Устройство и способ стимулирования прекращения курения пользователя Российский патент 2025 года по МПК A61B5/83 A61B5/97 A61B5/1455 G01N33/497 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает преимущество приоритета по предварительной заявке на патент США 62/955,555, поданной 31 декабря 2019 г., которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Настоящее изобретение относится к устройству и способам получения и обнаружения биологических параметров в пробах выдыхаемого воздуха. В частности, настоящее изобретение относится к устройству и способам применения для приема и обнаружения биологических параметров проб выдыхаемого воздуха, выдыхаемых испытуемым в портативное устройство датчика дыхания для обучения и мотивации пользователей для сокращения и прекращения ими употребления сигарет.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Проблемы со здоровьем, связанные с курением табака, хорошо известны. Сигаретный дым содержит никотин, а также множество других химических соединений и добавок. Табачный дым подвергает индивидуума воздействию монооксида углерода (СО), а также других соединений, многие из которых являются канцерогенными и токсичными для курильщика и окружающих его людей. Наличие и уровень СО в выдыхаемом курильщиком воздухе может служить маркером для определения общего поведения курения данного индивидуума, а также маркером для общего воздействия на него других токсичных соединений.

[0004] Для отбора проб выдыхаемого воздуха желателен портативный датчик дыхания, который пользователь может легко носить и который не является назойливым. Несмотря на то, что этот портативный датчик дыхания может измерять значения выдыхаемого монооксида углерода (eCO; exhaled carbon monoxide) у пользователей, не всем пользователям может быть сразу интуитивно понятно, как применять эти данные, поскольку они могут не быть широко понятной метрикой.

[0005] Поскольку сигаретный дым содержит СО в концентрациях, которые могут превышать 1% по объему (например, 10000 ч./млн), СО, вдыхаемый с сигаретным дымом, попадает в легкие и проходит в кровоток, где СО связывается с гемоглобином (Hb), который имеет более сильную аффинность к СО, чем к кислороду (приблизительно в 350 раз сильнее). Из-за этой аффинности СО вытесняет кислород для связывания участков с Hb и остается связанным с Hb в течение более длительных периодов времени. СО постепенно диссоциируется от Hb и проходит обратно в легкие, откуда затем выдыхается. Следовательно, концентрация СО в выдыхаемом воздухе пропорциональна концентрации Hb, несущего СО. Например, если 5% Hb человека переносят СО вместо кислорода, выдыхаемый индивидуумом воздух будет содержать приблизительно 30 ч./млн СО. В результате динамики выдоха СО, концентрации Hb, связанного с СО, и достигаемой в результате концентрации еСО, СО имеет падение периода полужизни с периодом полужизни в организме пользователя приблизительно от 3 до 4 часов.

[0006] Соответственно, остается потребность в датчике дыхания, способном отбирать пробы и точно обнаруживать параметры выдыхаемого воздуха и применять результаты еСО для обучения и мотивации пользователей к сокращению и, в конечном счете, прекращению ими курения сигарет.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Для пользователей, которые заинтересованы в прекращении курения, значения еСО, полученные от пользователя, могут применяться для обучения и мотивации пользователя для прекращения курения, помогая пользователю визуализировать и усвоить связь между его поведением в отношении курения и его измеренным значением еСО. Помогая пользователю понять эту связь, можно помочь ему прийти к пониманию того, как он может изменить или уменьшить свои значения еСО путем ориентации на значение еСО в предпочтительном диапазоне, например, от 0 до 6 ч./млн, характеризуемом как «зеленый» диапазон, который является низким уровнем СО, обнаруживаемом в выдыхаемом пользователем воздухе, указывающим на то, что пользователь воздерживался от курения в течение определенного периода времени до отбора его проб еСО. Это, в свою очередь, может повысить удовлетворенность пользователя своим датчиком дыхания, а также программой прекращения курения, предоставленной пользователю.

[0008] Примеры устройств для отбора проб выдыхаемого воздуха и способов определения и количественного определения уровней еСО у пользователя более подробно описаны в различных патентах, например в патентах США №№9,861,126; 10,206,572; 10,306,922; и 10,335,032, каждый из которых включен в настоящий документ путем ссылки полностью и для любой цели.

[0009] Значения еСО, полученные от пользователя, могут применяться для обучения и мотивации пользователя для прекращения курения, помогая пользователю визуализировать и усвоить связь между его поведением в отношении курения и его измеренным значением еСО. После количественного определения значения еСО период полужизни СО в организме пользователя можно применять для прогнозирования количества времени, в течение которого СО рассеивается до требуемого уровня, например 6 ч./млн или меньше, который является типичным уровнем СО для некурящего индивидуума, и эта информация может быть применена для предоставления пользователю мотивационного контента или руководства. Например, целевой уровень 6 ч./млн или меньше может быть представлен пользователю как «зеленый» уровень, причем расчетное время до того, как СО рассеется таким образом, что обнаруженное количество будет в пределах зеленого уровня, можно рассматривать как «время до зеленого» (ТТГ; Time То Green).

[0010] Период полужизни СО в организме пользователя можно применять для отслеживания его реакции на сигареты в качестве косвенного показателя объема крови или измерения гемоглобина. Значение периода полужизни также можно применять в качестве индикатора потенциальных проблем с состоянием крови, таких как низкие значения гемоглобина.

[0011] Получив эту информацию, пользователь может быть заинтересован в том, чтобы поставить перед собой цель достичь зеленого уровня, который представляет собой типичный уровень СО некурящего индивидуума. Каждый раз, когда пользователь измеряет еСО с помощью блока (или персонального электронного устройства, или компьютера), он может рассчитывать приблизительное TTG до тех пор, пока пользователь не достигнет зеленого уровня.

[0012] Вместо применения стандартизированного значения периода полужизни для рассеяния СО в организме для конкретного пользователя может быть создана индивидуальная модель для создания персонализированного периода полужизни, который учитывает показатели активности пользователя, такие как количество сна, уровни активности и т.д. Модель может также учитывать количество выкуренных сигарет, о котором сообщает сам пользователь для персонализированной модели, в дополнение к включенному СО, который может уже присутствовать в организме пользователя.

[0013] В одном варианте блок может применять стандартизированное время полужизни СО (например, около 4 часов) при определении TTG пользователя. Это стандартизированное время полужизни СО может быть основано на консервативном среднем для популяции, в котором время полужизни СО (например, время, в течение которого уровень СО рассеивается до половины в организме) является средним значением, полученным от популяции. Для учета переменных, таких как изменчивость датчика, шум датчика, показания естественного дыхания и т.д., начальное и конечное значения могут быть соответствующим образом компенсированы, например, для целевого значения 4 ч./млн вместо значения 6 ч./млн, которое находится в конце зеленого диапазона.

[0014] В другом варианте индивидуальная модель может быть создана для конкретного пользователя для создания персонализированного периода полужизни, который учитывает показатели активности пользователя, такие как количество сна, уровни активности и т.д. Система может применять предыдущие данные, ранее записанные блоком (или персональным электронным устройством или компьютером). Дополнительно и/или альтернативно, предыдущие данные могут быть импортированы со сторонней платформы отслеживания состояния здоровья, такой как Fitbit® (Fitbit, Inc., Сан-Франциско, Калифорния), Apple® Health (Apple, Inc., Купертино, Калифорния), или другой платформы для отслеживания состояния здоровья.

[0015] В любом из различных описанных вариантов любое количество признаков среди различных вариантов предназначено для объединения в любое количество комбинаций. Например, блок (или персональное устройство, или компьютер) может быть запрограммирован для включения любых признаков TTG или «Сохранять зеленый» с любыми из вариантов категорийной персонализации и/или любыми другими описанными признаками.

[0016] В одном варианте устройство, выполненное с возможностью стимулирования прекращения курения у пользователя, может по существу содержать блок для отбора проб, выполненный с возможностью получения выдыхаемого воздуха пробы от пользователя и определения уровня выдыхаемого монооксида углерода в выдыхаемом воздухе пробы в качестве показателя уровня монооксида углерода в организме пользователя, причем блок для отбора проб запрограммирован на инициирование первого таймера для отслеживания совокупного времени при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже заданного порогового значения, при этом совокупное время соответствует первому промежутку времени, в течение которого последующие выдохи пробы поддерживают уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже заданного порогового значения, и при этом блок для отбора проб дополнительно запрограммирован на инициирование второго таймера для отслеживания времени обратного отсчета при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода выше заданного порогового значения, при этом время обратного отсчета соответствует второму промежутку времени до того, как уровень монооксида углерода в организме пользователя, как ожидается, рассеется ниже заданного порогового значения.

[0017] В одном варианте способа стимулирования пользователя к прекращению курения способ может по существу включать в себя получение выдыхаемого воздуха пробы от пользователя и определение уровня выдыхаемого монооксида углерода в выдыхаемом воздухе пробы в качестве показателя уровня монооксида углерода в организме пользователя. Первый таймер может быть инициирован для отслеживания совокупного времени при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже заданного порогового значения, причем совокупное время соответствует первому промежутку времени, в течение которого последующие выдохи пробы поддерживают уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже заданного порогового значения. Второй таймер может быть инициирован для отслеживания времени обратного отсчета при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода выше заданного порогового значения, причем время обратного отсчета соответствует второму промежутку времени до тех пор, пока, как ожидается, уровень монооксида углерода в организме пользователя не рассеется ниже заданного порогового значения.

[0018] В одном варианте способа стимулирования пользователя к прекращению курения способ обычно может включать в себя получение выдыхаемого воздуха пробы от пользователя и определение уровня выдыхаемого монооксида углерода в пробе выдыхаемого воздуха в качестве показателя уровня монооксида углерода в организме пользователя. Уровень выдыхаемого монооксида углерода может быть визуально отображен для пользователя, и может быть инициирован первый таймер для отслеживания совокупного времени при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже заданного порогового значения. Совокупное время может быть визуально отображено для пользователя, причем совокупное время соответствует первому промежутку времени, в течение которого последующие выдохи пробы поддерживают уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже заданного порогового значения, и второй таймер может быть инициирован для отслеживания времени обратного отсчета при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода выше заданного порогового значения. Время обратного отсчета может быть отображено для пользователя, причем время обратного отсчета соответствует второму промежутку времени, пока, как ожидается, уровень монооксида углерода в организме пользователя не рассеется ниже заданного порогового значения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0019] На ФИГ. 1 проиллюстрирован вариант системы, который способен принимать выдыхаемый воздух от испытуемого и обнаруживать различные параметры и которая может связываться с одним или более удаленными устройствами

[0020] На ФИГ. 2А и 2В проиллюстрирован вариант персонального блока для отбора проб, показывающий примеры информации о еСО для отображения пользователю.

[0021] На ФИГ. 3 проиллюстрирована блок-схема одного варианта того, как система может быть запрограммирована для реализации TTG и и стратегий «Сохранять зеленый».

[0022] На ФИГ. 4А проиллюстрированы примеры графических пользовательских интерфейсов, которые могут отображаться на экране блока, чтобы показывать расчетное значение в ч./млн, отображаемое в числовом виде, а также на шкале в режиме «Сохранять зеленый».

[0023] На ФИГ. 4В проиллюстрированы примеры графических пользовательских интерфейсов, которые могут отображаться на экране блока, чтобы показывать расчетное значение в ч./млн, отображаемое в числовом виде, а также на шкале в режиме TTG.

[0024] На ФИГ. 5 проиллюстрирована блок-схема одного варианта того, как система может быть запрограммирована для учета действий пользователя в отношении курения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0025] Значения еСО, полученные от пользователя, могут применяться для обучения и мотивации пользователя для прекращения курения, помогая пользователю визуализировать и усвоить связь между его поведением в отношении курения и его измеренным значением еСО. После количественного определения значения еСО период полужизни СО в организме пользователя можно применять для прогнозирования количества времени, в течение которого СО рассеивается до требуемого уровня, например 6 ч./млн или меньше, который является типичным уровнем СО для некурящего индивидуума, и эта информация может быть применена для предоставления пользователю мотивациоиного контента или руководства. Например, целевой уровень 6 ч./млн или меньше может быть представлен пользователю как «зеленый» уровень, причем расчетное время до того, как СО рассеется таким образом, что обнаруженное количество будет в пределах зеленого уровня, можно рассматривать как «время до зеленого» (ТТГ; Time То Green).

[0026] Период полужизни СО в организме пользователя можно применять для отслеживания его реакции на сигареты в качестве косвенного показателя объема крови или измерения гемоглобина. Значение периода полужизни также можно применять в качестве индикатора потенциальных проблем с состоянием крови, таких как низкие значения гемоглобина.

[0027] Вместо применения стандартизированного значения периода полужизни для рассеяния СО в организме для конкретного пользователя может быть создана индивидуальная модель для создания персонализированного периода полужизни, который учитывает показатели активности пользователя, такие как количество сна, уровни активности и т.д. Модель может также учитывать количество выкуренных сигарет, о котором сообщает сам пользователь для персонализированной модели, в дополнение к включенному СО, который может уже присутствовать в организме пользователя.

[0028] При получении еСО от пользователя определенные биометрические данные пользователя могут быть получены путем неинвазивного обнаружения и количественного определения поведения пользователя в отношении курения на основе измерения одного или более биометрических данных пользователя; однако можно применять и другие биометрические данные. Для таких измерений или сбора данных можно применять портативный измерительный блок или стационарный измерительный блок, любой из которых сообщается с одним или более электронными устройствами для проведения анализа количественного определения. Альтернативно, анализ можно проводить в портативном / стационарном блоке. Например, портативный блок может быть соединен с брелком, прикуривателем, мобильным телефоном или другим предметом индивидуума, который будет постоянно находиться при индивидууме. Альтернативно, портативный блок может представлять собой автономный блок или может носиться индивидуумом.

[0029] На ФИГ. 1 проиллюстрирован один вариант системы и/или способа, в котором множество проб биометрических данных получают у пользователя и анализируют для количественного определения воздействия сигаретного дыма на пользователя таким образом, что количественно определенная информация может быть передана индивидууму, медицинскому лицу, осуществляющему уход, и/или другим сторонам, заинтересованным в здоровье индивидуума. В примере, описанном ниже, применяют портативное устройство 20, которое получает множество проб выдыхаемого воздуха от индивидуума, с общедоступными датчиками, которые измеряют количество еСО в пробе выдыхаемого воздуха. Однако количественное определение и передача информации не ограничиваются воздействием курения на основе выдыхаемого воздуха. Как отмечено выше, существует множество механизмов отбора проб для получения воздействия курения на пользователя. Способы и устройства, описанные в настоящем примере, могут быть дополнены или объединены с любым количеством различных механизмов отбора проб, если это возможно, при этом все еще оставаясь в рамках объема настоящего изобретения.

[0030] Известно, что измерение уровня еСО служит непосредственным неинвазивным способом оценки статуса курения у индивидуума. Уровни еСО для некурящих могут варьироваться, например, от 0 ч./млн до 6 ч./млн.

[0031] Как показано, портативный или персональный блок 20 для отбора проб может сообщаться либо с персональным электронным устройством 10, либо с компьютером 12. Если персональное электронное устройство 10 включает в себя, без ограничений, смартфон, сотовый телефон или другое персональное передающее устройство, выполненное с возможностью или запрограммированное для приема данных от персонального блока 20 для отбора проб. Аналогичным образом, компьютер 12 включает в себя персональный компьютер, локальный сервер, удаленный сервер и т.д. Передача 14 данных из персонального блока 20 для отбора проб может осуществляться на оба или любое из персонального электронного устройства 10 и/или компьютера 12. Кроме того, синхронизация 16 между персональным электронным устройством 10 и компьютером 12 является необязательной. Либо персональное электронное устройство 10, либо компьютер 12, и/или персональный блок 20 для отбора проб могут передавать данные на удаленный сервер для анализа данных, как описано в настоящем документе. Альтернативно, анализ данных может осуществляться полностью или частично с помощью процессора, содержащегося в локальном устройстве, таком как блок 20 для отбора проб (или компьютер 12, или персональное электронное устройство 10). В любом случае персональное электронное устройство 10 и/или компьютер 12 могут предоставлять информацию индивидууму, смотрителю или другому индивидууму, как показано на ФИГ. 1.

[0032] Персональный блок 20 для отбора проб принимает пробу выдыхаемого воздуха 18 от индивидуума посредством входа или отверстия 22 для сбора. Аппаратное обеспечение в персональном блоке 20 для отбора проб может включать в себя любую разновидность электрохимического газового датчика, который обнаруживает газообразный СО в пробе выдыхаемого воздуха, передающее аппаратное обеспечение, которое передает данные 14 (например, через Bluetooth®, сотовую связь или другие радиоволны для обеспечения передачи данных). Затем передаваемые данные и связанные измерения и количественное определение отображаются на любом (или обоих) из компьютерного дисплея 12 или персонального электронного устройства 10. Альтернативно, или в комбинации, любая информация может быть выборочно отображена на портативном блоке 20 для отбора проб.

[0033] Персональный блок 20 для отбора проб (или персональный дыхательный блок) также может применять стандартные порты для обеспечения прямой проводной связи с соответствующими устройствами 10 и 12. В определенных вариантах персональный блок 20 для отбора проб может также включать в себя запоминающее устройство, либо съемное, либо встроенное, так что память позволяет записывать данные и раздельно передавать данные. Альтернативно, персональный блок для отбора проб может обеспечивать одновременное хранение и передачу данных. Дополнительные варианты устройства 20 не требуют запоминающего устройства. Кроме того, блок 20 может применять любое количество компонентов GPS, инерциальных датчиков (для отслеживания перемещения) и/или других датчиков, которые предоставляют дополнительную информацию о поведении пациента.

[0034] Персональный блок 20 для отбора проб также может содержать любое количество входного триггера (таких как переключатель или датчики) 24, 26. Как описано ниже, входной триггер 24, 26 может обеспечивать для индивидуума активацию устройства 20 для подачи пробы 18 выдыхаемого воздуха или регистрацию другой информации о сигарете, такой как количество выкуренных сигарет, интенсивность и т.д. Кроме того, варианты персонального блока 20 для отбора проб также могут связывать временную метку любых входных данных с устройством 20. Например, персональный блок 20 для отбора проб может связывать время подачи пробы и предоставлять измеренные или введенные данные вместе со временем измерения при передаче данных 14. Альтернативно, персональное устройство 20 для отбора проб может применять альтернативные механизмы для определения времени получения пробы. Например, при наличии серии проб вместо регистрации временной метки для каждой пробы можно регистрировать периоды времени между каждой из проб в серии. Следовательно, идентификация временной метки любой одной пробы обеспечивает определение временной метки для каждой из проб в серии.

[0035] В определенных вариантах персональный блок 20 для отбора проб может быть выполнен таким образом, чтобы он имел минимальный профиль и мог легко переноситься индивидуумом с минимальными усилиями. Поэтому входные триггеры 24 могут содержать низкопрофильные тактильные переключатели, оптические переключатели, емкостные сенсорные переключатели или любой обычно применяемый переключатель или датчик. Портативный блок 20 для отбора проб может также предоставлять обратную связь или информацию пользователю с помощью любого количества общеизвестных методов. Например, как показано, портативный блок 20 для отбора проб может содержать экран 28, на котором отображается информация о выборе, как описано ниже. Альтернативно или дополнительно, обратная связь может быть обеспечена в виде вибрационного элемента, звукового элемента и визуального элемента (например, источника освещения одного или более цветов). Любой из компонентов обратной связи может быть выполнен с возможностью подачи сигнала предупреждения индивидууму, который может служить напоминанием для обеспечения пробы и/или обеспечения обратной связи, связанной с измерением поведения в отношении курения. Кроме того, компоненты обратной связи могут периодически предоставлять индивидууму сигнал предупреждения для напоминания индивидууму о необходимости предоставлять периодические пробы выдыхаемого воздуха, чтобы продлить период времени, в течение которого система собирает биометрические данные (такие как еСО, уровни СО, Н₂ и т.д.) и другие поведенческие данные (такие как местоположение, введенное либо вручную, либо через компонент GPS, связанный с устройством, количество сигарет или другие триггеры). В определенных случаях напоминания могут быть инициированы с более высокой частотой во время начальной программы или сбора данных. После получения достаточного количества данных частота напоминания может быть уменьшена.

[0036] При получении пробы выдыхаемого воздуха с помощью блока 20 для отбора проб на персональное электронное устройство 10 или компьютерный дисплей 12 могут быть предоставлены команды для отображения испытуемому в управляемом тесте выдыхаемого воздуха для обучения испытуемого применению устройства 20. По существу испытуемому может быть дана команда, например, на экране 28 электронного устройства 10, сначала вдохнуть в стороне от блока 20, а затем выдохнуть в блок 20 в течение заданного периода времени. Блок 20 может необязательно включать один или более датчиков давления, соединенных по текучей среде, например, с обратными клапанами для определения того, вдыхает ли испытуемый через блок 20.

[0037] Дополнительные примеры устройств для отбора проб выдыхаемого воздуха и способов определения и количественного определения уровней еСО у пользователя более подробно описаны в различных патентах, например в патентах США №№9,861,126; 10,206,572; 10,306,922; и 10,335,032, каждый из которых включен в настоящий документ путем ссылки полностью и для любой цели.

[0038] На ФИГ. 2А показан вид блока 20 спереди с примером отображения, представляемом на экране 28 после того, как проба выдыхаемого воздуха пользователя была получена внутри устройства 20 и обработана. Как только система определила уровень СО, присутствующего в пробе, блок 20 может отображать измеренный уровень СО, а также визуальную индикацию того, когда измеренные интенсивности уровня соответствуют шкале, учитывая, что уровень СО пользователя может применяться в качестве индикатора для определения статуса курения. На ФИГ. 2А проиллюстрирован пример, в котором измеренный уровень еСО составляет 45 ч./млн, и дополнительно отображается таймер, показывающий промежуток времени, который должен пройти, прежде чем уровень СО в организме пользователя упадет до зеленого уровня, когда уровень СО находится между 0 ч./млн до 6 ч./млн в организме пользователя («Время до зеленого» или TTG), при условии, что пользователь в это время больше не курит. Данный пример показывает, что для измеренного уровня еСО 45 ч./млн должно пройти TTG в несколько часов, прежде чем, как ожидается, уровни СО внутри пользователя упадут до зеленого уровня (например, от 0 ч./млн до 6 ч./млн), при условии, что в течение этого периода пользователь не курит.

[0039] Кроме того, поскольку еСО обычно хорошо коррелирует с содержанием СО в крови (гемоглобин, связанный с СО, или карбоксигемоглобин), увеличение еСО может представлять собой увеличение процентного содержания гемоглобина, связанного с СО. Это также может быть представлено пользователю как общее количество гемоглобина, связанного с СО, деленное на процентное содержание общего количества гемоглобина.

[0040] Получив эту информацию, пользователь может быть заинтересован в том, чтобы поставить перед собой цель достичь зеленого уровня, который представляет собой типичный уровень СО некурящего индивидуума. Каждый раз, когда пользователь измеряет еСО с помощью блока 20 (или персонального электронного устройства 10, или компьютера 12), он может рассчитывать приблизительное TTG до тех пор, пока пользователь не достигнет зеленого уровня. В других альтернативных вариантах пользователь также может устанавливать определенные пользователем цели, отличные от достижения зеленого (TTG). Например, если пользователь никогда не записывал значение меньше, например, 15 ч./млн, пользователь может установить цель меньше, например, 12 ч./млн, чтобы определенная пользователем цель была более достижимой и пользователь мог стать более мотивированным для достижения этой альтернативной цели.

[0041] При получении проб выдыхаемого воздуха от пользователя может быть желательно получить пробы выдыхаемого воздуха, которые по существу соответствуют нормальным действиям пользователя, поскольку показания еСО могут варьироваться в зависимости от времени суток или графика курения пользователя в течение суток. Следовательно, может быть полезно сравнить показания еСО с течением времени, полученные в конкретные моменты времени или в определенных временных диапазонах, которые совпадают между сутками таким образом, что модель ежедневных уровней СО может быть основана на графике выкуривания сигарет и/или прошлых уровнях СО. Это также может позволить пользователю более легко реагировать на изменения, например, когда пользователь может поэкспериментировать с исключением определенных сигарет из своего ежедневного графика, чтобы исследовать, как это повлияет на его общие уровни СО. Кроме того, это также может дать возможность пользователю быстрее реагировать на отклонения от модели, например, когда значение СО отличается от модели для данного конкретного времени или количества зарегистрированных сигарет.

[0042] В одном варианте пользователю может быть дана подсказка или предупреждение, например, через блок или персональное устройство, чтобы он предоставил определенное количество проб выдыхаемого воздуха в определенные (или приблизительные) периоды времени суток (например, четыре пробы в сутки). Примеры периодов времени могут включать в себя, например, время после пробуждения, перед обедом, в середине дня и перед сном. При наличии достаточного количества данных для каждого из этих периодов времени показания еСО в эти указанные периоды времени могут быть нанесены на график в течение определенного периода времени (например, в течение недели), чтобы обеспечить лучшую и более четкую визуальную индикацию прогресса и возможность для понимания пользователя. Этот подход также может обеспечить пользователю относительно лучший обзор прогресса (и лучшую мотивацию) по сравнению с простым предоставлением визуального графика при каждом показании еСО за определенный период времени.

[0043] В дополнение к указанным периодам времени или временным диапазонам можно применять другие представляющие интерес параметры для создания упрощенного визуального индикатора прогресса. Такие параметры могут включать в себя, например, минимальные, максимальные и/или средние значения еСО. Другие дополнительные параметры также могут включать в себя, например, квартальный диапазон, такой как среднее значение самого нижнего квартиля проб, предоставленных в данные сутки. Когда эти параметры объединяют с достаточно точными записями или подсчетом сигарет (как более подробно описано ниже), могут быть сделаны дополнительные выводы или автоматическая категоризация проб, например получение показаний до первой сигареты в сутки или получение показания после выкуривания первой сигареты за сутки.

[0044] В одном варианте блок 20 может применять стандартизированное время полужизни СО (например, около 4 часов) при определении TTG пользователя. Это стандартизированное время полужизни СО может быть основано на консервативном среднем для популяции, в котором время полужизни СО (например, время, в течение которого уровень СО рассеивается до половины в организме) является средним значением, полученным от популяции. Для учета переменных, таких как изменчивость датчика, шум датчика, показания естественного дыхания и т.д., начальное и конечное значения могут быть соответствующим образом компенсированы, например, для целевого значения 4 ч./млн вместо значения 6 ч./млн, которое находится в конце зеленого диапазона.

[0045] В другом варианте индивидуальная модель может быть создана для конкретного пользователя для создания персонализированного периода полужизни, который учитывает показатели активности пользователя, такие как количество сна, уровни активности и т.д. Система может применять предыдущие данные, ранее записанные блоком 20 (или персональным электронным устройством 10, или компьютером 12). Дополнительно и/или альтернативно, предыдущие данные могут быть импортированы со сторонней платформы отслеживания состояния здоровья, такой как Fitbit® (Fitbit, Inc., Сан-Франциско, Калифорния), Apple® Health (Apple, Inc., Купертино, Калифорния), или другой платформы для отслеживания состояния здоровья.

[0046] На ФИГ. 2 В показан блок 20 с другим вариантом, представленным на экране 28, в котором пользователь может предоставить измеренное значение еСО, которое находится в пределах зеленого уровня (например, от 0 ч./млн до 6 ч./млн). Эта индикация позволяет пользователю узнать, что прошло достаточно времени (TTG), что уровни СО внутри его организма достаточно рассеялись, и дополнительно указывает, что пользователь воздерживался от курения достаточно долго, чтобы достичь зеленого уровня. Другими словами, пользователь преуспел в задаче воздержания от курения достаточно долго, чтобы достичь своей цели.

[0047] Однако некоторые пользователи могут считать достижение этой цели разрешением на последующее курение в качестве «награды». Чтобы предотвратить неправильное восприятие или ненадлежащее применение цели TTG, система может дополнительно включать дополнительную стратегию стимулирования пользователя поддерживать его уровни еСО в пределах зеленого уровня как можно дольше после его достижения («Сохранять зеленый»). Например, после первого случая, когда уровень еСО попадает в пределы зеленого уровня, таймер «Сохранять зеленый» может начать обратный отсчет с нуля, и блок 20 может отображать время, в течение которого пользователь сохранял или поддерживал свой еСО в пределах зеленого уровня. Это отображаемое время «Сохранять зеленый» может стимулировать пользователя сравнить свое время «Сохранять зеленый» с предыдущими периодами времени «Сохранять зеленый» в попытке увеличить свою самую длинную полосу «Сохранять зеленый» с течением времени. При последующих пробах, поддерживаемых в пределах зеленого уровня, время «Сохранять зеленый» может быть зафиксировано и может и дальше отображаться совокупное время в пределах зеленого уровня. Даже после прекращения курения пользователь может наслаждаться или получать удовлетворение от постоянного увеличения своей зеленой полосы.

[0048] Во время этой фазы «Сохранять зеленый» система может давать подсказку пользователю регулярно делать пробы, чтобы продолжать накапливать время в фазе «Сохранять зеленый». Например, пользователь может получить стимул или требование отбирать пробы в заданные периоды времени, например, каждые 4 часа или реже, в часы бодрствования, чтобы увеличить время «Сохранять зеленый» или добавить к полосе полное промежуточное время. Если последующая измеренная проба окажется выше зеленого уровня, время «Сохранять зеленый» будет остановлено, и может начаться отсчет таймера TTG в качестве дополнительной мотивации для возврата к зеленому уровню.

[0049] Чтобы учесть естественную изменчивость скорости выдыхания СО и точность устройства, желательно дать консервативную оценку значения TTG, например значения, которое немного больше, чем давал бы стандартный расчет периода полужизни со средним значением периода полужизни. Это особенно верно, если текущее значение еСО ближе к пределу 6 ч./млн.

[0050] С другой стороны, простое применение более высокого значения периода полужизни (например, 5 часов) может преувеличивать значения TTG для более высоких уровней СО и может излишне обескураживать пользователя. Следовательно, пару уравнений можно применять при значениях, близких к предельному значению 6 ч./млн или удаленных от него, причем точку переключения выбирают таким образом, чтобы поддерживать непрерывность между двумя уравнениями (например, оба уравнения дают одно и то же значение в точке переключения). Однако приведенные уравнения и точка переключения являются одним из примеров любого количества уравнений или параметров, которые можно применять. В случае, когда можно собрать достаточно данных об индивидууме, чтобы персонализировать его период полужизни, а также собрать, например, информацию об активности, может быть предоставлено более точное время TTG на основе его персональных характеристик. Следовательно, каждый раз, когда обнаруживается не зеленое значение, новое время конечной точки TTG рассчитывается с помощью одного из двух подходов. Для значений ч./млн, которые равны или превышают 12 ч./млн, Время до зеленого (TTG₁) может быть рассчитано с помощью следующего уравнения (1):

где

TTG₁ = Время до зеленого (часов)

СО_ч./млн = Показание ч./млн (≥12 ч./млн)

[0051] Для значений ч./млн, которые меньше 12 ч./млн, Время до зеленого (TTG₂) может быть рассчитано с помощью следующего уравнения (2):

где

TTG₂ = Время до зеленого (часов)

СО_ч./млн = Показание ч./млн (<12 ч./млн)

[0052] Дополнительно и/или альтернативно, стандартизированная таблица также может быть применена для определения приблизительного TTG на основе конкретного показания ч./млн, полученного из пробы, как показано в следующей таблице 1:

[0053] На ФИГ. 3 представлена блок-схема одного варианта того, как система может быть запрограммирована для реализации TTG и стратегий по сохранению зеленого в отношении блока 20. После того как проба еСО получена от пользователя 30, процессор внутри либо блока 20, персонального электронного устройства 10, либо компьютера 12 может быть запрограммирован для определения соответствующего уровня СО в пределах пробы 32. Если получаемый в результате уровень ч./млн ниже заданного порогового значения (например, 6 ч./млн), система может определить время на зеленом уровне, чтобы отслеживать совокупный промежуток времени ниже порогового уровня 34 для отображения пользователю («Сохранять зеленый»). Однако, если уровень СО пробы выше заданного порогового значения, система может затем определить время до достижения зеленого уровня 36, начав (или продолжая) обратный отсчет расчетного времени, пока, как ожидается, уровень СО не упадет ниже порогового значения в организме пользователя (TTG). Каждый раз, когда пользователь предоставляет пробу в блок 20 для определения еСО, может быть определен расчет либо TTG, либо совокупного времени до зеленого цвета («Сохранять зеленый»). Если пользователь курит или вдыхает сигаретный дым между пробами, значения TTG или «Сохранять зеленый» корректируются соответствующим образом.

[0054] Пример графического пользовательского интерфейса, который может отображаться на экране 28 блока 20, проиллюстрирован на ФИГ. 4А, на котором показано расчетное значение 40 ч./млн, отображаемое в числовом виде, а также на шкале 42, которая разделена на зеленую зону (например, от 0 ч./млн до 6 ч./млн), желтую зону (например, от >6 ч./млн до 9 ч./млн) и красную зону (например, >9 ч./млн), которые предназначены для предоставления пользователю относительной шкалы сравнения его уровня еСО. (Для показаний пробы, которые попадают в желтую зону, любые ранее работающие счетчики «Сохранять зеленый» могут продолжать накапливать время, но может отображаться и новое значение TTG.) Визуальный маркер 44 может перемещаться по шкале 42 в зависимости от того, где находится уровень еСО пользователя. В этом примере измеренное значение еСО, равное 2 ч./млн, показывает визуальный маркер 44, расположенный вдоль шкалы 42 в пределах зеленой зоны. Соответственно может отображаться соответствующий таймер 46, показывающий совокупную продолжительность времени, в течение которого пользователю удавалось поддерживать свои уровни еСО в пределах зеленой зоны («Сохранять зеленый») в качестве стимула и вызова для пользователя продолжать поддерживать свои уровни еСО в пределах зеленой зоны, продолжая воздерживаться от действий в отношении курения.

[0055] В случае, если измеренный уровень еСО пользователя находится на более высоком уровне, например 45 ч./млн, как показано в примере, проиллюстрированном на ФИГ. 4 В, соответствующее значение 40 ч./млн может отображаться на шкале 42, но с визуальным маркером 44, расположенным в пределах красной зоны шкалы 42, для отражения повышенного показания. Затем экран 28 может отображать таймер 48 обратного отсчета до тех пор, пока уровни СО в организме пользователя не упадут до зеленой зоны (TTG) в качестве мотивации пользователя к дальнейшему воздержанию от действий в отношении курения.

[0056] На ФИГ. 5 проиллюстрирована блок-схема одного варианта того, как система может быть запрограммирована для учета действий пользователя в отношении курения, например, в промежутке времени, когда блок 20 принимает пробы выдыхаемого им воздуха. Если бы пользователь курил до отбора пробы выдыхаемого воздуха с помощью блока 20, время TTG было бы рассчитано и указано 50 пользователю, которого затем можно было бы необязательно спросить о том, курил 52 ли он, а затем также была бы предоставлена возможность регистрировать количество сигарет 54, которые он выкурил в блок 20. Затем блок 20 или система могут пересчитать время до зеленого 54, чтобы обновленное время TTG могло быть рассчитано и/или отображено для пользователя.

[0057] В качестве еще одного варианта предоставления пользователю мотивации и контекста может предоставляться категорийная сравнительная информация для отображения пользователю при сравнении статуса или прогресса пользователя со статусом или прогрессом аналогичных пользователей. Категории других аналогичных пользователей могут быть созданы с помощью различных критериев для проведения сравнений, которые могут быть полезными и мотивирующими для пользователя. Некоторые примеры различных критериев, которые можно применять для категоризации аналогичных категорий пользователей, могут включать в себя, например, одинаковый возраст, принадлежность к одной группе подписавшихся (например, одна и та же компания или рабочее место и т.д.), наличие аналогичных профилей курения (например, выкуривание полпачки в сутки и т.д.), тот же пол, аналогичный вес и т.д.

[0058] Индикаторы статуса и прогресса также могут быть выбраны и представлены пользователю таким образом, который мотивирует пользователя, например, вместо предоставления сообщения, такого как «Ваши значения СО на этой неделе на 0,2% выше, чем у других жителей вашего города», индикатор может быть предоставлен в мотивационном сообщении, таком как «Вы уменьшили свое среднее еженедельное показание СО на 15%, а этом означает, что оно на 10% ниже, чем у других лиц, которые начали программу в то же время!»

[0059] Альтернативно, вместо сравнения индикатора интереса в пределах определенной категории, категория может быть создана с применением индикатора интереса, чтобы предоставить пользователю полезное или мотивационное сообщение на основе результатов этой категории. Например: «Вы снизили средний вечерний уровень СО на 20% по сравнению с предыдущей неделей! Другие лица, которые сделали это, имели на 40% больше шансов успешно бросить курить в следующем месяце».

[0060] Поскольку на показания СО влияет не только курение (например, масса тела), модифицированные показатели также могут применяться для «нормализации» данных в целях сравнения. Процентное снижение является одним из примеров, в то время как другой пример может включать в себя избыток СО, причем значение выше стандартного базового уровня (например, 6 ч./млн) или значение выше персонального базового уровня, полученного на основе предыдущих данных. В случае, когда значение представлено по отношению к персональному базовому уровню, могут быть представлены другие альтернативные параметры, такие как количество времени, проведенное с уровнем СО пользователя ниже 50% среднего значения за предыдущую неделю или ниже предыдущего максимального уровня. Например, может быть представлено такое сообщение, как «90% ваших показаний СО на этой неделе были ниже среднего показателя на прошлой неделе! Только 10% пользователей могут добиться этого за первые 4 недели!»

[0061] В любом из различных описанных вариантов любое количество признаков среди различных вариантов предназначено для объединения в любое количество комбинаций. Например, блок 20 (или персональное устройство, или компьютер) может быть запрограммирован для включения любых признаков TTG или «Сохранять зеленый» с любыми из вариантов групповой персонализации и/или любыми другими описанными признаками.

[0062] Хотя выше описаны иллюстративные примеры, для специалиста в данной области будет очевидно, что в них могут быть внесены различные изменения и модификации. Кроме того, различные устройства или процедуры, описанные выше, также предназначены для применения в комбинации друг с другом, насколько это практически возможно. Прилагаемая формула изобретения предназначена для охвата всех таких изменений и модификаций, которые находятся в рамках истинной сущности и объема настоящего изобретения.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к способу и устройству для стимулирования прекращения курения пользователя. Устройство содержит блок для отбора проб выдыхаемого пользователем воздуха и определения уровня выдыхаемого монооксида углерода в выдыхаемом воздухе в качестве показателя уровня монооксида углерода в организме пользователя. При этом, если уровень выдыхаемого монооксида углерода превышает первое заданное пороговое значение, определяют время обратного отсчета, которое соответствует значению периода полужизни уровня монооксида углерода в организме пользователя. Время обратного отсчета соответствует первому промежутку времени до тех пор, пока уровень монооксида углерода в организме пользователя не рассеется ниже второго заданного порогового значения, которое соответствует ожидаемому уровню выдыхаемого монооксида углерода при первом заданном пороговом значении. Инициируют первый таймер для отслеживания времени обратного отсчета. Предоставляют индикатор времени обратного отсчета пользователю. Первое заданное пороговое значение представляет собой уровень выдыхаемого монооксида углерода для некурящего индивидуума. Обеспечивается обучение и мотивация пользователей к сокращению и в конечном счете прекращению курения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1. Устройство для стимулирования прекращения курения пользователя, содержащее:

блок для отбора проб, выполненный с возможностью получения пробы выдыхаемого воздуха от пользователя и определения уровня выдыхаемого монооксида углерода в выдыхаемом воздухе пробы в качестве показателя уровня монооксида углерода в организме пользователя,

причем при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода превышает первое заданное пороговое значение, блок для отбора проб запрограммирован на:

определение времени обратного отсчета, соответствующего значению периода полужизни уровня монооксида углерода в организме пользователя, при этом время обратного отсчета соответствует первому промежутку времени до тех пор, пока уровень монооксида углерода в организме пользователя не рассеется ниже второго заданного порогового значения, которое соответствует ожидаемому уровню выдыхаемого монооксида углерода при первом заданном пороговом значении; и

инициирование первого таймера для отслеживания времени обратного отсчета, и

блок для отбора проб дополнительно запрограммирован на предоставление индикатора времени обратного отсчета, а

первое заданное пороговое значение представляет собой уровень выдыхаемого монооксида углерода для некурящего индивидуума.

2. Устройство по п. 1, в котором блок для отбора проб дополнительно запрограммирован на инициирование второго таймера для отслеживания совокупного времени при определении того, что первый уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже заданного порогового значения,

причем совокупное время соответствует второму промежутку времени, в течение которого последующие выдохи пробы поддерживают первый уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже заданного порогового значения.

3. Устройство по п. 1, в котором блок для отбора проб содержит процессор для определения уровня выдыхаемого монооксида углерода.

4. Устройство по п. 1, в котором блок для отбора проб содержит экран для отображения пользователю уровня выдыхаемого монооксида углерода.

5. Устройство по п. 2, в котором блок для отбора проб дополнительно запрограммирован для отображения визуального индикатора совокупного времени.

6. Устройство по п. 1, в котором блок для отбора проб дополнительно запрограммирован для отображения визуального индикатора времени обратного отсчета.

7. Устройство по п. 1, в котором первое заданное пороговое значение включает уровень монооксида углерода 6 ч./млн.

8. Способ стимулирования прекращения курения пользователя, включающий: получение пробы выдыхаемого воздуха от пользователя;

определение уровня выдыхаемого монооксида углерода в выдыхаемом воздухе пробы в качестве показателя уровня монооксида углерода в организме пользователя,

причем при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода превышает первое заданное пороговое значение, способ дополнительно включает:

определение времени обратного отсчета, соответствующего значению периода полужизни уровня монооксида углерода в организме пользователя, при этом время обратного отсчета соответствует первому промежутку времени до тех пор, пока уровень монооксида углерода в организме пользователя не рассеется ниже второго заданного порогового значения, которое соответствует ожидаемому уровню выдыхаемого монооксида углерода при первом заданном пороговом значении;

инициирование первого таймера для отслеживания времени обратного отсчета, и предоставление индикатора времени обратного отсчета пользователю, причем первое заданное пороговое значение представляет собой уровень выдыхаемого монооксида углерода для некурящего индивидуума.

9. Способ по п. 8, дополнительно включающий инициирование второго таймера для отслеживания совокупного времени при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже первого заданного порогового значения, причем совокупное время соответствует второму промежутку времени, в течение которого последующие выдохи пробы поддерживают уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже первого заданного порогового значения.

10. Способ по п. 8, в котором прием выдыхаемого воздуха пробы включает прием выдыхаемого воздуха пробы в блок для отбора проб.

11. Способ по п. 8, в котором определение уровня выдыхаемого монооксида углерода дополнительно включает визуальное отображение уровня для пользователя.

12. Способ по п. 9, в котором инициирование второго таймера дополнительно включает отображение совокупного времени для пользователя до тех пор, пока по меньшей мере один из последующих выдохов пробы не приведет к превышению выдыхаемым монооксидом углерода первого заданного порогового значения.

13. Способ по п. 8, дополнительно включающий регулирование таймера обратного отсчета при получении последующего выдыхаемого воздуха пробы, имеющего второй уровень выдыхаемого монооксида углерода, который выше уровня выдыхаемого монооксида углерода.

14. Способ по п. 8, в котором заданное пороговое значение включает уровень 6 ч./млн.

15. Способ по п. 8, включающий:

визуальное отображение уровня выдыхаемого монооксида углерода для пользователя;

инициирование второго таймера для отслеживания совокупного времени при определении того, что уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже первого заданного порогового значения; и

отображение совокупного времени для пользователя, причем совокупное время соответствует второму промежутку времени, в течение которого последующие выдохи пробы поддерживают уровень выдыхаемого монооксида углерода ниже первого заданного порогового значения;

причем предоставление индикатора времени обратного отсчета включает отображение времени обратного отсчета для пользователя.

16. Способ по п. 15, в котором прием выдыхаемого воздуха пробы включает прием выдыхаемого воздуха пробы в блок для отбора проб.

17. Способ по п. 15, в котором инициирование второго таймера дополнительно включает отображение совокупного времени для пользователя до тех пор, пока по меньшей мере один из последующих выдохов пробы не приведет к превышению выдыхаемым монооксидом углерода заданного порогового значения.

18. Способ по п. 15, дополнительно включающий регулирование таймера обратного отсчета при получении последующего выдыхаемого воздуха пробы, имеющего второй уровень выдыхаемого монооксида углерода, который выше уровня выдыхаемого монооксида углерода.