[实用新型]呼吸健康感测系统

说明书

交叉引用

本申请要求以下申请的权益：美国临时专利申请号62/289,445，提交于2016年2月1日；美国临时专利申请号62/289,457，提交于 2016年2月1日；美国临时专利申请号62/289,480，提交于2016年2 月1日；以及美国临时专利申请号62/289,546，提交于2016年2月1 日；上述申请出于所有目的，通过引用而全文并入于此。

技术领域

本申请涉及空气过滤装置，特别是涉及一种呼吸健康感测系统，该呼吸健康感测系统包括被配置用于由用户佩戴的设备。

背景技术

根据美国环境保护局(EPA)信息，空气污染物可导致多种负面健康影响，诸如鼻咽不适、头痛、气道变应性和皮肤反应、头晕、呼吸困难、咳嗽、疼痛以及肺功能下降等。根据世界卫生组织(WHO) 信息，构成主要健康问题的空气污染物包括细菌和病毒(例如，H1N1 流感毒株)、香烟烟雾、氡、颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化氮和二氧化硫。室外和室内空气污染经常导致呼吸疾病和其他疾病，而这些疾病可能致命。根据世界卫生组织信息，在2012年，全球死亡总人数中有八分之一是由空气污染暴露所造成。这一发现比以前的估计高一倍以上，并且证实空气污染现已成为世界最大的单一环境健康风险。空气污染造成死亡的主要原因有缺血性心脏病(40％)、中风(40％)、慢性阻塞性肺病(COPD)(11％)、肺癌(6％)以及小儿急性下呼吸道感染(3％)。我们吸入和呼出的空气还含有可能无害但却可使人不悦的化学物质，诸如宠物体味或食物气味等。健康和机能相关参数包括呼吸频率、呼吸量、气体温度和湿度，以及呼出空气中诸如氧气和二氧化碳等气体和化学物质水平。

空气过滤装置可以用于减轻大气颗粒物、病原体、变应原和其他污染物的不良健康影响。这些装置中有一些例如可以作为佩戴在人的嘴和/或鼻子上的面罩来提供。这些装置大多数都是被动式过滤器，被设计用于滤除一组宽泛的污染物。这些装置一般并非针对每位用户的需求而定制。鉴于其被动性质，这些装置也未被配置用于感测和适应环境条件和/或用户健康状况的变化。在美观和易用性方面，这些装置绝大多数由于其往往佩戴在面部的很大部分之上，而通常不具吸引力并且妨碍用户的沟通能力。

鉴于上述情况，需要能够准确感测周围环境和监测用户健康及健康状况，并且为各个用户提供改善的过滤性能的系统和方法。还需要这样的空气过滤/呼吸装置：其有效、舒适、易于由患有各种损伤的人士使用、紧凑、美观怡人、可向用户通知空气污染危险和/或向用户建议某些纠正行动以改善其健康(health)和/或舒畅(well-being)，并且不妨碍用户与其他人沟通的能力。

实用新型内容

本文所述的系统和方法涉及对由用户吸入和/或呼出的空气的过滤和/或感测。我们吸入的空气可能含有多种令人不悦或有害的物质。本文所述的系统和方法可以允许在吸气期间对这些物质的部分或完全过滤，从而减轻这些物质对用户健康造成的有害影响。所述系统和方法可以允许用户基于该用户的健康关注(诸如过敏或居住在高度污染的地区)或个人偏好(诸如运动表现)来获取定制化过滤性能(诸如对于一种或多种有害物质的高过滤水平、低过滤水品，或者甚至完全无过滤)。所述系统和方法可以包括可更换式过滤器模块，所述可更换式过滤器模块允许过滤器的简便更换——例如当过滤器由于密集使用而遭受性能降低时，或者当用户的过滤需求或期望改变时。

同时，我们呼出的空气可以给出对个人的当前和未来表现和健康的重要洞察。本文所述的系统和方法可以允许对由用户呼出的空气进行感测和分析，以便提供与用户的健康相关的信息。感测数据可以用于健康维护、预防和/或预测等目的。感测数据可以包括关于用户所暴露于的有害物质的量的信息。在一些情况下，本文所述的系统和方法可以既感测由用户呼出的空气，又过滤由用户吸入的空气。在其他情况下，所述系统和方法可以仅感测由用户呼出的空气。在这样的情况下，感测数据可以包括关于用户的健康状态的信息。例如，感测数据可以包括关于用户的生命体征(诸如用户的呼吸频率)的信息。在一些情况下，感测数据可以用来针对睡眠呼吸暂停或其他睡眠障碍的病征来监测用户。在一些情况下，感测数据可以用于预测哮喘发作的开始。感测数据还可以用于跟踪过滤器的实时性能，如果用户的装置包含这样的过滤器的话。