用于評(píng)估從乳房擠出的乳汁體積的系統(tǒng)、裝置和方法與流程
本發(fā)明一般涉及用于評(píng)估乳房中的乳汁體積、從乳房擠出的乳汁體積和嬰兒消耗的乳汁體積的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
美國(guó)兒科學(xué)會(huì)(aap)、美國(guó)家庭醫(yī)師學(xué)會(huì)(aafp)、疾病控制中心(cdc)，美國(guó)衛(wèi)生與人類服務(wù)部(usdhhs)、美國(guó)公共衛(wèi)生協(xié)會(huì)(apha)和國(guó)際哺乳顧問(wèn)協(xié)會(huì)(ilca)都建議嬰兒從出生進(jìn)行至少一年的純母乳喂養(yǎng)。據(jù)估計(jì)，如果百分之九十的美國(guó)家庭遵循這一準(zhǔn)則，這將導(dǎo)致防止每年有九百名嬰兒死亡，并避免了一百三十億美元的成本。
測(cè)量由嬰兒吸收的母乳量對(duì)確保嬰兒得到合適喂養(yǎng)是重要的。了解嬰兒攝入的母乳量可以幫助評(píng)估嬰兒的營(yíng)養(yǎng)狀況、對(duì)母乳喂養(yǎng)指導(dǎo)的需要、或牛奶替代品的使用。這些信息對(duì)喂養(yǎng)母親以及她的主治醫(yī)療保健專業(yè)人員都是有用的。
以前提出了用于確定在母乳喂養(yǎng)期間擠出的乳汁體積的方法和系統(tǒng)。一種方法包括在喂食前后對(duì)嬰兒稱重。喂食前后測(cè)量之間的重量差可以與嬰兒已攝入的乳汁量的估計(jì)值相關(guān)。該方法的精度會(huì)根據(jù)所使用的秤的精度而變化。此外，每次喂養(yǎng)前后，哺乳母親或其他人都不可能總對(duì)嬰兒進(jìn)行稱重，即使在喂養(yǎng)過(guò)程中可以進(jìn)行稱重，但也不方便。
全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文中的美國(guó)專利號(hào)5827191公開(kāi)了一種通過(guò)在婦女乳房的乳頭區(qū)域上施加多孔彈性乳頭狀覆蓋物來(lái)監(jiān)測(cè)母乳喂養(yǎng)期間的乳汁體積的方法，其存在于母乳喂養(yǎng)期間。微測(cè)量傳感器位于乳頭和彈性覆蓋物之間的空間中，以測(cè)量流過(guò)其中的乳汁體積。收集來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)，然后處理以表明由嬰兒攝入的總?cè)橹w積。這種方法可能會(huì)對(duì)母乳喂養(yǎng)期產(chǎn)生不利影響，因?yàn)闄C(jī)械旋轉(zhuǎn)裝置放置在乳汁流動(dòng)路徑中，這可能至少部分地阻礙乳汁從乳房到嬰兒的流動(dòng)，這可能導(dǎo)致較少的乳汁遞送到嬰兒和/或需要更長(zhǎng)的母乳喂養(yǎng)期以遞送一定量的乳汁，如果旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不存在，通常會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)遞送。此外，由于部件暴露于乳汁，所以它們需要經(jīng)常清洗，這是不方便的。
全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而并入本文的美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)us2005/0059928公開(kāi)了一種乳罩，其包括配置成感測(cè)乳房變化的一個(gè)或多個(gè)傳感器。傳感器可以是光學(xué)的、聲學(xué)的、熱學(xué)的或電學(xué)的，并且可以用于超聲、電活動(dòng)的檢測(cè)和測(cè)量，其記錄例如乳房的兩個(gè)間隔區(qū)域之間的電阻和阻抗等。電極放置在乳房皮膚上用于測(cè)量電信號(hào)，光學(xué)傳感器用于檢測(cè)和/或測(cè)量例如光吸收或反射，以及聲學(xué)傳感器用于檢測(cè)和/或測(cè)量超聲。傳感器可以用于在使用吸乳泵的吸乳期間檢測(cè)乳房的電導(dǎo)率的變化，使得泵可以編程為響應(yīng)于信號(hào)的變化。包含光學(xué)感測(cè)裝置的乳罩可用于便于感測(cè)從乳房反射的光以將光傳送到光譜分析儀器。通過(guò)反射光的變化可以檢測(cè)到的乳房變化可用于研究乳汁產(chǎn)生和擠出，并且可以用作控制吸乳泵的控制信號(hào)。
全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而并入本文中的wo01/54488a公開(kāi)了一種喂養(yǎng)帽，其配置成在母乳喂養(yǎng)時(shí)段前安裝在哺乳母親的乳頭上方。喂養(yǎng)帽包含流量計(jì)，其測(cè)量通過(guò)喂養(yǎng)帽中的出口的乳汁量。
需要用于測(cè)量從乳房擠出的乳汁量的方便和準(zhǔn)確的裝置和方法。
需要可以測(cè)量從乳房擠出的乳汁量的裝置和方法，而不需要接觸從乳房擠出的乳汁。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于評(píng)估乳房?jī)?nèi)的乳汁體積變化的方法包括：將裝置附接至乳房，所述裝置包括至少一個(gè)可膨脹部分和配置成感測(cè)與裝置附接的乳房的皮膚的膨脹或收縮量的傳感器；感測(cè)與裝置附接的皮膚的收縮或膨脹量；并且基于感測(cè)到的收縮或膨脹量來(lái)計(jì)算乳房的體積變化。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括基于已計(jì)算的乳房體積變化計(jì)算產(chǎn)生或擠出的乳汁量。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括將表示感測(cè)到的收縮或膨脹量的信號(hào)發(fā)送到外部計(jì)算裝置；其中，所述計(jì)算體積變化由所述外部計(jì)算裝置執(zhí)行。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括將已計(jì)算的信號(hào)和體積變化中的至少一個(gè)上傳到網(wǎng)絡(luò)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，將所述信號(hào)和體積變化中的至少一個(gè)上傳到云端服務(wù)器。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述體積變化計(jì)算由所述裝置執(zhí)行。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括將由感測(cè)皮膚的收縮或膨脹量以及已計(jì)算的體積變化產(chǎn)生的信號(hào)中的至少一個(gè)自動(dòng)上傳到網(wǎng)絡(luò)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括：感測(cè)乳房與支撐乳房的乳胸罩之間的壓力變化；其中，計(jì)算乳房體積變化是基于感測(cè)的收縮或膨脹量和所感測(cè)的壓力的變化。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括在附接前拉伸所述裝置，以增強(qiáng)裝置感測(cè)乳房收縮的能力。
在本發(fā)明的另一方面，一種監(jiān)測(cè)乳房的方法包括：將至少一個(gè)指示器施加至乳房的皮膚；感測(cè)在施加所述至少一個(gè)指示器的位置處的皮膚的收縮或膨脹量；以及基于感測(cè)的收縮或膨脹量來(lái)計(jì)算乳房體積和乳房體積變化中的至少一個(gè)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述計(jì)算由計(jì)算機(jī)的至少一個(gè)處理器執(zhí)行，所述方法還包括輸出已計(jì)算的乳房體積和乳房體積變化中的至少一個(gè)，以供用戶使用。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括計(jì)算乳汁體積和乳房體積變化中的至少一個(gè)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述計(jì)算由計(jì)算機(jī)的至少一個(gè)處理器執(zhí)行，該方法還包括輸出已計(jì)算的乳汁體積和乳汁體積變化中的至少一個(gè)，以供用戶使用。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括在多個(gè)不同時(shí)間重復(fù)感測(cè)壓力變化、計(jì)算乳房體積變化以及計(jì)算乳汁體積變化和乳房的乳汁體積變化中的至少一個(gè)；并記錄計(jì)算結(jié)果。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括繪制或制表迭代執(zhí)行的計(jì)算；并輸出由繪圖或制表產(chǎn)生的繪圖或表格，以供用戶使用。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，將至少一個(gè)指示器施加到乳房的皮膚包括將裝置附接至皮膚，所述裝置包括至少一個(gè)非膨脹部分和可膨脹部分。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)由所述裝置執(zhí)行，所述方法還包括將表示由所述裝置感測(cè)到的皮膚的膨脹或收縮量的信號(hào)發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)，其中所述計(jì)算由外部計(jì)算機(jī)執(zhí)行。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)和計(jì)算由所述裝置執(zhí)行。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括將表示由所述裝置感測(cè)到的皮膚的膨脹或收縮量和計(jì)算結(jié)果中的至少一個(gè)的信號(hào)發(fā)送外部計(jì)算機(jī)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述裝置是自供電的，并且主動(dòng)執(zhí)行感測(cè)和發(fā)送。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述裝置是由外部計(jì)算機(jī)供電以執(zhí)行發(fā)送的無(wú)源裝置。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述發(fā)送包括將信號(hào)自動(dòng)上傳到外部計(jì)算機(jī)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述外部計(jì)算機(jī)包括智能電話。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述外部計(jì)算機(jī)包括平板計(jì)算機(jī)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述外部計(jì)算機(jī)包括云端服務(wù)器。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括測(cè)量非膨脹部分上的固定點(diǎn)與可膨脹部分上的預(yù)定點(diǎn)之間的距離。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括制作所述裝置的數(shù)字圖像，以將所述數(shù)字圖像上傳到配置成執(zhí)行測(cè)量的外部計(jì)算機(jī)上的程序；并執(zhí)行所述程序以進(jìn)行測(cè)量。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述計(jì)算由外部計(jì)算機(jī)的處理器執(zhí)行程序來(lái)執(zhí)行。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述外部計(jì)算機(jī)包括相機(jī)，并且所述制作數(shù)字圖像包括使用相機(jī)拍攝照片。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括掃描所述裝置，將從掃描得到的數(shù)據(jù)上傳到配置成執(zhí)行測(cè)量的外部計(jì)算機(jī)上的程序；并執(zhí)行所述程序以進(jìn)行測(cè)量。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括：在感測(cè)前對(duì)乳房進(jìn)行基線測(cè)量；并且包括基線測(cè)量值作為用于基于感測(cè)的收縮或膨脹量計(jì)算乳房體積和乳房體積變化中的至少一個(gè)的輸入值。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述基線測(cè)量值包括乳房的圓周測(cè)量值和乳房的前后(ap)測(cè)量值。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括：基于乳罩杯尺寸計(jì)算乳房的基線體積；并且包括基線體積，用于基于感測(cè)到的收縮或膨脹量來(lái)計(jì)算乳房體積和乳房體積變化中的至少一個(gè)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括：感測(cè)用戶何時(shí)指示乳房處于第一狀態(tài)；并且感測(cè)用戶何時(shí)指示乳房處于第二狀態(tài)；其中所述計(jì)算包括：當(dāng)所述用戶指示所述乳房處于所述第一狀態(tài)時(shí)，使用感測(cè)結(jié)果來(lái)計(jì)算基準(zhǔn)第一狀態(tài)體積；以及當(dāng)所述用戶指示所述乳房處于所述第二狀態(tài)時(shí)，使用感測(cè)結(jié)果來(lái)計(jì)算基準(zhǔn)第二狀態(tài)體積。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一狀態(tài)是滿的，并且所述第二狀態(tài)是空的。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述將至少一個(gè)指示器施加到乳房的皮膚包括：將裝置附接至皮膚，所述裝置包括可膨脹部分；并且其中所述感測(cè)在施加所述至少一個(gè)指示器的位置處的皮膚的收縮或膨脹量包括測(cè)量所述可膨脹部分上的預(yù)定位置與所述乳房上的相對(duì)固定點(diǎn)之間的距離。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述相對(duì)固定點(diǎn)在乳房的乳頭上。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述將至少一個(gè)指示器施加到乳房的皮膚包括在與乳房上的另一個(gè)預(yù)定位置預(yù)定距離的位置處用至少一個(gè)標(biāo)記來(lái)標(biāo)記乳房。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述另一個(gè)預(yù)定位置在乳房的乳頭上。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)指示器包括相對(duì)于彼此在預(yù)定位置施加的兩個(gè)標(biāo)記。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，在母乳喂養(yǎng)嬰兒前后進(jìn)行感測(cè)和計(jì)算，所述方法還包括：將吸乳泵施加到乳房并從乳房吸取乳汁；吸乳泵感測(cè)在吸取乳汁期間擠出的乳汁體積；并計(jì)算在吸取乳汁期間擠出的乳汁體積。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括將乳房的乳汁體積和乳汁體積變化中的至少一個(gè)的計(jì)算與在吸取乳汁期間擠出的乳汁體積的計(jì)算結(jié)合，以跟蹤母乳喂養(yǎng)和母乳吸取期間隨時(shí)間的總體乳汁產(chǎn)生和擠出。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還包括：將吸乳泵施加到乳房并從乳房吸取乳汁；其中，在吸取前后立即進(jìn)行感測(cè)和計(jì)算；以及跟蹤通過(guò)母乳喂養(yǎng)以及乳房吸取前后的感測(cè)和計(jì)算導(dǎo)致的計(jì)算來(lái)跟蹤總體乳汁產(chǎn)生和擠出。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于監(jiān)測(cè)身體部分變化的系統(tǒng)，其包括：至少一個(gè)指示器，其配置和定尺寸成施加到覆蓋身體部分的皮膚；外部計(jì)算機(jī)，其配置成與所述至少一個(gè)指示器一起感測(cè)在施加所述至少一個(gè)指示器的位置處的皮膚的收縮或膨脹量；以及
計(jì)算身體部分的體積和身體部分的體積變化中的至少一個(gè)。
在一種方法中，可以提供一個(gè)或多個(gè)傳感器并固定至皮膚以檢測(cè)溫度、心率、呼吸或運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)或多個(gè)。這些變量可用于管理其它健康參數(shù)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)指示器包括配置成附接至皮膚的裝置，所述裝置包括：相對(duì)非膨脹部分；以及可膨脹部分，其配置成相對(duì)于相對(duì)非膨脹的部分隨著皮膚的膨脹而膨脹和收縮。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)還包括安裝在裝置上的傳感器，該傳感器配置成感測(cè)可膨脹部分的膨脹和收縮。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)還包括：電連接至傳感器的電路；以及電連接至所述電路的天線；所述電路配置成從所述傳感器接收輸入，并且經(jīng)由所述天線將表示感測(cè)到的膨脹或收縮的信號(hào)發(fā)送到所述外部計(jì)算機(jī)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述裝置還包括電連接至電路以為裝置供電的電池。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述裝置還包括電子存儲(chǔ)器，其配置成存儲(chǔ)由所述電路從所述傳感器接收的數(shù)據(jù)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述傳感器安裝在可拆卸地附接至可膨脹和相對(duì)非膨脹部分中的至少一個(gè)的貼片上，其中，所述可膨脹和相對(duì)非膨脹部分是一次性的，并且貼片可重復(fù)使用。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述傳感器、電路和天線中的至少一個(gè)安裝在可拆卸地附接至可膨脹和相對(duì)非膨脹部分中的至少一種的貼片上，其中，所述膨脹和相對(duì)非膨脹部分是一次性的，并且貼片可重復(fù)使用。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述傳感器、電路、天線和電池中的至少一個(gè)安裝在可拆卸地附接至可膨脹和相對(duì)非膨脹部分中的至少一個(gè)的貼片上，其中，所述可膨脹和相對(duì)非膨脹部分是一次性的，并且貼片可重復(fù)使用。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述傳感器、電路、天線、電池和存儲(chǔ)器中的至少一種安裝在可拆卸地附接至可膨脹和相對(duì)非膨脹部分中的至少一個(gè)的貼片上，其中，所述可膨脹和相對(duì)非膨脹部分是一次性的，并且貼片可重復(fù)使用。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述裝置包括由外部計(jì)算機(jī)致動(dòng)和供電的無(wú)源裝置。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述外部計(jì)算機(jī)包括數(shù)字照相機(jī)，并且通過(guò)所述裝置拍攝數(shù)字照片并將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入到可由外部計(jì)算機(jī)的至少一個(gè)處理器執(zhí)行的程序來(lái)感測(cè)皮膚的收縮或膨脹量；其中所述程序可由所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行以：測(cè)量所述相對(duì)非膨脹部分上的預(yù)定位置與所述可膨脹部分上的預(yù)定位置之間的距離；并且對(duì)身體部分的體積和身體部分的體積變化中的至少一個(gè)進(jìn)行計(jì)算。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述程序還配置成在感測(cè)前接收關(guān)于身體部分的體積的基線數(shù)據(jù)，所述基線數(shù)據(jù)與來(lái)自測(cè)量的距離的數(shù)據(jù)一起使用以對(duì)身體部分的體積和身體部分的體積變化中的至少一個(gè)進(jìn)行計(jì)算。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，從系統(tǒng)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)可以與還通過(guò)電話或云或計(jì)算機(jī)報(bào)告乳汁產(chǎn)生的泵系統(tǒng)集成，使得可以計(jì)算總?cè)橹a(chǎn)生/乳汁消耗估計(jì)值。該系統(tǒng)還可以配置成由泵直接檢測(cè)、或通過(guò)電話間接檢測(cè)，以便可以校準(zhǔn)所檢測(cè)的測(cè)量值。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，身體部分是乳房。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，身體部分是嬰兒的胃。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述外部計(jì)算機(jī)還配置成計(jì)算乳房中乳汁體積和乳房中乳汁體積變化中的至少一種。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述身體部分是乳房，所述系統(tǒng)還包括：吸乳泵；其中，所述外部計(jì)算機(jī)配置成與所述至少一個(gè)指示器一起：在施加所述至少一個(gè)指示器的位置處感測(cè)在所述乳房抽吸期間乳房的皮膚的收縮或膨脹量；并且計(jì)算乳房體積和乳房體積變化中的至少一種。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，身體部分是乳房，所述系統(tǒng)還包括：吸乳泵；其中所述吸乳泵配置成測(cè)量在使用所述吸乳泵的乳房抽吸期間擠出的乳汁流量和乳汁體積中的至少一種；并且其中所述外部計(jì)算機(jī)配置成接收表示所述乳汁流量和乳汁體積中的至少一種的測(cè)量值的數(shù)據(jù)，并且將表示所述乳汁流量和乳汁體積中的至少一種的測(cè)量值的數(shù)據(jù)與所述乳房體積和乳房體積變化中的至少一種的計(jì)算合并，以計(jì)算和跟蹤多次母乳喂養(yǎng)和乳房抽吸期間的乳汁體積產(chǎn)生。
在本發(fā)明的另一方面，一種監(jiān)測(cè)乳房的方法包括：將至少一個(gè)傳感器施加到乳房的皮膚；感測(cè)在施加所述至少一個(gè)傳感器的位置處的皮膚的收縮或膨脹量；以及基于感測(cè)的收縮或膨脹量來(lái)計(jì)算乳房體積和乳房體積變化中的至少一種。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括通過(guò)測(cè)量至少一個(gè)傳感器處的電容變化來(lái)感測(cè)收縮或膨脹量。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括通過(guò)測(cè)量至少一個(gè)傳感器處的阻抗變化來(lái)感測(cè)收縮或膨脹量。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括通過(guò)感測(cè)傳送到乳房中的聲波的聲學(xué)變化來(lái)感測(cè)收縮或膨脹量。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括通過(guò)感測(cè)乳房對(duì)支撐乳罩施加的壓力變化來(lái)感測(cè)收縮或膨脹量。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括通過(guò)測(cè)量乳房中的電阻變化來(lái)感測(cè)收縮或膨脹量。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)包括通過(guò)測(cè)量乳房的密度變化來(lái)感測(cè)收縮或膨脹量。
在閱讀下面更充分描述的系統(tǒng)和方法的細(xì)節(jié)后，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)和特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的配置成附接至對(duì)象的皮膚以檢測(cè)皮膚的膨脹和收縮的裝置的透視示意圖。
圖2是圖1的裝置的另一示意圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的已經(jīng)附接至乳房的裝置。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的由圓周和ap測(cè)量值限定的乳房的一部分。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的來(lái)自圖1的裝置的信號(hào)可以無(wú)線地發(fā)送到配置成處理信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可以在測(cè)量由乳房擠出的乳汁體積的過(guò)程期間進(jìn)行的事件。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以在測(cè)量由乳房擠出的乳汁體積的過(guò)程期間進(jìn)行的事件。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的配置成附接至對(duì)象的皮膚以檢測(cè)皮膚的膨脹和收縮的裝置的透視示意圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的配置成附接至使用對(duì)象的皮膚以檢測(cè)皮膚的膨脹和收縮的裝置的示意圖。
圖10-11示出了圖9的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的裝置已經(jīng)粘附到乳房。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于檢測(cè)乳房體積變化并且計(jì)算從乳房擠出的乳汁體積的估計(jì)值以及乳房重新膨脹產(chǎn)生的乳汁體積的系統(tǒng)。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的在不同的喂養(yǎng)/吸取前后的狀態(tài)下拍攝一系列乳房的測(cè)量值/圖像后，可以在外部計(jì)算機(jī)的顯示器上視覺(jué)地表示和/或打印以供用戶觀看的一種類型的圖形的示意圖。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的在測(cè)量乳房中含有的乳汁體積的過(guò)程中可以進(jìn)行的事件。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的在計(jì)算乳房體積、乳房體積變化和/或由乳房擠出或產(chǎn)生的乳汁體積的過(guò)程中可以進(jìn)行的事件。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的施加到乳房的裝置。
圖17是圖16中所示裝置的隔離視圖。
圖18是圖17的裝置的另一視圖。
圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置。
圖24a示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可以用于從參考點(diǎn)以固定的距離和方向?qū)?biāo)記施加到乳房的工具。
圖24b示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的覆蓋在乳房上以執(zhí)行標(biāo)記的工具。
圖24c示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的在完成標(biāo)記處理和工具移除后保留的標(biāo)記。
圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的通過(guò)電連接線(或無(wú)線連接)與可電連接和可從裝置拆卸的動(dòng)力單元組合使用的裝置。
圖26示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的裝置。
圖27示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可用于計(jì)算和監(jiān)測(cè)母乳產(chǎn)生和擠出的系統(tǒng)。
圖28示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的已經(jīng)粘附至覆蓋喂養(yǎng)嬰兒的胃的皮膚的裝置。
圖29示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于將超聲施加到嬰兒的胃的超聲機(jī)，其中接收的回波作為胃體積的相依函數(shù)變化。
圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的施加器。
圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的附接至乳房以用于估計(jì)乳房體積的聲學(xué)傳感器。
圖32示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的在喂養(yǎng)前抵靠嬰兒的胃放置以進(jìn)行基線測(cè)量的裝置。
圖33a-33b示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括壓力傳感器和將裝置放置在乳房的皮膚上以便與支撐乳罩接觸的裝置。
具體實(shí)施方式
在描述本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和方法之前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所描述的特定實(shí)施方式，因此當(dāng)然可以變化。還應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施方式的目的，并不旨在限制，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍將僅由所附權(quán)利要求限制。
在提供了一系列值的情況下，應(yīng)當(dāng)理解，除非上下文另有明確規(guī)定，否則在該范圍的上限和下限之間的每個(gè)中間值至該下限單位的十分之一也被具體公開(kāi)。在所述范圍內(nèi)的任何所述值或中間值和所述范圍內(nèi)的任何值或中間值之間的每個(gè)較小范圍包含在本發(fā)明內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可以獨(dú)立地在該范圍內(nèi)被包括或排除，并且其中一個(gè)、零個(gè)或兩個(gè)限度包括在較小范圍內(nèi)的每個(gè)范圍都也包括在本發(fā)明中，受限于所述范圍內(nèi)任何明確排除的限度。如果所述范圍包括一個(gè)或兩個(gè)限度，則排出一個(gè)或兩個(gè)那些包括的限度的范圍也包括在本發(fā)明中。
除非另有定義，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。盡管與本文中所述那些類似或等同的任何方法和材料可用于本發(fā)明的實(shí)踐或測(cè)試中，但是現(xiàn)在描述優(yōu)選的方法和材料。本文中提及的所有出版物通過(guò)引用并入本文以公開(kāi)和描述與引用出版物有關(guān)的方法和/或材料。
必須注意的是，如本文和所附權(quán)利要求中所使用，單數(shù)形式“一”，“一個(gè)”和“該”包括復(fù)數(shù)指示物，除非上下文另有明確規(guī)定。因此，例如，對(duì)“圖案”的引用包括多個(gè)這樣的圖案，并且對(duì)“算法”的引用包括參考本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的一種或多種算法及其等同物，等等。
本文中所討論的出版物僅僅是為了在本申請(qǐng)的申請(qǐng)日之前的公開(kāi)提供的。提供的出版物的日期可能與實(shí)際出版日期不同，可能需要獨(dú)立地確認(rèn)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于評(píng)估人乳房?jī)?nèi)的乳汁體積變化的非侵入性方法和裝置。這包括用于檢測(cè)乳房皮膚組織的膨脹或收縮并將這些變化與預(yù)定基線相關(guān)聯(lián)的裝置，以對(duì)乳房?jī)?nèi)的體積變化進(jìn)行計(jì)算。該系統(tǒng)包括直接施加至皮膚的裝置和已經(jīng)預(yù)先配置有用于檢測(cè)皮膚裝置的另一裝置，并且還基于內(nèi)部算法進(jìn)行計(jì)算，并且還可以對(duì)乳房本身進(jìn)行初始基線測(cè)量。一旦計(jì)算出來(lái)，就會(huì)向用戶顯示體積和體積變化。
除了評(píng)估乳房組織上的距離或應(yīng)變的變化外，還可以感測(cè)和量化乳房的堅(jiān)實(shí)度，并且與乳汁的產(chǎn)生和擠出相關(guān)?；€堅(jiān)實(shí)度和乳房狀態(tài)的其它階段，可以確定和包括在促進(jìn)與乳汁產(chǎn)生和擠出的相關(guān)性?？梢赃M(jìn)行硬度測(cè)試以及堅(jiān)實(shí)度或緊張性評(píng)估，以進(jìn)一步或具體量化乳房的堅(jiān)實(shí)度。在一種或多種方法中，也可以提供一個(gè)或多個(gè)傳感器并且固定于皮膚以檢測(cè)溫度、心率、呼吸或運(yùn)動(dòng)中的一種或多種。這些變量可用于管理其它健康參數(shù)。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，施加至皮膚的裝置包括能夠緊密附著于皮膚表面的非常柔性且可膨脹的表面上的圖案。該圖案具有至少一個(gè)不能在尺寸上變化的區(qū)域和可在至少一個(gè)或多個(gè)方向上改變的另一區(qū)域。
為具有相機(jī)的智能電話或其它電子裝置開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序可以用于感測(cè)圖案的圖像，作為結(jié)果，使用任何預(yù)定的基線測(cè)量值將圖案中的變化相關(guān)聯(lián)，并且呈現(xiàn)與圖案中變化相關(guān)聯(lián)的體積變化/量。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，配置成粘附至皮膚的裝置包括至少一個(gè)彈性元件，其能夠通過(guò)皮膚區(qū)域的拉伸或壓縮而機(jī)械地改變。在與該彈性元件的耦合關(guān)系中，耦合諸如電阻器、磁體或應(yīng)變儀的電子元件，使得彈性元件的張力或壓縮的變化轉(zhuǎn)換成電子元件的變化。電子元件還耦合至能夠接收電力的天線，并且該天線或另一個(gè)天線能夠傳輸。在通過(guò)第二裝置啟動(dòng)時(shí)，皮膚裝置被啟動(dòng)并且相應(yīng)于皮膚裝置的拉伸狀態(tài)發(fā)送回信號(hào)。信號(hào)由第二裝置解釋并且使用算法相關(guān)聯(lián)以輸出測(cè)量的乳房體積變化。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，粘附至皮膚的裝置可以包括電源和與第二裝置緊握的電路，在需要時(shí)啟動(dòng)，并且將張力/壓縮電子信息發(fā)送到第二裝置。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，粘附至皮膚的裝置包括配置成存儲(chǔ)張力/壓縮信息的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的存儲(chǔ)器，其可以在任何時(shí)間由第二裝置下載，而不需要在喂養(yǎng)周期中以特定間隔詢問(wèn)以提供有用的信息。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，第二裝置將在母乳喂養(yǎng)期間獲得的乳汁體積和時(shí)間數(shù)據(jù)與用吸乳泵系統(tǒng)從吸取乳汁獲得的乳汁體積和時(shí)間數(shù)據(jù)相結(jié)合，以跟蹤任何指定時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)乳的總體積。
daly等人，“thedeterminationofshort-termbreastvolumechangesandtherateofsynthesisofmanmilkusingcomputerizedbreastmeasurement”，experimentalphysiology91992)79-87，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考并入本文，表明了乳房體積變化與產(chǎn)乳率之間的關(guān)系。因此，可以測(cè)量乳房大小的變化，以計(jì)算乳房?jī)?nèi)含有的乳汁體積的估計(jì)值。此外，通過(guò)測(cè)量其收縮時(shí)乳房體積的變化，可以計(jì)算所擠出的乳汁體積的估計(jì)值。以下實(shí)施方式在膨脹或收縮時(shí)物理地測(cè)量乳房尺寸的變化。或者，可以通過(guò)阻抗、電阻或聲學(xué)測(cè)量來(lái)監(jiān)測(cè)這種乳房尺寸變化。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的配置成粘附至對(duì)象的皮膚以檢測(cè)皮膚的膨脹和收縮的裝置10的透視示意圖。雖然本文中所述的所有實(shí)施方式的優(yōu)選應(yīng)用是哺乳母親的乳房的皮膚，但應(yīng)注意，本文中的所有實(shí)施方式可以應(yīng)用于期望測(cè)量皮膚的變化(膨脹和收縮)的皮膚的任何區(qū)域。裝置10包括遠(yuǎn)端安裝部分12、近端安裝部分14和橋接近端14和遠(yuǎn)端12安裝部分的柔性中間部分16。近端安裝部分具有安裝于其的部件，其測(cè)量裝置10所附著的皮膚的變化。遠(yuǎn)端和近側(cè)安裝部分10、12的后表面具有施加于其的粘合劑18，使得裝置10可以粘附至皮膚，而中間(橋接)部分16沒(méi)有施加任何粘合劑，使得它可以更自由地膨脹和收縮?？梢砸愿鞣N方式配置裝置10。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，為了使制造更容易且成本更低，可彈性膨脹的材料(有機(jī)硅或任何數(shù)量的彈性體)可用于所有部分12、14和16。附接至或嵌入部分10和12內(nèi)的可以是增強(qiáng)結(jié)構(gòu)(例如編織或非膨脹的塑料或織物)，其使部分10、12耐變形。附加地或替代地提供增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，使部分10、12附接至皮膚的粘合劑可以提供或補(bǔ)充提供抗變形的功能。替代地制造相同材料的所有部分12、14、16，可以選擇復(fù)合材料，使得為部分12、14提供的復(fù)合材料可以包括由彈性體材料包裹或以其它方式連接至彈性體材料的非彈性體材料，所述彈性體材料可以相同于或不同于用于形成部分16的彈性材料。所述彈性體材料可以包括但不限于有機(jī)硅、聚氨酯、聚醚嵌段酰胺(pebax)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯、高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、聚酰胺和/或其它生物相容性熱塑性彈性體的一種或多種。可以編織為增強(qiáng)織物的材料包括但不限于聚四氟乙烯(ptfe)、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、對(duì)位芳族聚酰胺合成纖維和/或用于制造編織織物的其它生物相容性聚合物的一種或多種?？梢允褂玫姆桥蛎浕蚍菑椥泽w材料包括但不限于丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)塑料、聚酯玻璃纖維、高密度聚乙烯(hdpe)、高抗沖聚苯乙烯(hips)尼龍、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚碳酸酯和/或其它生物相容的熱固性聚合物或非膨脹的非彈性體材料中的至少一種。所使用的編織織物可以具有彈性體性質(zhì)或剛性特性，取決于它們?nèi)绾闻渲?，并且因此可以用于部?2、14或部分16，這取決于彈性體性質(zhì)或剛性特性的配置。可用于將部分12、14粘附至皮膚的粘合劑包括但不限于在造口術(shù)應(yīng)用中使用的類型的壓敏粘合劑，其包含各種橡膠狀有機(jī)分子例如聚丁二烯和聚異丁烯、聚丙烯酸酯壓敏粘合劑、有機(jī)硅粘合劑、柔軟皮膚粘合劑(
遠(yuǎn)端和近端安裝部分12、14在最初將橋接部分16置于無(wú)偏置狀態(tài)(既不拉伸也不壓縮)的位置處粘附至皮膚。諸如電阻器、應(yīng)變儀或磁鐵等的傳感器20設(shè)置在近端安裝件14上，并且配置成使得橋接部分16的壓縮和膨脹向傳感器20施加應(yīng)變/力，所述傳感器20根據(jù)應(yīng)變測(cè)量領(lǐng)域中很好理解的方法測(cè)量膨脹或壓縮量。在圖1中所示的實(shí)施方式中，電路22設(shè)置在由電池24供電的近端安裝件上，并且可以配置成處理傳感器20的輸出，并將經(jīng)處理的信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器26中。另外，天線28電連接至電路22，所述電路22可以用于將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器26中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街T如智能電話、平板電腦或其它計(jì)算機(jī)的外部裝置，和/或?qū)?shù)據(jù)上傳到諸如云端服務(wù)器等的網(wǎng)絡(luò)。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，從系統(tǒng)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)可以與還通過(guò)電話或云或計(jì)算機(jī)報(bào)告乳汁產(chǎn)生的泵系統(tǒng)集成，使得可以計(jì)算總?cè)橹a(chǎn)生/乳汁消耗估計(jì)值。該系統(tǒng)還可以配置成由泵直接檢測(cè)，或通過(guò)電話間接檢測(cè)，以便可以校準(zhǔn)所檢測(cè)的測(cè)量值。
一旦如上所述粘附至皮膚，皮膚隨著皮膚運(yùn)動(dòng)而拉伸或收縮，其膨脹或收縮增加或減小橋接部分16中的力。參考圖2，當(dāng)力30施加至裝置(膨脹力，如圖2中所示)時(shí)，橋接部分16的長(zhǎng)度隨著皮膚的膨脹或收縮而變化。遠(yuǎn)端和近端安裝件12、14的相對(duì)位置改變的距離32(也是橋接部分16的拉伸或收縮的量)由傳感器20感測(cè)。當(dāng)裝置10粘附至乳房的皮膚時(shí)，來(lái)自傳感器20的信號(hào)可以與乳房體積的變化相關(guān)聯(lián)。
在進(jìn)行基線測(cè)量的實(shí)施方式中，可以在裝置10粘附至乳房的皮膚的時(shí)間(或之前即刻)測(cè)量乳房，以提供可與來(lái)自傳感器20的信號(hào)使用的基線測(cè)量值，以計(jì)算乳房體積變化。圖3示出了已經(jīng)粘附至乳房2的裝置10。在虛線中示出了圍繞其進(jìn)行周長(zhǎng)(圓周)基線測(cè)量的位置。此外，通過(guò)沿著虛線36從線34上的點(diǎn)38到點(diǎn)40測(cè)量來(lái)進(jìn)行乳房2的突起的前后(ap)基線測(cè)量，其中ap測(cè)量的平面垂直于圓周測(cè)量的平面。
或者，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，可以使用系統(tǒng)而不需要進(jìn)行基線測(cè)量。在該實(shí)施方式中，用戶可以向系統(tǒng)輸入要測(cè)量的用戶的一般乳罩杯尺寸，并且使用杯尺寸來(lái)計(jì)算基線乳房的體積估計(jì)值。此外，替代地，不進(jìn)行基線測(cè)量，也不進(jìn)行乳罩杯尺寸的輸入。相反地，當(dāng)用戶感覺(jué)到乳房已滿時(shí)，用戶輸入到系統(tǒng)，并且當(dāng)用戶感覺(jué)到乳房感覺(jué)“空”或相對(duì)耗盡乳汁時(shí)，也輸入到系統(tǒng)。在輸入這些滿的和空的輸入值時(shí)，系統(tǒng)對(duì)乳房進(jìn)行測(cè)量，并使用那些相對(duì)主觀的基準(zhǔn)來(lái)追蹤滿的對(duì)空的狀態(tài)。該技術(shù)也可以在喂養(yǎng)前和喂養(yǎng)后對(duì)嬰兒的體重進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，而不必進(jìn)行任何乳房測(cè)量。
裝置10粘附至乳房的方向可能是重要的，并且在裝置10和系統(tǒng)的使用說(shuō)明書中提供給用戶。目前，裝置待粘附的優(yōu)選位置可以在乳房2的較高方面，大約在鎖骨和乳頭3之間的一半。對(duì)于具有雙向膨脹性的裝置10，一個(gè)膨脹性的軸應(yīng)該沿著ap線向上延伸，然后另一個(gè)膨脹性的軸將自然地沿圓周定向?？赡苤恍枰粋€(gè)軸，如果是這樣，通過(guò)實(shí)驗(yàn)顯示的軸對(duì)變化以及傳感器最為敏感，并且這些可以理想地放置在乳房2的底部，以抵靠與支撐乳罩接觸的區(qū)域，以添加關(guān)于乳房重量的額外數(shù)據(jù)。由壓力傳感器340輸出的信號(hào)(例如參見(jiàn)圖33a-33b)表示乳房2和支撐乳罩130之間的壓力變化，如圖33a-33b中所示。壓力傳感器340測(cè)量與乳房尺寸變化成比例的力，其可用于估計(jì)乳房2的體積變化。
圖4示出了由圓周和ap測(cè)量值定義的乳房2的一部分。該部分的體積可以計(jì)算為測(cè)量值34和36，并且半徑42和44是已知的。
例如，通過(guò)將乳房建模為半球，作為乳房2的體積的近似值，而不是作為不對(duì)應(yīng)于半球的自然乳房的外部形狀的真實(shí)或精確反映，該半球中含有的初始體積將為：
v1＝(2/3)*π*r13.(1)
其中，
v1是初始狀態(tài)下半球的初始體積；以及
r1是初始狀態(tài)下半球的半徑。
為了使乳房2符合模型，在基部測(cè)量的乳房2的初始周長(zhǎng)為
c1＝2*π*r1(2)
其中，
c1是測(cè)量的乳房2的初始周長(zhǎng)；以及
沿著乳房2的弓形路徑從球體的頂部到底部的長(zhǎng)度(通過(guò)初始ap測(cè)量而測(cè)量)是
l1＝π*r1(3)
其中，
l1是基部的初始ap測(cè)量值。
如果沒(méi)有在乳房2的基部測(cè)量乳房周長(zhǎng)，則可以得出乳房周長(zhǎng)測(cè)量位置的平行方程，以將其縮放至乳房2基部的測(cè)量估計(jì)值。
當(dāng)乳房的體積變化(這里稱為v2)時(shí)，如果r1和r2(在v2處的乳房模型的半徑)是已知或計(jì)算的，則可以計(jì)算兩個(gè)狀態(tài)之間的差異。如果僅測(cè)量長(zhǎng)度l的變化或周長(zhǎng)c的變化，則r2如下。裝置10測(cè)量長(zhǎng)度(l)或圓周(c)的總弧的一部分，因此，由于初始周長(zhǎng)c1已知并且傳感器(裝置10)的可膨脹區(qū)域(橋接16)的長(zhǎng)度在v1和v2處都是已知的，由傳感器(裝置10)測(cè)量的較小變化被外推至整個(gè)周長(zhǎng)c1。橋接16的長(zhǎng)度表示為s1狀態(tài)1(即其中體積為v1)和s2狀態(tài)2(當(dāng)體積為v2時(shí))。假定c1是已知的，c2可以計(jì)算如下：
s1c＝c1/a(4)
其中，
s1c是初始狀態(tài)(狀態(tài)1，v1)下的橋接16的長(zhǎng)度；并且
a是由裝置10測(cè)量的弧(圓周部分的長(zhǎng)度)。
現(xiàn)在知道“a”的值，c2可以如下解出：
s2c＝c2/a(5)
其中，
s2c是由系統(tǒng)感測(cè)和計(jì)算的變化體積狀態(tài)(狀態(tài)2，v2)下的橋接16的長(zhǎng)度。
相似的方法可以用于計(jì)算狀態(tài)2下的長(zhǎng)度l，由于l1是已知的，并且狀態(tài)1和2中的橋接s1l和s2l的長(zhǎng)度由系統(tǒng)感測(cè)和計(jì)算。
狀態(tài)2和1之間的周長(zhǎng)變化計(jì)算如下：
c2-c1＝a*(s2c-s1c)＝2*π*(r2-r1)(6)
因?yàn)閞1、s1c、s2c和a是已知的，計(jì)算r2。然后將其輸入到體積公式中，并且體積計(jì)算如下：
v2-v1＝(2/3)*π*(r23-r13)(7)
可以通過(guò)在母乳喂養(yǎng)的不同階段記錄從傳感器20接收的信號(hào)和由此導(dǎo)致的乳房2的體積變化來(lái)校準(zhǔn)裝置10。通過(guò)在乳汁擠出引起的乳房2的大小變化的同時(shí)在不同時(shí)間測(cè)量圓周34和ap36，可以生成將來(lái)自傳感器20的信號(hào)與乳房2中的特定體積變化相關(guān)聯(lián)的查找表。還可選地，可以從連續(xù)的測(cè)量值中導(dǎo)出算法以開(kāi)發(fā)傳感器20信號(hào)與相對(duì)于基線圓周34和ap36測(cè)量值的乳房2的體積變化之間的關(guān)系。
裝置1的傳感器20除了配置成用于通過(guò)應(yīng)力/應(yīng)變測(cè)量來(lái)測(cè)量位移度量之外或備選地，可以配置成直接或間接地測(cè)量以下的至少一個(gè)：阻抗變化；壓力變化；聲學(xué)特性；重量；質(zhì)量；密度；順度；電阻；和/或電容度量。測(cè)量電容的一個(gè)非限制性方法可以是使用在拉伸時(shí)電容變化的材料(例如來(lái)自stetchsense，奧克蘭，新西蘭的傳感器)。一旦度量已由裝置10評(píng)估或注冊(cè)，裝置10可以通過(guò)各種不同的機(jī)制將度量傳送到外部計(jì)算機(jī)。圖1中所示的實(shí)施方式設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)天線28。在一個(gè)變型中，設(shè)置單個(gè)天線28用于從裝置10接收和發(fā)送信號(hào)。在另一變型中，設(shè)置第一天線28以用于傳輸信號(hào)，并設(shè)置第二天線28以用于接收信號(hào)。裝置10可以與配置成詢問(wèn)裝置10的一個(gè)或多個(gè)外部裝置進(jìn)行通信，從裝置10接收表示傳感器20采取的測(cè)量的信號(hào)，以及處理信號(hào)以輸出期望的結(jié)果，例如乳房體積變化以及已經(jīng)擠出的乳汁體積的估計(jì)值，其作為乳房體積變化的函數(shù)計(jì)算。擠出的乳汁體積可以以與乳房體積的變化一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系計(jì)算，或作為乳房體積變化的函數(shù)計(jì)算，其由可以通過(guò)實(shí)際測(cè)量擠出的乳汁體積并將它們與從傳感器20接收的測(cè)量值相關(guān)聯(lián)來(lái)經(jīng)驗(yàn)地確定的因子修改。
如上所述，圖1的實(shí)施方式包括其自已的電源24，使得由裝置收集的數(shù)據(jù)可以自動(dòng)地發(fā)送到預(yù)配置的外部裝置和/或上傳到互聯(lián)網(wǎng)，諸如云端服務(wù)器。圖5示出了來(lái)自裝置10的信號(hào)可以無(wú)線地傳輸?shù)脚渲贸商幚硇盘?hào)的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)60。計(jì)算機(jī)60然后可以將信號(hào)和/或從處理信號(hào)得到的信號(hào)重新發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)70上的一個(gè)或多個(gè)額外計(jì)算機(jī)60和/或服務(wù)器?；蛘撸b置10可以將信號(hào)直接發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)70上的所有預(yù)先指定的外部計(jì)算機(jī)60和/或服務(wù)器。在一個(gè)特定實(shí)施方式中，當(dāng)采取測(cè)量時(shí)，裝置10自動(dòng)向用戶的智能電話60或平板電腦60發(fā)送信號(hào)。
裝置10的粘合劑18將裝置10的粘附力保持至皮膚至少幾分鐘，優(yōu)選地持續(xù)數(shù)天，至多至少一周。因此，當(dāng)進(jìn)行初始基線測(cè)量時(shí)，只要相同的裝置10保持粘附至乳房2，則不需要重新實(shí)現(xiàn)隨后的喂養(yǎng)。此外，系統(tǒng)可以估計(jì)乳汁體積擠出是否喂養(yǎng)是現(xiàn)場(chǎng)母乳喂養(yǎng)嬰兒或使用吸乳泵進(jìn)行的乳汁吸取期?？梢杂梦ㄒ坏淖R(shí)別碼對(duì)每個(gè)裝置10進(jìn)行編碼，使得可以同時(shí)使用多個(gè)裝置10(例如每個(gè)乳房2上一個(gè))，以允許兩個(gè)乳房2中的體積變化，因?yàn)橥獠坑?jì)算機(jī)60可以基于其唯一標(biāo)識(shí)符區(qū)分從不同裝置10接收的信號(hào)。
圖6示出了可以在測(cè)量由乳房2擠出的乳汁體積的過(guò)程中進(jìn)行的事件。在事件602處，優(yōu)選地使用粘合劑以如上所述的方式將裝置10附接至乳房2。在事件604處，感測(cè)附著有裝置的乳房2的皮膚的收縮或膨脹量。感測(cè)事件可以在預(yù)定時(shí)間周期性地發(fā)生，例如每分鐘、每五分鐘、每十分鐘，或根據(jù)某些其它預(yù)定時(shí)間方案?；蛘撸b置10可以連續(xù)感測(cè)乳房體積變化，但是僅在請(qǐng)求信號(hào)的外部計(jì)算機(jī)60、70進(jìn)行呼叫時(shí)才傳送表示這些測(cè)量值的信號(hào)。
在事件606處，在事件604處感測(cè)收縮或膨脹的數(shù)據(jù)用于計(jì)算在從先前感測(cè)事件到當(dāng)前感測(cè)事件的時(shí)間和/或從最初將裝置10附著到乳房到當(dāng)前感測(cè)事件的時(shí)間期間發(fā)生的乳房2的體積變化。
可選地，在事件608處，可以基于在事件606處計(jì)算的乳房體積變化(收縮或膨脹)來(lái)計(jì)算擠出或產(chǎn)生的乳汁體積。在事件610處，輸出乳房體積變化和擠出/產(chǎn)生的乳汁體積中的至少一個(gè)以供用戶查看。
圖7示出了在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以在測(cè)量由乳房2擠出的乳汁體積的過(guò)程期間進(jìn)行的事件。在事件702處，以上述方式拍攝乳房2的圓周和ap測(cè)量。將圓周和ap測(cè)量值輸入到由包含在裝置10本身或優(yōu)選地在外部計(jì)算機(jī)60上的處理器運(yùn)行的程序中。在(或接近)將該裝置10附接至乳房的時(shí)間，程序計(jì)算乳房2的起始體積。
在事件704處，在進(jìn)行圓周和ap測(cè)量之前或之后即刻，優(yōu)選地使用粘合劑以上述方式將裝置10附接至乳房2。
在事件706處，感測(cè)附接有裝置的乳房2的皮膚的收縮或膨脹量。感測(cè)事件可以在預(yù)定時(shí)間周期性地發(fā)生，例如每分鐘、每五分鐘、每十分鐘，或根據(jù)某些其它預(yù)定時(shí)間方案?；蛘?，當(dāng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有感測(cè)到長(zhǎng)度變化時(shí)，裝置10可以進(jìn)入睡眠模式，并且在再次檢測(cè)到一個(gè)或兩個(gè)維度上的長(zhǎng)度變化時(shí)重新啟動(dòng)。另一替代方案提供了一種支撐乳罩內(nèi)的壓力傳感器，從而可以感測(cè)到由乳罩支撐的乳房2的體積變化引起的抵靠乳罩的壓力變化，并用于估計(jì)乳房的體積變化。
在事件708處，與作為圓周和ap測(cè)量值(和初始體積計(jì)算)輸入的基線數(shù)據(jù)一起使用來(lái)自在事件706處感測(cè)收縮或膨脹的數(shù)據(jù)，以計(jì)算在從先前感測(cè)事件到當(dāng)前感測(cè)事件的時(shí)間和/或從最初將裝置10附接至乳房到當(dāng)前感測(cè)事件的時(shí)間期間發(fā)生的乳房2的體積變化。
可選地，在事件710處，可以基于在事件708處計(jì)算的乳房體積變化(收縮或膨脹)來(lái)計(jì)算擠出或產(chǎn)生的乳汁體積。在事件712處，輸出乳房體積變化和擠出/產(chǎn)生的乳汁體積中的至少一個(gè)以供用戶查看。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的配置成粘附至對(duì)象的皮膚以檢測(cè)皮膚的膨脹和收縮的裝置10′的透視示意圖。裝置10′包括遠(yuǎn)端安裝部分12、近端安裝部分14和橋接近端14和遠(yuǎn)端12安裝部分的柔性中間部分16。近端安裝部分14具有安裝到其上的部件，其測(cè)量裝置10所附著的皮膚的變化。遠(yuǎn)端和近側(cè)安裝部分10、12的后表面具有施加到其上的粘合劑18，使得裝置10可以粘附至皮膚，而中間(橋接)部分16沒(méi)有任何施加于其的粘合劑，使得它可以更自由地膨脹和收縮。
遠(yuǎn)端和近側(cè)安裝部分12、14在最初將橋接部分16置于無(wú)偏置狀態(tài)(既不拉伸也不壓縮)的位置處粘附至皮膚。諸如電阻器、應(yīng)變儀或磁鐵等的傳感器20設(shè)置在近端安裝件14上，并且配置成使得橋接部分16的壓縮和膨脹向傳感器20施加應(yīng)變/力，所述傳感器20根據(jù)應(yīng)變測(cè)量領(lǐng)域中公知的方法測(cè)量膨脹或收縮的量。在圖1中所示的實(shí)施方式中，電路22設(shè)置在由外部計(jì)算裝置60供電的近端安裝件14上，并且可以配置成處理傳感器20的輸出，并且通過(guò)天線28將表示傳感器20的輸出的經(jīng)處理的信號(hào)發(fā)送到外部裝置60。如圖1的實(shí)施方式所示，傳輸是無(wú)線的，并且可以例如通過(guò)藍(lán)牙發(fā)射器
圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的配置成粘附至對(duì)象的皮膚以用于檢測(cè)皮膚的膨脹和收縮的裝置110的示意圖。裝置110包括具有已知尺寸(高度114和寬度116)的多個(gè)標(biāo)記元件112。盡管圖9中所示的標(biāo)記112都具有相同的高度114和寬度116，但這并不是必要的，只要每個(gè)的高度和寬度是已知的即可。盡管標(biāo)記112可以以彼此分開(kāi)的已知距離118、120、122、124單獨(dú)地粘附至組織，但更方便的方式是將標(biāo)記112設(shè)置在主體或背部126上，該主體或背部126是透明的、白色的或一些與標(biāo)記112容易區(qū)分的其它配色方案，因?yàn)檫@使單個(gè)單元施加到皮膚變得容易得多，并且標(biāo)記112將不太可能在距它們旨在施加的距離處施加。盡管圖9中所示的距離118、120、122和124都是相等的，但這并不是必要的，因?yàn)樗鼈兛梢允遣幌嗟鹊模灰鼈兪且阎募纯?。?biāo)記112的數(shù)量也不限于四個(gè)，因?yàn)榭梢允褂酶嗷蚋俚臉?biāo)記來(lái)執(zhí)行相同的功能。此外，如圖所示，通過(guò)提供每個(gè)標(biāo)記以具有不同的圖案，這有助于確定由于乳房2的皮膚的拉伸或收縮而使其移動(dòng)時(shí)每個(gè)標(biāo)記的定向，這有助于圓周測(cè)量值和縱向(ap)測(cè)量值之間的區(qū)分，以便在每次拍攝“照片”時(shí)適當(dāng)?shù)貐⒖急容^的后續(xù)測(cè)量值。
圖10-11示出了已經(jīng)粘附至乳房2的裝置110。一旦裝置110附著至乳房，在其當(dāng)前狀態(tài)下以與之前討論的相同的方式對(duì)乳房2進(jìn)行圓周34和ap36測(cè)量，以創(chuàng)建關(guān)于乳房2的體積的基線數(shù)據(jù)。由于標(biāo)記元件112之間的距離118、120、122、124在基線處是已知的，因此可以檢測(cè)在乳房2膨脹或收縮時(shí)發(fā)生的距離之間的小的變化。因?yàn)闃?biāo)記元件112本身在尺寸上是固定的，所以可以通過(guò)調(diào)整視覺(jué)結(jié)果以將標(biāo)記112的觀看尺寸標(biāo)準(zhǔn)化為其已知尺寸，并且還對(duì)所觀看的距離118、120、122、124進(jìn)行比例校正，從而可以適應(yīng)任何視覺(jué)變形。這可以跟蹤刻度，因?yàn)楫?dāng)拍攝連續(xù)的圖像時(shí)相機(jī)可以相對(duì)于標(biāo)記元件以不同的角度和距離放置。通過(guò)比較距離118、120、122、124相對(duì)于對(duì)應(yīng)于基線體積的初始距離的測(cè)量值，可以計(jì)算體積變化。
圖12示出了用于檢測(cè)乳房2中的體積變化的系統(tǒng)200，并且當(dāng)乳房2再次膨脹時(shí)，計(jì)算從乳房2擠出的乳汁體積以及產(chǎn)生的乳汁體積的估計(jì)值。在圖12中，裝置110已經(jīng)以已描述的方式粘附至乳房2，并且已經(jīng)采用圓周和ap測(cè)量并輸入到在智能電話60上運(yùn)行的應(yīng)用程序。盡管圖12中示出了智能電話60，應(yīng)當(dāng)注意的是，具有相機(jī)的平板計(jì)算機(jī)或膝上型計(jì)算機(jī)可以替代地在系統(tǒng)中使用以執(zhí)行監(jiān)視和計(jì)算。此外備選地，可以使用任何數(shù)碼相機(jī)，并且可以將由相機(jī)形成的數(shù)字圖像上傳到運(yùn)行應(yīng)用程序的計(jì)算機(jī)以進(jìn)行乳房體積和乳汁產(chǎn)生計(jì)算。另外可替代地，可以手動(dòng)地測(cè)量距離118、120、122、124的變化，例如用卡鉗或一些其它機(jī)械測(cè)量裝置，并手動(dòng)地輸入到外部計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序，或者可以使用一些其它測(cè)量距離的自動(dòng)化手段?？梢耘恼沼霉P或其它書寫工具直接在皮膚上進(jìn)行的標(biāo)記，或與紋身、墨水印章或模板等相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，并且例如通過(guò)上傳圖像到電腦可以跟蹤各種圖像的子部分之間的距離。可以通過(guò)在已知時(shí)間拍攝圖像來(lái)創(chuàng)建基線信息，例如乳房被認(rèn)為是滿的，或者是空的，或者處于某種其它已知的狀態(tài)或者在特定的時(shí)間表上。可以使用圖像圖案化來(lái)評(píng)估距離變化的多個(gè)維度，并且可以幫助校正或跟蹤照相機(jī)方向。照相機(jī)方向也可以借助于加速度計(jì)來(lái)確定。在單次或多次使用后可以考慮重新校準(zhǔn)。另外可替代地，不是拍攝實(shí)際的“照片”，傳感器112的圖像可以通過(guò)諸如通過(guò)智能電話的照相機(jī)或配備有掃描能力的其它計(jì)算機(jī)裝置的應(yīng)用程序來(lái)直接確定，其中照片永遠(yuǎn)不會(huì)被保存，而是將像素直接輸入到處理器(應(yīng)用程序或處理器上運(yùn)行的其它應(yīng)用程序)，類似于當(dāng)前通過(guò)掃描處理?xiàng)l形碼的方式。一旦圖像的元素被收集，數(shù)據(jù)將被保留，沒(méi)有剩余的視覺(jué)數(shù)據(jù)。
接下來(lái)由外部計(jì)算機(jī)60拍攝裝置110的圖像，并且由運(yùn)行應(yīng)用程序(配置成計(jì)算乳房體積)的計(jì)算機(jī)60的處理器計(jì)算初始乳房體積。計(jì)算機(jī)60保存初始乳房體積并記錄進(jìn)行該初始測(cè)量的時(shí)間和日期，以及其它相關(guān)信息，例如哪個(gè)乳房2被測(cè)量。此外，用戶可以輸入進(jìn)一步的相關(guān)信息，例如在進(jìn)行測(cè)量時(shí)乳房2所處的狀態(tài)(例如母乳喂養(yǎng)前或后、乳房抽吸前或后等)。
可以用計(jì)算機(jī)60拍攝更多的圖像，以在喂養(yǎng)/抽吸期間建立乳汁產(chǎn)生和乳汁擠出的記錄。用戶可以根據(jù)需要輸入與每個(gè)附加圖像相對(duì)應(yīng)的任何其它備注。只要粘合劑將保持，裝置110可以保持粘附到乳房2上，通常是幾天至幾周，但可以是更短或更長(zhǎng)的時(shí)間。只要裝置110保持粘附到乳房2，就可以拍攝圖像并且在需要時(shí)計(jì)算體積，而不需要進(jìn)行進(jìn)一步的基線測(cè)量。如果在丟失或移除裝置110時(shí)，可以重新施加另一裝置110，并且如果在移除或丟失先前裝置110之后立即重新施加，則不需要進(jìn)行新的基線測(cè)量。
圖13是在不同的喂養(yǎng)/吸取前后的狀態(tài)下進(jìn)行一系列乳房2的測(cè)量/圖像后，可以在外部計(jì)算機(jī)60的顯示器上可視地表示和/或打印以供用戶觀看的一種類型的圖形的示意圖。圖形180示出了在三天的時(shí)間段內(nèi)被監(jiān)測(cè)的乳房2中的計(jì)算的乳汁體積水平，其中圖形180的峰值是在母乳喂養(yǎng)或乳房抽吸之前在所示時(shí)間處對(duì)乳房2計(jì)算的乳汁體積值，并且谷184是在喂養(yǎng)/抽吸之后對(duì)乳房計(jì)算的乳汁體積值。峰值182和緊接著該峰值的谷值之間的差異是計(jì)算出的由嬰兒消耗或吸取的乳汁體積。隨著時(shí)間的推移，該圖表明由乳房2產(chǎn)生的乳汁體積正在增加，消耗或吸取的體積也在增加。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以在測(cè)量乳房2中含有的乳汁體積的過(guò)程中進(jìn)行的事件。在事件1502處，優(yōu)選地使用粘合劑將裝置110附接至乳房2。
在事件1504處，通過(guò)使用外部工具測(cè)量裝置的標(biāo)記之間的距離的變化來(lái)感測(cè)裝置附著的乳房2的皮膚的收縮或膨脹量。在優(yōu)選實(shí)施方式中，通過(guò)使用外部照相機(jī)拍攝裝置的照片并將照片的數(shù)字表示加載到測(cè)量距離并計(jì)算體積的外部計(jì)算機(jī)所運(yùn)行的應(yīng)用程序中來(lái)進(jìn)行該測(cè)量。感測(cè)事件可以在預(yù)定時(shí)間周期性地發(fā)生，例如每分鐘、每五分鐘、每十分鐘，或根據(jù)某些其它預(yù)定時(shí)間方案。
在事件1506處，來(lái)自測(cè)量裝置的標(biāo)記之間的距離的數(shù)據(jù)用于計(jì)算乳房2的體積或體積變化。
任選地，可以基于在事件1506處計(jì)算的乳房體積變化(收縮或膨脹)來(lái)計(jì)算擠出或產(chǎn)生的乳汁體積。在事件1510處，輸出乳房體積、乳房體積變化和擠出/產(chǎn)生的乳汁體積中的至少一個(gè)以供用戶觀看。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以在計(jì)算乳房體積、乳房體積變化和/或由乳房2擠出或產(chǎn)生的乳汁體積的過(guò)程中執(zhí)行的事件。在事件1602處，以上述方式優(yōu)選地使用粘合劑將裝置110附接至乳房2。
在事件1604處，以如上所述的方式進(jìn)行乳房2的圓周和ap測(cè)量。將圓周和ap測(cè)量值輸入到程序運(yùn)行中，例如外部計(jì)算機(jī)60的處理器的應(yīng)用程序。
在事件1606處，測(cè)量在附接至乳房2之后的裝置標(biāo)記112之間的距離。為了進(jìn)行這些初始測(cè)量，優(yōu)選地使用外部計(jì)算機(jī)60的照相機(jī)拍攝攝影圖像，其然后自動(dòng)將圖像數(shù)據(jù)輸入到在外部計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用程序以進(jìn)行進(jìn)一步處理。如上所述，可以進(jìn)行進(jìn)行初始測(cè)量的替代方法。使用來(lái)自圓周和ap測(cè)量的基線數(shù)據(jù)和在事件1606期間獲得的距離數(shù)據(jù)，由運(yùn)行應(yīng)用程序(配置成計(jì)算乳房體積)的計(jì)算機(jī)60的處理器計(jì)算初始乳房體積。計(jì)算機(jī)60保存初始乳房體積和記錄進(jìn)行此初始測(cè)量的時(shí)間和日期，以及其它相關(guān)信息，例如哪個(gè)乳房2被測(cè)量。此外，用戶可以輸入進(jìn)一步的相關(guān)信息，例如在進(jìn)行測(cè)量時(shí)乳房2所處的狀態(tài)(例如，母乳喂養(yǎng)前或后、乳房抽吸前或后等)。
在事件1608處，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，執(zhí)行標(biāo)記112之間的距離的額外測(cè)量，例如在母乳喂養(yǎng)或抽吸之前，或剛好在母乳喂養(yǎng)或抽吸之后。使用從額外測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算新的乳房體積。此外，應(yīng)用程序可以根據(jù)以前的計(jì)算計(jì)算乳房體積的變化，以及估計(jì)與計(jì)算的乳房體積相對(duì)應(yīng)的乳汁體積。計(jì)算的值被保存在計(jì)算機(jī)60的存儲(chǔ)器中。事件1608和1610可以在每個(gè)母乳喂養(yǎng)/抽吸前后重復(fù)，以保持產(chǎn)生和擠出的乳汁體積的記錄。
在事件1612處，外部計(jì)算機(jī)可以顯示和/或打印輸出或以其它方式輸出所計(jì)算的乳房體積數(shù)據(jù)和計(jì)算乳房體積的相關(guān)時(shí)間。進(jìn)一步可選地，輸出可以包括由哺乳嬰兒消耗的乳汁體積、由乳房2擠出的總?cè)橹w積、乳房抽吸期間擠出的乳汁體積等的計(jì)算估計(jì)值。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的施加到乳房2的裝置110。圖17是圖16中所示的裝置110的隔離圖。在該實(shí)施方式中，裝置110包括在裝置的一部分上的固定標(biāo)記132，所述固定標(biāo)記132配置成當(dāng)其附著的皮膚膨脹或收縮時(shí)既不膨脹也不收縮。一個(gè)或多個(gè)膨脹標(biāo)記134也設(shè)置在裝置上并配置成隨著裝置110所附接的皮膚的膨脹和收縮而膨脹和收縮。膨脹標(biāo)記134可以由不同于制造固定標(biāo)記132的材料制成，類似于上面關(guān)于圖1中的部分16變體的部分12和14描述的方式。也類似于圖1的描述，固定標(biāo)記132可以在不伸展的裝置110的一部分上以維持方向/距離，并且裝置的其它部分由確實(shí)改變尺寸/方向的材料制成，該尺寸/方向與與體積計(jì)算相關(guān)的某些度量相關(guān)聯(lián)。
裝置110可以與施加器一起放置，以使在施加器本身上可能存在裝置110的一些“內(nèi)置”拉伸，從而如果乳房2的尺寸減小則允許裝置110的尺寸減小，從而具有不僅可以測(cè)量乳房2的皮膚膨脹，還可以測(cè)量乳房2的皮膚收縮的能力。裝置10也是如此。當(dāng)然，建議在乳房最空并因此在其最小的體積時(shí)施加裝置10、110，因?yàn)檫@不需要在將裝置10、110在連接到乳房2之前被預(yù)先拉伸。圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的施加器3100。應(yīng)當(dāng)注意，可以實(shí)現(xiàn)本文所述相同功能的其它類型的施加器可以代替施加器3100。這種施加器將具有在位置處臨時(shí)附接至裝置110或10的能力，使得其可以預(yù)先拉伸裝置10、110，然后將其連接到乳房。預(yù)拉伸量可以通過(guò)由施加器在圓周(軸c-c)和長(zhǎng)度(ap軸ll-如圖31所示)方向上施加的預(yù)定量的拉伸力來(lái)預(yù)先確定。或者，施加的拉伸力的量可以是可變的，如圖30中的施加器3100的情況下，其中致動(dòng)器3102進(jìn)一步被推向致動(dòng)器3100的主體3104，致動(dòng)器臂31l進(jìn)一步彼此分開(kāi)延伸，并且致動(dòng)器臂31c也是同樣的，從而為該裝置110、10提供可變地增加的拉伸力。
將沿著標(biāo)記132、134的所有點(diǎn)映射并輸入到在外部計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序(諸如應(yīng)用程序或其它程序)，使得沿著標(biāo)記132的所有點(diǎn)和沿著標(biāo)記134的所有點(diǎn)之間的距離在初始狀態(tài)下是已知的，當(dāng)裝置既不拉伸(膨脹)也不壓縮時(shí)，這是裝置110在將其附接至皮膚之前的狀態(tài)。在附接至皮膚后，當(dāng)皮膚膨脹或收縮時(shí)，標(biāo)記134以與皮膚相同或已知的一定比例的量膨脹或收縮，而標(biāo)記132保持在其初始狀態(tài)既不膨脹也不收縮。
因?yàn)闃?biāo)記132的長(zhǎng)度136(參見(jiàn)圖18)和寬度(在該示例中可忽略不計(jì))是已知的，并且沿著所有點(diǎn)的標(biāo)記132、134之間的初始距離是已知的，所以皮膚的膨脹量可以是通過(guò)比較沿著標(biāo)記132和134的點(diǎn)之間的距離測(cè)量值并找到從無(wú)偏置狀態(tài)到膨脹或收縮狀態(tài)的距離的變化而容易地確定。將沿著固定標(biāo)記132(圖18中的點(diǎn)132a、132b和132c，但是根據(jù)可用的計(jì)算能力，可以少至一個(gè)，或者盡可能多地按照需要或?qū)嶋H來(lái)處理)的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)與沿著可膨脹標(biāo)記134(如圖所示的134a-134g，但是根據(jù)可用的計(jì)算能力，可以少至每個(gè)標(biāo)記134一個(gè)，或者盡可能多地按照需要或?qū)嶋H來(lái)處理)的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行計(jì)算以確定皮膚的膨脹或收縮量，其可以用于在將裝置110施加到乳房皮膚的實(shí)施方式中計(jì)算乳房體積或乳房體積的變化。由于長(zhǎng)度136是已知的并且保持固定，所以可將其用作所測(cè)量的所有其它距離(例如圖18中的虛線所示的矢量136)的參考。注意的是，為了說(shuō)明的清楚，沒(méi)有示出所有矢量136。通過(guò)了解裝置110在皮膚上的初始方向以及矢量136的長(zhǎng)度和方向性，任何一個(gè)矢量136可以用于計(jì)算任何所需方向的皮膚的膨脹量。在乳房2測(cè)量的情況下，可以將任何矢量136分解成與圓周和ap測(cè)量的平面平行的分量矢量，以確定圓周和ap平面中的膨脹或收縮量。然后可以使用這些，以及基線測(cè)量來(lái)確定乳房體積和乳房體積的變化。它還可以用于檢測(cè)乳房2是否均勻排空，或者基于張力或放松的不均勻性，是否在一個(gè)區(qū)域或另一個(gè)區(qū)域中可能存在一些殘留的乳汁。
如前所述，本文所述的所有裝置都可以施加到需要確定皮膚的膨脹或收縮量的任何皮膚位置。在一個(gè)替代實(shí)例中，裝置110或用于附著到本文所述的皮膚的任何其它裝置可以施加到嬰兒胃上的皮膚以檢測(cè)胃體積的變化。在這種情況下，皮膚收縮或膨脹的測(cè)量可以在用已知體積的乳汁喂養(yǎng)嬰兒的過(guò)程中進(jìn)行校準(zhǔn)，例如通過(guò)瓶子喂養(yǎng)。
圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置110。在該實(shí)施方式中，裝置110是可膨脹的并且設(shè)計(jì)成沿著彼此正交的兩個(gè)主軸142、144延伸。當(dāng)施加到乳房2時(shí)，裝置110可以附接至乳房的皮膚，使得軸142與用于對(duì)基線數(shù)據(jù)執(zhí)行乳房2的初始圓周測(cè)量的圓周平面對(duì)齊。以這種方式，沿著軸142的裝置110的端點(diǎn)146、148之間的測(cè)量提供了乳房2在圓周方向上的膨脹的測(cè)量。通過(guò)在皮膚已膨脹或收縮之后測(cè)量軸142和144之間的角度150，并且沿著軸144測(cè)量端點(diǎn)152、154之間的距離，可以計(jì)算ap方向上的收縮或膨脹量。然后可以將沿著圓周和ap方向的這些距離變化與基線測(cè)量一起使用以計(jì)算乳房體積和/或乳房體積變化，以及計(jì)算乳房2中的乳汁體積和/或乳汁體積變化。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置110。在該實(shí)施方式中，第一固定標(biāo)記160和第二固定標(biāo)記162附接至皮膚，而橋接元件164分別可滑動(dòng)地容納在固定標(biāo)記元件160、162的通道166、168中。當(dāng)皮膚膨脹或收縮時(shí)，固定到皮膚上的元件160、162與皮膚一起移動(dòng)。當(dāng)元件160、162彼此靠近在一起或更遠(yuǎn)地分開(kāi)時(shí)，橋元件164不固定至皮膚并且滑動(dòng)進(jìn)入或流出通道166、168。通過(guò)測(cè)量在皮膚膨脹或收縮之前和之后元件160、162上的固定點(diǎn)172、174之間的距離170(例如通過(guò)拍攝照片圖像或手動(dòng)測(cè)量，如關(guān)于裝置110的先前實(shí)施方式所述)，可以計(jì)算點(diǎn)之間距離的差異，并與基線數(shù)據(jù)一起用于計(jì)算乳房體積、乳房體積變化、乳房中的乳汁體積和乳房中的乳汁體積變化。
或者，可以通過(guò)進(jìn)行所述測(cè)量來(lái)校準(zhǔn)裝置110中的任一個(gè)，并將其與從乳房擠出的乳汁的實(shí)際體積相關(guān)聯(lián)，例如可以在乳房抽吸期間獲得。
在另外的替換實(shí)施方式中，裝置110可以配置有電子部件，以形成向外部計(jì)算機(jī)60發(fā)送信號(hào)的有源傳感器，如圖1和圖8中的裝置10的實(shí)施方式那樣。
配置成主動(dòng)地向外部計(jì)算機(jī)60發(fā)送數(shù)據(jù)的本文描述的任何裝置可以配置成向外部計(jì)算機(jī)發(fā)送警報(bào)，或者外部計(jì)算機(jī)60可以配置成如果預(yù)定義的數(shù)據(jù)異常存在則產(chǎn)生警報(bào)，例如但不限于：錯(cuò)過(guò)喂養(yǎng)；乳汁產(chǎn)生變化大于或小于預(yù)定時(shí)間內(nèi)的預(yù)定或平均乳汁產(chǎn)生變化；乳房2的放大超過(guò)預(yù)定體積；等等
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附到皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置110。在該實(shí)施方式中，裝置110的形狀與圖19的實(shí)施方式類似。但是包括在中心處的標(biāo)記132，其配置成當(dāng)其附著的皮膚膨脹或收縮時(shí)既不膨脹也不收縮。裝置110的臂190是可膨脹的并且配置成隨著裝置110所附著的皮膚的膨脹和收縮而膨脹和收縮。類似于圖18的實(shí)施方式，因?yàn)楣潭?biāo)記132的尺寸是已知的，并且臂190的初始尺寸(在膨脹或收縮之前)是已知的，所以可以使用標(biāo)記132的尺寸作為參考來(lái)計(jì)算臂190的膨脹或收縮量。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置110。該實(shí)施方式類似于圖21的實(shí)施方式，因?yàn)樗谥行木哂泄潭?biāo)記132，其配置成隨著皮膚膨脹既不膨脹也不收縮。圖22的裝置110包括一對(duì)伸縮臂，其膨脹或收縮可沿圓周和ap方向測(cè)量。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可以附接/粘附至皮膚以測(cè)量皮膚收縮和膨脹的裝置110。在該實(shí)施方式中，裝置110包括可附接/可粘附到乳房2以包圍乳房2的一部分的可膨脹環(huán)。由于乳頭3在乳房2的膨脹和收縮期間(除了在喂養(yǎng)期間)保持基本不變，通過(guò)測(cè)量乳頭3的直徑，可以將其用作可以測(cè)量環(huán)110的收縮和膨脹的參考點(diǎn)。
圖24a示出了可以用于從參考點(diǎn)(例如乳頭3的中心)以固定距離和方向?qū)?biāo)記施加至乳房的工具210。工具210由柔性材料制成，使得其可以容易地符合乳房2的曲率，因?yàn)樗采w在乳房2上以形成標(biāo)記。參考位置216和要標(biāo)記的位置218、220之間的距離212、214是預(yù)先確定和預(yù)先測(cè)量的，連接216和218以及216和220的線分別相對(duì)于縱向軸226的角度222和224也是如此。如圖所示，距離212、214是相等的，并且角度222、224是相等的和相反的，但距離或角度都可以不需要相等，只要所有的都必須是已知的即可。
圖24b示出了覆蓋在乳房2上以進(jìn)行標(biāo)記的工具210，并且圖24c示出了在完成標(biāo)記過(guò)程和移除工具210之后保持的標(biāo)記228、230。標(biāo)記228、230可以由任何類型的標(biāo)記制成，只要標(biāo)記是安全的并被批準(zhǔn)用于標(biāo)記皮膚并且是可見(jiàn)的即可。乳頭3可以用作固定參考，以與上述關(guān)于圖23所述的相同的方式測(cè)量標(biāo)記228、230的膨脹和收縮距離。雖然已經(jīng)示出了工具210在乳房的頂部上形成標(biāo)記，但是應(yīng)注意的是，標(biāo)記228、230可以在乳房2的底部、乳房的側(cè)部或以任何乳頭3相對(duì)于乳房2的圓周的徑向角度形成。
圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的與電力單元240組合使用的裝置10，所述電力單元240通過(guò)電連接線242(或無(wú)線連接)可電連接并且可從裝置10拆卸。裝置10類似于關(guān)于圖1描述的裝置10的實(shí)施方式運(yùn)轉(zhuǎn)，但是電池24、可選存儲(chǔ)器26和控制電路22設(shè)置在電力單元240上。這使得裝置10的制造成本較低，以便于其作為一次性單元的生產(chǎn)。相對(duì)較昂貴的控制電路、電池和存儲(chǔ)器可以重復(fù)使用，因?yàn)樗鼈兛梢匀菀椎貜囊粋€(gè)裝置10分離或以其它方式電斷開(kāi)并且附接或以其它方式電連接至另一個(gè)裝置10。用于電力單元的替代安裝位置示于胸罩130的帶子上。
圖26示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的裝置10。所示的實(shí)施方式與圖1的實(shí)施方式類似。除了一個(gè)或多個(gè)電子部件(全部，如圖所示，但可以少于全部)設(shè)置在可從近端部分14拆卸的基板250上。這允許貼片部分12、14、16制成為一次性的，而基底及其組分可以重復(fù)使用，可從一個(gè)貼片上拆卸并重新連接到另一個(gè)貼片，從而節(jié)約成本。應(yīng)當(dāng)注意，該相同的原理可以應(yīng)用于包括電子部件的任何其它裝置，例如圖8所示的實(shí)施方式。
圖27示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的可用于計(jì)算和監(jiān)測(cè)母乳產(chǎn)生和擠出的系統(tǒng)。除了關(guān)于圖5所示的系統(tǒng)所描述的方法和裝置之外，吸乳泵510可以集成到系統(tǒng)中，使得如果需要，在母乳喂養(yǎng)期間，母乳擠出可以由吸乳泵510跟蹤，并且使用外部計(jì)算機(jī)60上的軟件集成到計(jì)算和跟蹤的數(shù)據(jù)中。應(yīng)當(dāng)注意這是可選的，因?yàn)榭梢允褂醚b置10或110(或其它公開(kāi)的裝置)和用于執(zhí)行測(cè)量和計(jì)算的相關(guān)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)和計(jì)算乳汁產(chǎn)生和擠出。然而，特別是在裝置10、110是不主動(dòng)發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)的被動(dòng)裝置的情況下，泵510可替換地執(zhí)行乳汁擠出體積計(jì)算并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到外部計(jì)算機(jī)。可以集成到系統(tǒng)中的乳房泵510的實(shí)例包括在2004年7月22日提交的名稱為“吸乳泵系統(tǒng)和方法”的臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)62/027，685中公開(kāi)的那些吸乳泵，其在此并入本文作為參考。吸乳泵510包括至少一個(gè)傳感器54和電路22′，其配置成處理由至少一個(gè)傳感器54形成的信號(hào)，以計(jì)算擠出的乳汁體積的估計(jì)值。通過(guò)為吸乳泵510設(shè)置天線28、包括發(fā)射器的電路22′可以將乳汁體積擠出數(shù)據(jù)傳送到外部計(jì)算機(jī)/服務(wù)器70以與從裝置10/110接收的數(shù)據(jù)集成。
進(jìn)一步可選地，外部計(jì)算機(jī)可以接收來(lái)自裝置10/110和吸乳器510(或其它公開(kāi)的裝置)的數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證一組數(shù)據(jù)相對(duì)于另一組和/或計(jì)算收到的兩組數(shù)據(jù)的平均值的一些類型。
圖28示出了已粘附至覆蓋喂養(yǎng)嬰兒5的胃6的皮膚的裝置10或110。裝置10可以是有效的并且以與乳房實(shí)施例相同的方式傳輸關(guān)于皮膚拉伸的變化。或者，可以使用諸如110的無(wú)源裝置，并且可以使用智能電話60在拍攝之前和之后進(jìn)行拍攝，以輸入用于計(jì)算嬰兒胃中的體積的數(shù)據(jù)。作為測(cè)量皮膚尺寸的物理變化的裝置10、110的替代者，裝置210可以通過(guò)胃連接到皮膚以測(cè)量阻抗。在該實(shí)施方式中，引線210a附接在胃6上，并且探針210b附著在背部上，與引線210a相對(duì)，反之亦然。類似于如上所述的通過(guò)測(cè)量阻抗計(jì)算乳房體積的變化，穿過(guò)和/或圍繞嬰兒的胃的阻抗變化可以與由胃容納的體積相關(guān)。傳感器/電極201a、210b放置在軀體上以在施加輕微電流之后確定阻抗變化。
此外，可以執(zhí)行胃6中的體積的聲學(xué)評(píng)估。外部計(jì)算裝置60′，優(yōu)選地但不一定是配置成發(fā)射和接收聲波的小型手持裝置，例如便攜式超聲裝置、智能電話或配置有超聲換能器和操作軟件的其它計(jì)算機(jī)、或配置成發(fā)射和接收聲波的其它外部計(jì)算裝置60′。裝置60′還可以配置成處理接收的波，或者僅將接收的波轉(zhuǎn)換成輸出到裝置60、70的處理信號(hào)以處理。裝置60′在喂養(yǎng)之前抵靠胃6放置，并且可以采取基線測(cè)量，例如參見(jiàn)圖32。在喂養(yǎng)之后，用戶將裝置60′放置在相同或相似的位置并進(jìn)行另一讀取。裝置60′發(fā)出音調(diào)或頻譜(不一定在可聽(tīng)范圍內(nèi))。反射信號(hào)是特征，并且與流體體積的變化以及因此攝入的乳汁體積相關(guān)。它也可以表征攝入的空氣量。
圖29示出了在母乳喂養(yǎng)期間估計(jì)由嬰兒5消耗的乳汁體積的方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，將麥克風(fēng)310附接至或放置在嬰兒5的喉部上，并且記錄吞咽聲音。通過(guò)區(qū)分聲音，其中這些聲音根據(jù)裝滿乳汁的吞咽、空的乳汁的吞咽以及具有在裝滿和空的之間的中間值的吞咽而改變，可以使吞咽聲音特征與包含在那次吞咽里的乳汁體積相關(guān)聯(lián)。此外，當(dāng)嬰兒5吞咽時(shí)，可以可選地提供相機(jī)來(lái)觀察喉嚨，以幫助在喂食期間對(duì)吞咽數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。否則，可以使用麥克風(fēng)310(以及相關(guān)的放大器和記錄裝置312，其類型在本領(lǐng)域中已知的)可聽(tīng)見(jiàn)地確定吞咽的數(shù)量?？梢允褂贸暡C(jī)330將超聲波施加到胃，其中接收的回波作為胃中體積的依賴函數(shù)而變化。
在至少一個(gè)實(shí)施方式中，可以處理回波以平均信號(hào)，例如與體積變化相對(duì)應(yīng)的黑/消聲區(qū)域和回波區(qū)域。超聲波成像可用于區(qū)分胃的輪廓與其內(nèi)容物。通過(guò)掃描，還可以創(chuàng)建內(nèi)容物體積的三維圖像，與基于一個(gè)或多個(gè)二維圖像的估計(jì)相比，其可以是更準(zhǔn)確的體積估計(jì)。
聲學(xué)感測(cè)配置成當(dāng)嬰兒的嘴巴裝滿或者包含大量的乳汁時(shí)區(qū)分吞咽的信號(hào)特性，而當(dāng)嬰兒的嘴巴基本上是空的時(shí)，嬰兒是以大部分的空氣吞咽，從而提供更多的準(zhǔn)確估計(jì)消耗的乳汁體積?？梢酝ㄟ^(guò)在通過(guò)瓶子喂養(yǎng)嬰兒時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。輸入瓶子體積并與信號(hào)相關(guān)聯(lián)，并且這些相關(guān)數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在裝置中以允許在母乳喂養(yǎng)期間進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。
圖31示出了聲學(xué)傳感器320附接至乳房2以用于估計(jì)乳房2的體積的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，聲學(xué)傳感器320配置成將“砰(ping)”即聲波發(fā)射到乳房然后接收可用于計(jì)算乳房體積的回波信號(hào)。該回波信號(hào)特征可以定義/相關(guān)于基線和體積變化。單個(gè)傳感器320可以用作聲波發(fā)射器/接收器，用于發(fā)射信號(hào)和接收回波信號(hào)，所述回波信號(hào)可以用傳感器320上的計(jì)算機(jī)處理器分析，但是更優(yōu)選地輸出到外部計(jì)算機(jī)60、70以用于處理?；蛘?，系統(tǒng)可以使用兩個(gè)傳感器320和320″(在圖31中以虛線示出)，其中傳感器320發(fā)射信號(hào)并且傳感器320′接收穿過(guò)乳房的信號(hào)。在該備選實(shí)施方式中，傳感器320、320"可以替代地或另外地用于測(cè)量乳房2中的阻抗和阻抗變化，其可以與乳房體積的變化相關(guān)聯(lián)。
雖然已經(jīng)參照其具體實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變并且可以替換等同。此外，可以進(jìn)行許多修改以使特定情況、材料、物質(zhì)的組成、過(guò)程、工藝步驟或步驟適應(yīng)于本發(fā)明的目標(biāo)、精神和范圍。所有這些修改旨在在本文所述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
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