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CN107890342A - 执行受检者测量 - Google Patents

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CN107890342A - 执行受检者测量 - Google Patents

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S·卡岑贝塞尔
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Koninklijke Philips Electronics NV
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2008-10-22
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2009-10-16
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2018-04-10
2009-10-16 Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
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Abstract

执行受检者测量的方法包括：测量受检者的生理参数，从所测量的参数得到数据，可选地，获得与生理参数的测量相关的元数据，从所得到的数据和/或从所获得的元数据确定所得到的数据的质量，并且如果所确定的质量与预定义的标准匹配，就执行预定义的校正行为。在一个实施例中，方法还包括：从所得到的数据和/或从所获得的元数据计算一个或多个限定符，并且其中，确定所得到的数据的质量的步骤包括从所计算的限定符确定所得到的数据的质量。

Description

执行受检者测量

本申请是申请号为200980142096.2、名为“执行受检者测量”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及执行受检者测量的方法，以及用于执行受检者测量的系统。在一个实施例中，本发明在远距保健应用中使用质量指示和反馈信号改进测量质量。

背景技术

现在，患者使用个人保健装置测量他们的体重或者计算他们的血压(例如)是很常见的。测量结果可以用于不同目的。测量数据首要是想给患者提供健康信息。也可以与患者的保健服务提供方交换该信息。如果这通过远程完成，保健提供方就可以远程地给出反馈，这节省了双方的时间。这可以为提供保健带来了有效且高效的方式。可以将保健服务的远程递送视为“远距保健”领域。

在远距保健领域中，由于测量装置应该提供关于人体物理(或者生理)的客观信息，所以它们扮演着重要的角色。该测量数据首先服务于为进行测量的人提供信息的目的。然而，健康数据还可以与保健提供方相关，从而对患者的健康状况进行诊断。数目越来越多的、诸如远程患者管理以及老年和健身服务的服务利用远距保健体系，其中，将测量装置连接到远程后台服务器。保健提供方使用该体系远程访问测量数据并且帮助患者。Continua(见http：//www.continuaalliance.org/)是用于个人远距保健和健康的标准化团体。它规范了测量装置、网关(应用主机)装置和在线医疗保健/健康服务之间的协议。

存在这样的问题：从患者测量装置获得的保健测量数据并不总是具有令人满意的质量，并且远程(IT系统的)保健专家没有实际并且有效的手段对质量造成影响。与上述问题有关的是这样的疑问：在没有对所进行测量的质量/可靠性的任何了解(例如，在其中进行测量的情况和条件)的情况下，保健提供方可以如何在远程患者监控和远距保健应用中帮助患者并且做出诊断。

当前，保健提供方不能客观地估计出测量执行得有多好，甚至于基于患者的信息或经验也不能。典型情况下，执行测量的人接收到关于如何使用测量装置的有限指示或者无指示。然而，保健提供方需要保证足够质量的测量数据，仅在使数据对于诊断较为可靠的预定情况和条件下所进行的测量，情况才是这样的。Continua联盟没有规定数据质量。然而，它可以提供能够传输数据质量和背景的手段。这可以通过支持在其数据模型和协议中的质量和背景元数据来完成。最近在健康数据质量指示上的研究(见Ton van Deursen、Paul Koster、Milan Petkovi.、Hedaquin的“A reputation-based health data qualityindicator”，3rd International Workshop on Security and Trust Management，ESORICS 2007，Dreseden，Germany，2007)提出了基于等级和信誉来指示健康信息的质量的系统设计。

发明内容

因此，本发明的目的是在已知技术上进行改进。

根据本发明的第一方面，提供了一种执行受检者测量的方法，包括：测量受检者的生理参数，从所测量的参数得到数据，可选地，获得与生理参数的测量相关的元数据，从所得到的数据和/或从所获得的元数据确定所得到的数据的质量，并且如果所确定的质量与预定义标准匹配，就执行预定义的校正行为。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于执行受检者测量的系统，该系统包括布置用于测量受检者的生理参数并且从所测量的参数中得到数据的传感器、可选的布置用于获得与生理参数的测量相关的元数据的装置，以及处理器，该处理器布置用于从所得到的数据和/或从所获得的元数据确定所得到的数据的质量，并且如果所确定的质量与预定义标准匹配，就执行预定义的校正行为。

由于本发明，保健提供方系统可能采取校正行为(例如，通过给患者测量装置提供反馈信号)将测量数据质量提高到满意水平，其中，基于与早期测量相关联的质量指示确定校正行为(装置重新配置、指令消息等)，并且其中，基于来自患者测量装置的测量数据和可选地元数据确定所述质量。

通过使用与对患者进行的测量相关的元数据可以改进质量确定的精确度。该元数据可以是多种不同数据，诸如，所进行的测量的次数、当前时间、受检者的近期活动、血压计袖带的位置、从环境传感器获得的数据等。所有这些都可以用于辅助质量确定。

本系统提供了一种改进远距保健系统(诸如由Continua健康联盟所定义的那些)中的测量质量的方法。在一个实施例中，元数据与测量数据相关联。随后，使用数据(元数据，如果存在的话)确定测量数据质量。取决于所测量的数据的质量，保健提供方(或者任何其他团体)决定是否依据所接收的数据行动，例如通过执行(更新)患者诊断和/或治疗。在一个实施例中，使用质量指示创建到患者或者他们的装置的反馈信号，以改进所执行的测量的质量。可以使用该反馈信号重新配置测量装置的功能，例如，通过以帮助患者克服再次发生错误的方式改变测量过程，或者通过使额外的功能对那些一贯以足够质量执行测量的患者可用。备选地，反馈信号告知患者关于他们测量的质量连同关于如何操作测量装置的(参考)额外指示或训练。

有利地，该方法还包括从所得到的数据和/或所获得的元数据计算一个或多个限定符(qualifier)，并且其中，确定所得到的数据的质量的步骤包括从所计算的限定符确定所得到的数据的质量。测量数据(和/或元数据)可以用于计算统计限定符，并且可以基于这些限定符进行与所得到的数据的质量相关的决定。这提供了对所接收的数据和元数据进行处理的简单并且有效的方法。

优选地通过第一装置测量受检者的生理参数，并且通过第二装置获得与生理参数测量相关的元数据。在该实施例中，由于通过诸如活动监测器的第二装置提供独立的信息，所以提高了质量确定的精确度，其中，第二装置可以用于提供与用户的当前状况相关的额外信息。

预定义的校正行为可以采用许多不同的形式。例如，在第一实施例中，执行预定义的校正行为的步骤包括给受检者提供反馈。这可以是经他们使用的测量装置显示给受检者的消息，例如，以指示用户在他们的测量方法中进行的一些调整。还可以通过不同的装置提供反馈，例如，可以将其中具有与用户应该进行的改变相关的其他信息的电子邮件发送给用户。

在第二实施例中，执行预定义的校正行为的步骤包括(额外地或者备选地)执行受检者生理参数的进一步测量。如果察觉到受检者的测量数据的质量太低以至于不能使用，那么可以重复生理参数的测量，以便尝试获得对远程健康专家有用的数据。这可以实时发生，所以用户可以使用装置进行测量并且可以立即进行质量确定，并且如果质量太低，那么可以立即重复测试。

在另一个实施例中，执行预定义的校正行为的步骤包括(额外地或者备选地)在测量受检者生理参数的第一装置处存储一部件，该部件适于受检者生理参数的未来测量。在这种情况下，进行用户测量方案的修正，但是仅应用于未来测试。例如，可以基于三次单独测试的平均进行血压读取，并且这可能产生质量过低的结果。在这种情况下，作为对受检者生理参数未来测量的修正，该部件可以指定未来测试是基于五次单独读数的平均的。

预定义的校正行为可以包括做出一决定，其中可以将质量信息用在该过程中。例如，可能将系统扩展到包括将质量数据作为在做出决定过程中的输入的决定做出/支撑系统。那么，在该过程中，例如，具有低质量的数据将比具有高质量的数据以更低的权重使用。

附图说明

现在，将参考附图，仅通过举例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1是保健系统的示意图；

图2是保健系统的另一个示意图；

图3是示出系统中的数据流的示意图；

图4是示出系统中的另一数据流的示意图；

图5至7是在稳定性限定符计算中使用的表；以及

图8是保健系统的另一示意图。

具体实施方式

在图1中示出了给受检者提供远距保健的保健系统的例子。示出了诸如腕表和血压测量装置的各种PAN(个域网)装置10，其包括用于直接测量受检者生理参数的传感器。另外，提供了诸如跑步机的LAN(局域网)装置12，其也可以用于收集与受检者相关的保健信息。经适当的接口(有线和/或无线)将PAN装置10和LAN装置12连接到诸如计算机或手机的适当的应用主机装置14，其对于PAN和LAN装置10和12是本地的。

主机装置14将已安装有在系统中使用的适当的应用程序。装置14将运行应用程序，其可以从各个PAN和LAN装置10和12收集和组织输出。将应用主机装置14连接到WAN(广域网)装置16，WAN装置16诸如具有远程患者监测服务或者健康服务的服务器。WAN连接可以经由诸如因特网的网络。到WAN装置16的连接允许受检者连接到远离他们所在位置的各种健康服务，其改进了给受检者的保健服务的递送，并且支持对受检者的生理状况更快并且更有效的响应时间。

还经适当的接口将服务器16连接到健康记录装置18，该健康记录装置18维持系统用户的健康记录。医师将访问存储在记录装置18上的健康数据。重要的是，首先将装置18所存储的个人健康记录所记录的数据分配给正确的用户，并且另外已知记录数据的装置具有绝对确定性。批准在系统中使用相关PAN或LAN装置10或12也是可取的。另外，对从PAN和LAN装置10和12所采集的数据的质量进行监测和控制是重要的。

在本发明的系统中，如在图2中所图示的，确定在远程位置处的远距保健系统(诸如Continua)中所执行的测量的质量，并且将该质量与测量数据相关联。图2示出了包括至患者的反馈路径的远距保健系统的体系结构。

PAN装置10(在该例子中，是血压计)创建测量数据(A)。另外地和可选地，该装置创建元数据。元数据由与进行测量的条件和环境相关的信息组成。基于数据(和可选地，元数据)，诸如通过测量装置10、网关(应用主机)装置14或者后台系统18计算不同的限定符是可能的。哪个系统部件计算限定符可以取决于限定符的类型和系统体系结构，例如，在每个系统部件处可利用哪些信息。限定符对不同数据质量方面进行处理。

将数据(和可选地，元数据)和(如果已计算)限定符发送给保健提供方20(B1)，或者装置10给出关于该信息的直接反馈(B2)。这种直接反馈信号的结果可能是患者知道测量被成功地执行到何种程度。一旦保健提供方20接收到数据，其就检查数据(C)。在数据(和可选地，元数据)和(如果已计算)限定符的基础上，其决定测量程序和/或数据具有足够质量到何种程度。如果它具有足够质量，保健提供方20就可以执行诊断(D1)。如果没有，保健提供方20(的系统)可以执行校正行为，诸如(例如经测量装置10)给患者反馈用于进行再次测量(D2)。后者可以包括对测量装置的设置和功能进行重新配置。在具有足够质量的情况下，保健提供方20的系统还可以给出反馈信号，例如，以释放测量程序、给出正反馈消息、或者开启更复杂功能。

图3图示了在本发明的优选实施例中的系统中的一些来自系统用户方的数据流。受检者22具有生理参数24，诸如通过装置10的传感器所测量的血压。受检者22自己进行该测量，而没有任何直接外部影响或辅助。将数据26与元数据28一起发送到保健系统20，数据26是从所测量的参数24得到的、并且可以是装置10所采集的原始数据、或者可以是基于该数据的计算的。元数据28可以是通过装置10已收集的，或者可以通过不同的装置已获得的，其也在用户位置处连接到本地网络中。

如在图4中所见，远程保健系统20接收受检者22所发送的数据26和元数据28。从数据26和元数据28，可以计算限定符30。在系统20处的适当的处理器将对所接收的数据进行操作。这些限定符30将允许做出关于通过装置10从受检者22所采集的数据26是否具有由保健系统20(或者隐含的，由访问数据26的保健专家)使用的足够质量的决定。在该实施例中，在服务器20而不是装置10处计算限定符30，但是任何一种实现方式都将提供可行的系统。

一旦计算出限定符30，那么存在测试阶段32，在该测试阶段32，进行关于限定符30的测试来查看数据26是否具有足够的质量。在该阶段，从所计算的限定符30确定所得到的数据26的质量，并且如果所确定的质量与预定义的标准匹配，诸如低于预定义的阈值，就执行预定义的校正行为34。所采取的校正行为34的性质将取决于多种因素。例如，当关于要采取的校正行为做出决定时，所测量的初始参数24、来自元数据28的输入、以及质量级别都可以加以考虑。

可以以多种方式实现质量检查32，进行该质量检查32是为了查看质量是否与预定义的标准匹配。使用限定符30(其可以从所得到的数据26和元数据28中的任一或者二者得到)是优选实施例，但是实际上计算任何限定符30不是必需的。在最简单的版本中，对所得到的数据26和元数据28之一或者二者直接执行质量检查32。例如，可以仅使用元数据28确定所得到的数据26的质量。备选地，可以仅使用数据26进行质量确定。

在图4中，校正行为34可以是反馈行为，将其传送回受检者22用于进行初始测量的装置10。反馈还可以采取许多不同的形式。它可以是像输出给受检者22的消息一样简单的事物，诸如调整受检者22正在使用的测量过程的指令，或者可以是诸如指示用户22重新进行测试的反馈。可以即时提供反馈，使得用户可以容易地将反馈与他们刚刚进行的测量相关联。

在优选实施例中，质量评估过程使用限定符30作为做出由受检者22所进行的初始测试的质量是否产生用于精确评估受检者健康需求的足够的可用数据26的决定的基础。限定符的例子是随着时间的某一系列测量的稳定性。

在下面呈现了稳定性公式的第一版本，分为两部分：

下面关于样本数据更详细解释公式的作用。总之，公式如下起作用。每次测量后计算稳定性。最后，St1(f,g,j)计算所有测量结果的稳定性平均。通过st1(i,j)计算的一次单一测量的稳定性使用标准偏差。它首先计算测量结果和具有某个属性j的整个系列测量结果的平均之间的差异。该差异除以B与标准偏差的乘积。将后者定义为阈值。如果差异超过了阈值，稳定性为0。

图5示出了稳定性限定符计算的例子，其中，测量了第一属性j＝1的稳定性。在步骤1中所提供的数据代表矩阵M(9,1)。不使用a(0,1)中的属性权重，因此它可以保留空白。当计算一些限定符时，使用属性参数a(0，x)的权重将不同的权重分配给不同的属性(然而，其对于稳定性限定符是不适用的)。例如，它可以在完备性限定符的计算中使用。它可以对是否测量数据自身丢失或者测量时间做出区分。因此，将不同权重分配给这些不同的属性，并且在完备性限定符的计算中使用。权重还可以用于从计算中排除某些属性(如果它们是0)。那么，当计算限定符时不考虑这些属性。

编号2的第2步骤是在M(9,1)的基础上计算统计数据的步骤。所计算出的数据依次是测量平均值、测量标准偏差、阈值因数和最终的阈值乘以B。将在下列步骤中使用这些所计算出的分量。

在步骤3中，计算每次测量和测量系列平均之间的绝对差异。在图6中描绘了这些值。然后执行关于值是否低于阈值的检查(阈值由标准偏差乘以B组成。可以手动调整B)。阈值越高，限定符就越不精确。在步骤4和图6中，可以看到一次测量结果上升到阈值之上，在图中用虚线代表。如在图7中所示，在该情况下，稳定性为0。最后的步骤计算所有测量稳定性的平均。

反馈信息(图1中的D2)可以具有许多不同的形式。例如，可以对测量装置10进行远程重新配置(例如，锁定或者开启测量装置10上的某些附加特征、改变设置等)。这可以使用短反馈环路(B2或者包括应用主机装置14的稍微扩展的短环路)自动完成。在该情况下，应用主机装置14自动重新配置测量装置10，或者测量装置10自己重新配置。在长反馈环路的情况下，后台服务器18进行重新配置。通过由装置所创建/计算的限定符30触发的预定义的规则指导自动重新配置。规则的例子是：(稳定性>阈值＝>执行三次测量以计算平均)，(稳定性<阈值＝>执行五次测量以计算平均)。

其它类型的反馈可以是保健提供方可以将教育材料(诸如指导视频)流传送到创建测量的受检者22。保健提供方有时可以以短消息的形式给出反馈，提供测量装置10和保健提供方之间的连接性，短消息显示在测量装置自身或者附带的应用主机装置14上。在实时数据传输的情况下，保健提供方可以对正在执行的当前测量给出反馈。

例如，在用户22重复血压测量的情况下，受检者22使用血压计10定期测量他们的血压。默认情况下，血压装置10进行3次连续测量并且计算平均。装置10经应用主机装置14将测量结果作为数据、附注测量时间作为元数据，发送给保健提供方的系统20。该系统20确定用于这些测量的稳定性限定符。如果稳定性限定符超过最小稳定性阈值，系统就为装置10创建反馈信号。该信号指示从该时刻起必须进行5次测量，使更多(希望可用的)数据对保健提供方系统可用。患者22下一次试图测量他们的血压时，装置10经应用主机装置14从保健提供方的系统20获得反馈信号。一接收到反馈信号，装置10就重新配置其工作，并且随后采取接连5次测量而不是3次。

已知血压一天期间都在波动。血压计10还可以记录测量时间。测量时间可以与数据26相关联作为元数据28。一旦通过保健提供方的系统20接收，系统20就确定时间性限定符。如果超过了某个阈值(例如，患者应该在(上午9.00时进行测量，然而他却在20.00时进行了测量)，就创建反馈信号以呈现给患者22一消息，例如，“请在上午9.00时进行测量”。血压计10可以将其呈现给患者。

图8中示出了第二个例子，其示出了第一装置、血压计10和第二装置、活动监测器36的交互工作。用户可以同时拥有血压计10和活动监测器36。对于血压，已知测量之前的身体活动影响受检者的血压和心率。因此，在测量血压之前的某一段时间内患者不应该进行剧烈的身体活动。

例如，如果用户22确实进行了剧烈的身体活动，那么活动监测器36登记该活动。像其它测量装置一样，其将该数据上传到Continua体系结构的应用主机装置14(或者到保健提供方的系统—取决于体系结构)。在患者22想要测量血压和心率的时刻，他按下装置10的开始按钮，将对于精确度限定符的请求发送到主机装置14。装置14使用可用的背景数据，在该情况下是通过活动监测器36所收集的身体活动数据以计算血压计的精确度限定符。该计算可以基于这样的规则，例如，在过去15分钟期间，活动<阈值＝>精确度＝1，在模糊逻辑或者更复杂分类器上。

主机装置14准备并且将由重新配置指令组成的反馈信号发送到血压计，以阻挡测量和反馈消息“在测量你的血压之前15分钟内避免剧烈的身体活动”。随后，装置14重新配置其操作，以阻挡进行测量，并且呈现该消息。备选地，注意到可以总是允许血压测量，但是注释以之前身体活动的级别从而允许正确的解释。那么，下次测量提供反馈。

还可能融合限定符和元数据来估计质量。如所述，可以独立使用某些限定符和/或元数据以估计数据质量并且使用现有技术创建反馈信息，例如如上所述的生产规则。另外，可以基于一系列限定符和/或元数据来确定质量评估和反馈。这是通过使用现有技术来完成的，例如，规则引擎，或者支持监督式学习的诸如朴素贝叶斯分类器的其它分类器、贝叶斯网络、神经网络等。例如，可以创建贝叶斯网络，其包含作为根节点的数据质量和作为叶节点的一些限定符和/或元数据(例如，血压袖带的位置、测量前15分钟的受检者活动级别、测量的稳定性等)。使用训练集学习该网络的参数，并且随后，将该网络应用于对新的数据进行分类。可以使用类似的方法直接从元数据/限定符确定反馈信息。备选地，基于所计算的质量评估、使用其它分类技术(例如，规则：如果质量评估<0.2＝>反馈1，等)确定反馈信息。注意到，可以在元数据/限定符级别上以及判决级别上进行融合过程。

Claims (10)

1.一种执行受检者(22)测量的方法，包括：

测量受检者(22)的生理参数(24)，

从所测量的参数(24)得到数据(26)，

获得与所述生理参数(24)的所述测量相关的元数据(28)；

从所得到的数据和从所述元数据计算一个或多个限定符，所述一个或多个限定符包括稳定性限定符，所述稳定性限定符表示一系列的测量随时间的稳定性，其中，使用稳定性方程计算所述稳定性限定符，

从所述一个或多个限定符确定所得到的数据(26)的质量，以及

如果所确定的质量与预定义的标准匹配，就执行预定义的校正行为(34)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过第一装置(10)测量所述受检者(22)的所述生理参数(24)，并且通过第二装置(36)获得与所述生理参数(24)的所述测量相关的所述元数据(28)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，执行预定义的校正行为(34)的步骤包括向所述受检者(22)提供反馈。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，执行预定义的校正行为(34)的步骤包括执行对所述受检者(22)的所述生理参数(24)的进一步测量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，执行预定义的校正行为(34)的步骤包括在测量所述受检者(22)的所述生理参数(24)的第一装置(10)处存储一部件，所述部件适于对所述受检者(22)的所述生理参数(24)的未来测量。

6.一种用于执行受检者(22)测量的系统，包括：

传感器(10)，其布置用于测量受检者(22)的生理参数(24)，并且从所测量的参数(24)得到数据(26)，

装置(10；36)，其布置用于获得与所述生理参数(24)的所述测量相关的元数据(28)，以及

处理器(10；20)，其布置用于从所得到的数据和从所述元数据计算一个或多个限定符，所述一个或多个限定符包括稳定性限定符，所述稳定性限定符表示一系列的测量随时间的稳定性，其中，使用稳定性方程计算所述稳定性限定符，并且用于从所得到的数据(26)和/或从所获得的元数据(28)确定所得到的数据(26)的质量，并且如果所确定的质量与预定义的标准匹配，就执行预定义的校正行为(34)。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，布置用于测量所述受检者(22)的生理参数(24)的所述传感器(10)存在于第一装置(10)中，并且通过第二装置(36)获得与所述生理参数(24)的所述测量相关的所述元数据(28)。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述处理器(10；20)布置用于当执行所述预定义的校正行为(34)时将反馈提供给所述受检者(22)。

9.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述处理器(10；20)布置用于当执行所述预定义的校正行为(34)时请求执行对所述受检者(22)的所述生理参数(24)的进一步测量。

10.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述处理器(10；20)布置用于当执行所述预定义的校正行为(34)时为测量所述受检者(22)的所述生理参数(24)的所述第一装置(10)创建一部件，所述部件适于对所述受检者(22)的所述生理参数(24)的未来测量。

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