<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE ep-patent-document SYSTEM "OpenDataPatent_cz.dtd">
<ep-patent-document lang="en" file="OpendataIPOCZ_PT_DIFF_PUV2020-38089.xml" country="CZ" doc-number="34958" kind="U1">
  <bibliographic-data country="CZ">
    <publication-reference>
      <document-id>
        <country>CZ</country>
        <doc-number>34958</doc-number>
        <kind>U1</kind>
        <date>2021-03-30</date>
      </document-id>
    </publication-reference>
    <classifications-ipcr>
      <classification-ipcr sequence="1">
        <section>A</section>
        <class>61</class>
        <subclass>B</subclass>
        <main-group>5</main-group>
        <subgroup>0205</subgroup>
        <ipc-version-indicator>
          <date>20060101</date>
        </ipc-version-indicator>
        <classification-level>A</classification-level>
        <symbol-position>F</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20210118</date>
        </action-date>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
      </classification-ipcr>
    </classifications-ipcr>
    <classifications-cpc>
      <classification-cpc sequence="1">
        <cpc-version-indicator>
          <date>20130101</date>
        </cpc-version-indicator>
        <section>A</section>
        <class>61</class>
        <subclass>B</subclass>
        <main-group>5</main-group>
        <subgroup>0205</subgroup>
        <symbol-position>F</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20210118</date>
        </action-date>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
      </classification-cpc>
    </classifications-cpc>
    <application-reference>
      <document-id>
        <country>CZ</country>
        <doc-number>2020-38089</doc-number>
        <date>2020-10-10</date>
      </document-id>
    </application-reference>
    <language-of-filing>cs</language-of-filing>
    <language-of-publication>cs</language-of-publication>
    <priority-claims>
      <priority-claim sequence="1" kind="national">
        <country>CZ</country>
        <date>2020-10-10</date>
      </priority-claim>
    </priority-claims>
    <invention-title lang="CS">Monitorovací zařízení pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla</invention-title>
    <invention-title lang="EN">Monitoring equipment for aggregating biological and physical body data</invention-title>
  </bibliographic-data>
  <description id="desc" lang="cs">
    <p num="1">
      <b>Monitorovací zařízení pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla</b>
    </p>
    <p num="2"> </p>
    <p num="3"> </p>
    <p num="4">
      <u>Oblast techniky</u>
    </p>
    <p num="5"> </p>
    <p num="6">Technické řešení se týká monitorovacího zařízení pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla zejména v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech. Zařízení pro monitorování biologických a fyzikálních dat je navrženo pro agregaci monitorovaných dat a určení zejména srdeční činnosti a dechové aktivity lidského těla. Zařízení je určeno zejména k aplikaci v diagnostických a rehabilitačních systémech nejen pro lékařskou praxi. Cílem technického řešení je umožnit určit křivku dechové a srdeční aktivity agregací dat z více senzorů pro diagnostiku a rehabilitaci. Zařízení umožní určit křivku dechové a srdeční aktivity během komplexní pohybové aktivity těla. </p>
    <p num="7"> </p>
    <p num="8"> </p>
    <p num="9">
      <u>Dosavadní stav techniky</u>
    </p>
    <p num="10"> </p>
    <p num="11">Klinická diagnostická a rehabilitační praxe vyžaduje možnost hodnocení zdravotního stavu osob během řady denních aktivit. Pro potřeby kvantitativního hodnocení zdravotního stavu lze využít monitorovací zařízení biologických a fyzikálních dat těla zejména v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech. </p>
    <p num="12"> </p>
    <p num="13">Diagnostický a rehabilitační proces vyžaduje souběžné monitorování zejména srdeční činnosti a dechové aktivity lidského těla. V současnosti se v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech k monitoringu srdeční činnosti a dechové aktivity lidského těla využívá vždy pouze jeden konkrétní typ senzoru pro záznam pouze jedné biologické či fyzikální veličiny. Pokud je nositelný senzor dostatečně citlivý, může umožnit monitorování srdeční činnosti a dechové aktivity s vysokou přesností, pokud se nevyskytují žádné rušivé vlivy, nebo je rušení měření minimální.  </p>
    <p num="14"> </p>
    <p num="15">V případě větších pohybových aktivit však dochází k výskytu rušení nebo výpadků měřených dat, které mají za následek nepřesnosti v kontinuálním sledování srdeční činnosti a dechové aktivity lidského těla. Eliminace uvedeného nedostatku se může v případě použití pouze jednoho typu senzoru realizovat vhodným filtrováním a interpolací signálu. Nicméně, tato technologie v případech velmi intenzivní pohybové aktivity také neumožňuje monitoring srdeční činnosti a dechové aktivity s dostatečnou přesností a kontinuálně. Ztráty v záznamu měřených dat jsou tak vysoké, že se nedá použít žádných matematických nástrojů k eliminaci uvedeného problému. Vyskytují se případy, kdy uvedený nedostatek může být zanedbán, ale pro vysoce přesný diagnostický a rehabilitační proces je potřebné znát úplnou křivku srdeční a dechové aktivity. V současnosti však není žádný systém, který by uvedené požadavky během intenzivních pohybových aktivit monitorované osoby splňoval a standardně byl používán.  </p>
    <p num="16"> </p>
    <p num="17">V současnosti se zavádí v robotice a dalších technických odvětvích řada metod založených na agregaci více typově odlišných měřených dat z odlišných senzorů pro přesné a nepřerušované určení hledaných a sledovaných informací. Dle řady studií bylo nejlepších výsledků dosaženo při kombinaci vysokého počtu přesných dat zaznamenaných odlišnými typy senzorů. V současné době však neexistuje obdobné použití agregace více dat zaznamenaných odlišnými typy senzorů pro určení křivky srdeční a dechové aktivity. Neexistuje systém, který by umožňoval kontinuálně měřit křivku srdeční a dechové aktivity využitím agregace dat z více typů senzorů pro účely diagnostiky a rehabilitace. Pokud jsou v současnosti jednotlivé parametry srdeční a dechové aktivity monitorované, nejedná se o komplexní záznam pomocí specializovaných multisenzorických systémů. Nevýhodou současných přístupů je zejména nemožnost monitorování spojitého vývoje křivky srdeční a dechové aktivity osob během intenzivních pohybových aktivit.  </p>
    <p num="18"> </p>
    <p num="19">V současnosti také neexistuje multisenzorické zařízení, které by integrovalo více typů nositelných senzorů do jednoho celku a umožnilo agregaci dat zaznamenaných více typy senzorů za účelem získání křivky srdeční a dechové aktivity. </p>
    <p num="20"> </p>
    <p num="21"> </p>
    <p num="22">
      <u>Podstata technického řešení</u>
    </p>
    <p num="23"> </p>
    <p num="24">Uvedené nedostatky jsou odstraněny monitorovacím zařízením pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla zejména v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že se skládá z multisenzorického systému, který obsahuje alespoň dva snímače vybrané ze skupiny  </p>
    <p num="25">první snímač elektrického potenciálu těla, </p>
    <p num="26">druhý snímač elektrické indukce těla, </p>
    <p num="27">třetí snímač elektrické impedance těla, </p>
    <p num="28">čtvrtý snímač světla viditelného spektra, </p>
    <p num="29">pátý snímač světla infračerveného spektra vyzařovaného tělem, </p>
    <p num="30">šestý snímač rozptylu a absorpce světla tkání těla, </p>
    <p num="31">sedmý snímač kinematických veličin vnějších projevů pohybové aktivity těla, </p>
    <p num="32">osmý snímač sil od vnějších projevů aktivity těla,  </p>
    <p num="33">devátý snímač změny teploty těla, </p>
    <p num="34">desátý snímač intenzity zvuku projevů těla, </p>
    <p num="35">jedenáctý snímač akustické impedance těla, </p>
    <p num="36">dvanáctý snímač průtoku dýchaného vzduchu, </p>
    <p num="37">třináctý snímač tlaku od vnějších projevů aktivity těla, </p>
    <p num="38">čtrnáctý snímač koncentrace CO2,  </p>
    <p num="39">patnáctý snímač pH povrchu pokožky, </p>
    <p num="40">který je připojený k první jednotce ukládání dat, propojené s druhou jednotkou agregace dat pro určení srdeční činnosti, opatřenou čtvrtou jednotkou vyhodnocení dat srdeční činnost, a/nebo třetí jednotkou agregace dat pro určení dechové aktivity opatřenou pátou jednotkou vyhodnocení dat dechové aktivity, přičemž čtvrtá jednotka vyhodnocení dat srdeční činnost a pátá jednotka vyhodnocení dat dechové aktivity jsou propojeny se zobrazovací jednotkou a přes zpětnou vazbu s multisenzorickým systémem.  </p>
    <p num="41"> </p>
    <p num="42">K zobrazovací jednotce je s výhodou umístěna řídící jednotka dohlížející osoby připojená k multisenzorickému systému. Řídící jednotka dohlížející osoby je s výhodou propojena s diagnostickým zařízením pro stanovení postupu rehabilitace měřené osoby. </p>
    <p num="43"> </p>
    <p num="44">Zde uváděné technické řešení spočívá ve využití jednotky agregace dat pro určení srdeční činnosti, která předává data do jednotky vyhodnocení dat srdeční činnosti, a ve využití jednotky agregace dat pro určení dechové aktivity, která předává data do jednotky vyhodnocení dat dechové aktivity. Jednotka vyhodnocení dat srdeční činnosti a jednotka vyhodnocení dat dechové aktivity předává data dohlížející osobě prostřednictvím zobrazovací jednotky. Dohlížející osoba na základě zobrazených dat určuje diagnózu a rehabilitační postupy. Dohlížející osoba na základě zobrazených dat nastavuje parametry měření multisenzorickým systémem pro zpřesnění pokračující diagnostiky a rehabilitačních postupů měřené osoby. Ve specifických úlohách diagnostiky a rehabilitace umožňuje jednotka vyhodnocení dat srdeční činnosti anebo jednotka vyhodnocení dat dechové aktivity předávat data zpětnovazebně multisenzorickému systému a nastavit parametry měření multisenzorickým systémem pro zpřesnění pokračující diagnostiky a rehabilitačních postupů měřené osoby. </p>
    <p num="45"> </p>
    <p num="46">Současná znalost více biomedicínských a fyzikálních dat zaznamenaných pomocí multisenzorického systému a jejich agregace jednotkou agregace dat pro určení srdeční činnosti a jednotkou agregace dat pro určení dechové aktivity umožní zlepšit účinnost diagnostiky a rehabilitace. Sestavitelnost/modulárnost navrženého multisenzorického monitorovacího zařízení pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla zejména v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech spočívá ve využití aplikačních částí různých velikostí, výkonů a pořizovacích cen.  </p>
    <p num="47"> </p>
    <p num="48">Systém na základě tohoto technického řešení je nenáročný na obsluhu a vyžaduje pouze standardní údržbu, jaká je obvyklá u nízkonapěťových elektrických systémů. </p>
    <p num="49"> </p>
    <p num="50"> </p>
    <p num="51">
      <u>Objasnění výkresů</u>
    </p>
    <p num="52"> </p>
    <p num="53">Monitorovací zařízení pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla zejména v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech, podle tohoto technického řešení, bude podrobně popsáno na příkladu provedení s pomocí přiloženého diagramu, kde na Obr. 1 je vyobrazeno základní schéma zařízení. </p>
    <p num="54"> </p>
    <p num="55"> </p>
    <p num="56">
      <u>Příklad uskutečnění technického řešení</u>
    </p>
    <p num="57"> </p>
    <p num="58">Příkladné monitorovací zařízení pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech se skládá z multisenzorického systému <u>1</u> obsahujícího snímači typu  </p>
    <p num="59">první snímač <u>2</u> elektrického potenciálu těla, </p>
    <p num="60">druhý snímač <u>3</u> elektrické indukce těla, </p>
    <p num="61">třetí snímač <u>4</u> elektrické impedance těla, </p>
    <p num="62">čtvrtý snímač <u>5</u> světla viditelného spektra, </p>
    <p num="63">pátý snímač <u>6 </u>světla infračerveného spektra vyzařovaného tělem, </p>
    <p num="64">šestý snímač <u>7</u> rozptylu a absorpce světla tkání těla, </p>
    <p num="65">sedmý snímač <u>8</u> kinematických veličin vnějších projevů pohybové aktivity těla, </p>
    <p num="66">osmý snímač <u>9</u> sil od vnějších projevů aktivity těla,  </p>
    <p num="67">devátý snímač <u>10</u> změny teploty těla, </p>
    <p num="68">desátý snímač <u>11</u> intenzity zvuku projevů těla, </p>
    <p num="69">jedenáctý snímač <u>12</u> akustické impedance těla, </p>
    <p num="70">dvanáctý snímač <u>13</u> průtoku dýchaného vzduchu, </p>
    <p num="71">třináctý snímač <u>14</u> tlaku od vnějších projevů aktivity těla, </p>
    <p num="72">čtrnáctý snímač <u>15</u> koncentrace CO2,  </p>
    <p num="73">patnáctý snímač <u>16</u> pH povrchu pokožky, </p>
    <p num="74"> </p>
    <p num="75">Multisenzorický systém <u>1</u> předává data do první jednotky <u>18</u> ukládání dat. První jednotka <u>18</u> ukládání dat předává data do druhé jednotky <u>19</u> agregace dat pro určení srdeční činnosti a třetí jednotky <u>20</u> agregace dat pro určení dechové aktivity. Multisenzorický systém <u>1</u> zaznamenává biologická a fyzikální data o měřené osobě. Druhá jednotka <u>19</u> agregace dat pro určení srdeční činnosti předává data do čtvrté jednotky <u>21</u> vyhodnocení dat srdeční činnosti. Třetí jednotka <u>20</u> agregace dat pro určení dechové aktivity předává data do páté jednotky <u>22</u> vyhodnocení dat dechové aktivity. Čtvrtá jednotka <u>21</u> vyhodnocení dat srdeční činnosti a pátá jednotka <u>22</u> vyhodnocení dat dechové aktivity předává data do řídící jednotky <u>24</u> dohlížející osoby prostřednictvím zobrazovací jednotky <u>23</u>. Dohlížející osoba nastavuje parametry měření multisenzorickým systémem <u>1</u> na základě dat ze čtvrté jednotky <u>21</u> vyhodnocení dat srdeční činnosti a páté jednotky <u>22</u> vyhodnocení dat dechové aktivity prezentovaných prostřednictvím zobrazovací jednotky <u>23</u>. </p>
    <p num="76"> </p>
    <p num="77">Ve specifických úlohách diagnostiky a rehabilitace umožňuje čtvrtá jednotka <u>21</u> vyhodnocení dat srdeční činnosti a/nebo pátá jednotka <u>22</u> vyhodnocení dat dechové aktivity předávat data zpětnovazebně multisenzorickému systému <u>1</u> a nastavuje parametry měření multisenzorickým systémem <u>1</u> pro zpřesnění pokračující diagnostiky a rehabilitačních postupů měřené osoby.  </p>
    <p num="78"> </p>
    <p num="79">Řídící jednotka <u>24</u> dohlížející osoby je propojena s diagnostickým zařízením <u>17</u> pro stanovení postupu rehabilitace měřené osoby. </p>
    <p num="80"> </p>
    <p num="81">Sestavitelnost a modulárnost navrženého multisenzorického monitorovacího zařízení pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla zejména v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech spočívá ve využití aplikačních částí různých velikostí, výkonů a pořizovacích cen.  </p>
    <p num="82"> </p>
    <p num="83"> </p>
    <p num="84">
      <u>Průmyslová využitelnost</u>
    </p>
    <p num="85"> </p>
    <p num="86">Zařízení podle tohoto technického řešení nalezne své uplatnění zejména v klinické diagnostice a rehabilitaci, případně dalších oblastech, kde je potřeba účelně kvantitativně hodnotit zdravotní stav osob například zasahujících speciálních jednotek integrovaného záchranného systému, speciálních jednotek armády, potápěčů a kosmonautů. </p>
    <p num="87"> </p>
  </description>
  <claims id="claim">
    <claim id="c0001" num="0001">
      <claim-text>Monitorovací zařízení pro agregaci biologických a fyzikálních dat těla zejména v nositelných diagnostických a rehabilitačních systémech, <b>vyznačující se tím</b>, že obsahuje multisenzorický systém (1), který obsahuje alespoň dva snímače vybrané ze skupiny <br/>první snímač (2) elektrického potenciálu těla,<br/>druhý snímač (3) elektrické indukce těla,<br/>třetí snímač (4) elektrické impedance těla,<br/>čtvrtý snímač (5) světla viditelného spektra,<br/>pátý snímač (6) světla infračerveného spektra vyzařovaného tělem,<br/>šestý snímač (7) rozptylu a absorpce světla tkání těla,<br/>sedmý snímač (8) kinematických veličin vnějších projevů pohybové aktivity těla,<br/>osmý snímač (9) sil od vnějších projevů aktivity těla, <br/>devátý snímač (10) změny teploty těla,<br/>desátý snímač (11) intenzity zvuku projevů těla,<br/>jedenáctý snímač (12) akustické impedance těla,<br/>dvanáctý snímač (13) průtoku dýchaného vzduchu,<br/>třináctý snímač (14) tlaku od vnějších projevů aktivity těla,<br/>čtrnáctý snímač (15) koncentrace CO<sub>2</sub>, <br/>patnáctý snímač (16) pH povrchu pokožky,<br/>který je připojený k první jednotce (18) ukládání dat, propojené s druhou jednotkou (19) agregace dat pro určení srdeční činnosti, opatřenou čtvrtou jednotkou (21) vyhodnocení dat srdeční činnost, a/nebo třetí jednotkou (20) agregace dat pro určení dechové aktivity, opatřenou pátou jednotkou (22) vyhodnocení dat dechové aktivity, přičemž čtvrtá jednotka (21) vyhodnocení dat srdeční činnost a pátá jednotka (22) vyhodnocení dat dechové aktivity jsou propojeny se zobrazovací jednotkou (23) a zpětnou vazbou s multisenzorickým systémem (1).<br/>
      </claim-text>
    </claim>
    <claim id="c0002" num="0002">
      <claim-text>Monitorovací zařízení podle nároku 1, <b>vyznačující se tím</b>, že k zobrazovací jednotce (23) je umístěna řídící jednotka (24) dohlížející osoby připojená k multisenzorickému systému (1).<br/>
      </claim-text>
    </claim>
  </claims>
  <drawings id="draw">
    <figure id="f0001" num="0001" figure-labels="Obr. 1">
      <img id="i0001" file="img0001" he="799" wi="512" img-content="drawing" img-format="jpg" orientation="portrait"/>
    </figure>
  </drawings>
</ep-patent-document>
