max。

因此，存在对于用来确定VO₂^max和其它心肺健康参数的方法和装置的需求。

发明内容

该发明内容被提供以简化的形式来介绍将在后文的具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。该发明内容既不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在被用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本发明的实施例涉及用于间接确定诸如VO₂^max的心肺健康参数的方法和装置。这些实施例是根据这样的观察导出的，即身体移动的特定特征(例如运动幅度、移动速度、在重复位移期间覆盖的距离等)依赖于用户的健康水平。例如，具有高柔韧性和肌肉强度(这是与心肺健康相关的元素)的患者将以比更不健1康的对象更快和更重复性的方式执行移动。

因此，能够使用涉及身体肌肉组织的显著部分的简单一组周期性身体移动(例如蹲起)来估计VO₂^max和其它心肺健康参数。本发明的实施例使用身体运动数据(例如活动计数、加速度计信号、运动节奏等)来估计例如VO₂^max，并且系统提供诸如声音信号的反馈以在对周期性身体移动的执行期间引导用户。

这些锻炼可以在没有技术监督的情况下几乎由每个人在任何时间任何地点来完成。用户可以在他希望的任何时候进行这些锻炼，使得他能够避免他的心率被压力、疲劳、咖啡因等影响的时间。没有必要使用昂贵的设备，而只需要运动传感器(例如加速度计)。

在一个方面中，本发明的实施例涉及一种用于利用计算单元确定用户的至少一个身体健康参数的方法。所述方法包括：在所述计算单元处接收关于所述用户的身体特性数据；提供刺激以提示所述用户执行锻炼协议；在所述计算单元处接收描述所述用户的身体在执行所述锻炼协议期间的运动的数据；并且采用所述身体运动数据和所述身体特性数据来计算至少一个身体健康参数。