用于评估个人执行一个或多个活动的能力的设备、系统和方法与流程

本发明涉及用于评估个人执行一个或多个活动的能力的设备、系统和方法。特别地，本发明公开了用于自动评估老年患者的自我护理能力的设备、系统和方法。其可应用于在医院和家庭中的健康护理递送中。

背景技术：

老年人的自立活动和自我护理活动对维持他们的健康状况、幸福和生活质量至关重要。在这方面，已经提出了用于监测患者或老年人的能力/能力缺失的评估的系统和方法，这些患者或老年人在认知上没有损伤而执行自我护理活动的能力下降。

提出了基于通过专业人员的预约来评估能力缺失的这种系统和方法，专业人员使用为该目的设计的调查问卷和/或医学测试。然而，这些评估仅是患者的能力的点状的、罕见的和/或零星的测量结果，因此无法准确地捕捉自我护理能力缺失的趋势。因此，这种系统和方法常常导致支持的延迟，因为未捕获到患者开始需要支持的时刻。因此，这造成不良事件或甚至事故发生的风险增加。

此外，本领域公知的系统和方法关注于提供从在执行自我护理活动中的能力缺失已经被确立的假设开始的解决方案。这种方法的缺点在于这通常在不良事件发生之后(例如，在患者已经从浴缸中掉下之后)变得明显并发生。

us2004/0147817a1公开了用于评估行动者在环境中的功能能力或医学能力的系统和方法。该系统被配置为从多个数据源检索数据，并且基于来自所检索的数据的信息来自动评估行动者的功能能力或医学能力。此外，该系统被配置为将来自数据源的信息分配给基准功能类别。

另外，从selawton等人的“assessmentofolderpeople:selfmaintainingandinstrumentalactivitiesofdailyliving”(gerontologist1969；9：179-86)以及从howell、sandrac的“assessingthefunctionoftheagingadult”(gerontologist8.1部分1(1968)：60-62)得知其他系统和/或方法。从网站“http：//www.agingcare.com/products”还可以得知的另外的其他系统和/或方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供用于评估个人执行一个或多个活动的能力的设备、系统和方法，其能够提高自我护理评估的准确度。本发明的另一个目的是提供主动地协助用户尽早意识到所关注的个人的需要的设备、系统和方法，以便防止不良事件发生或降低不良事件的发生的风险。

在本发明的第一方面中，提出了一种用于评估个人执行一个或多个活动的能力的设备，其包括：输入单元，其用于接收所述个人的生理数据和/或行为数据，所述生理数据和/或所述行为数据与一个或多个第一级活动相关；确定单元，其用于基于接收到的生理数据和/或行为数据来确定所述个人关于每个第一级活动的执行等级；以及评估单元，其被配置为基于所确定的执行等级来评估所述个人执行一个或多个第二级活动的能力等级，其中，每个第二级活动涉及一个或多个相关联的第一级活动。所述评估单元还可以被配置为输出指示所评估的能力等级的信息。

在本发明的另一方面中，提出了一种用于评估个人执行一个或多个活动的能力的系统，其包括：感测单元，其用于生成生理数据和/或行为数据；以及如本文所保护的设备，所述设备被配置为从所述感测单元接收所述生理数据和/或所述行为数据。

在本发明的另一方面中，一种用于评估个人执行一个或多个活动的能力的方法包括：接收所述个人的生理数据和/或行为数据，所述生理数据和/或所述行为数据与一个或多个第一级活动相关；基于接收到的生理数据和/或行为数据来确定所述个人关于每个第一级活动的执行等级；基于所确定的执行等级来评估所述个人执行一个或多个第二级活动的能力等级，其中，每个第二级活动涉及一个或多个相关联的第一级活动。该方法可以包括输出指示所评估的能力等级的信息的步骤。

在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。应当理解的是，要求保护的系统和方法具有与要求保护的设备和从属权利要求中限定的相似和/或相同的优选实施例。

所述输入单元被配置为接收生理数据和/或行为数据，其中，接收到的生理数据和行为数据与一个或多个第一级活动相关。优选地，所述输入单元被配置为从外部感测单元接收这种数据，所述外部感测单元用于检测由个人执行的一个或多个第一级活动，并且基于所述检测来生成所述生理数据和/或所述行为数据。

第一级活动可以包括但不限于：行走、坐起来、站立、举起物体、听、把持/携带物体、看、阅读和/或虚弱(例如，能量虚弱)。对应地，生理数据和/或行为数据可以包括压力传感器数据、加速度计数据、连接的发送器/接收器数据、眼动电图描记法(eog)传感器数据、超声传感器数据、音频传感器数据和/或rfid传感器数据。

基于接收到的生理数据和/或行为数据，所述确定单元能够确定指代个人已经多么好地执行了一个或多个第一级活动的执行等级。以这种方式，所述确定单元通过单个地评估与每个第一级活动相关的生理数据和/或行为数据来确定执行等级。因此，原始生理数据和/或行为数据被评级/评分，以便确定执行等级。

基于所确定的执行等级，所述评估单元能够对个人执行一个或多个第二级活动的能力进行评估。每个第二级活动涉及一个或多个相关联的第一级活动，其中，第二级活动可以包括但不限于：洗澡、应答电话、回应门铃、洗衣物、购物、准备饭菜、吃东西、穿衣服、吃药和/或进行锻炼。评估单元可以包括用于基于由执行单元确定的执行等级来评估能力等级的一个或多个算法(例如，计算算法)。

特别地，需要执行一个或多个相关联的第一级活动，以便使得涉及相关联的第一级活动的第二级活动可以被执行。因此，每个第二级活动需要或涉及其对应的一个或多个相关联的第一级活动。应当理解，第一级活动可以被视为基础活动或低级活动，执行第二级活动需要第一级活动的执行，第二级活动可以被视为与基础活动相比具有较高复杂度水平的高级活动。

有利地，本发明使得能够以提高的准确度进行能力评估。特别地，与过去已知的系统对比，本发明使得能够对接收到的生理数据和/或行为数据进行评级/评分，以便确定针对每个第一级活动的执行等级。这还能够以高可靠性预测所关注的个人执行相关联的第二级活动的能力。至少部分地由能力等级反映的这种预测能力可以使得用户能够更好地了解他的/她的缺陷，或者向正式护理人员和非正式护理人员(例如，(一个或多个)医生、(一个或多个)护士、(一个或多个)护理人员、家人、(一个或多个)朋友)提供有价值的反馈。另外地或替代地，该能力等级可以被提供给监测设备或任何其他设备，使得增加这种设备行为被改变，例如，增大数据的粒度或监测时间的频率。

此外，基于上述预测能力评估，本发明有利地使得能够主动地协助用户尽早意识到所关注的个人的需要。以这种方式，用户(特别是护理人员/护工/医生)能够通过提供个性化服务和适当的支持来主动防止不良事件发生或至少降低这种事件的风险。

因此，本发明对于住院和高级处置的成本降低是有利的，从而导致对于针对所关注的个人同时改善生活质量并降低护理成本。

输入单元、确定单元和评估单元可以是单独的控制器和/或处理器的个体元件，或是单个控制器和/或处理器的个体元件，或者被包括在单个控制器和/或处理器的共同元件中。

在优选实施例中，执行等级对应于覆盖第一尺度变换的一个尺度或者对应于所述第一尺度变换的一个或多个尺度的区间。以这种方式，以高定量准确度确定执行等级。优选地，可以使用相同的第一尺度变换来确定针对不同的第一级活动的执行等级。有利地，这克服了针对不同的第一级活动的生理数据和/或行为数据的单位之间的差异。因此，能力评估得到促进并更有效。

在另一优选实施例中，评估单元被配置为根据第二尺度变换来评估针对第二级活动中的每个的能力等级，所述能力等级是第二尺度变换的多个尺度中的一个。以这种方式，以高定量准确度评估针对第二级活动的能力等级。优选地，可以使用相同的第二尺度变换来评估针对不同的第二级活动的能力等级，其进一步有利地促进能力评估。

在另一优选实施例中，关于每个第二级活动的能力等级是基于关于至少一个相关联的第一级活动的执行等级的。特别地，单个的第二级活动可以仅涉及一个相关联的第一级活动。或者，单个的第二级活动可以涉及多个相关联的第一级活动。这表明评估单位能够评估关于已经全部或部分执行的第二级活动的能力等级。有利地，能力评估，特别是用于预测所关注的个人将来完成第二级活动的能力的能力评估是高度准确的。

优选地，该设备被配置为通过分析针对多个第一级活动的执行等级的一致性水平来检测缺陷传感器。以这种方式，当在针对多个第一级活动的执行等级之间出现不一致时，可以检测到由于缺陷传感器产生错误的传感器数据而错误地确定的执行等级。有利地，能力评估更准确且可靠。

在另一优选实施例中，该设备还包括用于存储接收到的生理数据和/或行为数据、所确定的执行等级和/或所评估的能力等级的存储器单元。以这种方式，可以确保生理数据和/或行为数据、所确定的执行等级和/或所评估的能力等级安全并对其进行访问以供进一步使用。有利地，这增加了上述数据、执行等级和/或能力等级的安全性和可用性。

在另一优选实施例中，该设备还包括用于随时间监测所评估的能力等级的监测单元，该监测单元被配置为当检测到关于第二级活动中的一个的异常能力等级时生成反馈信号，所述异常能力等级高于或低于预定义的能力等级。这使得能够跟踪个人的能力等级并使得能够意识到异常能力等级。有利地，这使得能够尽早呼叫预防措施进行服务，使得减少住院成本和用于进一步治疗和/或药物的成本。

在另一优选实施例中，监测单元被配置为当针对预定义的时间长度已经检测到所述异常能力等级时生成所述反馈信号。以这种方式，监测单元适于对从检测到异常能力的时刻起直到异常能力等级下降的时间长度进行计数。有利地，这使得能够以提高的可靠性检测到所关注的个人关于执行第二级活动的异常趋势。优选地，监测单元被配置为导出在预定义的时间长度上检测到异常能力等级的时间长度的百分比，其中，当所导出的百分比高于预定义的百分比时生成反馈信号。有利地，这进一步增加了异常趋势的检测的可靠性。

在另一优选实施例中，异常能力等级是在预定义的时间长度上求平均的中值能力等级。有利地，这使得能够进一步提高异常趋势的检测的可靠性。

在另一优选实施例中，该设备还包括用于识别与已经针对其检测到异常能力等级的第二级活动相关联的一个或多个第一级活动的识别单元，其中，关于所识别的一个或多个第一级活动的执行等级高于或低于预定义的执行等级。以这种方式，本发明使得能够识别与异常能力的发生相关的一个或多个第一级活动。此外，通过检索关于所识别的第一级活动的执行等级，本发明使得能够在不需要检索与所识别的第一级活动相关的原始数据的情况下或在不需要考虑与检测到的异常能力等级无关或低相关的其他第一级活动的情况下，呼叫预防措施进行服务。有利地，这显著地提高了预防措施的及时性，从而降低了不良事件的风险。

在另一优选实施例中，识别单元还被配置为针对所识别的第一级活动确定共同地与所识别的第一级活动相关联的第二级活动。以这种方式，本发明使得能够在检测到针对第二级活动的异常能力等级后确定与第一级活动相关的另一第二级活动。有利地，这使得能够预测所关注的个人执行第二级活动的能力，其中，不需要监测后一第二级活动。这表明预测能力可以指代未来的第二级活动。

在另一优选实施例中，该设备还包括用于生成与一个或多个第一级活动和/或一个或多个第二级活动有关的推荐信息的推荐生成单元。有利地，预防措施可以被主动呼叫以进行服务，以便能够有效降低不良事件的风险。

在优选实施例中，感测单元包括多个传感器，具体为可穿戴传感器、能安装到诸如家具的家用物品的传感器和/或固定传感器。以这种方式，使用不同类型的传感器来检测个人的基本能力，其中，能够覆盖大范围的不同基础活动。有利地，这提高了能力评估的准确度和可靠性。

附图说明

本发明的这些方面和其他方面将从下文描述的(一个或多个)实施例变得显而易见并参考下文描述的(一个或多个)实施例得到阐述。在以下附图中：

图1示出了并入在系统中的用于能力评估的设备的示意性框图；

图2示出了用于能力评估的另一设备的示意性框图；

图3示出了用于能力评估的又一设备的示意性框图；以及

图4示出了用于能力评估的方法的示意性框图。

具体实施方式

图1示出了用于评估个人执行一个或多个活动的能力的设备10的示意性框图。设备10包括用于接收个人的生理数据和/或行为数据的输入单元12，其中，所述数据与一个或多个第一级活动相关。如图1中可以看到，输入单元12被配置为从包括多个传感器18a-d的感测单元17接收生理数据和/或行为数据。应当理解，感测单元17是与设备10分开的外部实体。

设备10还包括用于基于接收到的生理数据和/或行为数据来确定个人关于每个第一级活动的执行等级的确定单元14。设备10还包括用于基于所确定的执行等级来评估个人执行一个或多个第二级活动的能力等级的评估单元16，其中，每个第二级活动涉及一个或多个相关联的第一级活动。

设备10和感测单元17被并入到用于能力评估的系统20中。多个传感器18a-d可以包括至少一个压力传感器、加速度计、eog传感器、超声传感器、音频传感器、连接的发送器和/或接收器以及rfid传感器，但不限于上述传感器类型。优选地，多个传感器18a-d包括至少一个可穿戴传感器、能安装到诸如家具、服饰、鞋子、电子产品等的家用物品的传感器和/或固定传感器。多个传感器18a-d优选地位于鞋子、椅子、床、浴缸、购物袋、洗衣机、眼镜、平板电脑、电视机、患者的手环等中。多个传感器18a-d优选地被嵌入在患者的家中。表1包含示例性传感器、采集的信号以及每个传感器被嵌入到其中的位置的列表。

表1

使用多个传感器18a-d，能够检测到为低级活动的一个或多个第一级活动。表2示出了低级活动的示例性列表。

表2

以这种方式，能够基于接收到的数据来确定个人关于每个第一级活动的执行等级。因此，个人执行一个或多个第二级活动的能力等级能够基于所确定的执行等级来评估。表3示出了为高级活动的第二级活动的示范性列表。

表3

每个高级活动涉及一个或多个相关联的低级活动，如下表4所示，其呈现了表3中的高级活动中的每个以及表2中的对应的相关联的低级活动。例如，为了执行高级活动“应答门”，所关注的个人需要执行低级活动“行走”和“听铃声”。

表4

虚弱水平被认为是本发明范围内的低级活动，因为它对患者进行锻炼的能力有影响。“洗衣机活动”也被认为是本发明范围内的低级活动，并且它是确定患者是否能够定期洗衣物的最实际的方法。表5示出了表2中列出的低级活动及其对应的传感器、传感器位置、信号处理和执行等级的确定。如表5中可以看到，关于每个第一级活动的执行等级对应于第一尺度变换的一个尺度。例如，对于第一级活动“站立”，第一尺度变换包括为0和1的两个不同尺度，其中，尺度0对应于个人不能够站立的情况，其中，尺度1对应于个人能够站立的情况。对于第一级活动“坐起来”，第一尺度变换与“站立”相同，其中，两个尺度0和1分别对应于用户不能够坐起来和用户能够坐起来。

来自仅一个传感器的传感器数据可以用于确定关于第一级活动的执行等级。这针对第一级活动“站立”示例性地进行示出，其中，接收用于确定执行等级的压力水平数据。此处，仅仅压力传感器用于检测当所关注的个人站立时压力水平的变化。或者，可以使用来自多个传感器的传感器数据来确定关于第一级活动的执行等级。这针对第一级活动“坐起来”示例性地进行示出。此处，压力传感器用于检测当所关注的个人坐起来时压力水平的变化(特别是增加)。另外，加速度计用于检测加速度计信号幅度的显著增加。此外，还可以检测运动速度和/或为坐起来的针对压力水平、加速度信号幅度和/或速度的特性的学习值。

对于不同的第一级活动，可以应用不同的第一尺度变换。例如，针对第一级活动“行走”的第一尺度变换包括为1-5的五个尺度，其中，尺度1对应于个人不能够行走的情况，尺度3对应于个人能够困难地行走的情况，而尺度5对应于个人不具有行走困难的情况。优选地，用户执行第一级活动的等级随尺度而增大。进一步优选地，针对第一级活动的第一尺度变换的尺度可以对应于与该第一级活动相关联的生理数据和/或行为数据的特定值或特定范围的值。数据值的范围可以由上阈值、下阈值或中间值表征。

表5

隐含关于低级活动“举起”的重量是购物袋的平均值。在这种情况下需要的举起活动仅仅是将袋子放置在运输设备(例如，助行器、容器等)上必需的活动。

在以下文献中详细介绍了如何自动检测站立、坐起来和行走的细节：yangshengxu等人的“asensor-integratedshoe-basedinformationgatheringplatform”，香港中文大学高级机器人实验室主页(http://www.google.de/imgres？imgurl＝http://arl.mae.cuhk.edu.hk/files/shoe.jpg&imgrefurl＝http://arlmae.cuhk.edu.hk/zhhans/node/337&h＝455&w＝550&tbnid＝drrwqfucqc0am:&zoom＝l&docid＝qlprtr9b_t6iem&ei＝dsxgu62pm7cx0qwegyhwba&tbm＝isch&iact＝rc&uact＝3&dur＝2373&page＝l&start＝0&ndsp＝29&ved＝0cgoqrqmwfw)；和pjantonio的“quantifyingstairgaitstabilityinyoungandolderadultswithmodificationstoinsolehardness”(gait&posture，第40卷，第3期，2014年7月，第429-434页，doi：10.1016/j.gaitpost.2014.05.009)，将其内容通过引用并入本文。

表6示出了表3中列出的高级活动以及对应的相关联的低级活动和所评估的能力等级。

表6

优选地，评估单元16被配置为根据第二尺度变换来评估针对高级活动中的每个的能力等级，其中，能力等级是第二尺度变换的多个尺度中的一个。如表6中可以看到，第二尺度变换优选地包括三个尺度：“高”、“中”和“低”。

优选地，对于至少两个不同的高级活动，第二尺度变换是相同的。优选地，关于每个高级活动的能力等级是基于关于至少一个相关联的低级活动的执行等级的。如表6中可以看到，高级活动“应答门”的能力等级可能是三个尺度“高”、“中”和“低”中的一个。三个尺度中的每个都基于关于两个相关联的低级活动“行走”和“听铃声”的执行等级。

优选地，针对高级活动的能力等级的评估基于关于相关联的低级活动的执行等级的阈值。进一步优选地，当针对相关联的低级活动中的至少一个的执行等级等于、高于或低于阈值时，能力等级被评估为第二尺度变换的特定尺度，例如，针对高级活动“吃药”的“低”。或者，当针对相关联的低级活动中的至少两个或全部的执行等级等于、高于和/或低于阈值时，针对高级活动的能力等级可以被评估为第二尺度变换的特定尺度。

优选地，阈值不限于固定值，而是可以包括值的特定范围和/或相关趋势。

图2示出了用于能力评估的另一设备10'的示意性框图，其包括图1的设备10的所有部件。设备10'还包括用于存储接收到的生理数据和/或行为数据、所确定的执行等级和/或所评估的能力等级的存储器单元24。设备10'还包括用于随时间监测所评估的能力等级的监测单元22，监测单元22被配置为当检测到关于第二级活动中的一个的异常能力等级时生成反馈信号，异常能力等级高于或低于预定义的能力等级。优选地，监测单元22被配置为当针对预定义的时间长度已经检测到异常能力时生成反馈信号。进一步优选地，异常能力等级是在预定义的时间长度上求平均的中值能力等级。可以使用输入单元12来设定预定义的时间长度。

图3示出了用于能力评估的又一设备10”的示意性框图，其中，设备10”包括如图2所示的设备10'的所有部件并且额外地包括识别单元26。识别单元26被配置为识别与针对其已经检测到异常能力等级的第二级活动相关联的一个或多个第一级活动，其中，关于所识别的一个或多个第一级活动的执行等级高于或低于预定义的执行等级。优选地，识别单元26还被配置为针对所识别的第一级活动确定共同地与所识别的第一级活动相关联的第二级活动。设备10”还包括用于生成与一个或多个第一级活动和/或一个或多个第二级活动相关的推荐信息的推荐生成单元28。特别地，推荐生成单元28优选地被配置为生成推荐信息以提供关于与示出异常能力等级的第二级活动相关联的第一级活动的支持。进一步优选地，推荐生成与和示出异常能力等级的第二级活动相关联的那些第一级活动相关，针对示出异常能力等级的第二级活动的执行等级已经被确定为高于或低于预定义的执行等级。

应当理解，图2所示的设备10'和图3所示的设备10”可以代替图1所示的设备10被并入到系统20中。

图4示出了用于能力评估的方法的示意性框图。在步骤101中，接收个人的生理数据和/或行为数据，其中，生理数据和/或行为数据与一个或多个第一级活动相关。在步骤102中，基于接收到的生理数据和/或行为数据来确定个人关于每个第一级活动的执行等级。在步骤103中，基于所确定的执行等级来评估个人执行一个或多个第二级活动的能力等级，其中，每个第二级活动涉及一个或多个相关联的第一级活动。

尽管已经在附图和前述描述中详细说明并说明了本发明，但这种说明和描述应被认为是说明性的或示范性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和所附权利要求书，本领域技术人员在实施要求保护的本发明时可以理解并实现对所公开的实施例的各种变型。

在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，词语“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载了特定措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

计算机程序可以被存储和/或分布于适合的介质中，例如光学存储介质或与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分提供的固态介质，但也可以以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的远程通信系统。单元可以利用软件和/或硬件以多种方式被实现，以执行所需的各种功能。处理器是利用可以使用软件(例如，微代码)来编程以执行所需功能的一个或多个微处理器的单元的示例。然而，单元可以在利用或不利用处理器的情况下被实现，并且还可以被实现为用于执行一些功能的专用硬件和用于执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。

在本公开的各种实施例中可以使用的单元部件的示例包括但不限于：常规的微处理器、专用集成电路(asic)和现场可编程门阵列(fpga)。

在各种实施方式中，处理器或单元可以与一个或多个存储介质相关联，所述一个或多个存储介质诸如为易失性计算机存储器和非易失性计算机存储器(例如，ram、prom、eprom和eeprom)。存储介质可以利用一个或多个程序来编码，所述一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时在所需的功能处执行。各种存储介质可以固定在处理器或单元内，或者可以是可运输的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器或单元中。

在权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。