Устройство (варианты) и способ автоматического мониторинга привычек питания - RU2015148522A
Код документа: RU2015148522A
Формула
1. Способ автоматического мониторинга привычек питания, содержащий этапы:
сбора данных импеданса и вспомогательных данных от участка тела пользователя;
предварительной обработки полученных данных, причем предварительная обработка заключается в фильтрации полученных данных и удалении артефактов из полученных данных импеданса путем обнаружения не относящихся к пище физиологических факторов на основе вспомогательных данных;
восстановления динамики кривой глюкозы путем применения обученного алгоритма машинного обучения;
оценивания гликемического индекса из динамики кривой глюкозы;
предоставления пользователю результатов оценки и
автоматического мониторинга привычек питания на основе упомянутых результатов оценки для определенного периода времени.
2. Способ по п. 1, в котором автоматический мониторинг привычек питания выполняется с использованием алгоритма машинного, обучения и на основе обнаружения вредных для здоровья привычек питания вследствие количества приемов пищи в течение определенного периода времени и гликемического индекса этих приемов пищи.
3. Способ по п. 1, в котором определенный период времени содержит период от нескольких часов до нескольких месяцев.
4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий предоставление пользователю информации о количестве приемов пищи, потребляемой в течение определенного периода времени.
5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий предоставление пользователю информацию о гликемическом индексе потребляемой пищи.
6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий предоставление пользователю информации о привычках питания в повседневной жизни в случае, когда определенный период времени содержит период, равный двум суткам или более.
7. Способ по п. 6, дополнительно содержащий предоставление пользователю рекомендаций для выработки полезных для здоровья привычек питания и прогноза последствий на основе оцененной информации о привычках питания в повседневной жизни.
8. Способ по п. 1, дополнительно содержащий обеспечение предварительной процедуры калибровки, содержащей этапы:
выбора пищи для приема из списка предписанной пищи;
сбора данных импеданса и вспомогательных данных от участка тела пользователя после приема упомянутой пищи пользователем;
предварительной обработки полученных данных, причем предварительная обработка состоит из фильтрации полученных данных и устранения артефактов из полученных данных импеданса путем обнаружения не относящихся к пище физиологических факторов на основе вспомогательных данных;
восстановления динамики кривой глюкозы путем применения обученного алгоритма машинного обучения, причем используется предопределенный набор кривых глюкозы, полученных из собранной статистической совокупности;
определения зависимости индивидуальных характеристик динамики кривой глюкозы из приемов пищи для корректировки индивидуальных метаболических коэффициентов для оценки гликемического индекса.
9. Способ по п. 8, в котором зависимость характеристик набора кривых глюкозы определяется как
Gparamk/0=ak,0⋅glycemic_index+bk,0
где Gparam - параметр предопределенного набора динамики кривых глюкозы, glycemic_index - гликемический индекс потребленной пищи; k, равное 1, 2, 3 или 4, - порядковый номер характеристик, соответствующих амплитуде, площади под кривой, времени нарастания и времени спада, соответственно; ak,0, bk,0 - метаболические коэффициенты.
10. Способ по п. 8, в котором определение зависимости индивидуальных характеристик динамики кривой глюкозы из потребленной пищи и корректировка индивидуальных метаболических коэффициентов для оценки гликемического индекса определяется как
Gparamk=ak⋅glycemic_index+bk
где Gparam - индивидуальная характеристика динамики кривых глюкозы; glycemic_index - гликемический индекс потребленной пищи; k, равное 1, 2, 3 или 4, - порядковый номер характеристик, соответствующий амплитуде, площади под кривой, времени нарастания и времени спада, соответственно; ak, bk - индивидуальные метаболические коэффициенты.
11. Способ по п. 8, в котором этап определения зависимости индивидуальных характеристик динамики кривой глюкозы из потребленной пищи и корректировки индивидуальных метаболических коэффициентов для оценки гликемического индекса выполняется с помощью алгоритмов машинного обучения.
12. Устройство для автоматического мониторинга привычек питания, содержащее
источник сигнала, сконфигурированный для генерации переменного электрического тока;
чувствительный элемент, прикладываемый к участку тела пользователя и соединенный с источником сигнала для генерации переменного тока на участке, причем чувствительный элемент сконфигурирован для сбора данных импеданса от участка приложения;
детектор сигнала, сконфигурированный для приема сигнала от чувствительного элемента;
вспомогательный блок датчика, сконфигурированный для сбора вспомогательных данных и фильтрации шума вследствие не относящихся к пище факторов;
основной блок управления, соединенный с источником сигнала, детектором сигнала. и вспомогательным блоком датчика и сконфигурированный для удаления артефактов из полученных данных импеданса путем обнаружения не относящихся к пище физиологических факторов на основе вспомогательных данных и восстановления динамики кривой глюкозы из данных, полученных от детектора сигнала, с помощью алгоритма обучения;
при этом основной блок управления дополнительно сконфигурирован для оценивания гликемического индекса из восстановленной динамики кривой глюкозы и мониторинга привычек питания на основе результатов оценки для определенного периода времени.
13. Устройство по п. 12, в котором определенный период времени содержит период от нескольких часов до нескольких месяцев.
14. Устройство по п. 12, в котором основной блок управления осуществляет мониторинг привычек питания с использованием алгоритма машинного обучения, при этом мониторинг основан на обнаружении вредных для здоровья привычек питания ввиду количества приемов пищи в течение определенного периода времени и гликемического индекса этих приемов пищи.
15. Устройство по п. 12, дополнительно содержащее дисплей для предоставления пользователю результатов оценки.
16. Устройство по п. 15, в котором дисплей дополнительно сконфигурирован для предоставления пользователю информации о количестве приемов пищи в течение определенного периода времени.
17. Устройство по п. 15, в котором дисплей дополнительно сконфигурирован для предоставления пользователю информации о гликемическом индексе потребленной пищи.
18. Устройство по п. 15, в котором дисплей дополнительно сконфигурирован для предоставления пользователю информации о привычках питания в повседневной жизни в случае, когда определенный период времени содержит период, равный двум суткам или более.
19. Устройство по п. 18, в котором основной блок управления дополнительно сконфигурирован для генерации рекомендаций для пользователя на основе информации о привычках питания.
20. Устройство по п. 18, в котором дисплей дополнительно сконфигурирован для предоставления пользователю рекомендаций для выработки полезных, для здоровья привычек и прогноза последствий на основе информации о привычках питания в повседневной жизни.
21. Устройство по п. 12, дополнительно содержащее передающий или приемопередающий блок, сконфигурированный для передачи результата обработки данных на другое устройство, определенное пользователем.
22. Устройство по п. 12, в котором чувствительный элемент реализован как четырехполюсная схема, чтобы снизить влияние импеданса чувствительного элемента на результат измерения.
23. Устройство по п. 12, в котором чувствительный элемент реализован как две четырехполюсные схемы: первая ориентирована вдоль мышечных волокон, а вторая ориентирована поперек мышечных волокон, чтобы получить высокий контраст электрических свойств тела пользователя, обусловленный его анизотропией.
24. Устройство по п. 12, в котором чувствительный элемент реализован как бесконтактная структура, емкостным образом связанная с телом пользователя.
25. Устройство по п. 12, в котором чувствительный элемент реализован как бесконтактная структура, индуктивно связанная с телом пользователя.
26. Устройство по п. 12, в котором источник сигнала выполнен как управляемый источник переменного тока.
27. Устройство по п. 12, в котором детектор сигнала реализован как амплитудный и фазовый детектор, и основной блок управления сконфигурирован для приема данных в форме амплитуды и фазы и преобразования их в комплексный импеданс участка тела пользователя.
28. Устройство по п. 27, в котором основной блок управления содержит аналого-цифровой преобразователь, сконфигурированный для приема данных измерения от амплитудного и фазового детектора.
29. Устройство по п. 12, в котором вспомогательный блок датчика содержит датчик температуры, управляемый основным блоком управления, для мониторинга на участке тела человека.
30. Устройство по п. 12, в котором вспомогательный блок датчика содержит отражательный оптический датчик, управляемый основным блоком управления, для мониторинга оптических свойств кожи участка тела человека.
31. Устройство по п. 12, в котором вспомогательный блок датчика содержит датчик движения, управляемый основным блоком управления, для мониторинга физической активности тела человека.
32. Устройство по п. 12, в котором вспомогательный блок датчика содержит датчик частоты сердечных сокращений, управляемый основным блоком управления, для мониторинга физической активности тела человека.
33. Устройство по п. 12, в котором вспомогательный блок датчика содержит датчик кровяного давления, управляемый основным блоком управления, для мониторинга физической активности тела человека.
34. Устройство по любому из пп. 29-33, в котором вспомогательный блок датчика содержит любую комбинацию датчика температуры, отражательного оптического датчика, датчика движения, датчика частоты сердечных сокращений и датчика кровяного давления.
35. Устройство по п. 34, в котором основной блок управления использует данные, принятые от вспомогательного блока датчика, для фильтрации шума вследствие не относящихся к пище физиологических факторов, таких как стресс, физическая активность, отклик кожи на внешние условия.
36. Устройство по п. 12, причем устройство дополнительно сконфигурировано для выполнения предварительной процедуры индивидуальной калибровки.
37. Устройство по п. 12, причем устройство встроено в носимое мобильное устройство, предназначенное для расположения на запястье пользователя.
38. Устройство по п. 37, причем носимое мобильное устройство представляет собой смарт-часы.
39. Устройство для неинвазивного оценивания гликемического индекса принятой пищи, содержащее
источник сигнала, сконфигурированный для генерации переменного электрического тока;
чувствительный элемент, прикладываемый к телу пользователя и соединенный с источником сигнала для генерации переменного тока на участке тела пользователя;
детектор сигнала, сконфигурированный для приема сигнала от чувствительного элемента;
вспомогательный блок датчика, сконфигурированный для фильтрации шума вследствие не относящихся к пище факторов; и
основной блок управления, соединенный с источником сигнала, детектором сигнала и вспомогательным блоком датчика и сконфигурированный для восстановления динамики кривой глюкозы из данных, полученных от детектора сигнала;
при этом основной блок управления сконфигурирован для инициирования передачи тока через участок тела пользователя для измерения электрических свойств упомянутого участка тела, сбора данных от присоединенных блоков и обработки полученных данных на основе динамики кривой глюкозы, чтобы оценить гликемический индекс приемов пищи и количество приемов пищи.
40. Устройство по п. 39, причем устройство встроено в носимое мобильное устройство, предназначенное для расположения на запястье пользователя.
41. Устройство по п. 40, причем носимое мобильное устройство представляет собой смарт-часы.
42. Устройство по п. 40, причем носимое мобильное устройство содержит дисплей для предоставления пользователю оцененного гликемического индекса приемов пищи и количества приемов пищи.
43. Устройство по п. 40, причем носимое мобильное устройство содержит передающий или приемопередающий блок, сконфигурированный для передачи оцененных данных на другое устройство, определенное пользователем.
44. Устройство по п. 39, в котором источник сигнала сконфигурирован для генерации переменных токов с по меньшей мере двумя частотами, причем частотные диапазоны выбраны для обеспечения высокого контраста электрических свойств тела пользователя, обусловленных изменениями баланса жидкости в межклеточном и внутриклеточном пространствах.
45. Устройство по п. 39, в котором чувствительный элемент реализован как четырехполюсная схема для снижения влияния импеданса чувствительного элемента на результат измерения.
46. Устройство по п. 39, в котором чувствительный элемент реализован как две четырехполюсные схемы: первая ориентирована вдоль мышечных волокон, а вторая ориентирована поперек мышечных волокон, чтобы получать высокий контраст электрических свойств тела человека, обусловленный его анизотропией.
47. Устройство по п. 39, в котором чувствительный элемент реализован как бесконтактная структура, емкостным образом связанная с телом человека.
48. Устройство по п. 39, в котором чувствительный элемент реализован как бесконтактная структура, индуктивно связанная с телом человека.
49. Устройство по п. 39, в котором источник сигнала выполнен как автоколебательная схема, а детектор сигнала реализован как счетчик частоты,
при этом автоколебательная схема содержит конденсатор, образованный чувствительным элементом и участком тела человека.
50. Устройство по п. 49, в котором автоколебательная схема имеет частоту, которая изменяется вследствие изменений в электрических свойствах тела пользователя, которые вызывают изменения в значении емкости,
при этом основной блок управления сконфигурирован для приема данных в форме частоты и преобразования их в мнимую часть импеданса участка тела пользователя.
51. Устройство по п. 49, в котором счетчик частоты включен в основной блок управления.
52. Устройство по п. 39, в котором источник сигнала выполнен как управляемый источник переменного тока.
53. Устройство по п. 39, в котором детектор реализован как амплитудный и фазовый детектор,
при этом основной блок управления сконфигурирован для приема данных измерения в форме амплитуды и фазы и преобразования их в комплексный импеданс участка тела пользователя.
54. Устройство по п. 53, в котором основной блок управления содержит аналого-цифровой преобразователь, сконфигурированный для приема данных измерения от амплитудного и фазового детектора.
55. Устройство по п. 39, в котором вспомогательный блок датчика содержит датчик температуры, управляемый основным блоком управления, для мониторинга на участке тела человека.
56. Устройство по п. 39, в котором вспомогательный блок датчика содержит отражательный оптический датчик, управляемый основным блоком управления, для мониторинга оптических свойств кожи участка тела человека.
57. Устройство по п. 39, в котором вспомогательный блок датчика содержит датчик движения, управляемый основным блоком управления, для мониторинга физической активности тела человека.
58. Устройство по п. 39, в котором вспомогательный блок датчика содержит датчик частоты сердечных сокращений, управляемый основным блоком управления, для мониторинга физической активности тела человека.
59. Устройство по п. 39, в котором вспомогательный блок датчика содержит датчик кровяного давления, управляемый основным блоком управления, для мониторинга физической активности тела человека.
60. Устройство по любому из пп. 55-59, в котором вспомогательный блок датчика содержит любую комбинацию датчика температуры, отражательного оптического датчика, датчика движения, датчика частоты сердечных сокращений и датчика кровяного давления.
61. Устройство по п. 60, в котором основной блок управления использует данные, принятые от вспомогательного блока датчика для фильтрации шума вследствие не относящихся к пище физиологических факторов, таких как стресс, физическая активность, отклик кожи на внешние условия.
62. Устройство по п. 39, причем устройство дополнительно сконфигурировано для выполнения предварительной процедуры индивидуальной калибровки.
