JP-3255790-U - 非侵襲的服薬遵守モニタリングのための柔軟なＡＩ搭載ウェアラブルパッチ

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Abstract

【課題】非侵襲的服薬遵守モニタリングのための柔軟なAI搭載ウェアラブルパッチシステムを提供する。【解決手段】本システム100は、生理センサ101を統合し、心拍変動、皮膚温度、電気皮膚活動、および嚥下関連筋信号を検出する。薬剤検知センサ102は薬剤容器との相互作用を識別し、服薬イベントセンサ103は服薬を示すジェスチャ又は生理信号を検出する。組み込みAIプロセッサ104はマルチモーダルセンサデータを受信し、デジタルフィルタリング、正規化、アーティファクト除去、および機械学習に基づく分類を行い、服薬確認イベント、服薬忘れ、又は不規則な服薬パターンを判定する。電源管理ユニット105は連続動作を確保するための電力供給を制御する。無線通信モジュール106は処理された服薬データを外部装置へ送信する。侵襲的な摂取センサや患者による報告に依存することなく、信頼性が高く客観的でリアルタイムな服薬確認を可能にする。【選択図】図１

Inventors

メンワアルシャメリ
アラサーレハアルルハイダン
アブドゥルラフマンアルザハラニ
サナアラズワリ

Assignees

メンワアルシャメリ
アラサーレハアルルハイダン
アブドゥルラフマンアルザハラニ
サナアラズワリ

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20260309

Claims (7)

非侵襲的服薬遵守モニタリングのための柔軟なAI搭載ウェアラブルパッチ用システム（100）であって、以下を備える： a. 心拍変動、皮膚温度、電気皮膚活動、および嚥下関連筋信号を含む生理パラメータを検出するよう構成された生理センサ（101）； b. 薬剤容器の取り扱い又は存在を検出するよう構成された薬剤検知センサ（102）； c. 薬剤摂取イベントを示す信号を検出するよう構成された服薬イベントセンサ（103）； d. 生理センサ（101）、薬剤検知センサ（102）、および服薬イベントセンサ（103）に動作可能に接続された組み込みAIプロセッサ（104）であって、デジタルフィルタリング、正規化、アーティファクト除去、およびマルチモーダルデータ融合を実行し、検出信号を服薬確認イベント、服薬忘れ、又は不規則な服薬パターンに分類するよう構成された組み込みAIプロセッサ（104）； e. 組み込みAIプロセッサ（104）に電気的に接続され、電力供給を制御するよう構成された電源管理ユニット（105）； f. 組み込みAIプロセッサ（104）に動作可能に接続され、処理された服薬データを外部装置へ送信するよう構成された無線通信モジュール（106）。
請求項１に記載のシステム（100）であって、生理センサ（101）は、心拍変動、皮膚温度、電気皮膚活動、および嚥下関連筋活動を検出するセンサを含むシステム。
請求項１に記載のシステム（100）であって、薬剤検知センサ（102）は、無線周波数、容量検知、又は光学検知を用いて薬剤容器を識別するシステム。
請求項１に記載のシステム（100）であって、服薬イベントセンサ（103）は、手から口へのジェスチャ又は嚥下信号に対応する時間的パターンを検出するシステム。
請求項１に記載のシステム（100）であって、組み込みAIプロセッサ（104）は、摂取関連の時間的パターンを認識するよう訓練された機械学習アルゴリズムを実行する低消費電力マイクロコントローラを含むシステム。
請求項１に記載のシステム（100）であって、電源管理ユニット（105）は、薄膜充電式バッテリ及び／又はエネルギーハーベスティング回路を含むシステム。
請求項１に記載のシステム（100）であって、無線通信モジュール（106）はBluetooth Low Energyプロトコルを用いて動作するシステム。

Description

本考案は、ウェアラブル型ヘルスケアモニタリングシステムに関し、より詳細には、組み込み型人工知能および統合センサ技術を用いて、非侵襲的かつマルチモーダルに服薬遵守を監視し自律的に検証するよう構成された柔軟なAI搭載ウェアラブルパッチに関する。背景の説明には、本考案を理解するうえで有用となり得る情報が含まれている。本記載において提供されるいかなる情報も、先行技術であること、又は本考案に関連するものであることを認めるものではない。また、具体的又は暗黙的に引用されるいかなる刊行物も先行技術であると認めるものではない。服薬不遵守は、慢性疾患および急性疾患の管理において依然として重大な課題である。患者はしばしば服薬を忘れたり、服用を遅らせたり、あるいは服薬状況を不正確に報告する。このような不一致は治療効果を低下させ、入院率を増加させ、医療費を増大させる。したがって、さまざまな医療環境において治療遵守を確保し、全体的な患者転帰を改善するためには、信頼性が高く客観的な監視ソリューションが不可欠である。既存の服薬遵守モニタリング技術の多くは、患者の操作に依存している。例えば、スマートピルボトル、リマインダーアプリケーション、又は手動記録システムなどである。これらの手法はユーザの自己申告や継続的な操作に大きく依存するため、不正確さが生じやすい。さらに、これらのシステムは実際に薬剤が摂取されたかどうかを独立して検証することができないため、薬剤が実際に服用されたかどうかを確定的に確認することはできない。摂取可能なセンサなどの侵襲的アプローチは、摂取イベントをより高い信頼性で確認することを試みる。しかし、このようなシステムはコストの増加、規制上の複雑さ、および患者の不快感を伴う。また、摂取可能な構成要素を必要とするため、広範な普及が制限され、多様な医療環境における日常的または長期的なモニタリングには適さない場合がある。さらに、多くの既存のウェアラブルソリューションは、データ解釈のためにクラウドベースの解析に大きく依存している。遠隔処理への継続的な依存は、遅延、接続障害の可能性、およびプライバシーリスクを引き起こす。解析の遅延は適時の介入を妨げる可能性があり、また機微な健康データの送信はセキュリティ上の懸念を生じさせる。これらの問題は、オンデバイス処理による安全な解析ソリューションの必要性を示している。本考案は、非侵襲的な服薬遵守モニタリングのための柔軟なAI搭載ウェアラブルパッチシステム（100）を提供する。本システムは、生理センサ（101）、薬剤検知センサ（102）、および服薬イベントセンサ（103）を統合し、薬剤摂取に関連するマルチモーダル信号を取得する。組み込みAIプロセッサ（104）は、融合されたセンサデータを解析して、服薬遵守イベントをリアルタイムで自律的に分類する。本システムはさらに、継続的な動作を確保する電源管理ユニット（105）と、外部デバイスへデータを安全に送信する無線通信モジュール（106）を含む。マルチモーダルセンシングとオンデバイス人工知能を組み合わせることにより、本考案は侵襲的な摂取センサや患者による報告に依存することなく、信頼性が高く客観的でリアルタイムな服薬確認を可能にする。生理センサ（101）、薬剤検知センサ（102）、および服薬イベントセンサ（103）をパッチ構造内に統合した柔軟なAI搭載ウェアラブルパッチシステム（100）を示す。組み込みAIプロセッサ（104）は、マルチモーダルデータ解析のために各センサに動作可能に接続されている。電源管理ユニット（105）は安定した電力を供給し、無線通信モジュール（106）は処理された服薬データを外部デバイスへ送信する。以下に、添付図面に示される実施形態について詳細に説明する。本考案は、非侵襲的な服薬遵守モニタリングのために設計された柔軟なAI搭載ウェアラブルパッチシステム（100）に関する。本システム（100）は連続装着が可能であり、服薬イベントを自律的に検証するよう構成されている。マルチモーダルセンシングと組み込み人工知能を統合することにより、患者の自己申告や侵襲的な摂取センサに依存することなく、客観的かつリアルタイムに服薬遵守を評価することが可能となる。システム（100）は、生理センサ（101）を備える。この生理センサ（101）は、心拍変動、皮膚温度、電気皮膚活動、および嚥下に関連する筋信号などの生体パラメータを検出するよう構成されている。これらの生理信号は基礎的な健康データを提供するとともに、薬剤摂取に関連する微細な生体反応を捉える。これらの信号を継続的に取得することで、通常の生理変動と摂取関連変化とを区別することが可能となる。薬剤検知センサ（102）は、システム（100）内に統合されており、薬剤容器との相互作用を検出する。この薬剤検知センサ（102）は、無線周波数、容量検知、又は光学センシング技術を用いて、近接又は取り扱いイベントを検出することができる。このセンシング層は、文脈的な検証を提供し、生理信号および行動信号と相関させることで摂取確認の信頼性を向上させる。服薬イベントセンサ（103）は、薬剤摂取を示すジェスチャ又は生体力学的信号を検出するよう構成されている。この服薬イベントセンサ（103）は、手から口への動作や嚥下関連信号などの動作パターンを取得する。服薬行動に関連する時間的パターンを監視することにより、システムは検出精度を高め、無関係な動作による誤検出を低減する。生理センサ（101）、薬剤検知センサ（102）、および服薬イベントセンサ（103）によって生成された信号は、組み込みAIプロセッサ（104）によって受信される。組み込みAIプロセッサ（104）は、デジタルフィルタリング、正規化、およびアーティファクト除去を実行してノイズおよび無関係データを排除する。この前処理により、有意なセンサ情報のみが服薬判定に利用される。さらに、組み込みAIプロセッサ（104）は、薬剤摂取に関連する時間的およびマルチモーダルパターンを認識するよう学習された機械学習アルゴリズムを実行する。センサ入力間でデータ融合を行うことにより、プロセッサはイベントを「服薬確認」、「服薬の可能性あり」、「服薬忘れ」、又は「不規則な服薬パターン」として分類する。オンデバイス処理により遅延が低減され、外部クラウドシステムへの依存を最小限にすることでデータプライバシーも向上する。電源管理ユニット（105）は、システム（100）内に統合されており、すべての機能構成要素への電力供給を制御する。電源管理ユニット（105）は、薄膜充電式バッテリおよびエネルギー最適化回路を含むことができる。電力分配を制御することにより、センシング、処理、および通信動作全体において効率的なエネルギー消費を維持しながら、長時間装着時の安定動作を確保する。無線通信モジュール（106）は、組み込みAIプロセッサ（104）に動作可能に接続され、処理された服薬データを外部装置へ送信する。無線通信モジュール（106）は、Bluetooth Low Energy プロトコルを用いて、安全かつ省電力でデータ交換を行うことができる。この通信機能により、遠隔モニタリング、臨床評価、およびデジタルヘルス管理プラットフォームとの統合が可能となる。