用于進行非侵入式健康監測的系統與方法
【專利說明】用于進行非侵入式健康監測的系統與方法
[0001]對相關申請的交叉引用
本申請根據美國法典第35章第119條要求2013年I月17日提交的標題為“AHST”的臨時專利申請號為61/753，789的美國臨時專利申請的優先權、并且根據美國法典第35章第119條要求2013年I月17日提交的標題為“Breast Health Examinat1n System”的臨時專利申請號為61/753，789的美國臨時專利申請的優先權。在此，上述申請中的每一個都通過引用將其全部內容并入本申請中。
技術領域
[0002]本公開內容的多個方面除了其它功能之外，涉及日常健康監測，并且更具體地涉及對諸如乳腺癌的疾病和狀況的非侵入式檢測和早期指示或診斷。
【背景技術】
[0003]對于很多人類疾病和狀況來說，早期診斷對存活率有深遠影響。例如，隨著每年診斷出幾十萬新病例，乳腺癌折磨著超過百分之十的美國女性。現在，大約百分之六十一的乳腺癌發病率在早期被成功檢測，并且那些病例中，存活率大約百分之九十八。相反，未能有效診斷乳腺癌可導致癌癥向鄰近組織和/或身體的遠端區域擴散。這種情況下，五年存活率低至大約百分之二十七。
[0004]即使在被正確執行時，用于輔助早期檢測的傳統方法也通常具有不準確的基本風險。例如，乳房自我檢查雖然容易實施，但通常由不知道惡性腫瘤征兆的人執行。如此，即使是大的腫塊也可能在一段時間內得不到確診。
[0005]乳房X線照片通常用作對乳房自我檢查的補充，以提供對任何惡性腫瘤的視覺化。然而，乳房X線照片使用高能放射線生成，所述高能放射線可能是危險的，并且在罕見情況下導致癌癥的發展。另外，乳房X線照片高度傾向于人為錯誤和/或不確定性。特別地，乳房X線照片只示出了腫瘤的陰影并且無法到達像上臂/胸腔部位附近的淋巴系統這樣的重要區域。因此，檢測嚴重依賴于由訓練有素的醫生對這樣的陰影的解讀。根據該依賴性，醫生們已經忽視了高達百分之二十九的本應被他們的同事們檢測出的腫瘤。
[0006]雖然核磁共振成像(MRI)技術可以顯示腫瘤的大小和形狀的復雜細節，但分辨率仍然太低以至于無法檢測相對小的腫瘤，并且這樣的技術通常是復雜、耗時和昂貴的，進一步降低了輔助早期檢測的有效性。使用傳統光學方法的檢查通常涉及熒光著色劑或其它外來化合物的注射，這常常阻礙人們定期地得到這樣的檢查。另外，這樣的光學技術可能傾向于來自患者身體的大小和形狀和/或周圍組織的熒光的干擾，從而攪亂了對光學信號的處理。解決該攪亂需要復變分析，所述復變分析可能引入錯誤，包括假陽性的產生。其它現代技術，例如涉及化學標記物的全身分布或生物標記物的使用，類似地需要患者接受注射。這些技術通常通過兩次單獨的預約來進行:一次進行注射；而一次在自注射起一定的時間段過去之后進行測試。
[0007]用于乳腺癌和其它類型的癌癥的早期檢測的主要渠道保持定期篩查。然而，盡管篩查增加，很多人卻仍然無法定期執行或接受檢查。很多人缺少針對定期獲得檢查的知識、意志力、途徑和/或資源。該過程的副作用和缺陷連同結果的可靠性進一步阻礙人們獲得定期檢查。
[0008]對于具有或易患諸如肺癌和膀胱癌的其它類型的癌癥的患者而言，加深了這些挑戰。上面所討論的很多技術對輔助這樣的癌癥的早期檢測都不可用。
[0009]正是由于頭腦中的這些觀察連同其它一起，構想和發展了本公開內容的多個方面。
【發明內容】
[0010]通過提供用于對疾病和狀況的可靠的早期檢測和診斷的便利的系統和方法，在此所描述和主張的實施解決了連同其它一起的前述問題。在一種實施中，健康監測設備被提供。健康監測設備包括被配置以將光子發射到光波導中的光源，所述光源內反射光子。在對組織的掃描期間順應性表面對著光波導是可壓縮的。順應性表面對著光波導的壓縮將至少一個光子散射到組織中和/或反向通過光波導。成像陣列被配置以收集至少一個散射的光子，從而形成表示所述組織相對于周圍組織的硬度的圖像。
[0011]其它實施同樣在此被描述和列舉。另外，雖然公開了多種實施，但從以下【具體實施方式】中，當前公開的技術的其它實施對于本領域的技術人員而言將仍然是明顯的，所述以下【具體實施方式】示出和描述了當前公開的技術的示意性實施。如將被意識到的，當前公開的技術能夠做出不同方面的修改，而所有修改不背離當前公開的技術的精神和范圍。因此，附圖和【具體實施方式】應被認為本質上是示意性的而非限制性的。
【附圖說明】
[0012]圖1示出了示例的手持型健康監測設備。
[0013]圖2A-2C分別示意了圖1的手持型健康監測設備的底面透視、側面和頂面視圖。
[0014]圖3示出了在系泊部位中的圖1的手持型健康監測設備的側面視圖。
[0015]圖4顯示了圖1的手持型健康監測設備的分解視圖。
[0016]圖5示意了健康監測設備的示例的傳感器的示意圖。
[0017]圖6示出了健康監測設備的示例的光傳感器的示意圖。
[0018]圖7示出了健康監測設備的示例的靜態或動態觸覺傳感器的示意圖。
[0019]圖8A和SB分別示意了具有用于健康監測設備的引導圖案的示例性耦合材料的頂面和側面視圖。
[0020]圖9A和9B分別示出了示例性臨床健康監測設備的頂面和側面視圖。
[0021]圖10示出了具有反射鏡界面的示例性健康監測設備。
[0022]圖11是用于日常健康監測以及對疾病和狀況的非侵入式檢測和早期診斷的示例性健康監測系統，包括運行在計算機服務器、計算設備或其它與網絡相耦合的設備上的健康監測應用。
[0023]圖12示意了對被疾病和狀況的非侵入式檢測和早期診斷的示例性操作；并且圖13是可以實施在此所討論的不同的系統和方法的計算系統的示例。
【具體實施方式】
[0024]本公開內容的多個方面涉及用于便利的和可靠的日常健康監測以及對疾病和狀況的非侵入式檢測和早期指示或診斷的裝置、系統和方法。所述裝置、系統和方法促進了在不同的環境中進行諸如乳房檢查的檢查，所述不同的環境包括在患者家、醫院、醫生辦公室、臨床環境、移動環境、健身中心、替代的醫學中心、健康中心、零售商店(例如藥店)、水療店或諸如此類的環境。另外，裝置、系統和方法將來自患者組織的當前檢查的結果與先前的結果對比，以使用組織的基線讀數來確定組織中的任何改變。對任何改變的識別產生了提示患者或醫療保健提供者尋求額外的關于患者組織的醫學建議、測試和/或診斷的通信。
[0025]在一個方面，包含一個或多個傳感器的涉及一個或多個健康監測設備的健康監測系統被提供。傳感器可以包括但不受限于光傳感器、靜態觸覺傳感器、動態觸覺傳感器、紅-綠-藍(RGB)傳感器、近紅外(NIR)傳感器、熱成像傳感器、被動式傳感器、皮膚化學物質傳感器、廢物化學物質傳感器、麥克風、深度傳感器、立體傳感器、掃描激光傳感器、超聲傳感器、多波傳感器、力傳感器等等。
[0026]健康監測系統促進了通過直接檢測和隨著時間對身體的和/或化學物質的改變的監測得到對諸如乳腺癌的人類疾病和狀況的可靠的早期檢測。檢查的進行是簡單的、可負擔的、可理解的和有效的。在檢查期間，通過對由一個或多個傳感器所收集的數據的收集和處理來獲得患者的健康信息。可以使用例如:健康監測設備；計算設備；在諸如醫生辦公室、醫學圖書館或諸如此類地方的集中式位置處的遠程計算服務器或設備；和/或使用運行在計算機服務器上并且使用用戶設備可訪問的安全且基于云的應用來處理健康信息。健康信息可以被用來識別疾病和狀況的可能的存在并且用來監測任何改變。以可理解的方式將診斷結果和相應信息傳遞給患者，從而降低對人為解釋數據的依賴。正因如此，可以由外行、助手和/或訓練有素的專業人士定期地進行并分析檢查。
[0027]在一個具體的方面，健康監測設備是壓力點感應設備，所述壓力點感應設備可以用作傳統的乳房自檢(BSE)的附屬。該設備通過收集用于參考的數字圖像數據來定位和記錄在日常BSE期間所找到的特征。在檢查期間，諸如患者的用戶瀏覽在全身圖案中的乳房上的該設備。該設備提供了所掃描的乳房的數字的、基于壓力的圖，所述圖可被存儲、分析或與醫療保健提供者討論。更具體地，在一種實施方式中，該設備包括光源、光波導、以及順應性表面或其它不透明的材料。該光源將光發射到該光波導中，該光波導將所述光內反射。在檢查期間，乳房組織對順應性表面的壓力將順應性表面對著光波導壓緊。組織越硬(例如當存在硬腫塊或損害時)順應性表面越壓緊光波導。當順應性表面被壓緊，光波導中反射的光被反向散射到諸如攝象機的傳感器，產生了捕捉所掃描的組織的相對硬度和軟度的圖像。因此，可能指示腫瘤的相對硬的組織將出現在被攝象機捕捉的圖像中。定期檢查將顯示出這樣的硬組織隨著時間的任何物理改變。
[0028]在此所公開的各種裝置、系統和方法提供用于便利且可靠的日常健康監測以及對疾病和狀況的非侵入式檢測和早期診斷。在此所討論的示例性實施涉及對人類癌癥的檢測，并且更具體地涉及對乳腺癌的檢測。然而，本領域技術人員應理解的是當前公開的技術可應用于其他人類與非人類疾病和狀況。
[0029]對于示例性手持型健康監測設備100的詳細描述，參考對圖1到2C。如從圖1中可理解到的，使設備100的大小和形狀都以令人舒適的方式與用戶的手102配合。在一種實施中，設備100包括主體104和從主體104向外延伸的突出部分106。
[0030]主體104可以具有不同的表面特征、角度、和/或輪廓以有助于使用并增強舒適度。例如，如圖2A-2C中所示，主體104可形成為如計算機鼠標的形狀，具有匹配手102的形狀的表面輪廓108。突出部分106可以是多種