[發(fā)明專利]使用睡眠生理學(xué)進(jìn)行生物特征識(shí)別的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780080167.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN110099603A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勞倫斯·奧利弗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 生命Q全球有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/00
• 分類號(hào): A61B5/00;A61B5/02;G06K9/00
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 關(guān)麗麗;鄭建暉

本發(fā)明包括通過生理輸入以及生物數(shù)學(xué)建模和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)產(chǎn)生個(gè)體和/或個(gè)體組的生物特征識(shí)別簡(jiǎn)檔的用戶連續(xù)性和生理狀態(tài)變化評(píng)估的軟件方法。開發(fā)生理變量中的個(gè)體內(nèi)變化，包括但不僅限于：心率、心率變化性、脈沖波形及其衍生物、血壓、呼吸率、心肺耦合、活動(dòng)記錄儀和晝夜節(jié)奏特性。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本發(fā)明要求2016年11月23日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/425,977的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)通過引用整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物特征識(shí)別模式和技術(shù)、生理信號(hào)處理和生物數(shù)據(jù)計(jì)算領(lǐng)域。

背景技術(shù)

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)，醫(yī)療保健是美國(guó)經(jīng)濟(jì)中唯一的主要成本類別之一。無(wú)論該行業(yè)的支出強(qiáng)度如何，在將貨幣投資與有形健康結(jié)果進(jìn)行比較時(shí)，美國(guó)在提供的護(hù)理質(zhì)量方面排名最后。此外，醫(yī)療保險(xiǎn)和保險(xiǎn)欺詐，即為受益人個(gè)體利益而有意提供有關(guān)醫(yī)療保健索賠的虛假信息，與每年數(shù)十億美元的估計(jì)損失有關(guān)，這些費(fèi)用的大部分吸收都會(huì)降到納稅人身上。

在最近收集生理數(shù)據(jù)及其應(yīng)用的同時(shí)，可穿戴裝置的運(yùn)作取得了重大進(jìn)展，使用戶不僅能夠更好地了解他們的個(gè)體健康狀況和健康處置的要求，而且還能夠操縱數(shù)據(jù)收集的條件以獲取個(gè)體利益。例如，用戶可以在彼此之間切換裝置，以成為提供獎(jiǎng)勵(lì)以達(dá)到預(yù)定健身和飲食目標(biāo)的醫(yī)療方案的受益者。

迫切需要一種簡(jiǎn)單的解決方案來(lái)驗(yàn)證患者身份，以防止醫(yī)療保健和保險(xiǎn)欺詐，同時(shí)加強(qiáng)安全性和隱私以及便利性，并降低受益人、醫(yī)療機(jī)構(gòu)和保險(xiǎn)公司的成本。

生物特征識(shí)別目前在醫(yī)療保健和保險(xiǎn)領(lǐng)域中使用的識(shí)別系統(tǒng)是麻煩、耗時(shí)且昂貴的，并且需要訪問指紋、手部靜脈和個(gè)體的面部以便創(chuàng)建獨(dú)特的簽名。

實(shí)現(xiàn)生理數(shù)據(jù)采集的技術(shù)的最新進(jìn)展，以及如何使用和/或應(yīng)用結(jié)果數(shù)據(jù)，使研究人員能夠同時(shí)為個(gè)體累積多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)，包括但不限于在諸如但不限于睡眠、運(yùn)動(dòng)和休息的事件中的適應(yīng)度量、睡眠模式、心率和/或心率變化性。

發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，用于生物特征識(shí)別識(shí)別的現(xiàn)有生物特征識(shí)別技術(shù)非常昂貴、耗時(shí)、侵入性并且可以在用戶的一些創(chuàng)新的情況下被繞過。因此，需要用于監(jiān)視生理狀態(tài)變化和評(píng)估生物特征識(shí)別用戶連續(xù)性的系統(tǒng)和方法，其以不引人注意且方便的方式準(zhǔn)確且可靠地監(jiān)視和/或識(shí)別用戶。

發(fā)明概述

本發(fā)明包括使用在睡眠、休息和自由生活階段期間獲取的生理輸入來(lái)產(chǎn)生個(gè)體和/或個(gè)體組的生物特征識(shí)別簡(jiǎn)檔的軟件系統(tǒng)和方法。這些系統(tǒng)和方法可以通過使用可穿戴裝置獲取這樣的輸入。在這些方面，簡(jiǎn)檔涉及一組參數(shù)，這些參數(shù)描述在睡眠、休息和自由生活階段期間用戶生理的狀態(tài)和變化。例如，簡(jiǎn)檔可以分別包括用戶的心率和典型的高頻/低頻HRV比率以及標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

在睡眠期間-一種自然的、周期性復(fù)發(fā)的不動(dòng)狀態(tài)，在此期間神經(jīng)系統(tǒng)基本上處于非活動(dòng)狀態(tài)，眼睛閉合，姿勢(shì)肌肉放松-生理學(xué)很大程度上不受意識(shí)行為或環(huán)境刺激的影響。由于不同的睡眠階段(例如，REM、第1階段NREM、第2階段NREM和第3階段NREM)也代表在心臟和肺活動(dòng)中表現(xiàn)出的不同生理狀態(tài)，因此這種差異擴(kuò)大了心肺生理學(xué)可被破譯的程度。這種活動(dòng)以及由此產(chǎn)生的生命體征模式是由高度相似的生理學(xué)產(chǎn)生的，這種生理學(xué)對(duì)于個(gè)體是獨(dú)特的，并且在個(gè)體之間變化很大。當(dāng)受試者在其自身周圍環(huán)境中睡著時(shí)，可以使用非侵入性可穿戴裝置來(lái)監(jiān)測(cè)這些模式。

除了從可穿戴裝置獲取的生理輸入之外，還可以從例如但不限于醫(yī)療裝置和數(shù)據(jù)庫(kù)獲取輸入。從睡眠、休息和自由生活階段獲取的生理指標(biāo)表現(xiàn)出的個(gè)體內(nèi)變化被開發(fā)以產(chǎn)生所述生物特征識(shí)別簡(jiǎn)檔。生理指標(biāo)可包括但不限于心率、心率變化性、血壓、呼吸率、心肺耦合、活動(dòng)記錄儀、加速度計(jì)、晝夜節(jié)奏特性和脈搏波形、其衍生物和相關(guān)的脈沖形狀特性，如增強(qiáng)指數(shù)、左心室射血時(shí)間(LVET)、光電容積描記(PPG)、上升前(PPGRF)、左心室中風(fēng)斜率(LVSS)和脈搏波速度。