Система и способ выборочного освещения младенца во время фототерапии
Группа изобретений относится к медицинской технике. Система и способ выборочного освещения (части) младенца во время фототерапии использует массив коллиматоров и набор источников света, чтобы управлять попаданием электромагнитного излучения на младенца. Причем отдельные коллиматоры включают в себя отражающую трубку, выполненную с возможностью направления электромагнитного излучения, и при этом набор источников света и массив коллиматоров разделены в пространстве. Группа изобретений позволяет выборочно освещать часть младенца на основании положения младенца. 6 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к системам и способам для обеспечения фототерапии для младенца и, в частности, к системам и способам, которые выборочно освещают часть младенца на основании положения младенца.
Хорошо известно воздействие на младенцев, например новорожденных, с помощью фототерапии. Примером хорошо известной фототерапии является лечение желтухи с помощью синего света. Хорошо известно, что тип синего света, который эффективен для лечения желтухи, может быть нежелателен, если он подвергает воздействию в течение продолжительных периодов глаза младенца.
Соответственно, задача одного или более вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в создании системы фототерапии для младенца. Система содержит массив коллиматоров; набор источников света, один или более датчиков и один или более процессоров, выполненных с возможностью выполнения компьютерных программных модулей. Набор источников света конфигурирован и размещен таким образом, что в ответ на размещение системы фототерапии в подходящей близости к младенцу электромагнитное излучение, испускаемое поднабором из набора источников света, направляется через массив коллиматоров, чтобы падать на младенца. Один или более датчиков формируют один или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца. Компьютерные программные модули содержат модуль положения, выполненный с возможностью определения положения младенца, при этом определение основано на информации от одного или более датчиков, и модуль света, выполненный с возможностью управления попаданием электромагнитного излучения на младенца на основании определенного положения младенца.
Еще один аспект одного или более вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в создании способа фототерапии для младенца посредством системы, которая включает в себя массив коллиматоров, набор источников света, размещаемых в подходящей близости к младенцу, и один или более датчиков. Способ содержит формирование, посредством одного или более датчиков, одного или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца; определение положения младенца на основании одного или более выходных сигналов; испускание электромагнитного излучения посредством поднабора из набора источников света; направление испускаемого электромагнитного излучения через массив коллиматоров, чтобы попадать на младенца; и управление попаданием электромагнитного излучения на младенца на основании определенного положения младенца.
Еще один аспект одного или более вариантов осуществления состоит в создании системы, выполненной с возможностью обеспечения фототерапии для младенца. Система содержит средство для формирования одного или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца, средство для определения положения младенца на основании одного или более выходных сигналов, средство для испускания электромагнитного излучения, массив направляющих средств для направления испускаемого электромагнитного излучения, чтобы попадать на младенца, и средство для управления попаданием электромагнитного излучения на младенца на основании определенного положения младенца.
Эти и другие задачи, признаки и характеристики настоящего изобретения, а также способы работы и функции связанных конструктивных элементов и комбинации частей и изделий должны становиться более очевидными при рассмотрении последующего описания и прилагаемой формулы изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, все из которых являются частью этого подробного описания, при этом аналогичные ссылки с номерами обозначают соответствующие части на различных чертежах. Тем не менее, следует ясно понимать, что чертежи служат только для целей иллюстрации и описания не предназначены для определения ограничений изобретения.
Фиг. 1 иллюстрирует вид системы фототерапии в соответствии с одним или более вариантами осуществления;
Фиг. 2 схематично иллюстрирует систему фототерапии в соответствии с одним или более вариантами осуществления; и
Фиг. 3 иллюстрирует способ обеспечения фототерапии в соответствии с одним или более вариантами осуществления.
В контексте данного документа форма единственного числа включает в себя упоминание множественного числа, если контекст явно не указывает иное. В контексте данного документа утверждение, что две или более частей или компонентов «соединены», должно означать, что части присоединены или работают вместе либо непосредственно, либо опосредованно, т.е. посредством одной или более промежуточных частей или компонентов, при условии, что возникает соединительное звено. В контексте данного документа выражение «непосредственно соединенный» означает, что два элемента находятся непосредственно в соприкосновении друг с другом. В контексте данного документа выражение «неподвижно соединенный» или «фиксированный» означает, что два компонента соединяются так, чтобы перемещаться как одно целое, в то же время сохраняя постоянную ориентацию относительно друг друга.
В контексте данного документа слово «цельный» означает, что компонент создан как единая часть или блок. Т.е. компонент, который включает в себя части, которые созданы отдельно и затем соединены вместе как блок, не является «цельным» компонентом или телом. В контексте данного документа утверждение, что две или более частей или компонентов «соприкасаются» друг с другом, означает, что части оказывают усилие друг против друга либо непосредственно, либо посредством одной или более промежуточных частей или компонентов. В контексте данного документа термин «число» должен означать один или целое число более одного (т.е. множество).
Выражения направления, используемые в данном документе, такие как, например, и не ограничиваясь, верх, низ, лево, право, верхний, нижний, передний, задний и их производные, означают ориентацию элементов, показанных на чертежах, и не являются ограничивающими в формуле изобретения, если это точно не указано в данном документе.
Фиг. 1 иллюстрирует вид системы 10 фототерапии в соответствии с одним или более вариантами осуществления. Вид объединяет аспекты из вида сбоку и вида с приподнятого положения. Система 10 может включать в себя одно или более из поддерживающей младенца основной части 9, поддерживающей конструкции 11, массива 15 коллиматоров 15a, одного или более датчиков 142, набора 20 источников 20a света и/или других компонентов. Поддерживающая младенца основная часть 9 может быть выполнена с возможностью поддержки младенца 106, например, на верхней поверхности поддерживающей младенца основной части 9. Поддерживающая младенца основная часть 9 может контактировать с младенцем 106 во время использования системы 10. Поддерживающая конструкция 11 может взаимозаменяемо называться стойкой. Поддерживающая конструкция 11 может быть выполнена с возможностью несения набора 20 источников 20a света, массива 15 коллиматоров 15a и/или других компонентов системы 10. Число источников 20a света и коллиматоров 15a, изображенных на фиг. 1, является примерным и не предназначено для какого-либо ограничения, и эти числа не должны совпадать. В некоторых вариантах осуществления система 10 может включать в себя меньше источников 20a света, чем коллиматоров 15a. Расстояние, изображенное на фиг. 1 между набором 20 источников 20a света и массивом 15 коллиматоров 15a, является примерным и не предназначено для какого-либо ограничения. В некоторых вариантах осуществления набор 20 и массив 15 могут физически взаимодействовать друг с другом, быть объединены в одном корпусе и/или иначе помещены в непосредственной близости, имея расстояние менее чем приблизительно 1 дюйм, менее чем приблизительно 0,5 дюйма и/или другое расстояние. В некоторых вариантах осуществления относительное положение набора 20 и массива 15 может быть регулируемым вручную и/или автоматически. В некоторых вариантах осуществления система 10 может не включать в себя поддерживающую младенца основную часть 9 и/или поддерживающую конструкцию 11.
Фототерапия может быть использована, чтобы лечить желтуху (или гипербилирубинемию), снижая уровень билирубина. Эффективные и/или подходящие уровни фототерапии могут быть основаны на возрасте младенца, размере, весе и/или других физиологических, окружающих и/или характерных для младенца параметрах. Фототерапия может использовать электромагнитное излучение, имеющее пиковую длину волны между, например, 460 нм и 500 нм, спектр излучения, изменяющийся в диапазоне, например, от 400 нм до 520 нм, и предпочтительно использующее узкую полосу частот, обеспечиваемую при интенсивности излучения, например, 30-35 мкВт/см2/нм, на, например, вплоть до 80% площади поверхности тела младенца (BSA). Фототерапия может потенциально нуждаться в сдерживании от прямого попадания в глаза младенца, например, посредством надевания на младенца очков. Подвергание воздействию типа синего света, который эффективен для лечения желтухи, может иметь побочные воздействия на лиц, осуществляющих уход, включающие в себя, не ограничиваясь, головную боль, тошноту и/или головокружение.
Система 10 на фиг. 1 может быть выполнена с возможностью взаимодействия с набором 20 источников 20a света и/или содержать его, так что в ответ на активацию некоторого или всех источников 20a света электромагнитное излучение 21, испускаемое источниками 20a света, направляется через массив 15 коллиматоров 15a. Отдельные коллиматоры 15a могут включать в себя и/или формировать (отражающие) трубки, через которые электромагнитное излучение, в частности лечебный синий свет, сужается. Как изображено посредством непараллельных стрелок, сопровождающих электромагнитное излучение 21 на фиг. 1, излучение источников 20a света может быть расходящимся пучком электромагнитного излучения. Массив 15 и/или коллиматоры 15a могут быть ориентированы так, что электромагнитное излучение 21 направляется от верхней стороны 15b к нижней стороне 15c сквозь толщину 15d. Когда упоминается в данном документе, термин «суженный» может включать в себя принудительное выравнивание направлений движения (например, электромагнитных частиц) в конкретном направлении (взаимозаменяемо называемом коллимированным или параллелизованным) и/или принудительное уменьшение пространственного поперечного сечения луча электромагнитного излучения (например, посредством блокирования, отражения, отклонения и/или поглощения электромагнитного излучения, имеющего нежелательную характеристику или направление). Испускаемое электромагнитное излучение 21 может быть сужено, коллимировано и/или параллелизовано посредством направления через массив 15 коллиматоров 15a, от верхней стороны 15b к нижней стороне 15c, так что суженное электромагнитное излучение 16 испускается/направляется от массива 15 коллиматоров 15a, чтобы попадать на младенца 16 и, таким образом, обеспечивать фототерапию для младенца 106. Суженное электромагнитное излучение 16 может быть параллельным и/или расходящимся. В вариантах осуществления, случаях и/или обстоятельствах, когда суженное электромагнитное излучение 16 является расходящимся, расхождение уменьшается в сравнении с испускаемым электромагнитным излучением 21.
Младенец 106 может находиться под наблюдением, пока он находится в системе 10 или ее компоненте или рядом с ними, например, пока он подвергается фототерапии. В некоторых вариантах осуществления 106 младенец может находиться под наблюдением посредством одного или более датчиков 142.
Один или более датчиков 142 системы 10 на фиг. 1 могут быть выполнены с возможностью формирования выходных сигналов, передающие информацию, относящуюся к возрасту, положению, расположению, позе, росту, весу и/или состоянию младенца 106, физиологические, окружающие и/или характерные для младенца (медицинские) параметры, относящиеся к младенцу 106, и/или другую информацию. Система 10 может использовать любой из выходных сигналов для наблюдения за младенцем 106. В некоторых вариантах осуществления передаваемая информация может относиться к параметрам, ассоциированным с состоянием и/или условиями младенца 106, дыханием младенца 106, газом, вдыхаемым младенцем 106, сердечным ритмом младенца 106, частотой дыхания младенца 106, показателями жизненно важных функций младенца 106, включающими в себя одно или более из температуры, насыщенности кислородом артериальной крови (SpO2) (периферийная или центральная), и/или другие параметры.
В качестве неограничивающего примера один или более датчиков 142 могут формировать один или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца 106 на поддерживающей младенца основной части 9, например, посредством стереоскопии. Положение может быть трехмерным положением младенца, двухмерным положением младенца, положением конкретной части тела младенца (например, глаз, рук, ног, лица, головы, лба и/или других анатомических частей младенца), положением младенца в общем, присутствием младенца, позой младенца, ориентацией младенца или одной или более анатомических частей младенца, относительной пространственной информацией, относящейся к младенцу или к одной или более анатомическим частям младенца, и/или другими положениями. В некоторых вариантах осуществления один или более датчиков 142 могут быть выполнены с возможностью формирования выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к тому, открыты или закрыты глаза младенца 106, и/или в каком направлении глаза младенца 106 обращены. Во время фототерапии предпочтительно, чтобы испускаемое электромагнитное излучение от источников 20a света практически не падало прямо на глаза младенца 106. Датчики 142 могут включать в себя один или более датчиков температуры, один или более датчиков давления/веса, один или более датчиков света, один или более электромагнитных (ЭМ) датчиков, один или более инфракрасных (ИК) датчиков, одну или более фотокамер, одну или более видеокамер и/или другие датчики и их комбинации. Например, информация, относящаяся к положению младенца 106 на поддерживающей младенца основной части 9, может передаваться посредством выходных сигналов набора или массива инфракрасных датчиков, например, размещенных по периферии поддерживающей младенца основной части 9.
В некоторых вариантах осуществления датчики 142 могут быть выполнены с возможностью формирования выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к уровню билирубина в младенце 106. Такие датчики могут, например, быть использованы, чтобы выполнять измерения билирубина в межклеточной жидкости.
Иллюстрация датчика 142, включающего в себя два элемента на фиг. 1, не задумана как ограничивающая. Система 10 может включать в себя один или более датчиков. Иллюстрация конкретного символа или значка для датчика 142 на фиг. 1 является примерной и не задумана как ограничивающая каким-либо образом. Результирующие сигналы или информация от одного или более датчиков 142 могут передаваться процессору 110, пользовательскому интерфейсу 120, электронному запоминающему устройству 130 и/или другим компонентам системы 10. Эта передача может быть проводной и/или беспроводной.
Наблюдение за младенцем 106 может быть основано на одном или более датчиках 142 и/или каких-либо связанных параметрах, описанных в данном документе. Наблюдение и/или измерение может быть использовано в качестве бесконтактного, неинвазивного средства для получения информации. «Бесконтактный» означает исключение использования клеев (например, на коже младенца 106) и/или исключение прямого контакта с кожей в контексте настоящего изобретения.
Один или более источников 20a света системы 10 на фиг. 1 могут быть конфигурированы таким образом, что электромагнитное излучение 21, испускаемое одним или более источниками 20a света, направляется через массив 15 коллиматоров 15a. Отдельные источники 20a света могут включать в себя один или более светоизлучающих диодов (LED), органических LED (OLED) и/или другой источник электромагнитного излучения, в частности, непараллельного или несфокусированного электромагнитного излучения. В некоторых вариантах осуществления отдельные источники 20a света имеют уровень интенсивности излучения около 2000 мкВт/см2/нм. Электромагнитное излучение 21 может не сужаться или фокусироваться на пути, например, как лазерное. Скорее, электромагнитное излучение 21, испускаемое источниками 20a света, может иметь широкий угол (например, более чем примерно 10 градусов, примерно 15 градусов, примерно 20 градусов и/или другое число градусов). Альтернативно, и/или одновременно, электромагнитное излучение 21 может быть расходящимся до заданной степени (например, так, что диаметр поперечного сечения конуса электромагнитного излучения, испускаемого от отдельного источника 20a света, больше чем приблизительно 3 см, приблизительно 5 см, приблизительно 10 см, приблизительно 25 см, приблизительно 50 см и/или другие диаметры на расстоянии менее 1 м от отдельного источника 20a света и/или другие комбинации диаметра поперечного сечения конуса и расстояния, которые соответствуют аналогичному углу расхождения электромагнитного излучения). Альтернативно, и/или одновременно, электромагнитное излучение 21 может быть рассеянным и/или иначе недостаточно сужаться, чтобы точно управлять и/или предотвращать попадание электромагнитного излучения на лицо и/или глаза младенца 106. Источники 20a света могут быть размещены регулярным образом, случайным образом или как комбинация обоих. Например, источники 20a света могут быть размещены в регулярной сетке.
Источники 20a света системы 10 могут быть выполнены с возможностью иметь управляемый уровень интенсивности (например, обозначенный процентом максимального доступного уровня интенсивности для отдельного источника света), управляемое направление и/или угол освещения (как изображено посредством набора направлений электромагнитного излучения 21 для отдельных источников 20a света на различных чертежах, включающих в себя фиг. 1), управляемый выбор спектра освещения и/или другие управляемые характеристики освещения и/или параметры освещения. Например, параметры освещения источника 20a света могут управляться посредством регулирования оптических компонентов в источнике света, включающих в себя, но не только, один или более преломляющих компонентов, отражающих компонентов, линз, зеркал, фильтров, поляризаторов, дифракционных наклонов, оптических волокон и/или других оптических компонентов. Отдельные источники 20a света могут управляться так, что только часть (подвергаемая воздействию кожа) младенца 106 освещается. В частности, часть (подвергаемая воздействию кожа) младенца 106, которая не находится непосредственно на или рядом с глазами младенца 106. В контексте данного документа термин «освещение» младенца 106 может взаимозаменяемо называться попаданием электромагнитного излучения на младенца 106.
Отметим, что электромагнитное излучение, испускаемое реальными источниками света, в противоположность теоретическим моделям источников света, может иметь неопределенное распределение своей интенсивности и/или направление (луч) по меньшей мере для практических применений фототерапии и/или обработки цифровых изображений. Отметим, кроме того, что направление, отражение и/или рассеивание луча электромагнитного излучения может считаться случайным событием, обусловленным распределением вероятности. Тем не менее, электромагнитное излучение может считаться практически прямо попадающим на или рядом с конкретной поверхностью и/или положением, если по меньшей мере около 90%, по меньшей мере около 95%, около 99% и/или другой процент испускаемого излучения, непосредственно падает таким образом.
Отдельные коллиматоры 15a могут быть конфигурированы таким образом, что конус сужающегося электромагнитного излучения 16, в ответ на направление сквозь отдельный коллиматор 15a, имеет поперечное сечение, перпендикулярное оптическому пути луча электромагнитного излучения, с заданным диаметром на заданном расстоянии от точки выхода из отдельного коллиматора 15a. В контексте настоящего изобретения выражение «диаметр конуса» (луча) электромагнитного излучения» включает в себя «диаметр сечения конуса, перпендикулярного оптическому пути (луча) электромагнитного излучения». Точка выхода может быть определена как точка или область, где электромагнитное излучение прошло нижнюю сторону 15c отдельного коллиматора 15a, и/или другая точка, так что отдельный коллиматор 15a больше не сужает, не коллимирует, не параллелизует и/или не фокусирует электромагнитное излучение после точки выхода. Заданный диаметр поперечного сечения конуса суженного электромагнитного излучения может быть приблизительно 3 см, приблизительно 1 дюйм, приблизительно 2 см, приблизительно 1/2 дюйма, приблизительно 0,5 см и/или другим подходящим диаметром. В некоторых вариантах осуществления заданный диаметр может быть предусмотрен таким образом, что конусы соседних коллиматоров 15a не должны перекрываться или немного перекрываются, когда они попадают на младенца 106. Заданное расстояние от точки выхода может быть около 10 см, около 20 см, около 30 см, около 40 см, около 50 см, около 60 см, около 70 см, около 80 см, около 90 см, около 1 м и/или другими подходящими расстояниями. Заданное расстояние может быть вручную и/или автоматически регулируемым.
Глубина 15d массива 15 и/или коллиматоров 15a может быть около 5 см, около 10 см, около 15 см, около 20 см и/или другой подходящей глубиной, так что, имея расстояние между точкой выхода и площадью падения на младенца 106, диаметр поперечного сечения конуса электромагнитного излучения из отдельного коллиматора 15a имеет соответствующие размеры, как описано в данном документе. Отметим, что коллиматоры 15a, которые включены в массив 15, не должны все иметь одинаковую глубину и/или одинаковые другие характеристики. В некоторых вариантах осуществления глубина 15d может быть регулируемой вручную и/или автоматически, например, на основании расстояния между точкой выхода и площадью падения на младенца 106 (и/или поддерживающую младенца основную часть 9), или расстояния между набором 20 источников 20a света и массивом 15 или коллиматорами 15a и/или любой комбинации на основании одного или более из этих расстояний. Например, увеличивающаяся глубина 15d может вынуждать диаметр поперечного сечения конуса электромагнитного излучения от отдельного коллиматора 15a уменьшаться соответствующим образом, в некотором рабочем диапазоне. Другими словами, луч суженного электромагнитного излучения 16 может в таком случае быть более узким, в ответ на увеличивающуюся глубину 15d.
Фиг. 2 схематично иллюстрирует систему 10 фототерапии в соответствии с одним или более вариантами осуществления. В дополнение к ранее перечисленным компонентам для системы 10, в некоторых вариантах осуществления, система 10 может включать в себя пользовательский интерфейс 120, электронное запоминающее устройство 130, один или более процессоров 110, модуль 111 положения, световой модуль 112 и/или другие компоненты. Функциональность массива 15e коллиматоров 15a на фиг. 2 (рассматривается снизу) практически аналогична функциональности массива 15 коллиматоров 15a на фиг. 1, с заметным различием в том, что массив 15e на фиг. 2 включает в себя большее число отдельных коллиматоров 15a. Число коллиматоров 15a, изображенных на фиг. 2, является примерным и не задумано как ограничивающее каким-либо образом.
Пользовательский интерфейс 120 системы 10 на фиг. 2 может быть выполнен с возможностью обеспечения интерфейса между системой 10 и пользователем (например, пользователем 108, лицом, осуществляющим уход, лечащим врачом, специалистом, принимающим решение по лечению и т.д.), через который пользователь может вводить информацию в систему 100 и/или принимать информацию от нее. Это позволяет передавать данные, результаты и/или инструкции и другие подлежащие передаче объекты, собирательно называемые «информацией», между пользователем и системой 10. Примером информации, которая может быть передана пользователю 108, является отчет, детализирующий изменения в отслеживаемых показателях жизненно важных функций в течение всего периода, во время которого младенец 106 присутствует рядом с системой 10 или подвергается (фото-) терапии. Примеры интерфейсных устройств, подходящих для включения в пользовательский интерфейс 120, включают в себя кнопочную панель, кнопки, переключатели, клавиатуру, вращаемые кнопки, рычаги, экран отображения, сенсорный экран, динамики, микрофон, индикаторную лампу, звуковую сигнализацию и принтер. Информация может быть выдана пользователю 108 посредством пользовательского интерфейса 120 в форме звуковых сигналов, визуальных сигналов, тактильных сигналов и/или других сенсорных сигналов или любой их комбинации.
В качестве неограничивающего примера пользовательский интерфейс 120 может включать в себя источник излучения, способный излучать свет. Источник излучения может включать в себя, например, один или более из по меньшей мере одного LED, по меньшей мере одной лампы накаливания, экрана отображения и/или другие источники. Пользовательский интерфейс 120 может управлять источником излучения, чтобы излучать свет способом, который передает информацию пользователю 108.
Следует понимать, что другие технологии связи, либо проводные, либо беспроводные, также предполагаются в данном документе в качестве пользовательского интерфейса 120. Например, в одном варианте осуществления пользовательский интерфейс 120 может быть объединен с интерфейсом съемного запоминающего устройства, предусмотренным электронным запоминающим устройством 130. В этом примере информация загружается в систему 10 со съемного запоминающего устройства (например, смарт-карты, флэш-накопителя, съемного диска и т.д.), что позволяет пользователю(ям) настраивать реализацию системы 10. Другие примерные устройства ввода и технологии, адаптированные для использования с системой 10 в качестве пользовательского интерфейса 120, включают в себя, но не только, порт RS-232, РЧ-линию связи, ИК-линию связи, модем (телефон, кабель, Ethernet, Интернет или другие). Вкратце, любая технология для обмена информацией с системой 10 рассматривается в качестве пользовательского интерфейса 120.
Электронное запоминающее устройство 130 системы 10 на фиг. 2 содержит электронные носители, которые электронным образом хранят информацию. Электронные носители электронного запоминающего устройства 130 могут включать в себя одно или оба из системного запоминающего устройства, т.е. предусмотренного как неотъемлемая часть (т.е. по существу несъемная) с системой 10, и/или съемного запоминающего устройства, которое съемным образом способно подсоединяться к системе 10 через, например, порт (например, USB-порт, порт FireWire-порт и т.д.) или накопитель (например, дисковый накопитель и т.д.). Электронное запоминающее устройство 130 может включать в себя одно или более из оптически считываемых носителей (например, оптические диски и т.д.), магнитно считываемых носителей (например, магнитная лента, магнитный жесткий диск, гибкий диск и т.д.), носителей на основе электрического заряда (например, EPROM, EEPROM, RAM и т.д.), твердотельных носителей (например, флэш-накопитель и т.д.) и/или других электрически считываемых носителей. Электронное запоминающее устройство 130 может хранить алгоритмы программного обеспечения, информацию, определенную процессором 110, информацию, принятую через пользовательский интерфейс 120, и/или другую информацию, которая позволяет системе 10 правильно функционировать. Например, электронное запоминающее устройство 130 может записывать или хранить информацию, относящуюся к обеспечиваемой фототерапии, и/или другую информацию. Электронное запоминающее устройство 130 может быть отдельным компонентом в системе 10, или электронное запоминающее устройство 130 может быть предусмотрено как неотъемлемая часть с одним или более другими компонентами системы 10 (например, процессором 110).
Процессор 110 системы 10 на фиг. 2 выполнен с обеспечением возможности обработки информации в системе 10. По существу процессор 110 включает в себя одно или более из цифрового процессора, аналогового процессора, цифровой схемы, выполненной с возможностью обработки информации, аналоговой схемы, выполненной с возможностью обработки информации, и/или других механизмов для электронной обработки информации. Хотя процессор 110 показывается на фиг. 2 в качестве одного объекта, это служит только в качестве иллюстрации. В некоторых реализациях процессор 110 включает в себя множество блоков обработки.
Как показано на фиг. 2, процессор 110 выполнен с возможностью выполнения одного или более компьютерных программных модулей. Один или более компьютерных программных модулей включает в себя один или более из модуля определения параметра, модуля 111 положения, модуля 112 освещения и/или других модулей. Процессор 110 может быть выполнен с возможностью исполнения модулей 111 и/или 112 посредством программного обеспечения; аппаратных средств; микропрограммного обеспечения; некоторой комбинации программного обеспечения, аппаратных средств и/или микропрограммного обеспечения; и/или других механизмов для конфигурирования возможностей обработки в процессоре 110.
Следует понимать, что хотя модули 111 и 112 иллюстрируются на фиг. 2 как совместно расположенные в одном блоке обработки, в вариантах осуществления, в которых процессор 110 включает в себя множество блоков обработки, один или более модулей 111 и 112 могут быть расположены удаленно от других модулей. Описание функциональности, обеспечиваемой различными модулями 111 и/или 112, описанными ниже, приведено для иллюстративных целей и не предназначено для ограничения, так как любой из модулей 111 и/или 112 может обеспечивать большую или меньшую функциональность, чем описано. Например, один или более модулей 111 и 112 могут быть исключены, а некоторая или вся их функциональность может быть обеспечена посредством других модулей из модулей 111 и 112. Отметим, что процессор 110 может быть выполнен с возможностью выполнения одного или более дополнительных модулей, которые могут выполнять некоторые или все функции, отнесенные ниже к одному из модулей 111 и/или 112.
Модуль определения параметров системы 10 (не показан) может быть выполнен с возможностью определения одного или более параметров состояния, медицинских параметров и/или других параметров из выходных сигналов, сформированных датчиком(ами) 142. Параметры могут относиться к возрасту младенца, размеру, объему, весу и/или другим физиологическим, окружающим и/или характерным для младенца параметрам. Один или более параметров состояния могут относиться к определенному положению младенца 106. Один или более медицинских параметров могут относиться к отслеживаемым показателям жизненно важных функций младенца 106 и/или другим медицинским параметрам младенца 106. Другие параметры могут относиться к окружению рядом с системой 10, такому как, например, температура воздуха. Некоторая или вся эта функциональность может быть объединена или интегрирована в другие компьютерные программные модули процессора 110.
Модуль 111 положения системы 10 на фиг. 2 может быть выполнен с возможностью определения положения младенца 106 (и/или анатомических частей младенца 106). Отметим, что положение может включать в себя одно или более из трехмерного положения младенца, двухмерного положения младенца, положения конкретной части тела младенца (например, глаз, рук, ног, лица, головы, лба и/или других анатомических частей младенца), положения младенца в общем, присутствия младенца, позы младенца, ориентации младенца или одной или более анатомических частей младенца, относительной пространственной информации, относящейся к младенцу или одной или более анатомическим частям младенца, и/или других положений. Определение посредством модуля 111 положения может быть основано на информации от одного или более датчиков 142, такой как информация, например, от одного или более датчиков веса, и/или посредством стереоскопии с помощью одной или более камер. В некоторых вариантах осуществления модуль 111 положения может быть выполнен с возможностью определения, в какой области (и/или в какой позе и/или ориентации) в настоящее время находится открытая кожа младенца 106, например голова или ступня младенца, так что источники 20a света могут управляться соответствующим образом. Отметим, что фототерапия через одежду или пеленку может быть неэффективной. В некоторых вариантах осуществления модуль 111 положения может быть выполнен с возможностью определять положение, например, одежды и/или пеленки младенца 106.
В некоторых вариантах осуществления модуль 111 положения может быть выполнен с возможностью определения, находится ли младенец 106 в положении лежа на спине. В некоторых вариантах осуществления модуль 111 положения может быть выполнен с возможностью определения, в каком направлении обращены глаза младенца 106. Модуль 111 положения может быть выполнен с возможностью определения, подтверждается ли сигнализация и/или уведомление вследствие несоответствия в обеспечиваемой и/или рекомендованной фототерапии в сравнении с одним или более из определенного присутствия, положения, позы и/или ориентации младенца 106. Такая сигнализация и/или уведомление могут, например, быть представлены через пользовательский интерфейс 120. В качестве альтернативы и/или одновременно, обеспечиваемая фототерапия может регулироваться автоматически, например, посредством управления источниками 20a света в ответ на изменение в определенном присутствии, положении, позе и/или ориентации младенца 106. Определения посредством модуля 111 положения могут быть использованы в других компонентах системы 10.
В некоторых вариантах осуществления модуль 111 положения может быть выполнен с возможностью определения, какие источники света из набора источников 20a1 света находятся в положении, чтобы эффективно обеспечивать фототерапию для младенца 106, например, посредством использования информации, передаваемой одним или более датчиками формирования изображений. Один или более датчиков формирования изображений могут быть размещены, чтобы захватывать выходные сигналы, передающие визуальную информацию, относящуюся к ориентации положения младенца 106. Например, камера может захватывать изображение вида сверху младенца 106. Линза (или другой составляющий элемент камеры вдоль пути от визуальной информации до захваченного изображения) может вставлять, добавлять и/или накладывать сетку в/к/на захваченное изображение. В качестве альтернативы и/или одновременно, компонент, внешний по отношению к датчику формирования изображений, может быть использован, чтобы добавлять информацию сетки к захваченному изображению. Например, сетка может отображаться на верхней поверхности поддерживающей младенца основной части. Такая сетка может соответствовать некоторым заданным и/или известным образом одному из двух или обоим из набора 20 источников 20a света и/или массива 15 коллиматоров 15a, как описано в отношении фиг. 1. Одно или более определений посредством модуля 111 положения могут быть основаны на информации сетки и/или захваченном изображении.
В некоторых вариантах осуществления модуль 111 положения может быть выполнен с возможностью определения целевого поднабора источников 20a света, которые будут способствовать в большей мере и/или в значительной мере попаданию электромагнитного излучения, например, на лицо или глаза младенца 106 или рядом с ними. В контексте содействия попаданию выражение «в большей мере» может быть интерпретировано как «более чем один или более других источников 20a света», а выражение «в значительной мере» может быть интерпретировано как «более чем заданное количество электромагнитного излучения», при этом заданное количество электромагнитного излучения может быть определено различными способами, включающими в себя интенсивность излучения, приблизительно равную 10, приблизительно 20, приблизительно 30, приблизительно 40, приблизительно 50 мкВт/см2/нм, и/или другие уровни излучения. Выражение «на лице или глазах или рядом с ними» может быть интерпретировано как «в пределах заданного расстояния от лица или глаз», при этом заданное расстояние может быть около 1 см, 2 см, 1 дюйма, 5 см, 2 дюйма и/или другими расстояниями по обстоятельствам, чтобы практически предотвращать попадание электромагнитного излучения в глаза младенца способами, известными как с медицинской точки зрения нежелательные.
Модуль 112 освещения системы 10 на фиг. 2 может быть выполнен с возможностью управления попаданием электромагнитного излучения на младенца 106 на основании положения младенца 106. Управление попаданием может включать в себя управление одним или более источниками 20а света на основании определенного положения младенца 106, так что электромагнитное излучение, испускаемое одним или более источниками 20а света, обеспечивает фототерапию для младенца 106. Управление посредством модуля 112 освещения может быть основано на отдельных источниках света, одном или более поднаборах источников света, одной или более групп источников света, одной или более строк и/или столбцов источников света и/или любой их комбинации. Управление посредством модуля 112 освещения может включать в себя управление управляемым уровнем интенсивности, управляемым направлением и/или углом освещения, управляемым выбором спектра освещения и/или другими управляемыми характеристиками освещения и/или параметрами освещения одного или более источников 20а света. Управление посредством модуля 112 освещения может быть основано на информации от модуля 111 положения.
В некоторых вариантах осуществление управление попаданием посредством модуля 112 освещения может включать в себя регулирование изменяемых физических/механических конструкций, например, отверстий, в отдельных коллиматорах 15а или рядом с ними, чтобы блокировать или частично блокировать электромагнитное излучение, направляемое через массив 15. В качестве альтернативы и/или одновременно, конструкция или объект, помещенный между набором 20 источников 20а света и массивом 15 коллиматоров 15а, могут выполнять ту же функциональность. Например, массив жидких кристаллов, таких, которые могут быть включены в жидкокристаллический дисплей (LCD), может выборочно управляться, чтобы регулировать то, как много электромагнитного излучения проходит насквозь (например, в направлении от набора 20 к массиву 15). Степень детализации управления может быть выполнена с возможностью соответствия коллиматорам 15a, так что электромагнитное излучение, направляемое сквозь отдельные коллиматоры, может управляться отдельно.
Источники 20a света, которые способствуют, больше всего или в значительной степени, попаданию электромагнитного излучения на или рядом, например, с лицом или глазами младенца 106, могут быть отрегулированы и/или отклонены и/или выключены. Альтернативно, и/или одновременно, источники 20a света, которые будут испускать излучение в основном на область младенца 106, где обнаженная кожа не раскрыта, могут регулироваться и/или отклоняться и/или выключаться. Регулирования могут включать в себя одно или более из выключения отдельных источников света или групп источников света и/или отклонения, изменения рабочих параметров отдельных источников света или групп источников света так, что на уровень попадающего электромагнитного излучения оказывается влияние, и/или он уменьшается, и/или другие регулирования. Источники 20a света, которые определяются как не находящиеся в положении, чтобы эффективно обеспечивать фототерапию для младенца 106, могут управляться и/или регулироваться соответствующим образом.
В некоторых вариантах осуществления модуль 112 освещения может быть выполнен с возможностью регулирования одной или более настроек конкретного целевого поднабора источников 20a света, такого как, например, целевой поднабор источников 20a света, который определяется посредством модуля 111 положения, как описано выше. Тем самым, модуль 112 освещения может управлять попаданием электромагнитного излучения на лицо или глаза младенца 106 или рядом с ними.
Отслеживание движений и изменения положений младенца 106 может быть использовано модулем 112 освещения, чтобы регулировать один или более источников света в соответствии с множеством целей обеспечения эффективной фототерапии для младенца 106, и препятствуя попаданию электромагнитного излучения в глаза младенца 106.
Система 10 может быть выполнена с возможностью определения рекомендованного режима фототерапии для младенца 106. Режим фототерапии может быть основан на одной или более из информации, относящейся к размеру/объему/весу младенца 106, информации, относящейся к возрасту младенца 106, информации, относящейся к ранее примененной фототерапии для младенца 106, информации, относящейся к медицинским параметрам, принадлежащим к состоянию младенца 106 (например, показатели билирубина), установленной и/или введенной информации от пользователя 108 или лица, осуществляющего уход, входных данных врача-консультанта, рекомендаций, диаграмм и/или другой информации. Рекомендованный режим фототерапии может, в свою очередь, быть использован в качестве основы для операций и/или регулировок посредством модуля 112 освещения.
Фиг. 3 иллюстрирует способ 300 обеспечения фототерапии для младенца. Этапы способа 300, представленного ниже, предполагаются как иллюстративные. В некоторых вариантах осуществления способ 300 может быть выполнен с одной или более дополнительными неописанными этапами и/или без одного или более обсуждаемых этапов. Дополнительно, порядок, в котором этапы способа 300 иллюстрируются на фиг. 3 и описываются ниже, не предполагаются как ограничивающие.
В некоторых вариантах осуществления способ 300 может быть реализован в одном или более устройств обработки (например, цифровом процессоре, аналоговом процессоре, цифровой схеме, выполненной с возможностью обработки информации, аналоговой схеме, выполненной с возможностью обработки информации, и/или других механизмах для электронной обработки информации). Одно или более устройств обработки могут включать в себя одно или более устройств, выполняющих некоторые или все из этапов способа 300 в ответ на инструкции, сохраненные электронным образом на электронном носителе. Одно или более устройств обработки могут включать в себя одно или более устройств, реализованных аппаратными средствами, микропрограммным обеспечением и/или программным обеспечением, специально для выполнения одного или более этапов способа 300.
На этапе 302 один или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца, формируются посредством одного или более датчиков. В некоторых вариантах осуществления этап 302 выполняется посредством одного или более датчиков, таких же или аналогичных датчикам 142 (показанным на фиг. 1 и описанным в данном документе).
На этапе 304 положение младенца определяется на основании одного или более выходных сигналов. В некоторых вариантах осуществления этап 304 выполняется посредством модуля положения, такого же или аналогичного модулю 111 положения (показанному на фиг. 2 и описанному в данном документе).
На этапе 306 электромагнитное излучение испускается поднабором из набора источников света. В некоторых вариантах осуществления этап 306 выполняется посредством источников света, таких же или аналогичных источникам 20a света (показаны на фиг. 1 и описаны в данном документе).
На этапе 308 испускаемое электромагнитное излучение направляется через массив коллиматоров, чтобы попадать на младенца. В некоторых вариантах осуществления этап 308 выполняется посредством коллиматоров, таких же или аналогичных коллиматорам 15a (показанным на фиг. 1 и описанным в данном документе).
На этапе 310 попадание электромагнитного излучения на младенца управляется на основании определенного положения младенца. В некоторых вариантах осуществления этап 310 выполняется посредством модуля освещения, такого же или аналогичного модулю 112 освещения (показанному на фиг. 2 и описанному в данном документе).
В формуле изобретения все ссылки с номерами, помещенные в круглые скобки, не должны рассматриваться как ограничивающие формулу изобретения. Выражение «содержащий» или «включающий в себя» не исключает наличия элементов или этапов, не перечисленных в пункте формулы изобретения. В пункте формулы изобретения на устройство, перечисляющем несколько средств, несколько этих средств могут быть реализованы посредством одного и того же элемента аппаратных средств. Элемент в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. В любом устройстве, в котором формула перечисляет несколько средств, несколько этих средств могут быть осуществлены посредством одного и того же элемента аппаратных средств. Сам по себе факт того, что некоторые элементы перечисляются в различных зависимых пунктах формулы, не указывает, что эти элементы не могут быть использованы в сочетании.
Хотя изобретение описано подробно в целях иллюстрации на основании того, что в настоящее время считается наиболее практически полезными и предпочтительными вариантами осуществления, следует понимать, что такие подробности служат исключительно для этой цели и что изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, а, наоборот, подразумевает охват модификаций и эквивалентных конфигураций, которые находятся в рамках сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. Например, следует понимать, что настоящее изобретение предполагает, что в максимально возможной степени один или более признаков любого варианта осуществления могут быть комбинированы с одним или более признаками любого другого варианта осуществления.
1. Система фототерапии для младенца, причем система содержит:
массив коллиматоров;
набор источников света, при этом набор источников света конфигурирован и размещен таким образом, что в ответ на размещение системы фототерапии в подходящей близости к младенцу электромагнитное излучение, испускаемое поднабором из набора источников света, направляется через массив коллиматоров, чтобы падать на младенца,
причем отдельные коллиматоры включают в себя отражающую трубку, выполненную с возможностью направления электромагнитного излучения, и при этом набор источников света и массив коллиматоров разделены в пространстве;
один или более датчиков, которые формируют один или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца; и
один или более процессоров, выполненных с возможностью выполнения компьютерных программных модулей, причем компьютерные программные модули содержат:
модуль положения, выполненный с возможностью определения положения младенца, при этом определение основано на информации от одного или более датчиков; и
модуль освещения, выполненный с возможностью управления попаданием электромагнитного излучения на младенца путем освещения по выбору одного или более отдельных коллиматоров на основании определенного положения младенца.
2. Система фототерапии для младенца, причем система содержит:
массив коллиматоров;
набор источников света, при этом набор источников света конфигурирован и размещен таким образом, что в ответ на размещение системы фототерапии в подходящей близости к младенцу электромагнитное излучение, испускаемое поднабором из набора источников света, направляется через массив коллиматоров, чтобы
падать на младенца,
причем отдельные коллиматоры включают в себя отражающую трубку, выполненную с возможностью направления электромагнитного излучения, и при этом набор источников света и массив коллиматоров разделены в пространстве;
один или более датчиков, которые формируют один или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца; и
один или более процессоров, выполненных с возможностью выполнения компьютерных программных модулей, причем компьютерные программные модули содержат:
модуль положения, выполненный с возможностью определения положения младенца, при этом определение основано на информации от одного или более датчиков; и
модуль освещения, выполненный с возможностью управления попаданием электромагнитного излучения на младенца путем освещения по выбору одного или более отдельных коллиматоров на основании определенного положения младенца, причем массив коллиматоров конфигурирован таким образом, что сечение конуса электромагнитного излучения, направляемого сквозь отдельный коллиматор, меньше 3 см в диаметре на расстояниях менее 1 м от точки выхода из отдельного коллиматора.
3. Система по п. 1, в которой один или более датчиков включают в себя камеру.
4. Система по п. 1, в которой модуль положения выполнен с возможностью определения целевого поднабора источников света, которые будут в большей мере способствовать попаданию электромагнитного излучения на лицо младенца или рядом с ним, и при этом модуль освещения выполнен с возможностью управления попаданием электромагнитного излучения на лицо младенца или рядом с ним посредством регулирования одной или более настроек целевого поднабора источников света.
5. Система по п. 1, дополнительно содержащая одно или более отверстий, расположенных вблизи массива коллиматоров, причем упомянутые одно или более отверстий выполнены с возможностью управления попаданием электромагнитного излучения на младенца.
6. Способ обеспечения фототерапии для младенца посредством системы, причем система включает в себя один или более процессоров, один или более датчиков, набор источников света и массив коллиматоров, причем способ содержит этапы, на которых:
формируют посредством одного или более датчиков один или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца;
определяют посредством одного или более процессоров положение младенца на основании одного или более выходных сигналов;
испускают электромагнитное излучение посредством поднабора из набора источников света;
направляют испускаемое электромагнитное излучение через массив коллиматоров для попадания на младенца, причем отдельные коллиматоры включают в себя отражающую трубку, выполненную с возможностью направления электромагнитного излучения, и при этом набор источников света и массив коллиматоров разделены в пространстве.
7. Способ обеспечения фототерапии для младенца посредством системы, причем система включает в себя один или более процессоров, один или более датчиков, набор источников света и массив коллиматоров, причем способ содержит этапы, на которых:
формируют посредством одного или более датчиков один или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца;
определяют посредством одного или более процессоров положение младенца на основании одного или более выходных сигналов;
испускают электромагнитное излучение посредством поднабора из набора источников света;
направляют испускаемое электромагнитное излучение через массив коллиматоров для попадания на младенца, причем отдельные коллиматоры включают в себя отражающую трубку, выполненную с возможностью направления электромагнитного излучения, причем отдельный коллиматор из массива коллиматоров конфигурирован таким образом, что сечение конуса электромагнитного излучения,
направленного через отдельный коллиматор, меньше 3 см в диаметре на расстояниях менее 1 м от точки выхода из отдельного коллиматора, и при этом набор источников света и массив коллиматоров разделены в пространстве.
8. Способ по п. 6, в котором один или более датчиков включают в себя камеру.
9. Способ по п. 6, причем способ дополнительно содержит этапы, на которых:
определяют целевой поднабор источников света, который будет в большей мере способствовать попаданию электромагнитного излучения на лицо младенца или рядом с ним,
при этом управление попаданием электромагнитного излучения на младенца включает в себя управление попаданием на лицо младенца или рядом с ним посредством регулирования одной или более настроек целевого поднабора источников света.
10. Способ по п. 6, дополнительно содержащий этап, на котором управляют попаданием электромагнитного излучения на младенца посредством одного или более отверстий, расположенных вблизи массива коллиматоров.
11. Система фототерапии для младенца, причем система содержит:
средство для формирования одного или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца;
средство для определения положения младенца на основании одного или более выходных сигналов;
средство для испускания электромагнитного излучения;
массив направляющих средств для направления испускаемого электромагнитного излучения для попадания на младенца, причем отдельные направляющие средства включают в себя отражающую трубку, выполненную с возможностью направления электромагнитного излучения, и при этом средство для испускания электромагнитного излучения и массив направляющих средств разделены в пространстве.
12. Система фототерапии для младенца, причем система содержит:
средство для формирования одного или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению младенца;
средство для определения положения младенца на основании одного или более выходных сигналов;
средство для испускания электромагнитного излучения;
массив направляющих средств для направления испускаемого электромагнитного излучения для попадания на младенца, причем отдельные направляющие средства включают в себя отражающую трубку, выполненную с возможностью направления электромагнитного излучения, причем отдельное направляющее средство конфигурировано таким образом, что сечение конуса электромагнитного излучения, направляемого через отдельное направляющее средство, меньше 3 см в диаметре на расстояниях менее 1 м от точки выхода из отдельного направляющего средства, и при этом средство для испускания электромагнитного излучения и массив направляющих средств разделены в пространстве.
13. Система по п. 11, в которой один или более из одного или более выходных сигналов формируются посредством камеры.
14. Система по п. 11, в которой средство для определения положения младенца дополнительно выполнено с возможностью определения целевого поднабора источников света, который будет в большей мере способствовать попаданию электромагнитного излучения на лицо младенца или рядом с ним, и при этом средство для управления попаданием электромагнитного излучения на младенца управляет попаданием на лицо младенца или рядом с ним посредством регулирования одной или более настроек целевого поднабора источников света.
15. Система по п. 11, дополнительно содержащая средство для управления попаданием электромагнитного излучения на младенца, причем средство для управления попаданием расположено вблизи массива направляющих средств.
16. Система по п. 5, в которой одно или более отверстий являются регулируемыми по отдельности, чтобы блокировать или частично блокировать электромагнитное излучение на основании определенного положения младенца.
17. Способ по п. 10, в котором управление попаданием электромагнитного излучения на младенца включает в себя этап, на котором по отдельности регулируют одно или более отверстий, чтобы блокировать или частично блокировать электромагнитное излучение на основании определенного местоположения младенца.
18. Система по п. 15, в которой средство для управления попаданием включает в себя одно или более отверстий, которые являются регулируемыми по отдельности, чтобы блокировать или частично блокировать электромагнитное излучение на основании определенного положения младенца.
