用于进行非侵入式健康监测的系统与方法
【专利说明】用于进行非侵入式健康监测的系统与方法
[0001]对相关申请的交叉引用
本申请根据美国法典第35章第119条要求2013年I月17日提交的标题为“AHST”的临时专利申请号为61/753，789的美国临时专利申请的优先权、并且根据美国法典第35章第119条要求2013年I月17日提交的标题为“Breast Health Examinat1n System”的临时专利申请号为61/753，789的美国临时专利申请的优先权。在此，上述申请中的每一个都通过引用将其全部内容并入本申请中。
技术领域
[0002]本公开内容的多个方面除了其它功能之外，涉及日常健康监测，并且更具体地涉及对诸如乳腺癌的疾病和状况的非侵入式检测和早期指示或诊断。
【背景技术】
[0003]对于很多人类疾病和状况来说，早期诊断对存活率有深远影响。例如，随着每年诊断出几十万新病例，乳腺癌折磨着超过百分之十的美国女性。现在，大约百分之六十一的乳腺癌发病率在早期被成功检测，并且那些病例中，存活率大约百分之九十八。相反，未能有效诊断乳腺癌可导致癌症向邻近组织和/或身体的远端区域扩散。这种情况下，五年存活率低至大约百分之二十七。
[0004]即使在被正确执行时，用于辅助早期检测的传统方法也通常具有不准确的基本风险。例如，乳房自我检查虽然容易实施，但通常由不知道恶性肿瘤征兆的人执行。如此，即使是大的肿块也可能在一段时间内得不到确诊。
[0005]乳房X线照片通常用作对乳房自我检查的补充，以提供对任何恶性肿瘤的视觉化。然而，乳房X线照片使用高能放射线生成，所述高能放射线可能是危险的，并且在罕见情况下导致癌症的发展。另外，乳房X线照片高度倾向于人为错误和/或不确定性。特别地，乳房X线照片只示出了肿瘤的阴影并且无法到达像上臂/胸腔部位附近的淋巴系统这样的重要区域。因此，检测严重依赖于由训练有素的医生对这样的阴影的解读。根据该依赖性，医生们已经忽视了高达百分之二十九的本应被他们的同事们检测出的肿瘤。
[0006]虽然核磁共振成像(MRI)技术可以显示肿瘤的大小和形状的复杂细节，但分辨率仍然太低以至于无法检测相对小的肿瘤，并且这样的技术通常是复杂、耗时和昂贵的，进一步降低了辅助早期检测的有效性。使用传统光学方法的检查通常涉及荧光着色剂或其它外来化合物的注射，这常常阻碍人们定期地得到这样的检查。另外，这样的光学技术可能倾向于来自患者身体的大小和形状和/或周围组织的荧光的干扰，从而搅乱了对光学信号的处理。解决该搅乱需要复变分析，所述复变分析可能引入错误，包括假阳性的产生。其它现代技术，例如涉及化学标记物的全身分布或生物标记物的使用，类似地需要患者接受注射。这些技术通常通过两次单独的预约来进行:一次进行注射；而一次在自注射起一定的时间段过去之后进行测试。
[0007]用于乳腺癌和其它类型的癌症的早期检测的主要渠道保持定期筛查。然而，尽管筛查增加，很多人却仍然无法定期执行或接受检查。很多人缺少针对定期获得检查的知识、意志力、途径和/或资源。该过程的副作用和缺陷连同结果的可靠性进一步阻碍人们获得定期检查。
[0008]对于具有或易患诸如肺癌和膀胱癌的其它类型的癌症的患者而言，加深了这些挑战。上面所讨论的很多技术对辅助这样的癌症的早期检测都不可用。
[0009]正是由于头脑中的这些观察连同其它一起，构想和发展了本公开内容的多个方面。
【发明内容】
[0010]通过提供用于对疾病和状况的可靠的早期检测和诊断的便利的系统和方法，在此所描述和主张的实施解决了连同其它一起的前述问题。在一种实施中，健康监测设备被提供。健康监测设备包括被配置以将光子发射到光波导中的光源，所述光源内反射光子。在对组织的扫描期间顺应性表面对着光波导是可压缩的。顺应性表面对着光波导的压缩将至少一个光子散射到组织中和/或反向通过光波导。成像阵列被配置以收集至少一个散射的光子，从而形成表示所述组织相对于周围组织的硬度的图像。
[0011]其它实施同样在此被描述和列举。另外，虽然公开了多种实施，但从以下【具体实施方式】中，当前公开的技术的其它实施对于本领域的技术人员而言将仍然是明显的，所述以下【具体实施方式】示出和描述了当前公开的技术的示意性实施。如将被意识到的，当前公开的技术能够做出不同方面的修改，而所有修改不背离当前公开的技术的精神和范围。因此，附图和【具体实施方式】应被认为本质上是示意性的而非限制性的。
【附图说明】
[0012]图1示出了示例的手持型健康监测设备。
[0013]图2A-2C分别示意了图1的手持型健康监测设备的底面透视、侧面和顶面视图。
[0014]图3示出了在系泊部位中的图1的手持型健康监测设备的侧面视图。
[0015]图4显示了图1的手持型健康监测设备的分解视图。
[0016]图5示意了健康监测设备的示例的传感器的示意图。
[0017]图6示出了健康监测设备的示例的光传感器的示意图。
[0018]图7示出了健康监测设备的示例的静态或动态触觉传感器的示意图。
[0019]图8A和SB分别示意了具有用于健康监测设备的引导图案的示例性耦合材料的顶面和侧面视图。
[0020]图9A和9B分别示出了示例性临床健康监测设备的顶面和侧面视图。
[0021]图10示出了具有反射镜界面的示例性健康监测设备。
[0022]图11是用于日常健康监测以及对疾病和状况的非侵入式检测和早期诊断的示例性健康监测系统，包括运行在计算机服务器、计算设备或其它与网络相耦合的设备上的健康监测应用。
[0023]图12示意了对被疾病和状况的非侵入式检测和早期诊断的示例性操作；并且图13是可以实施在此所讨论的不同的系统和方法的计算系统的示例。
【具体实施方式】
[0024]本公开内容的多个方面涉及用于便利的和可靠的日常健康监测以及对疾病和状况的非侵入式检测和早期指示或诊断的装置、系统和方法。所述装置、系统和方法促进了在不同的环境中进行诸如乳房检查的检查，所述不同的环境包括在患者家、医院、医生办公室、临床环境、移动环境、健身中心、替代的医学中心、健康中心、零售商店(例如药店)、水疗店或诸如此类的环境。另外，装置、系统和方法将来自患者组织的当前检查的结果与先前的结果对比，以使用组织的基线读数来确定组织中的任何改变。对任何改变的识别产生了提示患者或医疗保健提供者寻求额外的关于患者组织的医学建议、测试和/或诊断的通信。
[0025]在一个方面，包含一个或多个传感器的涉及一个或多个健康监测设备的健康监测系统被提供。传感器可以包括但不受限于光传感器、静态触觉传感器、动态触觉传感器、红-绿-蓝(RGB)传感器、近红外(NIR)传感器、热成像传感器、被动式传感器、皮肤化学物质传感器、废物化学物质传感器、麦克风、深度传感器、立体传感器、扫描激光传感器、超声传感器、多波传感器、力传感器等等。
[0026]健康监测系统促进了通过直接检测和随着时间对身体的和/或化学物质的改变的监测得到对诸如乳腺癌的人类疾病和状况的可靠的早期检测。检查的进行是简单的、可负担的、可理解的和有效的。在检查期间，通过对由一个或多个传感器所收集的数据的收集和处理来获得患者的健康信息。可以使用例如:健康监测设备；计算设备；在诸如医生办公室、医学图书馆或诸如此类地方的集中式位置处的远程计算服务器或设备；和/或使用运行在计算机服务器上并且使用用户设备可访问的安全且基于云的应用来处理健康信息。健康信息可以被用来识别疾病和状况的可能的存在并且用来监测任何改变。以可理解的方式将诊断结果和相应信息传递给患者，从而降低对人为解释数据的依赖。正因如此，可以由外行、助手和/或训练有素的专业人士定期地进行并分析检查。
[0027]在一个具体的方面，健康监测设备是压力点感应设备，所述压力点感应设备可以用作传统的乳房自检(BSE)的附属。该设备通过收集用于参考的数字图像数据来定位和记录在日常BSE期间所找到的特征。在检查期间，诸如患者的用户浏览在全身图案中的乳房上的该设备。该设备提供了所扫描的乳房的数字的、基于压力的图，所述图可被存储、分析或与医疗保健提供者讨论。更具体地，在一种实施方式中，该设备包括光源、光波导、以及顺应性表面或其它不透明的材料。该光源将光发射到该光波导中，该光波导将所述光内反射。在检查期间，乳房组织对顺应性表面的压力将顺应性表面对着光波导压紧。组织越硬(例如当存在硬肿块或损害时)顺应性表面越压紧光波导。当顺应性表面被压紧，光波导中反射的光被反向散射到诸如摄象机的传感器，产生了捕捉所扫描的组织的相对硬度和软度的图像。因此，可能指示肿瘤的相对硬的组织将出现在被摄象机捕捉的图像中。定期检查将显示出这样的硬组织随着时间的任何物理改变。
[0028]在此所公开的各种装置、系统和方法提供用于便利且可靠的日常健康监测以及对疾病和状况的非侵入式检测和早期诊断。在此所讨论的示例性实施涉及对人类癌症的检测，并且更具体地涉及对乳腺癌的检测。然而，本领域技术人员应理解的是当前公开的技术可应用于其他人类与非人类疾病和状况。
[0029]对于示例性手持型健康监测设备100的详细描述，参考对图1到2C。如从图1中可理解到的，使设备100的大小和形状都以令人舒适的方式与用户的手102配合。在一种实施中，设备100包括主体104和从主体104向外延伸的突出部分106。
[0030]主体104可以具有不同的表面特征、角度、和/或轮廓以有助于使用并增强舒适度。例如，如图2A-2C中所示，主体104可形成为如计算机鼠标的形状，具有匹配手102的形状的表面轮廓108。突出部分106可以是多种