JP6333995B2 - 対象の心拍を用いる目立たない排卵追跡システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、対象の心拍を分析して、対象の妊娠可能な期間を控え目に追跡及び予測するシステム及び対応する方法に関する。

多くの成人は、子供を持ちたいという願望を募らせる。しかしながら、妊娠することは、簡単ではない目標である可能性も一般に知られている。様々な要素に基づき、妊娠し始めることすら、難しい（又は最終的に不可能な）場合もある。それらの要素の１つは、受胎の正確な瞬間である。月経のサイクルで最も妊娠可能な日の間にだけ、妊娠するのに最適な条件が満たされる。

女性の受胎能は、毎月のサイクルにわたり変化し、実際のところ、受胎は、排卵後の短い時間（１２時間）においてだけ発生することができる。排卵の間、解放される卵子は最高４８時間の有効期間を持ち、精子は、平均６０〜１２０時間膣の環境において生存する。妊娠可能な期間の間に、膣の環境は、精子に対してより歓迎的でフレンドリーになる。頸部粘液が、より酸性でなくなり、より弾性的になる。頸部は、低い、安定し、乾燥し、及び閉じられた位置から、柔らかく、高く、及び開いた位置へと動く。すべてのこれらの変化は、子宮及びファローピウス管に対して精子の通過を容易にする。ここで、解放された卵子の受精が通常発生する。

排卵の日は、受胎能を理解するのに重要であるので、多くの女性は、排卵のサインに関して自分の体をモニタする傾向がある。しかしながら、多くの女性は、いつが排卵日か知ろうと考えても、実際に知っている人は多くない可能性が高い。従って、複数の試薬及びツールが開発され、妊娠可能な期間を予測するのを支援するために市販されている。

基礎（又はコア）体温（ＢＢＴ）温度計が、その日の特定の時間でのコア体温を測定するために用いられる。女性が排卵するとき、コア体温は、彼らの体において追加的なプロゲステロンのため、完全な程度に対して半分程度上昇する。温度は、月にわたり変動する可能性があるが、体温において継続された増加は、排卵が発生していたことを示す。ＢＢＴ温度計を用いると、概して毎日の口の測定プロトコルにより、温度が、毎月の期間の間に追跡され、女性のサイクルの周期的な性質が、２、３ヵ月の測定後妊娠可能な期間を予測するために用いられることができる。

類似するアプローチは、女性の尿における黄体形成ホルモン（ＬＨ）レベルを測定する、黄体形成ホルモン（ＬＨ）検査キットにより適用される。黄体形成ホルモンＬＨは、脳下垂体前葉における性腺刺激ホルモン分泌細胞により生成される。ＬＨの急激な立ち上がりは、排卵をトリガーする。ＬＨ検査キットは、排卵が２４〜４８時間以内に起こる場合、色を変化させる計量棒の形で利用できる。これらのキットを使用する受胎能追跡は、ＢＢＴ温度計に類似し、厳格なプロトコルを必要とする。なぜなら、ＬＨレベルが、すべての日毎に同じ時間に測定されなければならないからである。

上述した方法は通常、人がプロトコルに従うのを支援する電子式監視デバイスと組み合わせられる。これらの監視デバイスは通常、測定を追跡し、別の測定がいつ必要とされるかを示す。更に、複数の方法の測定を追跡し、月経のサイクルの周期的な性質をこれらと組み合わせることにより、監視デバイスは、妊娠可能な期間を非常に正確に予測することができる。

監視デバイスは、プロトコルに従うことを支援するが、それを置き換えることはしない。従って、明示的なプロトコルについてのかなり小さいが、無視できるほどではない負担が残る。短い妊娠可能な時間ウィンドウと共に、日毎に変化する特性は、スキップできる日はないことを意味する。多くの場合、このプロトコルは、続けて何ヶ月も維持されなければならない。特に、ＢＢＴ及びＬＨ測定の厳格なタイミングは、現実の環境における妨げとなる可能性があり、タイミングのずれは、結果の信頼性を減らす場合がある。更に、特定の時間スロットでの測定を強制されることは、プライバシー問題を課す可能性がある。なぜなら、人はその日の所与の瞬間において、常に社会的環境の制御下にいる訳ではないからである。こうして、改良されたデバイス及び方法に関する必要性が存在する。

ＪＰ２００６―０９４９６９号は、対象の心拍を連続して測定することにより、女性の月経のサイクルを決定する方法及び装置を開示する。月経のサイクル及び排卵日は、心拍の毎月の平均値と日平均値とを比較することにより推定される。

本発明の目的は、より簡単で、目立たず、より信頼性が高い態様で対象の妊娠可能な期間を決定する代替的なシステムを提供することである。更に、対応する方法が提供される。

本発明の第１の側面において、目立たない排卵追跡に関するシステムが与えられる。これは、
心臓信号を得るセンサと、
上記心臓信号を処理するよう構成される処理ユニットと、
排卵の尤度を予測するため、上記心臓信号を分析するよう構成される評価ユニットとを有し、
上記処理ユニットが、上記心臓信号から心拍変動性特徴を抽出するよう構成され、上記評価ユニットは、上記心拍変動性特徴に基づき、排卵の尤度を予測するよう構成される。

本発明の更なる側面において、目立たない排卵追跡に関する方法が与えられる。この方法は、
センサから心臓信号を受信するステップと、
上記心臓信号を処理するステップと、
排卵の尤度を予測するため、上記心臓信号を分析するステップと、
心拍変動性特徴を上記心臓信号から抽出するステップと、
上記心拍変動性特徴に基づき、排卵の尤度を予測するステップとを有する。

本発明の更なる側面において、コンピュータで実行されるとき、コンピュータが本書に記載される方法のステップを実行することをもたらすプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム、及びプロセッサにより実行されるとき、本書に記載される方法が実行されることをもたらすコンピュータプログラムを格納する非一時的なコンピュータ可読記録媒体が提供される。

本発明の複数の実施形態は、従属項において規定される。請求項に記載の方法、プロセッサ、コンピュータプログラム及び媒体が、請求項に記載のシステム及び従属項に記載されるシステムと類似する及び／又は同一の好ましい実施形態を持つ点を理解されたい。

本発明のアイデアは、対象の心臓信号に基づき排卵を予測することである。そのために、提案されたシステムは、上記対象から心臓信号を得るセンサ及び上記信号から直説的な特徴を決定する処理ユニットを有する。心臓信号は例えば、フォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）信号、心電図（ＥＣＧ）信号又は両方の組合せとすることができる。心臓信号から、評価ユニットは、排卵の尤度を評価する。

提案されたシステムはこうして、目立たずに評価されることができる、女性の受胎能時間ウィンドウを決定するインジケータを使用する。

目立たない測定は、それが、一般に適用が容易で、従って、しばしばより受け入れられるという利点を持つ。それは、日々のルーチンに滑らかに一体化されることができて、結果的に、厳格な測定プロトコルからのずれを減らすことができる。更に、単純性の他に、目立たない測定は通常、より快適である。

インジケータとして心臓信号を用いることは、測定プロセスが自動的に実行されることができるという更なる利点を持つ。処理を自動化することは、従来の手動評価を超える複数の利点を持つ。

この測定は、システムにより定期的に開始されることができる。こうして、厳格なプロトコルが、手動介入なしに適用されることができる。自動化された測定は、測定が忘れられないことを確実にすることができる。この厳格なプロトコルは、数カ月間にわたって容易に維持されることができる。正確な予定がより長く維持されるほど、月経位相及び排卵の予測がより良好でより信頼性の高いものになる。

更に、心臓信号を得ることは、特定のセンサに限定されるものではない。堅牢な心臓の信号を生成することができる複数のセンサが利用可能である。これらのセンサの多くは、我々の日常生活のデバイスにおいてすでに利用可能であり、提案されたシステムと連動して再利用されることができる。こうして、提案されたシステムは、特別なセンサ又は検査キットを置き換えることができ、及び従ってコスト削減の代替案を提案する。

全体として、提案されたシステムは、女性の受胎能の時間ウィンドウの簡単で快適な決定を可能にし、同時に、長期評価の信頼性を高める。

最終的に、心拍変動性特徴が、排卵の間のエストロゲン濃度と相関するので、それらは、排卵の尤度を予測するために用いられる。従って、予測は、より正確で信頼性が高くなる。

システムのある実施形態によれば、評価ユニットが、排卵の尤度を予測するため心拍変動性特徴上へロックする位相同期回路を有する。位相同期回路の使用は、心拍変動性パターンにおける変動に適合することを可能にする。結果として、これは、従来のシステムより正確な予想を可能にする。従来のシステムは代わりに毎月の期間にわたる心拍データの単なる平均化に基づかれる。従来のシステムは実際には、上記排卵日付の実際の予測を実現するのではなく、排卵日付の検出を実行する。

システムの更なる実施形態によれば、提案されたシステムは、現在の活動レベル及び／又はユーザの物理状態を示す活動インジケータ、特に対象の２４時間周期のリズム又は位相を提供するよう構成される活動決定ユニットを有し、上記評価ユニットが更に、上記活動インジケータに基づき、上記排卵の尤度を予測するよう構成される。現在の活動レベルを決定することにより、システムは、更に自動化されることができる。それは、適切な時間に、例えば、対象がリラックスしているが起きており、中立的で温暖な環境にあり、直前まで動いていない間に、心拍を測定することを可能にする。

システムの更なる実施形態によれば、提案されたシステムは、上記対象の運動及び／又は方向データを決定するよう構成されるモーションセンサを有し、上記活動決定ユニットが、上記運動及び／又は方向データに基づき、上記活動インジケータを提供するよう構成される。活動インジケータの信頼性は、運動及び／又は方向データにより有利に強化される。なぜなら、それは、人が休息しているか又はアクティブであるかを示すことができるからである。このように、より信頼性が高い測定が可能である。

システムの更なる実施形態によれば、提案されたシステムは、環境温度及び／又は環境光レベルを決定するよう構成される環境センサを有し、上記活動決定ユニットが、上記環境温度及び／又は環境光レベルに基づき、上記活動インジケータを提供するよう構成される。環境温度及び／又は環境光レベルは、現実的な活動インジケータの評価において貢献し、自律的な測定を更に容易にする。

システムの更なる実施形態によれば、提案されたシステムは、ローカル日付及び時間情報を追跡するよう構成されるカレンダユニットを有し、上記活動決定ユニットが、上記ローカル日付及び時間情報に基づき、上記活動インジケータを提供するよう構成される。有利なことに、日付及び時間情報は、対象の２４時間周期のリズムを決定するために用いられる。時間生物学において、２４時間周期のリズムは、約２４時間の振動を示す内在性の生物学的処理である。有利なことに、活動インジケータを評価すると共に、対象の２４時間周期のリズムが考慮される。排卵の期間が、２４時間周期のリズム又は位相にも関連付けられるという徴候が存在する。

有利なことに、活動インジケータに関連付けられる上述の実施形態は、正確な活動インジケータを得るために組み合わせられる。例えば、夜間状態は、特定の個人範囲においてほとんど又は全く運動がない、水平方向である、低い光量で、一定の環境温度であることから推定されることができる。ローカル時間と組み合わせられ、人が眠っている、及び従って、休息心臓信号の測定に適した状態にあるかどうか、公平な評価がなされることができる。

システムの更なる実施形態によれば、提案されたシステムは、対象の心臓信号及び／又は他のセンサデータをアーカイブするデータストレージを有し、上記評価ユニットが更に、対象の現在の及びアーカイブされた心臓信号及び／又は他のセンサデータに基づき、上記排卵の尤度を予測するよう構成される。このように、異なる期間の心臓信号を比較することにより、心臓信号が時間にわたり容易に分析されることができる。有利なことに、データは、将来の排卵の現実的な予測を可能にするため、数カ月間維持される。他のセンサデータは、評価を支援することができる対象の心臓信号に関連付けられない任意のセンサデータを含むことができる。

システムの更なる実施形態によれば、提案されたシステムは、外部センサ及び／又は処理ユニット及び／又はユーザ入力と無線でデータを交換する通信ユニットを有し、上記評価ユニットが更に、上記データに基づき、上記排卵の尤度を予測するよう構成される。このように、複数の要素が、無線で互いに通信することができる。こうして、センサは、最適測定のため適所に存在することができる。一方、処理は、例えば、スマートフォンにおいて利用可能な処理ユニットにより、中央化されることができる。更に、システムは、他のセンサからの入力、例えば評価を更に洗練するための対象のコア体温のデータを得ることができる。従って、システムは、より柔軟でスケーラブルである。

システムの更なる実施形態によれば、提案されたシステムは、他の受胎能追跡デバイス、特に黄体形成ホルモン試験デバイス及び／又は基礎体温温度計からの検査結果を一体化するよう構成されるデータ一体化ユニットを有し、上記評価ユニットが更に、上記心臓信号に基づき、及び／又は他の受胎能追跡デバイスからの上記検査結果に基づき、上記排卵の尤度を予測するよう構成される。有利なことに、心臓信号に基づかれる評価は、他の受胎能追跡デバイスの結果を用いて洗練される。有利なことに、これらのデバイスは、電子フォーマットにおいて評価を提供する。その結果、心臓信号に基づかれる排卵の尤度を評価すると共に、評価ユニットがこれらの結果を直接考慮することができる。しかしながら、例えば、特定のユーザ要件に対してシステムを調整するため、斯かる結果がトレーニングデータとしてシステムに手動で提供されることも想定される。

システムの更なる実施形態によれば、提案されたシステムは、トレーニングデータ及び／又は個別のユーザ入力に基づき、上記評価ユニットを調整するよう構成される訓練ユニットを有する。このように、所与の分布から集められる統計又はユーザにより提供される外部のグラウンドトゥルースといったトレーニングセットを用いて、自己学習が実現されることができる。グラウンドトゥルースは例えば、最後の月経の開始及び終了日付である。こうしてこのシステムは、特定のユーザ要件に対してカスタマイズ可能及び適合可能である。

更なる実施形態によれば、センサは、光学心拍センサである。こうして、心臓信号が、例えば胸部へとセンシング位置を制限する他の心電計と比較して、対象の体のさまざまな部分に広く適用されることができるセンサで得られる。こうして、例えばフォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）センサといった光学心拍センサが、目立たない測定に関して特に適している。

更なる実施形態によれば、センサは、体に着用されるセンサである。「体に着用される」の意味は、対象が定期的に身につける服又はアクセサリにセンサが一体化されることができることである。有利なことに、センサは、腕時計、リストバンド又はネックレスといったアクセサリに一体化されることができ、これは、対象の心拍の快適で更に連続的な測定を可能にする。

代替的な実施形態によれば、センサは、対象から分離され、特にカメラ及び／又はバイオフィードバックデバイスである。こうして、この変形例において、センサは、対象とは直接接触しない。例えば、心臓信号は、１つ又は複数のカメラにより撮像される対象の画像を分析することから得られることができる。カメラは、日常生活の多くのデバイス、特に、例えばＰＣ、ラップトップ又はスマートフォンといったネットワークに接続されるデバイスにおいて見つかる。こうして、適切な映画フィルムが、既存のセンサから得られ、中央演算処理装置により分析されることができる。斯かるデバイスの単一の心拍測定が必ずしも正確な結果をもたらさないかもしれない場合、特にシステムが自己学習能力を提供するのであれば、複数の測定にわたる平均が、全体の評価に関して適切でもよい。

本発明によるシステムの実施形態を示す図である。 本発明によるシステムの実施形態の概略的なダイアグラムを示す図である。 本発明の更なる実施形態を示す図である。 本発明の代替的な実施形態を示す図である。 本発明の実施形態に関するサンプルトレーニングデータを示す図である。

本発明のこれらの及び他の態様が、以下に説明される実施形態より明らとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。

図１は、本発明によるシステムの第１の実施形態を示す。このシステムは、その全体が参照符号１０で表される。提案されたシステムは、センサ１２、処理ユニット１４及び評価ユニット１６を有する。

センサ１２は、対象から心臓信号１８を得るよう構成される任意のデバイスとすることができる。ある実施形態において、センサ１２は、対象の皮膚に電極が置かれる心電計（ＥＣＧ）とすることができる。ＥＣＧが、心臓の電気伝導システムを測定するために用いられる。それは、心臓組織の分極及び脱分極により生成される電気的衝撃を拾い、波形（心臓信号）に変換する。この波形はその後、鼓動のレート及び規則性を測定するために用いられる。

ある実施形態において、センサは、フォトプレチスモグラフ（ＰＰＧ）である。フォトプレチスモグラフィは、関心領域又はボリュームの光反射又は透過の時間変動変化を評価する光学測定技術である。ＰＰＧは、血液が周囲組織より多くの光を吸収する原理に基づかれる。そのため、すべての鼓動に伴う血液量における変動が、これに対応して透過又は反射に影響を及ぼす。接触ＰＰＧセンサ及び非接触の遠隔ＰＰＧ（ｒＰＰＧ）センサの間で区別がなされる。

接触ＰＰＧデバイスは、心拍を測定し、時には例えば指先、耳たぶ又は額といった対象の皮膚に付けられるセンサを用いて、対象の（動脈）血中酸素飽和（Ｓｐ０２とも呼ばれる）も測定する。

非接触の遠隔ＰＰＧ（ｒＰＰＧ）デバイスは、接触ＰＰＧデバイスと同じ原理（principal）に基づかれるが、関心対象から離れて配置される光源、又は一般には放射線源を利用する。同様に、検出器、例えば、カメラ又は光検出器も、関心対象から離れて配置されることができる。従って、遠隔フォトプレチスモグラフィックシステム及びデバイスは、目立たないとみなされ、医療用途だけでなく、非医学的な日々の用途にも適している。

本発明は、これらのセンサのいずれかに限定されるものではない点に留意されたい。seismocardiographといった他のセンサ、又は複数の異なるセンサの組み合わせさえ、同様に考えられる。

センサ１２により得られた心臓信号１８は、処理ユニット１４により処理される。ある実施形態において、心臓信号１８は、連続的なデータストリームとして提供される。処理ユニット１４は、例えばこの作業に関して特別に設計されるＡＳＩＣ、ＤＳＰ又はＦＰＧＡといったマイクロコントローラとすることができる。他の実施形態において、この処理ユニットは、例えばＰＣ又はスマートフォンの処理ユニットといった汎用の処理ユニットの一部とすることができる。処理ユニットは、心臓信号を処理して、有利には、例えば対象の心拍２０、心拍変動性特徴又は両方の組み合わせといった複数のインジケータを抽出する。インジケータは例えば、短期の平均化された心拍２０でありえる。

評価ユニット１６は、上記インジケータ、例えば心拍２０に基づき、排卵２２の尤度を予測する。有利には、評価は、時間にわたる心拍２０の分析である。排卵の間、休息時心拍は、月経のサイクルの他の時間の間より明らかに高い。従って、評価ユニット１６は、より高い心拍の期間を検出するよう構成される。有利には、評価ユニット１６は、心拍２０における絶対の変化を検出するため、類似する状態下で行われた過去の測定と１日の心拍値とを比較する。

この評価に基づき、評価ユニット１６は、規定されたスケールにおいて、又は、パーセンテージ値として、排卵２２の尤度を提供することができる。他の実施形態において、評価ユニット１６は、単純な警報により排卵２２の高い尤度の期間を示すことができる。評価ユニット１６は、処理ユニット１４に類似するマイクロコントローラとすることができる。他の実施形態において、処理ユニット１４及び評価ユニット１６は、単一のデバイスに結合されることができる。しかしながら、評価ユニット１６は、任意の特定のデバイスに限定されるものではない。評価が、専門データ処理手段により、例えば専用プロセッサにより、又は、専用のソフトウェアを用いるデータマイニングにより、実行されることも考えられる。斯かる場合、心拍データは、時間にわたる心拍の変動を決定するため、特別なアルゴリズムを用いてデータベースに格納されることができる。

図２は、本発明の実施形態を詳細に示す。この実施形態によれば、センサ１２は、なかでも心臓信号１８を提供するマルチセンサユニットである。心臓信号１８はここでは、心臓の個別の拍動の間の時間インターバルを表すインタービート間隔（ＩＢＩ）信号である。通常の心臓機能において、ＩＢＩ値は、拍動から拍動まで変化する。この自然の変動は、心拍変動性（ＨＲＶ）として知られる。この実施形態において、処理ユニット１４は、心臓信号１８から心拍２０及び心拍変動性２４を決定するよう構成される。

心拍変動性２４は、心拍の間の時間インターバルにおける変動の生理的現象である。それは、様々な心理的生命パターン要素（ストレス、注意等）及び物理要素（体歪み、摂食、環境温度）に関連する。なかでも、ＨＲＶ及びエストロゲンレベルの間の相関が存在する。特に、排卵でのＨＲＶ及び１７β−エストラジオールの絶対的計測の間に有意な相関があることが示された。ＨＲＶは従って、排卵に関する追加的なインジケータとすることができる。このコンテキストにおいて「絶対的」は、ＨＲＶパワースペクトルのすべてのＨＲＶ要素（低周波ＬＦ、高周波ＨＦ及びトータルパワーＴＰ）において立ち上がりが存在することを意味する。要素は、ＨＲＶ信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）により決定されることができる。排卵及びＨＲＶの間の相関は、図５を参照して更に詳細に説明される。

ＨＲ及びＨＲＶ値が、評価ユニット１６に供給される。本実施形態において、評価ユニット１６は、複数のデータソースからのデータを処理するよう構成される。こうして、評価ユニット１６は、排卵２２の尤度を決定するため、複数の入力からのデータを組み合わせるデータ一体化ユニットとして動く。

従って、ＨＲ及びＨＲＶに関連付けられる統計入力を提供する統計ユニット２６により、更なる入力が提供されることができる。有利には、統計ユニットは、時間にわたるＨＲ及びＨＲＶの分布に関する統計を提供する。しかしながら、統計ユニットは、時間にわたる評価に限定されるものではない。それは、ＨＲ及びＨＲＶデータの任意の収集、組織化、分析、解釈、及びプレゼンテーションを更に含むことができ、これは、排卵２２の尤度の洗練された評価をもたらすことができる。統計ユニットの出力は、評価ユニット１６に供給される。

評価ユニット１６に対する更なる入力は、月経位相決定ユニット２８により提供されることができる。斯かるユニットは、月経のサイクルの現在の位相を示す月経位相インジケータ３０を提供するよう構成される。月経位相決定ユニット２８は、ＨＲ及びＨＲＶ値を入力として取り、これらの値に基づき、月経のサイクルの現在の位相予測するよう構成される。決定ユニット２８は好ましくは、実行中の予想を与えるため、統計ユニット２６により収集されたＨＲ及び／又はＨＲＶデータにロックする位相同期回路ＰＬＬを有する。このＰＬＬは、ＨＲ／ＨＲＶパターンにおける変動に適合する。それは、毎月の期間を要約するよりも正確な予想を可能にする。

月経のサイクルの周期的な性質が原因で、月経位相決定ユニット２８は更に、評価ユニット１６の結果とその評価をそろえるため、予測された排卵時間２２、従って評価ユニット１６の出力を入力として取る。こうして、月経位相決定ユニット２８は、閉ループとして評価ユニット１６及びフィードバックループ３２と共に機能する。従って、月経位相決定ユニット２８は、位相同期回路（ＰＬＬ）の位相検出器に類似する。

評価ユニット１６に対する更なる入力は、活動決定ユニット３４により提供されることができる。活動決定ユニット３４は、対象の現在の活動レベル及び／又はユーザの物理的状態を示す活動インジケータ３６を提供するよう構成される。斯かるインジケータは、ＨＲ／ＨＲＶ測定に関する適切な時間を決定するのに特に有利である。主な関心事である関連する基礎又は休息心拍は、対象がリラックスしているが起きており、中立的で温暖な環境にあり、直前まで動いておらず、ストレス又は驚きにさえ支配されない間に測定される。斯かる状態は、様々なソースからの入力に基づき、活動決定ユニット３４により決定されることができる。

図２に示される実施形態によれば、活動決定ユニット３４に関する入力は、モーションセンサ３８から得られることができる。モーションセンサ３８は、加速度及び／又は３Ｄ方向データを提供することができる。加速度及び／又は３Ｄ方向データから、不活発な特徴が、計算されることができ、これは、人が休息しているか又はアクティブかどうかを示す。斯かるデータは、対象がその瞬間どの状態にあるかというインジケータを提供するため、活動決定ユニット３４により処理される。上記活動インジケータ３６は、評価ユニット１６に供給され、評価のために考慮されることができ、特に評価に関して適切な時間ウィンドウを決定するのに考慮される。

追加的に、提案されたシステムは、本実施形態において、周囲の状態、例えば環境温度及び／又は環境光レベルを決定する環境センサ４０を有する。環境温度及び／又は環境光レベルデータも、対象の現在の状態に関する更なるインジケーションを提供するため、活動決定ユニット３４により処理される。

モーションセンサ３８及び環境センサ４０は、決定ユニット３４に対する入力供給の例に過ぎない点に留意されたい。活動決定ユニット３４は、対象の現在の状態又は健康レベルを示すことができる更なるデータを処理することもできる。

提案されたシステムは、ここではクロックシンボルにより示されるカレンダユニット４２を更に含むことができる。カレンダユニット４２は、ローカル日付及び時間情報を追跡するよう構成される。斯かるデータは、活動決定ユニット３４に、又は、直接評価ユニット１６に供給されることができる。

活動決定ユニット３４にとって、時間及び日付情報は、人の現在の状態を決定することにおいて重要な要素である。例えば、人は通常、日中時間より夜間に休息する可能性がより高いことが想定されることができる。有利には、活動決定ユニット３４は、対象の個人的な２４時間周期のリズムを決定する。

評価ユニット１６は更に、測定及び提供された入力データの評価をスケジュール化するため、日付及び時間情報を直接処理することができる。特に、周期的な性質は、カレンダユニット４２により提供される時間及び情報データに基づき考慮されることができる。例えば、活動インジケータ３６と組み合わせて、時間及び日付データは、測定が行われる日中の間の適切な点を決定するために用いられることができる。このように、システムは、自己学習を用いて対象の必要性に自動的に適合することができる。

自己学習は、評価ユニット１６を訓練及び調整するよう構成される更なる訓練ユニット４４により処理されることができる。一般に、複数の個人から集められる一セットのトレーニングデータが、評価ユニット１６を初期化するベースラインとして使用される。更に、個別のユーザにより集められる手動データが、入力として使用されることができる。ある実施形態において、評価ユニット１６は、使用の間、連続して訓練されることができる。例えば、対象は、月経の開始及び終了といった、システムが適合する外部のグラウンドトゥルースを提供することができる。こうして訓練ユニット４４は、システムのカスタム化及び個別の構成を可能にする。月経のサイクルが各女性に関して変化するという性質から、訓練ユニット４４は、システムの信頼性を明らかに強化することができる。

評価ユニットに供給されるすべてのデータは、後の評価における再利用のため、データストレージ４５にアーカイブされることができる。図２では、ＨＲ及びＨＲＶデータだけがアーカイブされる。しかしながら、データストレージ４５は、これらの特定の値に限定されるものではない。

図３は、提案されたシステムの実施形態を示す。この実施形態によれば、提案されたシステムは、単一のデバイスとして腕時計４６へと一体化される。腕時計４６は、通常の腕時計に類似し、毎日着用されることができる。腕時計４６は、バンド４８及び腕時計ユニット５０を有する。有利には、腕時計ユニット５０は、処理及び評価ユニットとして機能するよう構成される１つ又は複数のマイクロプロセッサを有する。腕時計４６は、腕時計をしている人の心臓信号を得る少なくとも１つのセンサユニットを有する。

ある実施形態において、センサは、例えばＰＰＧ又はｒＰＰＧセンサといった光学心拍センサとして腕時計ユニット５０に一体化される。斯かるセンサは、対象の皮膚に面する腕時計ユニット５０の後側に発光ダイオードを有する。発光ダイオードは、脈動する態様で皮膚上へ特定のタイプの光を放出する。追加的な電気光学細胞が、反射された光を検出し、図１を参照して説明されるように皮膚の下の血液のボリュームを決定する。得られた心臓信号は、対象の現実の心臓リズムを検出するため、処理ユニットにより更に処理されることができる。システムが斯かるＰＰＧセンサに限定されるものではない点に留意されたい。他の実施形態の代替的なセンサにおいて、例えば、胸部ストラップの形のＥＣＧセンサが、使用されることができる。斯かる胸部ストラップは、現実の心拍を決定するため、心臓信号を分析する組み込まれたマイクロプロセッサを持つ導電性スマートファブリックを有することができる。心臓信号及び／又は現実の心拍はその後、有利にはワイヤレスで、腕時計４６に送信される。

腕時計４６は更に、追加的なパラメータを決定する、例えば運動及び環境センサといった追加的なセンサを有することができる。このパラメータは、評価ユニットによる評価を強化するために処理されることができる。更に別の実施形態では、腕時計４６は、外部デバイスとデータを交換する通信ユニット５２を有する。外部デバイスは、追加的なセンサ及び／又は処理ユニット及び／又はストレージデバイスとすることができる。通信は、例えばブルートゥースといった従来の標準を使用することができる。

腕時計４６は、現在のシステム情報、特に排卵の尤度のインジケータを表示するディスプレイ５４を更に含むことができる。追加的に、ディスプレイ５４は、例えば時間及び日付といった標準的なデータを提示することができる。ある実施形態において、腕時計４６は、排卵の尤度が特定の閾値に到達した場合、ユーザに知らせるアラーム機能を持つ通常の腕時計として機能する。排卵の尤度は、パーセンテージインジケーターとして、又は、単純なＹｅｓ／Ｎｏインジケータ５６として提示されることができる。ディスプレイ５４は更に、現在の月経位相を提示することができ、ここでは、環状の経過バー５８で示される。

提案されたシステムが、一体化されたディスプレイ５４に限定されるものではない点に留意されたい。他の実施形態は、ユーザに通知する外部表示手段を有することができる。例えば、経過が、外部コンピュータシステムで追跡されることができ、現在の状態が、そのシステム上で視覚化されることができる。電子メール又はインスタントメッセージングといった他の通知手段が使用されることも想定される。

ある実施形態において、腕時計４６は、例えばシステムと相互作用する専用のボタンといった入力手段を更に有する。入力手段はここでは、腕時計ユニット５０の側面にある２つの入力ボタン６０及びディスプレイ５４の隣のナビゲーション入力ボタン６２により示される。システムを制御する又はメニューを通りナビゲートする一般的な入力の他に、ある実施形態では、評価ユニットを訓練して、個別のユーザ要件に対してそれを適合させるためのユーザ特有の入力を提供するため、入力手段６０、６２が使用されることができる。他の実施形態では、入力は、例えばスマートフォンといった外部デバイスにより提供されることができる。その結果、腕時計４６での入力手段は必要とされない。

上記したように、システムは、図３に示されるモノリシックデバイスに限定されるものではない。図４を参照すると、本発明によるシステムは、分散された要素を持つことが示される。

斯かるシステムは、対象の心臓信号を提供する１つ又は複数のセンサを有することができる。センサは、図３に示される腕時計３６及び／又はここではカメラデバイス６４により示される遠隔ＰＰＧセンサ及びオプションの専用の光源６５を含むことができる。カメラデバイス６４は、スマートフォン、ＰＣ又は監視カメラにおいて利用可能であるような、簡単なデジタルの消費者向けレベルのフォトカメラとすることができる。斯かるカメラは通常、例えばＣＭＯＳ又はＣＣＤセンサといったフォトセンサを含む。これは特定のスペクトル範囲（可視、ＩＲ）において作動し、又は異なるスペクトル範囲に関する情報を提供することもできる。カメラは、アナログ又はデジタル信号を提供することができる。

光源６５は、例えば対象の顔の皮膚といった関心領域を、上記関心領域から反射された光を得るため、第１の波長範囲における光で照射する単純なランプとすることができる。反射された光は、カメラデバイス６４により検出される。別の実施形態では、専用の光源は提供されず、反射型モードにおける対象の照射のため、環境光が使用される。反射型光から、所望の波長範囲（例えば緑色光）における光だけが、検出及び／又は評価される。

カメラデバイス６４は、記録された画像フレームをシステムの中央ユニット６６にフォワードする。中央ユニット６６はここではクラウドとして表され、上述した処理ユニット及び評価ユニットの他に、特に画像データからＰＰＧ信号（心臓信号）を抽出する画像処理手段を有する。上述したように、ＰＰＧ信号から、対象の心拍が決定されて、排卵の尤度を得るため、上述した態様で処理される。

対象はここでは、ベッドで横になり、休息するものとして表される。他の設定も同様に想定される。例えば、対象は、コンピュータの前に座って作業しており、そこでは、カメラデバイス６４は、コンピュータスクリーンにおいて一体化されたカメラである。対象の適切な映画フィルムが得られることができる任意の設定が、評価において使用されることができる。有利には、複数のデータ供給が、最終的な評価に関して組み合わせられる。

こうして、中央ユニット６６は、予測を強化するために、他のデータソースからの追加的なデータを収集、格納及び評価するか、又はアーカイブするデータ一体化ユニットとして更に機能することができる。

クラウドと相互作用することは、ここではコンピュータ６８により表されるウェブインタフェースとして実現されることができる。ウェブインタフェース６８を介して、ユーザは、例えば基礎体温温度計又は黄体形成ホルモン検査キットといった他の受胎能追跡手段から得られる追加的なデータを提供することができる。更に、中央ユニット６６は、ウェブインタフェース６８を用いて、現在の状態及び排卵の尤度をユーザに知らせることができる。有利には、ウェブインタフェース６８は、全体の受胎能追跡に関する中央情報システムを提供する。代替的に、出力は、センサへ、例えば、腕時計４６へ転送される。

図３及び図４を参照すると、完全に一体化されたシステム（図３）及び分散された処理システム（図４）が、提案されたシステムの実施形態として示される。部分的に一体化される、及び部分的に分散されるといった更なる実施形態が考えられる点に留意されたい。こうして、提案されたシステムは、本発明の範囲を逸脱することなく、一体化されたシステムから分散されたシステムへとスケーラブルである。

図５は、特にパワースペクトルの低周波（ＬＦ、０．０４１〜０１５Ｈｚ）７０、高周波（ＨＦ、０１５〜０．８Ｈｚ）７２及びトータルパワー（ＴＰ、０〜０．１Ｈｚ）７４要素に関する１０人の個人のＨＲＶ記録の例を示す。個人の心拍変動性及びエストロゲン（１７β−エストラジオール）レベルの間の相関が表される。線形回帰ライン７６により示されるように、増加したエストロゲンレベルは、すべてのＨＲＶ要素において絶対的立ち上がりをもたらす。この関係は、さまざまな実施形態により表される排卵の尤度を決定する１つのインジケータとして利用されることができる。

本発明が図面及び前述の説明において詳細に図示され及び説明されたが、斯かる図示及び説明は、説明的又は例示的であると考えられ、本発明を限定するものではない。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。図面、開示及び添付された請求項の研究から、開示された実施形態に対する他の変形が、請求項に記載の本発明を実施する当業者により理解され、実行されることができる。

請求項において、単語「有する」は他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数性を除外するものではない。単一の要素又は他のユニットが、請求項に記載される複数のアイテムの機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを意味するものではない。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学的記憶媒体又は固体媒体といった適切な非一時的媒体に格納／配布されることができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してといった他の形式で配布されることもできる。

請求項における任意の参照符号は、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (12)

1. 目立たない排卵追跡に関するシステムであって、
   対象の心臓信号を得るセンサと、
   前記心臓信号を処理するよう構成される処理ユニットと、
   排卵の尤度を予測するため、前記心臓信号を分析するよう構成される評価ユニットとを有し、
   前記処理ユニットが、前記心臓信号から心拍変動性特徴を抽出するよう構成され、
   前記評価ユニットは、前記心拍変動性特徴のうち低周波要素、高周波要素及びトータルパワー要素のすべての絶対的な測定値をエストロゲンレベルに相関付けることにより、排卵の尤度を予測するよう構成される、システム。
2. 現在の活動レベル及び／又はユーザの物理的状態を示す活動インジケータを提供するよう構成される活動決定ユニットを有し、前記評価ユニットが更に、前記活動インジケータに基づき、前記排卵の尤度を予測するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記対象の運動及び／又は方向データを決定するよう構成されるモーションセンサを更に有し、前記活動決定ユニットが、前記運動及び／又は方向データに基づき、前記活動インジケータを提供するよう構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 環境温度及び／又は環境光レベルを決定するよう構成される環境センサを有し、前記活動決定ユニットが、前記環境温度及び／又は環境光レベルに基づき、前記活動インジケータを提供するよう構成される、請求項３に記載のシステム。
5. ローカル日付及び時間情報を追跡するよう構成されるカレンダユニットを更に有し、前記活動決定ユニットが、前記ローカル日付及び時間情報に基づき、前記活動インジケータを提供するよう構成される、請求項４に記載のシステム。
6. 他の受胎能追跡デバイスからの検査結果を一体化するよう構成されるデータ一体化ユニットを有し、前記評価ユニットが更に、前記心臓信号に基づき、及び／又は前記他の受胎能追跡デバイスからの検査結果に基づき、前記排卵の尤度を予測するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
7. 前記心臓信号をアーカイブするためのデータストレージを有し、前記評価ユニットが更に、現在の及びアーカイブされた心臓信号に基づき、前記排卵の尤度を予測するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
8. 外部センサ及び／又は処理ユニット及び／又はユーザ入力とデータを交換する通信ユニットを有し、前記評価ユニットが更に、前記データに基づき、前記排卵の尤度を予測するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
9. トレーニングデータ及び／又は個別のユーザ入力に基づき、前記評価ユニットを調整するよう構成される訓練ユニットを有する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記センサが、光学心拍センサである、請求項１に記載のシステム。
11. 前記センサが、体に着用されるセンサである、請求項１に記載のシステム。
12. 前記センサが、前記対象とは直接接触しない、請求項１に記載のシステム。

Images