通过声音分析的肺部健康感测制造技术

本发明专利技术涉及一种患者监测系统，包括收集来自患者的音频数据的麦克风。音频数据用于生成音频特性以归类音频数据并分析音频数据，从而确定患者健康状态。随时间跟踪音频特性和患者健康状态，并将其用于监测患者呼吸状况。基于音频特性和与各个患者的记录健康状态相关联的音频特性的数据库之间的比较，该系统确定患者健康状态。基于音频特性的数据库和相关联的健康状态，该系统生成当前患者健康状态的报告。告。告。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过声音分析的肺部健康感测
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求申请日为2020年9月2日、申请号为63/073,561的美国临时专利申请的优先权，其全文通过引用归并本文。


[0003]本申请涉及医疗装备，具体地涉及与确定肺部健康信息、患者康复状态和/或其他参数相关联的系统及方法。

技术介绍

[0004]许多呼吸疾病和呼吸状况都与影响患者呼吸道(例如，鼻腔、口腔、气管、支气管、肺部等)的症状相关联。此外，基于与呼吸疾病和呼吸状况相关联的症状，可能减弱、改变或以其他方式影响患者说话和呼吸的能力。另外地，基于与呼吸疾病和呼吸状况相关联的症状，患者正经受的症状可能导致发生人类可听或不可听的音频事件。这类疾病可包括哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)、支气管炎、肺气肿、肺癌、囊性纤维化、肺炎和胸膜积液。呼吸疾病和呼吸状况导致的症状可包括呼吸道炎症、肺活量改变和/或减小、粘液产生、咳嗽、呼吸困难和其他呼吸症状状。据此，医师可以基于一个或多个上述症状来诊断患者，并可以针对呼吸病提供医疗。
[0005]然而，尽管医师可以通过对患者的检查和检验观察上述症状，但也只能在患者在医疗环境内主动接受诊断和/或治疗时观察患者的症状。此外，治疗和康复过程中对患者症状的监测一般是通过在医疗环境内医师观察和/或使用监测设备来实现。这类设备典型地包括耦合到患者的物理引线和/或附件，以便有效监测患者呼吸活动。这类设备对医师来说可能繁琐且难以使用。如果这类设备的引线或其他附件长时间耦合到患者，它们还可能引起不适。患者接受的持续被动监测涉及到使用医疗环境本地的技术和设备，因此这类设备的使用也可能受到限制。
[0006]本公开各实例涉及解决上述一个或多个缺点。

技术实现思路

[0007]在本公开一实例中，一种系统可以包括可操作为从源自患者和/或个体的噪声中生成音频数据的麦克风。与所述系统相关联的麦克风所捕获的音频数据可以产生自人类声带、人类肺部、人类运动和/或与患者和/或个体相关联的其他来源。特别地，患者肺部吸入和呼出空气可能影响患者声带的语音产生。此外，当患者患有呼吸病、呼吸疾病和/或呼吸状况时，可能影响患者的声带和肺部，从而改变患者产生的语音。基于患者的声音和患者的其他呼吸声，与系统相关联的麦克风可以生成声音参数。声音参数至少表征与患者相关联的音调、音色、节奏、音量和语速。所述系统可以利用声音识别算法来分析与患者相关联的声音参数，以患者的当前状态与患者的先前状态和/或与第二患者相关联的附加状态进行匹配和比较。
[0008]一种示例性系统可以包括存储器、一个或多个处理器和计算机可执行指令，这些计算机可执行指令存储在存储器中并可由一个或多个处理器执行以执行各种操作。例如，所述操作可以包括：从用户设备接收与患者相关联的当前语音数据；以及至少基于当前语音数据，标识患者的人声话语和呼吸序列中的至少一项。此外，所述操作可以包括：基于人声话语和呼吸序列中的至少一项并基于与患者相关联的先前人声话语和与患者相关联的先前呼吸序列中的至少一项，确定一个或多个音频事件。另外，所述操作可以包括：确定与一个或多个音频事件相关联的一个或多个第一音频特性；以及至少基于一个或多个第一音频特性，确定与一个或多个音频事件相关联的音频事件类别，其中与第二音频特性相关联的音频事件类别指示患者的呼吸状况。据此，可以至少基于一个或多个音频事件与音频事件类别的比较，确定患者与呼吸状况相关联的当前健康状态。
[0009]一种由患者监测系统执行的示例性方法可以包括：促使麦克风记录来自患者的当前音频数据，该当前音频数据包括患者人声话语和患者呼吸序列；以及从麦克风接收当前音频数据；此外，所述方法可以包括：至少基于先前音频数据，标识与患者人声话语相关联的当前人声特性和与患者呼吸序列相关联的当前呼吸特性；以及使用先前音频数据、与患者相关联的先前人声特性和与患者相关联的先前呼吸序列来训练机器学习算法。另外，所述方法可以包括：基于当前人声特性与先前人声特性的比较，使用机器学习算法来确定患者的当前健康状态。
[0010]一种附加示例性患者监测系统可以执行操作，包括：促使与用户设备相关联的麦克风收集第一音频录音，其中该第一音频录音包括患者讲话或患者呼吸中的至少一项；从用户设备接收第一音频录音；至少基于第一音频录音，确定与第一音频录音相关联的音频类别，该音频类别与共有一个或多个音频特性的一个或多个人声话语相关联。此外，至少基于音频类别，所述操作可以包括：确定第一患者健康状态，该第一患者健康状态与患者的一种或多种呼吸症状相关联。另外，所述操作可以包括：促使与用户设备相关联的麦克风收集第二音频录音；至少基于第二音频录音，标识一个或多个音频特性与第一音频录音和第二音频录音相关联；以及至少基于一个或多个音频特性，确定第二患者健康状态，其中该第二患者健康状态指示相对于第一患者健康状态的一个或多个健康状态变化。
附图说明
[0011]结合附图考虑以下具体实施方式，本公开的特征、本质和各种优点将更加清楚。
[0012]图1示出了本公开一种示例性系统。在某些实施方式中，图1所示的示例性系统的组件可用于监测患者的当前健康状态。
[0013]图2示出了本公开另一种示例性系统。
[0014]图3示出了本公开数据处理工作流程。在某些实施方式中，图1和图2所示的示例性系统可以利用配置为标识和分类来自传入音频数据的患者数据的一系列算法。
[0015]图4提供了示出本公开一种示例性方法的流程图。
[0016]图5提供了示出本公开另一种示例性方法的流程图。
[0017]图6提供了本公开可以操作为监测患者当前健康状态的示例性用户设备和服务器。
[0018]附图中，附图标记最左边一位数字指示该附图标记首次出现的附图。不同附图中
使用相同的附图标记指示相似或相同的项目或特征。附图未按比例绘制。
具体实施方式
[0019]本公开部分地涉及一种患者监测系统及相应方法。这种示例性患者监测系统可以配置为收集与患者或个体相关联的语音数据和音频数据，分析语音数据和音频数据，并将分析结果输出给设备的用户，诸如医师或医师助理。例如，患者监测系统可以利用与医疗设备、用户设备、患者设备或配置为收集语音数据和音频数据的其他设备相关联的一个或多个麦克风。所述系统可以接收语音数据和音频数据，并通过声音识别算法进行比较与匹配分析。此外，所述系统可以基于比较与匹配分析，针对患者确定语音数据和音频数据是否与先前语音数据和先前音频数据相匹配，并确定语音数据和音频数据与先前语音数据和先前音频数据的比较结果。据此，所述系统可用于通过分析患者产生的各种人声特性和附加音频特性来监测患者状态。此外，所述系统可以生成与患者相关联的建议/或诊断以便显示给患者监测系统的用户。例如，利用标准检验数据和/或机器学习技术，所述系统可以评估系统确定的测量结果以关于患者的健康(例如，患者是否满足一个或多个阈值，是否将完成对患者的附加监测等)向用户提供建议。如此，本文所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：存储器；一个或多个处理器；以及存储在所述存储器中且能由所述一个或多个处理器执行以执行操作的计算机可执行指令，所述操作包括：从用户设备接收与患者相关联的当前音频数据；至少基于所述当前音频数据，标识所述患者的人声话语和呼吸序列中的至少一项；基于所述人声话语和呼吸序列中的至少一项并基于与所述患者相关联的先前人声话语和与所述患者相关联的先前呼吸序列中的至少一项，确定一个或多个音频事件；确定与所述一个或多个音频事件相关联的一个或多个第一音频特性；至少基于所述一个或多个第一音频特性，确定与所述一个或多个音频事件相关联的音频事件类别，其中，与一个或多个第二音频特性相关联的音频事件类别指示所述患者的呼吸状况；以及至少基于所述一个或多个音频事件与所述音频事件类别的比较，确定所述患者与所述呼吸状况相关联的当前健康状态。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用户设备包括医疗设备，所述当前音频数据通过操作性连接到所述用户设备的麦克风来收集，所述医疗设备配置为在基本周期性、非周期性或连续性基础上将所述当前音频数据传输到所述系统。3.根据权利要求1所述的系统，其中，在与所述呼吸状况相关联的治疗或诊断之后，所述当前音频数据收集自所述患者；以及跟踪所述患者的当前健康状态以监测从所述呼吸状况康复。4.根据权利要求1所述的系统，其中，至少部分地基于所述人声话语来确定所述一个或多个音频事件，所述一个或多个音频事件包括与所述患者相关联的对话、请求短语、可听疼痛事件和/或惊叫中的至少一项。5.根据权利要求1所述的系统，其中，至少部分地基于所述呼吸序列来确定所述一个或多个音频事件，所述一个或多个音频事件包括与所述患者相关联的吸气、呼气、咳嗽、喷嚏或呼吸困难中的至少一项。6.根据权利要求1所述的系统，其中，标识所述人声话语和所述呼吸序列中的至少一项进一步包括：从所述当前音频数据的背景音频中区分所述当前音频数据内的人声话语和呼吸序列中的至少一项。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个第一音频特性包括：所述人声话语的音调；所述人声话语的音色；所述人声话语的节奏；所述人声话语的音量；与所述人声话语相关联的语速；与所述呼吸序列相关联的吸气时长；与所述呼吸序列相关联的呼气时长；以及与所述呼吸序列相关联的呼吸频率。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述音频事件类别包括与人声话语类型或呼吸序列类型相关联的记录音频事件，所述人声话语类型或所述呼吸序列类型至少由所述一个或多个第二音频特性表征；且至少基于所述一个或多个第一音频特性至少包括所述一个或多个第二音频特性来确定所述音频事件类别。9.根据权利要求8所述的系统，其中，确定所述患者的当前健康状态进一步包括：至少基于所述记录音频事件，确定与所述患者的呼吸状况相关联的记录健康状态；以及至少基于所述记录音频事件，确定与所述患者的呼吸状况相关联的当前健康状态。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述记录健康状态包括与所述记录音频事件相关联的一种或多种呼吸症状，所述一种或多种呼吸症状包括以下至少一项：患者呼吸道炎症；吸气困难；呼气困难；患者呼吸道中粘液过多；慢性咳嗽；所述患者产生的一个或多个改变的音频特性；咳血；气促；以及胸闷。11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述记录健康状态包括：与医疗所述呼吸状况之前记录的初始音频特性和初始患者症状相关联的初始健康状态；与有效治疗所述呼吸状况或所述患者与所述呼吸状况不相关联时记录的目标音频特性和目标患者症状相关联的目标健康状态；或者与阈值音频特性相关联的阈值健康状态，其中，所述系统至少基于所述一个或多个音频特性满足所述阈值音频特性来将指示传输给所述患者或医师。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述呼吸状况包括哮喘、慢性阻塞性肺病、支气管炎、肺气肿、肺癌、囊性纤维化、肺炎或胸膜积...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍朝方，戴鸿财，李昌胜，方义汉，娄耀龙，
申请(专利权)人：熠隆服务新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：