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ES3002720T3 - Determining respiratory gas exchange in a subject - Google Patents

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ES3002720T3
ES3002720T3 ES14829901T ES14829901T ES3002720T3 ES 3002720 T3 ES3002720 T3 ES 3002720T3 ES 14829901 T ES14829901 T ES 14829901T ES 14829901 T ES14829901 T ES 14829901T ES 3002720 T3 ES3002720 T3 ES 3002720T3
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ES
Spain
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inhalation
subject
over time
exhalation
representative
Prior art date
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Application number
ES14829901T
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English (en)
Inventor
Michal Mor
Merav Mor
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META FLOW Ltd
Original Assignee
META FLOW Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

La presente divulgación proporciona ejemplos de un método, que incluye: proporcionar un perfil representativo del volumen respiratorio del ciclo de inhalación-exhalación a lo largo del tiempo; y cuando el sujeto realiza al menos un ciclo de inhalación-exhalación que cumple un criterio de correspondencia relacionado con el perfil representativo, utilizar datos relacionados con el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono durante el ciclo de inhalación-exhalación que cumplió con el criterio de correspondencia para determinar una propiedad metabólica en el sujeto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCION
Determinar intercambio de gases respiratorios en un sujeto
CAMPO TÉCNICO
La presente divulgación está en el campo del análisis respiratorio, del consumo de oxígeno y de la producción de dióxido de carbono.
ANTECEDENTES
El documento US2003065274 divulga un método para determinar un parámetro respiratorio para un sujeto utilizando un calorímetro indirecto es proporcionado. El calorímetro indirecto incluye un conector respiratorio para pasar gases inhalados y exhalados, una ruta de flujo operable para recibir y pasar gases inhalados y exhalados que tiene un tubo de flujo dentro de la ruta de flujo a través del cual pasan los gases inhalados y exhalados, un medidor de flujo para determinar un volumen de flujo instantáneo de los gases inhalados y exhalados, un sensor de concentración de gas componente para determinar una fracción instantánea de un gas componente predeterminado y una unidad de computación que tiene un procesador y una memoria. El método incluye los pasos de inicializar el calorímetro indirecto y la respiración del sujeto en el conector respiratorio si el calorímetro indirecto está inicializado, detectar el volumen de flujo de los gases inhalados y exhalados que pasan a traves de la ruta de flujo utilizando el medidor de flujo y transmitir una señal que representa el volumen de flujo detectado a la unidad de computacion. El metodo incluye tambien los pasos de detectar una concentracion de un gas componente predeterminado a medida que los gases inhalados y exhalados pasan a traves de la ruta de flujo utilizando el sensor de gas componente, y transmitir una senal que representa la concentracion detectada del gas componente predeterminado a la unidad de computacion. El método incluye además los pasos de calcular al menos un parámetro respiratorio para el sujeto a medida que el sujeto respira a través del calorímetro utilizando el volumen de flujo detectado y la concentración detectada del gas componente predeterminado, y proporcionando al sujeto el al menos un parámetro respiratorio.
El documento US2004254501 divulga un proceso para asistir a una persona a alcanzar un estado de relajación que incluye proporcionar un medidor de tasa metabólica, determinar la tasa metabólica de la persona a intervalos utilizando el medidor de tasa metabólica, y proporcionar retroalimentación a la persona, en el que la retroalimentación está correlacionada con la tasa metabólica de la persona, para asistir a la persona a alcanzar un estado de relajación.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La invención se define en la reivindicación 1.
Otros aspectos y realizaciones preferidas son definidas en las reivindicaciones dependientes. Los aspectos, realizaciones, ejemplos y métodos de la presente invención que no están comprendidos en el ámbito de las reivindicaciones adjuntas no forman parte de la invención y se proporcionan únicamente con fines ilustrativos.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Con el fin de comprender la invención y ver cómo puede llevarse a cabo en la práctica, se describirá ahora una realización preferida, a modo de ejemplo no limitativo únicamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 es una ilustración de diagrama de bloques de un aparato para determinar el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono en un sujeto, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 2 es una ilustración en diagrama de flujo de un método para determinar el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono en un sujeto, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 3 es una ilustración gráfica del volumen de inhalación y exhalación de un sujeto frente al tiempo, medido durante un proceso de determinación del perfil de volumen respiratorio representativo del ciclo inhalaciónexhalación del sujeto a lo largo del tiempo, como parte de ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 4 es una ilustración gráfica de los parámetros respiratorios que pueden utilizarse para caracterizar una respiración, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 5 es un gráfico que ilustra una posible representación de un perfil respiratorio objetivo, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 6 es un gráfico que ilustra un ciclo de inhalación-exhalación realizado por el sujeto que cumple con el criterio de correspondencia que también se muestra como un gráfico con márgenes que indican una desviación permitida, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 7 es un gráfico que ilustra un ciclo de inhalación-exhalación realizado por el sujeto que no cumple el criterio de correspondencia, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 8 es una ilustración gráfica de una representación de un volumen respiratorio actual medido a lo largo del tiempo de un sujeto en relación con el perfil respiratorio representativo, que puede mostrarse al usuario en tiempo real, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada.
La FIG. 9 es una ilustración gráfica de un conjunto de mediciones de intercambio de gases almacenadas que se obtuvieron como parte del método para determinar un efecto metabólico de un evento en un sujeto. Cada fila representa una medición diferente;
La FIG. 10 es una ilustración de diagrama de bloques de un aparato para determinar un efecto de un evento sobre las propiedades metabólicas de un sujeto, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 11 es un diagrama de flujo que ilustra un método para determinar el efecto de un evento sobre las propiedades metabólicas de un sujeto, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada;
La FIG. 12 es una ilustración gráfica de una estructura de datos en la que pueden ser guardados diversos datos relacionados con eventos registrados, como parte de algunos ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada; y
Las FIGS. 13 es una ilustración gráfica de una estructura de datos en la que pueden ser guardados diversos datos relacionados con diferentes materias, como parte de algunos ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada.
Se apreciará que para simplificar y aclarar la ilustración, los elementos mostrados en las figuras no se han introducido necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden estar exageradas en relación con otros elementos para mayor claridad. Además, donde se considere apropiado, los números de referencia pueden ser repetidos entre las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.
DESCRIPCION DETALLADA
En la siguiente descripción detallada, numerosos detalles específicos están configurados con el fin de proporcionar una comprensión completa de la materia en cuestión actualmente divulgada. Sin embargo, los expertos en la materia entenderán que la materia en cuestión actualmente divulgada puede ser practicada mediante algunos de estos detalles específicos. En otras instancias, métodos, procedimientos y componentes bien conocidos no se han descrito en detalle para no oscurecer la materia en cuestión actualmente divulgada.
A menos que se indique específicamente otra manera, como es aparente desde las siguientes discusiones, se aprecia que a lo largo de la especificación varios términos funcionales se refieren a la acción y/o procesos de un computador o dispositivo de computación, o dispositivo de computación electrónico similar, que manipulan y/o transforman datos representados como físicos, tales como electrónicos, cantidades dentro de los registros y/o memorias del dispositivo computador en otros datos representados de manera similar como cantidades físicas dentro de las memorias, registros u otros dispositivos tangibles de almacenamiento, memoria, transmisión o visualización de información.
Se aprecia que, a menos que se indique específicamente otra manera, ciertas características de la materia en cuestión actualmente divulgada, que son, para mayor claridad, descritas en el contexto de realizaciones separadas, pueden también ser proporcionadas en combinación en una sola realización. Inversamente, varias características de la materia en cuestión actualmente divulgada, que son, por brevedad, descritas en el contexto de una única realización, pueden también ser proporcionadas separadamente o en cualquier subcombinación conveniente.
Tal como se utilizan en el presente documento, los términos "ejemplo", "por ejemplo", "tal como", "por instancia" y sus variantes describen realizaciones no limitantes de la materia actualmente divulgada. Refiriéndose en la especificación a «un caso», «algunos casos», «otros casos» o variantes de los mismos significa que una particularidad, estructura o característica descrita en conexión con la(s) realización(es) está incluida en al menos una realización de la materia en cuestión actualmente divulgada. Así, la aparición de la frase «un caso», «algunos casos», «otros casos» o variantes de los mismos no se refiere necesariamente a la(s) misma(s) realización(es).
Las computaciones de acuerdo con las enseñanzas del presente documento pueden ser realizadas por un computador especialmente construido para los fines deseados o por un computador de propósito general especialmente configurado para el fin deseado mediante un programa de computador almacenado en un medio legible por computador.
Muchos de los componentes funcionales de la materia objeto de la presente divulgación pueden ser implementados de diversas formas, por ejemplo, como circuitos de hardware que comprenden circuitos VLSI personalizados o formaciones de puertas, o similares, como dispositivos de hardware programables tales como FPGAs o similares, o como un código de programa de software almacenado en un medio legible por computador tangible y ejecutable por varios procesadores, y cualquier combinación de los mismos. Un componente específico de la materia en cuestión actualmente divulgada puede ser formado por un segmento particular de código de programa informático, o por una pluralidad de segmentos, que pueden ser reunidos y actuar o comportarse colectivamente de acuerdo con las limitaciones actualmente divulgadas atribuidas al componente respectivo. Por ejemplo, el componente puede estar distribuido en varios segmentos de Código, tales como objetos, procedimientos y funciones, y puede originarse desde varios programas o archivos de programa que operan en conjunción para proporcionar el componente actualmente divulgado.
Similarmente, un componente(s) divulgado(s) puede ser incorporado en datos operacionales o datos operacionales pueden ser utilizados mediante un componente(s) divulgado(s). A modo de ejemplo, tales datos operacionales pueden ser almacenados en un medio legible por computador tangible. Los datos operacionales pueden ser un único conjunto de datos, o pueden ser una agregación de datos almacenados en diferentes ubicaciones, en diferentes nodos de red o en diferentes dispositivos de almacenamiento. Las realizaciones de la materia en cuestión actualmente divulgada no se describen con referencia a ningún lenguaje de programación en particular. Se apreciará que una variedad de lenguajes de programación pueden ser utilizados para implementar las enseñanzas de la materia en cuestión actualmente divulgada como se describe en el presente documento.
A menos que se indique específicamente lo contrario, como es aparente desde las siguientes discusiones, se aprecia que a lo largo de las discusiones de la especificación utilizando términos como "procesamiento" "calculando", "midiendo", "usando" "determinando", "generando" estableciendo" "configurando", "seleccionando", "buscando", "almacenando", o similares, incluyen acciones y/o procesos de un computador que manipulan y/o transforman datos en otros datos, dichos datos representados como cantidades físicas, por ejemplo, como cantidades electrónicas, y/o dichos datos representando los objetos físicos. Los términos «computador», «procesador», y «controlador» deben ser considerados de manera amplia para cubrir cualquier tipo de dispositivo electrónico con capacidades de procesamiento de datos.
Según un aspecto de la materia actualmente divulgada, hay proporcionado un método de determinar una propiedad metabólica en un tema. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el método puede incluir: proporcionar un volumen de respiración representativo del ciclo de inhalación-exhalación sobre el perfil de tiempo; y cuando el sujeto realiza al menos un ciclo de inhalación-exhalación que cumple un criterio de correspondencia relacionado con el perfil representativo, usar datos relacionados con el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono durante el ciclo de inhalación-exhalación que cumple el criterio de correspondencia para determinar una propiedad metabólica del sujeto.
Refiriéndose ahora a la Fig. 1, que es una ilustración en diagrama de bloques de un aparato para determinar una propiedad metabólica en un sujeto, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el aparato 100 para determinar una propiedad metabólica en un sujeto puede incluir uno o más sensores 110, un módulo de almacenamiento 140 y una unidad de procesamiento 130. El aparato puede incluir además una interfaz de entrada 150 y una interfaz de salida 120,125,150. También puede incluir un módulo de comunicación 160. A modo de ejemplo, el aparato puede ser un teléfono inteligente, un computador o un dispositivo de computación dedicado que utiliza hardware genérico y/o específico de la aplicación, posiblemente en combinación con software. Se apreciaría que el dispositivo 100 puede ser implementado en muchas otras formas, incluyendo como un dispositivo distribuido que comprende varios nodos interconectados. Por ejemplo, puede ser proporcionado un dispositivo de detección, que puede incluir uno o más sensores, un módulo de comunicación y posiblemente también una unidad de procesamiento y una unidad de almacenamiento. El dispositivo de detección puede ser configurado para medir el intercambio de gases en la respiración de un sujeto y posiblemente realizar algún procesamiento de los datos medidos. El dispositivo sensor puede comunicar los datos medidos a un dispositivo smartphone, a través de un canal por cable o inalámbrico, y el dispositivo smartphone puede ejecutar un programa de software que procese además las mediciones proporcionadas por el dispositivo sensor y presente retroalimentación y otros datos a un usuario. En otro ejemplo, los sensores y el procesamiento realizado mediante el dispositivo sensor pueden estar incorporados en el teléfono inteligente, y todo el proceso puede ser ejecutado en el dispositivo inteligente. En otro ejemplo, tanto si el dispositivo sensor forma parte del teléfono inteligente como si no, una plataforma 150 basada en la nube puede ser emparejada (normalmente mediante comunicación inalámbrica) con el dispositivo del teléfono inteligente, y las mediciones proporcionadas por el sensor o algún derivado del mismo, pueden ser cargadas en la plataforma 150 en la nube. En la plataforma en la nube 150, las mediciones (o sus derivados) pueden ser procesados, además, y los datos procesados pueden enviarse de vuelta al dispositivo smartphone donde puede tener lugar un procesamiento adicional, o donde los datos generados en la nube se presentan al usuario. También se pueden presentar los datos generados en la nube a otros dispositivos. A este respecto, se apreciaría que el aparato mostrado en la FIG. 1 y descrito en el presente documento en particular con referencia a la FIG. 1, es un mero ejemplo de una posible implementación de un dispositivo para determinar una propiedad metabólica en un sujeto de acuerdo con la materia actualmente divulgada.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el módulo de almacenamiento 40 puede almacenar un perfil de respiración representativo incorporado en datos digitales. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el perfil de respiración representativo es un perfil de volumen de respiración del ciclo de inhalación-exhalación a lo largo del tiempo. Por ejemplo, el perfil de respiración representativo puede ser un volumen de respiración representativo almacenado a priori en el tiempo de un sujeto durante al menos un ciclo de inhalaciónexhalación. Como un ejemplo, todavía más, para cada sujeto o usuario es proporcionado un perfil de respiración representativo.
De acuerdo con un ejemplo, el perfil de respiración representativo puede incluir un conjunto de valores que corresponden al volumen de respiración a lo largo del tiempo durante al menos un ciclo de inhalación-exhalación. Todavía además, a modo de ejemplo, los datos que representan el perfil de respiración representativo pueden incluir un conjunto de valores que corresponden a un volumen de respiración representativo del ciclo de inhalación-exhalación a lo largo del tiempo en una pluralidad de ciclos de inhalación-exhalación seleccionados. Además todavía, mediante una forma de ejemplo, el perfil de respiración representativo es un ciclo de intercambio de gas del sujeto (respiración) que representa un estado metabólico del sujeto. Los ejemplos de métodos que pueden ser utilizados para seleccionar ciclos de inhalaciónexhalación que pueden ser utilizados para proporcionar el perfil de respiración representativo se describen por separado como parte de la materia actualmente divulgada e incluyen (pero no se limitan a) varios métodos que utilizan el "estándar de oro" de extracción de propiedades metabólicas. Ejemplos de métodos conocidos que utilizan la extracción de propiedades metabólicas " estándar de oro ".
Reeves, Marina M., et al. «La reducción del período de tiempo de estado estable no afecta a la precisión de las mediciones del gasto energético mediante calorimetría indirecta». Journal of Applied Physiology 97.1 (2004): 130-134. describen cómo calcular la respiración en estado estable y extraer las propiedades metabólicas de acuerdo con el "estándar de oro" y pueden ser utilizadas en ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada para obtener el perfil respiratorio representativo.
Los datos del perfil respiratorio representativo también pueden incluir un conjunto de valores que corresponden a una desviación del volumen respiratorio a lo largo del tiempo con respecto al perfil representativo del volumen respiratorio a lo largo del tiempo del ciclo inhalación-exhalación. La desviación puede ser utilizada para permitir cierta tolerancia durante la fase de medición cuando el perfil representativo es utilizado para determinar una propiedad metabólica en un sujeto. Un ejemplo de la manera mediante la cual se puede generar el perfil de respiración representativo se proporciona a continuación.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, la interfaz de salida 120, 125, 150 puede ser configurada para presentar un perfil de respiración objetivo utilizando los datos representativos del perfil de volumen de respiración del ciclo de inhalación-exhalación a lo largo del perfil tiempo. Por ejemplo, el perfil de respiración objetivo puede ser una presentación visual de un volumen de tiempo actual de la respiración de un sujeto en relación con y en sincronización con una visualización que corresponde al volumen de respiración representativo del ciclo de inhalaciónexhalación sobre el perfil de tiempo. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, la interfaz de salida 120,125,150 puede ser una unidad de visualización digital, tal como una pantalla LCD, una pantalla táctil, una pantalla OLED, etc. En otros ejemplos, en otros puede utilizarse cualquier tipo de dispositivo que sea capaz de presentar a un sujeto el perfil de respiración objetivo, incluyendo dispositivos que operan mediante el suministro de una indicación acústica (sonido), tales como altavoces, dispositivos sensoriales, etc. A modo de ejemplo, la interfaz de salida 120,125,150 puede incluir un altavoz que genere sonido y el aparato 100 puede incluir otra interfaz de salida 120,125,150, como un visualizador para presentar gráficos. La interfaz de salida puede incluir múltiples ventanas, pestañas o cualquier otra área de visualización distinta (o representación de cualquier otro tipo), en la que pueden detallarse las propiedades metabólicas actuales y otra retroalimentación o información. Las propiedades metabólicas pueden incluir propiedades metabólicas actuales y posiblemente también datos metabólicos históricos. Por ejemplo, la interfaz de salida 120, 125 puede proporcionar una representación visual de la propiedad metabólica del sujeto.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el perfil respiratorio representativo, el perfil respiratorio objetivo y la propiedad metabólica pueden ser generados basados en las propiedades respiratorias de la misma persona (o del mismo sujeto).
En otros ejemplos de la materia actualmente divulgada, el perfil respiratorio representativo es un volumen respiratorio representativo a lo largo del tiempo de un sujeto de referencia, y el ciclo de inhalación-exhalación que es medido para determinar un volumen respiratorio actual a lo largo del tiempo (para determinar la propiedad metabólica en un sujeto) es realizado por un sujeto medido. El sujeto de referencia y el sujeto medido pueden no ser la misma persona. En otro ejemplo, el sujeto de referencia no está necesariamente asociado con una persona real o con una persona en particular. Por ejemplo, el perfil respiratorio representativo y el perfil respiratorio objetivo pueden simularse o pueden generarse midiendo las propiedades respiratorias de una persona distinta de la persona cuya respiración es utilizada para determinar una propiedad metabólica de la persona, o en otro ejemplo, el perfil respiratorio representativo y el perfil respiratorio objetivo pueden ser generados midiendo las propiedades respiratorias de un grupo de personas. En los casos en que el perfil respiratorio representativo y el perfil respiratorio objetivo se asocian a una o varias personas distintas de la persona cuya respiración se utiliza para determinar una propiedad metabólica en la persona, puede haber cierta correlación entre el sujeto o sujetos de referencia y el sujeto medido.
Varias propiedades metabólicas son conocidas en la materia. Ejemplos de propiedades metabólicas, tal y como se utiliza este término en el presente documento, incluyen la tasa metabólica en reposo (RMR), el gasto energético respiratorio (REE), el cociente respiratorio (RQ) y el consumo de oxígeno.
La unidad de procesamiento 130 puede ser configurada para determinar cuándo al menos un ciclo de inhalaciónexhalación cumple un criterio de correspondencia relacionado con el perfil respiratorio, como se describirá más adelante. La unidad de procesamiento 130 también puede ser configurada para obtener datos relacionados con el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono (o ambos) durante el ciclo de inhalación-exhalación que cumplió el criterio de correspondencia, y para determinar una propiedad metabólica en el sujeto basada en los datos relacionados con el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono, como también será descrito más adelante.
Como se ha mencionado anteriormente, los datos del perfil respiratorio representativo se almacenan en la unidad de almacenamiento 40. De acuerdo con ejemplos de la materia actualmente divulgada, los datos de perfil de respiración representativos pueden ser proporcionados como entrada desde una fuente externa que está conectada operativamente al aparato 100. Ejemplos de posibles fuentes externas pueden incluir un sensor o un dispositivo de detección que es capaz de medir el volumen de respiración en el tiempo durante al menos un ciclo de inhalación-exhalación de un sujeto; un computador remoto en el que fueron almacenados los datos que representan el perfil de respiración; y datos proporcionados a través de una interfaz de entrada 50, por ejemplo, como entrada manual por un usuario del aparato.
Adicionalmente se hace referencia ahora a la FIG. 2, que es una ilustración de diagrama de flujo de un método para determinar el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono en un sujeto, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. Por conveniencia, la descripción del método ilustrado en la FIG. 2 se hace con referencia al aparato 100 mostrado en la FIG. 1 y a los distintos componentes del aparato 100. Se apreciaría sin embargo, que en algunos ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el método para determinar el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono en un sujeto no está necesariamente obligado a ser implementado en el aparato 100, y más bien cualquier otro dispositivo o sistema adecuado puede ser utilizado para implementar los diversos ejemplos de la determinación del consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono en un sujeto que se describen en el presente documento.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, puede ser proporcionado un volumen de respiración a lo largo del tiempo durante al menos un ciclo de inhalación-exhalación (bloque 205). Como se ha mencionado anteriormente, el perfil respiratorio representativo puede almacenarse en la unidad de almacenamiento 140.
Es proporcionada ahora una descripción de un protocolo de proceso que puede ser utilizado para generar un perfil de respiración representativo. Debería ser notado que este protocolo es proporcionado aquí como un ejemplo, y que otros protocolos y otras formas pueden ser ideadas para generar un perfil de respiración representativo de un sujeto.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el perfil de respiración representativo puede ser generado mediante el registro de la respiración de un sujeto cuando la respiración del sujeto está en un estado estable. Además, mediante a modo de ejemplo, la respiración del sujeto puede ser monitorizada durante unos 3-10 minutos. Típicamente la inhalación del sujeto y el volumen de exhalación frente al tiempo es medido. La FIG. 3 es una ilustración gráfica del volumen de inhalación y exhalación de un sujeto frente al tiempo, medido durante un proceso de determinación de la respiración en estado estable del sujeto (gráfico 300), como parte de ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. El gráfico 301 y el gráfico 302 son vistas ampliadas de los dos ciclos de inhalación-exhalación que se realizaron durante el proceso de determinar la respiración en estado estable del sujeto que cumplía un criterio de estado estable. Un ejemplo de un criterio de estado estable se divulga en Reeves, et al. Todavía además a modo de ejemplo, el análisis de cada respiración (un ciclo inhalación-exhalación discreto) puede incluir, por ejemplo, cálculos de: Vin, Vout, Tin, Tout, Ttotal, Frecuencia y Desviación estándar de cada una de estas medidas, donde Vin denota el volumen de aire durante la inhalación, Vout denota el volumen de aire durante la exhalación, Tin: denota el tiempo de respiración durante la inhalación (la duración de la inhalación), Tout denota el tiempo de respiración durante la exhalación (la duración de la exhalación), Ttotal denota el tiempo total de respiración (la duración de la respiración), y Frecuencia es el número de respiraciones por minuto.
La FIG. 4 es una ilustración gráfica de parámetros respiratorios que pueden ser utilizados para caracterizar una respiración, como parte de ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. En particular, el perfil respiratorio mostrado en la FIG. 4 puede proporcionar una ilustración de cómo un volumen respiratorio representativo del ciclo inhalación-exhalación a lo largo del perfil de tiempo.
En el perfil de volumen respiratorio del ciclo inhalación-exhalación mostrado en la FIG. 4, el eje Y representa el volumen, en particular el volumen de inhalación Vin 403 de la respiración de un sujeto, el eje X representa el tiempo o en este caso Ttotal 400 o la duración de la respiración (ciclo inhalación-exhalación), donde el segmento 401 representa Tin que es el periodo de inhalación, y Tout 402 representa el periodo de exhalación. La línea SD 404 representa un perfil de tolerancia (por ejemplo, desviación estándar) o, en este caso, una desviación estándar que es aceptable de acuerdo con el criterio de correspondencia que es utilizado para determinar una propiedad metabólica en un sujeto. La utilización de estos parámetros permite realizar un análisis y seleccionar una o más (por ejemplo, una, dos, n) respiraciones, es decir, uno o más ciclos de inhalación-exhalación, para proporcionar el perfil respiratorio representativo del sujeto.
Se apreciaría que por ejemplo, en caso SD de Vin y Ttotal o SD de consumo de oxígeno (véase Hill, RICHARD W. " Determinación de consumo de oxígeno mediante utilización del analizador paramagnético de oxígeno". J. appl. Physiol 33.2 (1972): 261-263 para un ejemplo de un cálculo de SD de consumo de oxígeno) son utilizados para identificar respiraciones que representan un perfil de respiración de estado estable, dos o más (por ejemplo, 2, 3, n) ciclos de inhalación-exhalación son seleccionados para ser representativos del perfil de respiración de estado estable del sujeto. Por ejemplo, típicamente se seleccionan entre 3 y 10 respiraciones para que sean representativas del perfil respiratorio.
Además, a modo de ejemplo, dos o más ciclos de inhalación-exhalación son seleccionados para ser representativos del perfil de respiración en estado estable del sujeto cuando se cumple una condición de estado estable. Todavía además a modo de ejemplo, la condición de estado estable puede ser asociada con SD de Vin frente al tiempo y SD de Ttotal frente al tiempo o SD de consumo de oxígeno frente al tiempo en las respiraciones de un sujeto. Además, a modo de ejemplo, la condición de estado estable puede requerir que la S<d>de Vin frente al tiempo y la SD de Ttoatl frente al tiempo o la SD del consumo de oxígeno frente al tiempo en las respiraciones de un sujeto estén por debajo (o por encima) de ciertos umbrales o dentro de un cierto rango. Todavía además a modo de ejemplo, la SD de Vin vs. tiempo y la SD de Ttoatl frente al tiempo o SD de umbrales de consumo de oxígeno frente al tiempo pueden ser predefinidos, o en un ejemplo más, la SD de Vin vs. tiempo y la SD de Ttoatl vs. tiempo o SD de umbrales de consumo de oxígeno vs. tiempo pueden ser determinadas o adaptadas para cada sujeto (por ejemplo, mediante la altura del sujeto, género, peso y/o cualquier otra característica personal del sujeto) o dependiendo de otros factores fisiológicos.
Como puede verse en La FIG. 3, a modo de ejemplo, varias respiraciones pueden ser seleccionadas para ser representativas del perfil respiratorio (gráficos 302 y 301), de acuerdo con la condición de estado estacionario, que se asocia con la SD de Vin frente al tiempo y la SD de Ttoatl frente al tiempo o SD de consumo de oxígeno frente al tiempo en las respiraciones de un sujeto, y un procesamiento estadístico puede ser aplicado sobre las respiraciones seleccionadas para proporcionar el perfil respiratorio representativo. Todavía además a modo de ejemplo, utilizando el procesamiento estadístico sobre las varias respiraciones que son seleccionadas para calcular el perfil de respiración representativo, el perfil de respiración representativo puede ser proporcionado como datos representativos de un volumen de respiración en el tiempo durante un solo ciclo de inhalación-exhalación con alguna desviación permitida. Nótese que pueden ser utilizadas muchos pasos de procesamiento diferentes para calcular el volumen de respiración a lo largo del tiempo y la desviación permitida en el perfil de respiración, y que para cualquier conjunto dado de varias respiraciones que son seleccionadas para ser representativas del perfil de respiración, pueden ser generados diferentes perfiles de respiración, dependiendo de la implementación de la operación de procesamiento estadístico.
El perfil respiratorio del sujeto puede estar basado en y tener en cuenta medidas estadísticas adicionales o alternativas y otras medidas tales como: sexo del sujeto, edad del sujeto, peso del sujeto, altura del sujeto. Por ejemplo, tal medida puede ser utilizada para factorizar algún perfil de respiración representativo preexistente.
Retomando ahora la descripción de la FIG. 2, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, un perfil de respiración objetivo puede ser presentado a un sujeto (bloque 210). De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el perfil de respiración objetivo puede ser creado utilizando los datos representativos del perfil de respiración en estado estable (bloque 207).
Por ejemplo, el perfil de respiración objetivo puede incluir un conjunto de valores que corresponden al volumen de respiración a lo largo del tiempo durante al menos un ciclo de inhalación-exhalación. Por ejemplo, el perfil de respiración objetivo puede incluir un conjunto de valores que corresponden al volumen de respiración de un sujeto representativo a lo largo del tiempo durante un ciclo de inhalación-exhalación, y un conjunto de valores que corresponden a una desviación permitida del volumen de respiración del sujeto representativo a lo largo del tiempo. Todavía además a modo de ejemplo, el criterio de correspondencia de un perfil de respiración puede ser una desviación permitida del volumen corriente y del tiempo de respiración desde la media de la respiración en estado estable la media de la respiración en estado estable. Esto puede ser representado como un conjunto de valores o rangos, umbrales, gráficos, etc. Otros ejemplos de criterio de correspondencia pueden ser asociados con valores promediados y siempre que la desviación de la media desde un perfil de respiración representativo (como se define más adelante) sea menor que un umbral, el criterio de correspondencia se cumpliría. En otro ejemplo, cualquier muestra medida debe estar dentro de una cierta desviación permitida de un perfil respiratorio representativo, y en caso de que una o más muestras estén fuera de la desviación permitida, el criterio de correspondencia falla.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el perfil de respiración objetivo puede ser representado o puede ser proporcionado como un gráfico o un conjunto de gráficos, tal como el gráfico mostrado a modo de ejemplo en la FIG. 5 donde la línea 500 es el volumen de respiración del sujeto objetivo a lo largo del tiempo durante un ciclo de inhalación-exhalación y las líneas 501 ilustran la desviación permitida. De acuerdo con un ejemplo, el perfil respiratorio objetivo 500 y la desviación permitida 501 proporcionan el perfil respiratorio representativo. Además, a modo de ejemplo, el perfil respiratorio objetivo 500 y la desviación permitida 501 representan unos ciclos respiratorios que pueden ser utilizados para determinar un estado metabólico del sujeto.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el sujeto puede realizar uno o más ciclos de inhalación-exhalación, y cuando el sujeto realiza al menos un ciclo de inhalación-exhalación que cumple un criterio de correspondencia (bloque 215) relacionado con el perfil de respiración representativo, pueden obtenerse datos relacionados con el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono durante el ciclo de inhalación-exhalación que cumple el criterio de correspondencia (bloque 220). Los datos obtenidos de consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono pueden ser utilizados para determinar una propiedad metabólica en el sujeto (bloque 225). La FIG. 6 es un gráfico que ilustra un ciclo de inhalación-exhalación realizado por el sujeto 602 yuxtapuesto sobre un perfil de respiración representativo 601. En el escenario mostrado en La FIG. 6, el criterio de correspondencia que se utiliza para determinar cuándo extraer datos desde el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono de una respiración realizada por el sujeto y utilizarlos para determinar una propiedad metabólica en el sujeto se asocia con el perfil de respiración objetivo 500 mostrado en la FIG. 5, y los márgenes 501 que representan una desviación permitida.
Como puede verse en la FIG. 6, el ciclo de inhalación-exhalación medido realizado por el sujeto 602 mostrado en la FIG.
6, cumple el criterio de correspondencia 601 que también es mostrado como un gráfico con márgenes 600 que indican la desviación permitida. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, siempre que el sujeto no cumpla el criterio de correspondencia (por ejemplo, ver el estado en la FIG. 7), la presentación del perfil de respiración objetivo (bloque 210) puede ser retomada, por ejemplo, en una o más respiraciones posteriores.
La FIG. 7 es un gráfico que ilustra un ciclo de inhalación-exhalación realizado por el sujeto yuxtapuesto sobre un perfil de respiración representativo, pero a diferencia del escenario mostrado en la FIG. 6, en la FIG. 7 la respiración 702 realizada por el sujeto está fuera de los márgenes 700 alrededor del perfil de respiración objetivo {no etiquetado} y de modo que no cumple el criterio de correspondencia. Debería ser notado que el criterio de correspondencia en algunas implementaciones puede permitir algunas (muy cortas y/o muy pequeñas) desviaciones del perfil de respiración objetivo (los márgenes 700).
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el/los sensor/es 110, que son utilizados por o con el dispositivo, pueden ser capaces de medir la concentración de oxígeno y/o dióxido de carbono en la respiración del sujeto. Cuando es determinado que una cierta respiración (un ciclo de inhalación-exhalación) satisface el criterio de correspondencia, los datos desde la concentración de oxígeno y/o dióxido de carbono en la respiración del sujeto (la respiración que satisface el criterio) son obtenidos por el sensor 110. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el sensor o sensores 110 pueden incluir una cámara y pueden ser capaces de captar el volumen de exhalación final de una respiración. Cuando es determinado que una cierta respiración resuelve el criterio de la correspondencia, el volumen de la exhalación del extremo capturado en el sensor/es es detectado para determinar la concentración del oxígeno y/o del dióxido de carbono. Se apreciará que pueden ser utilizadas otras técnicas de detección y otros tipos de sensores para medir la concentración de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono, de acuerdo con otros ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. Un ejemplo de un sensor que puede ser utilizado para medir la concentración de oxígeno en la respiración de un sujeto es un sensor electroquímico de oxígeno, tal como el sensor de oxígeno número de catálogo OOM103-1M comercializado por EnviteC-Wismar GmbH, una empresa de Honeywell con sede en Wismar, Alemania. Un ejemplo de sensor que puede ser utilizado para medir la producción de dióxido de carbono en la respiración de un sujeto es un sensor óptico de dióxido de carbono, como el sensor de dióxido de carbono número de catálogo CO2F-W comercializado por SST. Debería ser notado que dos o más (tres, cuatro, etc.) pueden ser utilizados en combinación para proporcionar las mediciones.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, las propiedades metabólicas del sujeto pueden ser calculadas, por ejemplo, por el procesador 130, mediante los datos relacionados con la respiración que cumplió el criterio de correspondencia, que se obtiene del sensor/es 110. De acuerdo con un ejemplo, las propiedades metabólicas del sujeto pueden ser calculadas utilizando un patrón de volumen respiratorio y un cálculo de consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono basado en la medición de la concentración de oxígeno y/o dióxido de carbono. Referencia a este cálculo se puede encontrar en la siguiente literatura científica: véase por ejemplo Weir, JB de V. "Nuevos métodos para calcular la tasa metabólica con especial referencia al metabolismo de las proteínas. " El Diario de fisiología 109.1-2 (1949): 1.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el cálculo del consumo de oxígeno y/o de la producción de dióxido de carbono de un sujeto puede estar basado al menos en datos que se obtienen de tres sensores, un sensor de medidor de flujo y un sensor de concentración de oxígeno y un sensor de concentración de dióxido de carbono. También pueden ser utilizados otros sensores. Además, a modo de ejemplo, el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono pueden ser calculados mediante una salida de volumen frente al tiempo del medidor de flujo, con la concentración de oxígeno y dióxido de carbono que es proporcionada como salida por los sensores de oxígeno y dióxido de carbono, respectivamente. Todavía además a modo de ejemplo, el volumen frente el tiempo puede ser medido continuamente por el medidor de flujo que monitoriza la respiración del sujeto. La medición de la concentración de oxígeno y dióxido de carbono puede realizarse al menos una vez por respiración, utilizando los sensores de oxígeno y dióxido de carbono. De acuerdo con un ejemplo de la materia en cuestión actualmente divulgada, la medición de la concentración de oxígeno y dióxido de carbono puede ser realizada como máximo una vez por respiración, en el aire de exhalación final de la respiración del sujeto, utilizando los sensores de oxígeno y dióxido de carbono.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, la unidad de procesamiento 30 puede ser configurada para almacenar y procesar algunos de los datos desde el sensor, por ejemplo, los datos de concentración de oxígeno y/o dióxido de carbono, sólo cuando se determina que la respiración con la que se asocian los datos cumple el criterio de correspondencia. De otra manera, los datos pueden ser descartados.
Utilizando la concentración de oxígeno y/o de dióxido de carbono, puede ser calculado el consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono. Debería ser apreciado que el término sensor 110 es utilizado en el presente documento en un sentido amplio, y el sensor puede incluir uno, dos o más (por ejemplo, n) sensores diferentes que operan juntos para medir propiedades relacionadas con la respiración, incluyendo: volumen frente al tiempo, concentración de oxígeno y/o dióxido de carbono, etc.
A modo de ejemplo, el consumo de oxígeno puede ser calculado como el múltiplo del volumen de inhalación de la concentración de oxígeno en el aire inhalado menos el múltiplo del volumen del espacio muerto de la concentración de oxígeno en el aire inhalado y menos la diferencia entre el volumen de exhalación y el múltiplo del volumen del espacio muerto de la concentración de oxígeno en la exhalación. Todavía además a modo de ejemplo, el espacio muerto fisiológico puede ser calculado basado en peso, edad, sexo, altura y otras características personales del sujeto.
Además, a modo de ejemplo, el cálculo del consumo de oxígeno puede ser asumido en unidades de temperatura y presión ambiente saturadas (ATPS), puede ser realizado un cálculo posterior para convertir las cifras ATPS en unidades de temperatura y presión estándar secas (STPD) y entonces en Kcal. Nótese que el computador puede ser adaptado si es necesario para diferentes presiones, temperaturas y otras condiciones ambientales.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, la presentación de un volumen respiratorio actual medido a lo largo del tiempo de un sujeto, en relación con el perfil respiratorio representativo, puede ser generado y renderizado en tiempo real de modo que permita al sujeto una retroalimentación instantánea. Se hace referencia a la FIG. 8, que es una ilustración gráfica de una representación de un volumen respiratorio medido actual en el tiempo de un sujeto en relación con el perfil respiratorio representativo, que puede ser visualizado al usuario en tiempo real, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. Como puede verse en la FIG. 8, el volumen respiratorio actual de un sujeto frente al tiempo 802 puede ser mostrado en relación con un volumen respiratorio permitido frente a un rango de tiempo 801, que es una representación del perfil respiratorio representativo 800. Como se ha mencionado anteriormente, el perfil de respiración representativo puede incluir un conjunto de valores que corresponden al volumen<de respiración del sujeto representativo a lo largo del tiempo durante uno>800<o más ciclos de inhalación-exhalación, y un>conjunto de valores que corresponden a una desviación permitida 801 del volumen de respiración a lo largo del tiempo desde el volumen de respiración del sujeto representativo a lo largo del tiempo.
A modo de ejemplo no limitativo, la duración típica de una fase de calibración durante la cual se determina el perfil respiratorio representativo de un sujeto, y que típicamente requiere que la respiración del sujeto alcance naturalmente su estado estable, es de aproximadamente 10-15 minutos de duración. Todavía además a modo de ejemplo no limitante, un sujeto medio puede imitar con éxito, dentro de una desviación aceptable, el perfil de respiración representativo, cuando se le presenta con retroalimentación instantánea, como se sugiere en el presente documento, dentro de un período de 1 2 minutos.
Habiendo descrito un aspecto de la materia actualmente divulgada que puede ser utilizado, a modo de ejemplo, para acortar la duración y posiblemente también la complejidad de la medición de propiedades metabólicas en un sujeto, se proporciona ahora una descripción de un aspecto adicional de la materia actualmente divulgada, que se refiere a un método y un aparato para determinar un efecto metabólico de un evento en un usuario, a programar un dispositivo de almacenamiento legible por computador, que encarna tangiblemente un programa de instrucciones ejecutables por el computador para realizar un método para determinar un efecto metabólico de un evento en un sujeto, y a un producto de programa de computador que comprende un medio utilizable por computador que tiene un código legible por computador incorporado en el mismo para determinar un efecto metabólico de un evento en un sujeto.
Se apreciaría, que en algunos casos, un efecto de un evento sobre propiedades metabólicas de un sujeto puede ser relativamente corto, o la frecuencia por la cual el sujeto está interesado en determinar el efecto metabólico de diferentes (o mismos) eventos puede ser demasiado alta para tecnologías de medición metabólica que consumen tiempo de la materia anterior. Consecuentemente en algunos casos, el método y aparato para determinar un efecto metabólico de un acontecimiento en un usuario, el dispositivo de almacenamiento de programa legible por máquina, tangiblemente encarnando un programa de instrucciones ejecutables por la máquina para realizar un método de determinar un efecto metabólico de un acontecimiento en un sujeto, y el producto de programa de ordenador que comprende un medio utilizable por ordenador que tiene código de programa legible por ordenador encarnado en el mismo para determinar un efecto metabólico de un acontecimiento en un sujeto, el producto de programa de ordenador, que se describen en el presente documento puede ser realizado de acuerdo con las enseñanzas proporcionadas anteriormente.
Asi, de acuerdo con un aspecto de la materia actualmente divulgada, un método para determinar un efecto metabólico de un evento sobre un sujeto puede incluir: obtener datos relacionados con un evento actual; obtener un volumen de respiración representativo del ciclo de inhalación-exhalación sobre el perfil de tiempo durante el cual el ciclo de intercambio de gases de un sujeto representa un estado metabólico del sujeto; mientras un sujeto está bajo la influencia del evento actual, cuando el sujeto realiza al menos un ciclo de inhalación-exhalación que cumple un criterio de correspondencia relacionado con el volumen de respiración representativo del ciclo de inhalación-exhalación sobre el perfil de tiempo, utilizar datos relacionados con el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono durante el ciclo de inhalaciónexhalación que cumplió el criterio de correspondencia.
Se hace referencia ahora a la FIG. 10, que es una ilustración en diagrama de bloques de un aparato para determinar un efecto de un evento sobre las propiedades metabólicas de un sujeto, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. El aparato 1000 de la FIG. 10 es similar en diseño e incluye componentes similares a los del aparato 100, que se describió anteriormente en el presente documento. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el aparato 1000 puede tener capacidades similares a las del aparato 100, descrito anteriormente. Por otra parte, el aparato 1000 puede incluir un módulo de almacenamiento 1010 y una unidad de procesamiento 1030 que son capaces de operar de una manera que es similar a la operación del módulo de almacenamiento 140 y la unidad de procesamiento 130 descritos anteriormente. De acuerdo con ejemplos de la materia actualmente divulgada, una interfaz de salida 1020, 1025, 1050 del aparato 1000 puede ser configurada para proporcionar al sujeto una pantalla de salida (o salida en cualquier otra forma adecuada) que es similar a la pantalla de salida mostrada en la FIG. 1 y descrita anteriormente en detalle. La interfaz de entrada 1050 puede tener capacidades similares a la interfaz de entrada 150.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el aparato 1000 y sus diversos componentes pueden ser capaces de operaciones adicionales, como ahora se divulgará. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, la interfaz de entrada 1050 puede ser capaz de recibir datos desde un usuario en relación con un evento actual. Por ejemplo, el usuario puede ser el sujeto que está bajo la influencia del evento actual, y los datos desde un usuario relativos a un evento actual pueden ser proporcionados a través de la interfaz de entrada 1050. A modo de ejemplo, los datos desde el evento actual pueden ser un nombre del evento o un identificador del tipo de evento (un código clasificador de tipo de evento) o una imagen de un objeto con el que se asocia el evento. Todavía además a modo de ejemplo, los datos desde el evento pueden proporcionar un identificador únicamente del tipo de evento. Por ejemplo, el evento puede ser "el sujeto se comió una manzana", y este tipo de evento puede ser asociado a un determinado código identificador único. El sujeto puede proporcionar el identificador de «el sujeto se comió una manzana» que puede ser utilizado para caracterizar otras operaciones del aparato 1000, como se divulgará en el presente documento.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, la interfaz de salida 1020, 1025.1050 puede ser capaz de operar de una manera que es similar a la operación de la interfaz de salida 120,125,150, incluyendo la representación del perfil de respiración objetivo, incluyendo la desviación permitida, y la representación en tiempo real del volumen de inhalación y exhalación de un sujeto frente al tiempo. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, el aparato 1000 puede incluir una interfaz de salida adicional 1020, 1025, 1050, o puede mostrar otra ventana, pestaña o cualquier otra área de visualización distinta (o representación de cualquier otro tipo), en la que pueden mostrarse detalles relativos al evento actual y relativos a diversas propiedades metabólicas. Las propiedades metabólicas pueden incluir propiedades metabólicas actuales y posiblemente también datos metabólicos históricos. Por ejemplo, la interfaz de salida puede proporcionar una representación visual del efecto del evento sobre la propiedad metabólica del sujeto.
Se apreciaría que pueden ser proporcionados datos adicionales con los datos relativos al evento, incluyendo, por ejemplo, una ID del sujeto, datos relativos a factores, en particular el estado temporal actual o factores, que pueden influir en el metabolismo del sujeto, etc.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, al menos parte de los datos relacionados con el evento actual pueden ser prealmacenados en la unidad de almacenamiento 1010, y por ejemplo, el usuario puede seleccionar de los datos prealmacenados un subconjunto de los datos que están asociados con el evento actual. Además a modo de ejemplo, los datos relacionados con el evento actual pueden incluir una descripción del evento, una clasificación del evento, y datos metabólicos históricos del usuario que se relacionan con el evento.
Se hace referencia ahora adicionalmente a la FIG. 11, que es una ilustración de diagrama de flujo de un método para determinar un efecto de un evento sobre las propiedades metabólicas de un sujeto, de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. Inicialmente, en el bloque 1105, los datos relacionados con el evento pueden ser obtenidos. Mientras el sujeto está bajo la influencia del evento, puede iniciarse la determinación del efecto del evento sobre las propiedades metabólicas (bloque 1110). La inicialización de la determinación puede ser explícita o puede ser activada mediante la recepción de los datos relacionados con el evento actual. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, mientras el sujeto se encuentra bajo la influencia del evento actual, puede medirse el volumen respiratorio del sujeto a lo largo del tiempo durante un ciclo de inhalación-exhalación (bloque 1115). El volumen respiratorio medido del sujeto durante un ciclo de inhalación-exhalación puede entonces ser evaluado, para determinar si cumple un criterio de correspondencia (bloque 1120). La medición del volumen respiratorio a lo largo del tiempo durante un ciclo de inhalación-exhalación puede realizarse de acuerdo con los ejemplos descritos anteriormente. También se puede realizar el análisis del volumen respiratorio a lo largo del tiempo de acuerdo con los ejemplos descritos anteriormente.
Según ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, cuando el sujeto realiza al menos un ciclo de inhalaciónexhalación que cumple un criterio de correspondencia relacionado con un perfil de respiración en estado estacionario, los datos relacionados con el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono durante el ciclo de inhalaciónexhalación que cumple el criterio de correspondencia pueden utilizarse para determinar un efecto metabólico del evento actual en el sujeto (bloque 1125). Adicionalmente, el bloque 1115 puede repetirse una o más veces adicionales (por ejemplo, dos, tres n veces) al menos hasta que se cumpla el criterio de correspondencia o hasta que se termine el proceso. Nótese que el perfil de volumen de respiración representativo del ciclo de inhalación y exhalación a lo largo del perfil de tiempo que es descrito en detalle a continuación puede ser utilizado como el perfil de respiración de estado estable que es utilizado en el proceso de determinación de un efecto metabólico del evento sobre el sujeto.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, como parte de la determinación del efecto metabólico del evento actual sobre el sujeto, puede medirse el estado metabólico del sujeto mientras está bajo el efecto del evento actual. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, la determinación del estado metabólico del sujeto, bajo el efecto del evento actual, puede incluir la obtención de datos relacionados con el consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono durante el ciclo de inhalación-exhalación que cumplieron el criterio de correspondencia para determinar un estado metabólico actual del sujeto.
Refiriéndose ahora a la FIG. 9, que indica un conjunto de mediciones de intercambio de gases almacenados que se obtuvieron como parte del método para determinar un efecto metabólico de un evento en un sujeto. Cada fila representa una medición diferente. Para cada medición hay almacenada una marca de tiempo que indica el tiempo cuando el conjunto de mediciones fueron tomadas, el flujo medido, dado aquí en litros por segundo, la concentración de oxígeno y la concentración de dióxido de carbono. Se apreciaría que estas mediciones también pueden ser obtenidas y almacenadas de acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. También se apreciaría que datos similares pueden ser obtenidos y pueden ser almacenados de manera similar, o de manera diferente para el método de determinación de una propiedad metabólica que fue descrito anteriormente.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, El método de determinación de una propiedad metabólica en un sujeto, que se describió anteriormente, puede permitir la medición del estado metabólico del sujeto bajo el efecto del evento actual, ya que este método se puede utilizar en estrecha proximidad temporal a la ocurrencia del evento, y por lo tanto las mediciones tomadas por este método pueden proporcionar una indicación fiable del efecto del evento de una propiedad metabólica del sujeto.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, en adición a determinar el estado metabólico del sujeto mientras está bajo el efecto del evento actual, pueden ser obtenidos datos metabólicos de referencia que están relacionados con un estado metabólico de referencia del sujeto. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, los datos metabólicos de referencia pueden estar relacionados con el estado metabólico del sujeto durante una sesión de determinación del estado metabólico de referencia que se realizó mientras la respiración del sujeto estaba en un estado estable, por ejemplo. En otro ejemplo de la materia en cuestión actualmente divulgada, los datos del estado metabólico de referencia pueden representar una medición previa del estado metabólico del sujeto, mientras que el sujeto estaba bajo la influencia de un evento del mismo tipo que está afectando actualmente al sujeto.
Todavía además a modo de ejemplo, el efecto metabólico del evento sobre el sujeto se deriva de una relación entre los datos del estado metabólico actual y los datos del estado metabólico de referencia.
En otro ejemplo, el efecto metabólico del evento sobre el sujeto puede ser determinado mediante la comparación del consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono durante el ciclo o ciclos de inhalación-exhalación que cumplen el criterio de correspondencia con el consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono del sujeto cuando la respiración del sujeto se encuentra en estado estable. Por ejemplo, cuando se determina el perfil de respiración en estado estable de un sujeto, el consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono en estado estable pueden ser determinados y registrados. Los valores de consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono pueden procesarse, por ejemplo, compararse, y el efecto metabólico del evento puede ser determinado basado en la diferencia o basado en alguna otra relación entre el valor actual de consumo de oxígeno y/o producción de dióxido de carbono y el valor de consumo de oxígeno y/o producción de dióxido de carbono cuando el sujeto estaba en un estado estable de respiración.
En otro ejemplo, el efecto metabólico del evento sobre el sujeto puede ser determinado mediante la comparación del consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono durante el ciclo(s) de inhalación-exhalación que cumple el criterio de correspondencia con un consumo de oxígeno y/o producción de dióxido de carbono históricos del sujeto durante una medición previamente. Los valores de consumo de oxígeno y/o producción de dióxido de carbono pueden entonces ser procesados, por ejemplo, comparados, y el efecto metabólico del evento puede ser determinado basado en la diferencia o basado en alguna otra relación entre los valores actuales e históricos de consumo de oxígeno y/o producción de dióxido de carbono. El valor histórico de consumo de oxígeno y/o producción de dióxido de carbono puede ser asociado con el mismo evento que el evento bajo cuyo efecto se toma la medición actual de consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono, o puede ser un evento diferente, relacionado o no con el efecto actual.
En otro ejemplo, el efecto metabólico del evento sobre el sujeto puede ser determinado comparando el consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono durante el ciclo(s) de inhalación-exhalación que cumple el criterio de correspondencia con los valores de consumo de oxígeno y/o producción de dióxido de carbono tomados de otros sujetos que fueron afectados por el mismo evento o por un evento diferente, relacionado o no con el evento bajo el cual el sujeto es influenciado.
Refiriéndose ahora a la FIG. 12, que es una ilustración gráfica de una estructura de datos en la que pueden ser registrados diversos datos relacionados con eventos registrados, como parte de algunos ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, cada registro de la tabla de registros de eventos puede incluir un ID de evento único (el ID de evento puede servir como llave primaria y se asigna cada vez que se reciben nuevos datos de evento). También cada registro puede incluir un código de clasificación del evento, que clasifica el tipo de evento con el que se relaciona el evento registrado. Como se ha mencionado anteriormente, cada tipo de evento puede asociarse a un código único. El código de clasificación de sucesos puede utilizarse para acceder a más datos relacionados con los distintos tipos de sucesos, incluyendo, por ejemplo, una descripción del tipo de suceso. También cada registro de evento puede incluir datos relacionados con el efecto metabólico del evento, que pueden ser computados usando las técnicas descritas en el presente documento. En el repositorio mostrado en la FIG. 12, el efecto metabólico es AREE [POR FAVOR DESCRIBA ESTE PARÁMETRO] . A modo de ejemplo, los datos del efecto metabólico pueden ser almacenados en un repositorio diferente, y el registro del evento puede incluir un enlace o un puntero a los datos del efecto metabólico. En adición la fecha y tiempo cuando la medición fue tomada u obtenida puede ser logueada.
Refiriéndose ahora a la FIG. 13, que es una ilustración gráfica de una estructura de datos en la que pueden ser guardados varios datos relacionados con diferentes materias, como parte de ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada. De acuerdo con ejemplos de la materia actualmente divulgada, el método para determinar un efecto de un evento sobre las propiedades metabólicas de un sujeto puede ser implementado como un servicio basado en web, y puede almacenar diversos datos relacionados con el efecto de un evento sobre las propiedades metabólicas para una pluralidad de sujetos diferentes. Los diversos sujetos pueden ser capaces de intercambiar datos con el servicio basado en la red a través de cualquier dispositivo de comunicación digital apropiado, tal como un teléfono inteligente, un computador de escritorio, un computador portátil o incluso hardware de computador dedicado.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, para cada una de la pluralidad de sujetos para los que hay un registro en la estructura de datos de los sujetos, se puede mantener el perfil de respiración representativo del sujeto. En algunos ejemplos de la materia actualmente divulgada, para cada una de la pluralidad de materias para las que hay un registro en la estructura de datos de las materias, puede mantenerse un puntero o un enlace a una ubicación donde está almacenado el perfil respiratorio representativo. El perfil respiratorio representativo puede ser utilizado en el proceso de determinar el efecto de un evento sobre las propiedades metabólicas de un sujeto, como se ha descrito anteriormente.
De acuerdo con ejemplos de la materia en cuestión actualmente divulgada, además del ID del sujeto y el perfil de respiración representativo, la estructura de datos de los sujetos puede contener más datos, diversos detalles personales del sujeto, tales como edad, sexo, peso, altura, historial médico, etc., y posiblemente también un ID de datos personales, que puede ser utilizado, por ejemplo, para acceder a una entrada en una tabla separada que es utilizada para sostener datos personales adicionales del usuario, incluyendo una tabla en un nodo o plataforma externa, e incluyendo una tabla que es propiedad de un tercero.
También se entenderá que el aparato de acuerdo con la invención puede ser un computador convenientemente programado. Asimismo, La invención contempla un computador implementado para el método de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método, que comprende:
- proporcionando un perfil representativo del volumen respiratorio del ciclo inhalatorio-exhalatorio (403, 500, 601, 800) a lo largo del tiempo;
- medición de un sujeto:y
- volumen respiratorio del ciclo inhalatorio-exhalatorio de un sujeto, y
- al menos uno de los siguientes: consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono, a lo largo del tiempo durante uno o más ciclos inhalatorio-exhalatorio;
- presentar en tiempo real un volumen respiratorio actual medido a lo largo del tiempo del sujeto (802) en relación con el perfil representativo del volumen respiratorio del ciclo inhalatorio-exhalatorio a lo largo del perfil de tiempo (800) y en relación con un criterio de correspondencia (801), en el que el criterio de correspondencia comprende una desviación permitida (404,501,600,700) del perfil representativo del volumen respiratorio del ciclo inhalatorioexhalatorio a lo largo del perfil de tiempo;
- obtener datos relativos al consumo de oxígeno y/o a la producción de dióxido de carbono que fueron medidos durante un ciclo inhalatorio-exhalatorio discreto que cumple (602) el criterio de correspondencia (501, 600, 801), en el que cumplir el criterio de correspondencia comprende tener el volumen respiratorio actual medido a lo largo del tiempo del sujeto dentro de la desviación permitida; y
- procesar los datos relativos al consumo de oxígeno y/o a la producción de dióxido de carbono para determinar una propiedad metabólica en el sujeto.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el criterio de correspondencia es independiente del consumo de oxígeno y de la producción de dióxido de carbono del sujeto.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el perfil de volumen respiratorio representativo en el tiempo del ciclo inhalatorio-exhalatorio del sujeto es un volumen respiratorio representativo almacenado a priori (301, 302) en el tiempo del sujeto, durante al menos un ciclo inhalatorio-exhalatorio.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:
- medir el volumen respiratorio del sujeto a lo largo del tiempo durante una primera pluralidad de ciclos inhalatorioexhalatorio (300); y
- procesar el volumen respiratorio a lo largo del tiempo de dos o más ciclos inhalatorio-exhalatorios discretos (301 , 302) de dicha primera pluralidad de ciclos inhalatorio-exhalatorios cumpliendo un criterio de estado estable para determinar el perfil de volumen respiratorio a lo largo del tiempo representativo del ciclo inhalatorioexhalatorio del sujeto.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el procesamiento del volumen respiratorio a lo largo del tiempo durante los dos o más ciclos inhalatorio-exhalatorio que cumplen el criterio de estado estable (301, 302), comprende:
-computar un volumen respiratorio representativo del ciclo inhalatorio-exhalatorio del sujeto (403, 500) a lo largo del perfil temporal basado en el volumen respiratorio del sujeto a lo largo del tiempo durante los dos o más ciclos inhalatorio-exhalatorios que cumplieron el criterio de estado estable;
- computar una desviación permitida del volumen respiratorio en el tiempo; y
- computar un objetivo de volumen respiratorio del ciclo inhalatorio-exhalatorio (404, 501) a lo largo del tiempo, basado al menos en el perfil representativo del volumen respiratorio del ciclo inhalatorio-exhalatorio a lo largo del tiempo y en la desviación permitida.
6. El método según la reivindicación 1, en el que el perfil de volumen respiratorio representativo del ciclo inhalatorioexhalatorio a lo largo del tiempo se basa en un volumen respiratorio a lo largo del tiempo de un sujeto de referencia, y en el que el ciclo inhalatorio-exhalatorio que se evalúa para determinar el cumplimiento del criterio de correspondencia se realiza mediante un sujeto medido.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el volumen de exhalación final del ciclo inhalatorio-exhalatorio discreto que cumple el criterio de correspondencia es capturado y detectado para determinar la concentración de oxígeno y dióxido de carbono.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la propiedad metabólica es al menos uno de un grupo que consiste en: Tasa metabólica en reposo (RMR), Gasto energético respiratorio (REE), Cociente respiratorio (RQ) y Consumo de oxígeno.
9. Un aparato para determinar el consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono en un sujeto, que comprende:
(a) un módulo de almacenamiento configurado para almacenar un volumen respiratorio representativo del ciclo inhalatorio-exhalatorio (403, 500) sobre un perfil de tiempo y un criterio de correspondencia (404, 501) relacionado con el volumen respiratorio representativo del ciclo inhalatorio-exhalatorio a lo largo de un perfil de tiempo;
(b) una unidad de procesamiento configurada para:
(i) recibir datos de la medición actual del sujeto:
- volumen respiratorio del ciclo inhalatorio-exhalatorio, y
- al menos uno de los siguientes: consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono, a lo largo del tiempo durante uno o más ciclos inhalatorio-exhalatorio,
(ii) determinar cuándo el sujeto realiza al menos un ciclo inhalatorio-exhalatorio discreto (602) que cumple un criterio de correspondencia (600) relacionado con el perfil representativo del volumen respiratorio del ciclo inhalatorio-exhalatorio a lo largo del tiempo, en el que el criterio de correspondencia comprende una desviación permitida (404, 501, 600, 700, 801) desde el perfil representativo del volumen respiratorio del ciclo inhalatorio-exhalatorio a lo largo del tiempo; y en el que cumplir el criterio de correspondencia comprende tener el volumen respiratorio medido actualmente a lo largo del tiempo del sujeto dentro de la desviación permitida,
(iii) obtener datos relativos al consumo de oxígeno y/o a la producción de dióxido de carbono que se midieron durante el ciclo inhalatorio-exhalatorio discreto que cumplió el criterio de correspondencia, y (iv) procesar los datos relativos al consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono para determinar una propiedad metabólica en el sujeto; y
(c) Un visualizador configurado para presentar en tiempo real una medición actual del volumen respiratorio a lo largo del tiempo del sujeto (802) en relación con el perfil representativo del volumen respiratorio a lo largo del tiempo del ciclo inhalatorio-exhalatorio (800) y en relación con el criterio de correspondencia (801).
10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el criterio de correspondencia es independiente del consumo de oxígeno y de la producción de dióxido de carbono del sujeto.
11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además un sensor capaz de medir el volumen respiratorio actual del sujeto a lo largo del tiempo, y el consumo de oxígeno y/o la producción de dióxido de carbono, y en el que el sensor está configurado para proporcionar datos representativos del volumen respiratorio actual del sujeto a lo largo del tiempo, y el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono.
12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el procesador está configurado para:
- recibir datos que indican el volumen respiratorio del sujeto a lo largo del tiempo durante una primera pluralidad de ciclos inhalatorio-exhalatorios;
- procesar el volumen respiratorio a lo largo del tiempo de dos o más ciclos inhalatorio-exhalatorios de dicha primera pluralidad de ciclos inhalatorio-exhalatorios que cumplen un criterio de estado estable para determinar el perfil de volumen respiratorio a lo largo del tiempo representativo del ciclo inhalatorio-exhalatorio del sujeto.
13. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el procesador está configurado para:
- computar el volumen de respiración representativo del ciclo inhalatorio-exhalatorio del sujeto a lo largo del perfil temporal basado en el volumen de respiración del sujeto a lo largo del tiempo durante los dos o más ciclos inhalatorios-exhalatorios que cumplieron el criterio de estado estable;
- computar una desviación permitida del volumen de respiración a lo largo del tiempo; y
- computar un volumen de respiración objetivo del ciclo inhalatorio-exhalatorio a lo largo del tiempo basado al menos en los datos del volumen de respiración representativo del ciclo inhalatorio-exhalatorio a lo largo del tiempo y en la desviación permitida.
14. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el volumen de exhalación final del ciclo inhalatorio-exhalatorio discreto que cumple el criterio de correspondencia se captura en el sensor y se detecta para determinar la concentración de oxígeno y dióxido de carbono.
15. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la propiedad metabólica es una cualquiera de un grupo consistente en: Tasa metabólica en reposo (RMR), Gasto energético respiratorio (REE), Cociente respiratorio (RQ) y Consumo de oxígeno.
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