近似热量能量摄入和/或常量营养素组成的系统和方法_4

文档序号:9277466阅读:来源:国知局
用针对人的群组的活动预测温度 的特定算法。在使用中,系统10的用户然后可以将他们的特性录入到设备中(年龄、身高、 体重、性别等)。基于以上提到的测试,近似算法可以基于该用户所落入哪个群组来使用,以 及然后随着活动传感器测量了那个人的活动,可以使用该算法来计算温度的精确预测。这 方面(以及其他标准化因素)然后将从在生热作用期间所测量的温度中被减去,使得原始温 度读数仅反映来自生热效应的发热并且不反映来自活动(或其他标准化因素)的发热。 [0057] 与外界环境温度相关联的体温变化可以使用环境温度传感器来标准化。最后,由 于暴露于太阳而引起的皮肤温度增加可以使用UV剂量计来标准化。在这个实施例中,这些 示例都可以按照与UV剂量将与体温相关并且将产生函数的相同方式来校准,使得无论UV 剂量计报告什么样的读数,都可以将该读数转换为针对原始体温读数的调整。
[0058] 针对影响体温的不同变量进行标准化的方法是创建随时间的温度分布。在一个实 施例中,这可以涉及在一天中在预定的时间期间多次测量体温的设备12,其中已知活动和 食物并不影响测量。该值然后可以被平均以及在某个时间段上被标绘。这个标绘图将表示 温度分布并且它可以用于不以活动或食物为基础来理解内部温度偏移。女性的月经周期是 这种情况的一个示例。研宄已经表明在女性月经周期内体温进行变化,这可以在图10中看 到。在这个实施例中,执行测试以确定在女性的周期内温度偏移在她们之间是否相关。如果 这点被证明是真的,与上文所述方法相似的方法可以用于针对月经周期变化的标准化。例 如,女性可以录入她的周期的典型开始和结束日期以及设备中的内部时钟将结合包含在图 10的图表中的数据(或从最佳拟合曲线产生的等式)一起使用来基于月经周期内的日期获 知使温度偏移多少。如果女性之间的相关性不存在,则可以使用平均方法。通过在时间线 上放置温度分布,系统可以计及并非由于活动或食物而引起的体温中的偏移。温度分布可 以看起来像图10中的图表,以及人穿戴设备越久,该分布可以变得越精确。
[0059] 经验已经揭示了 TEF可以从个人到个人而不同。例如,诸如新陈代谢率之类的因 素可以导致作为食物消耗的结果所经历的对核心体温的改变中的变化。这些变化可以特定 于个人常量营养素。例如,不同的个人可以从脂肪、蛋白质和/或碳水化合物得到不同的热 效应。可能与热量能量摄入和/或常量营养素组成相关的因素的其他示例包括年龄、健身 水平、体重、性别、种族、月经周期和生物节律。
[0060] 校准时段可以有助于理解特定个人如何对不同的热量摄入量、不同常量营养素和 不同常量营养素配给量进行响应。在一个实施例中,校准时段包括让个人吃下已知热量的 量和常量营养素组成的餐食的步骤。这些餐食可以是预先包装和提供的或这这些餐食可以 是基于预先确定的食谱。在一个实施例中,针对热量的量的校准可以按如下步骤进行:i) 获得针对温度、活动和任意其他感兴趣的传感器的基线传感器读数,ii)通知设备餐食1将 要被食用(餐食1具有已知卡路里量和已知常量营养素比率)以及iii)追踪传感器直到餐 食后六小时。尽管传感器可以被追踪六小时,但小时的数量可以变化且不需要是固定的。考 虑到针对活动和环境温度的标准化,温度读数可以相对于基线测量结果来标准化。
[0061] 由餐食消耗引起的体温中的变化被预计为首先增加到最高温度,以及然后逐渐 减少到与餐食前温度相似的温度。在图5中示意性示出了这些温度变化。存在这些曲线 的三个热特性,其在这个实施例中被用于了解TEF。这些特性是:i)对于餐食的总热响应 (TTRmeal),ii)生热最大值(TGM meal),以及iii)生热最大值时间(TTMmealK总热响应是在餐 食消耗后在定义的时间段内所有标准化的温度增加的总和。生热最大值是在餐食消耗后所 测量的最大的标准化的温度。生热最大值时间是相对于餐食消耗的测量的时间。 [0062] 设备校准可以通过让个人食用固定量的单一常量营养素以及测量三个热特性来 完成。例如,要了解特定个人对蛋白质的热响应,该个人将在定义的时间食用固定量的蛋白 质,以及TTR、TGM和TTM将被测量。在不同时间,他们将食用不同量的蛋白质以及对应的 TTR、TGM和TTM将被测量。在这个实施例中,这个测量过程将被重复三顿或更多顿仅含蛋白 质的餐食,其中每顿餐食中的蛋白质量是不同的。根据这个校准时段,可以确定个人的TTR (蛋白质)、TGM (蛋白质)和TTM (蛋白质)(参见图5,等式1、等式2和等式3)。在这个实 施例中,等式采取了对数据的线性拟合,其中在等式1中mCOsec / kcals)是斜率,并且 bCOsec)是y轴截距,在等式2中m(°C / kcals)是斜率,并且b(°C )是y轴截距,以及 在等式3中m (sec/ kcals)是斜率,并且b (sec)是y轴截距。在这个实施例中,该过程然后 利用其他常量营养素(例如碳水化合物和蛋白质)进行重复。在这个校准时段被完成之后, 将有针对每种常量营养素的个人特定的TTR、TGM和TTM--例如TTR(蛋白质)、TGM(蛋白 质)、TTM(蛋白质)、TTR(碳水化合物)、TGM(碳水化合物)、TTM(碳水化合物)、TTR(脂 肪)、TGM(脂肪)和TTM(脂肪)。
[0063] 在混合常量营养素餐食中,每种常量营养素对于总体的TTRmeal、TGM meajP ΤΤΜ_ι 的相对贡献可以被了解。每种常量营养素对TGMnreal的相对贡献由T描述。每种常量营养 素对TTR nieal的相对贡献由^描述。每种常量营养素对TTM ^eal的相对贡献由J描述。每个 这些项的下标表示了常量营养素(脂肪、蛋白质或碳水化合物)。在这个实施例中,这些λ、 γ、和δ是具有〇和1之间的值的标量加权因子。这些值可以对于每个个人而言必须被确 定,或者可以是针对定义的人群的一般值。
[0064] 为了确定每种常量营养素对总体的TTR^wTGM^jP TTMnieal的总体贡献,可以执行 校准试验的矩阵。测试常量营养素的三种不同的组合将提供足够的等式以求解加权因子。 找到校准因子过程的示例如下文所示。
[0065] 现在参考图13,描述了一种针对生热最大值(TGM)特性的个人常量营养素校准过 程的方法。在这个实施例中,个人将消耗已知常量营养素组成的多顿餐食。例如,个人可能 食用50、125、250、500、1000顿的特定常量营养素,以及将针对每顿测量了611。线性回归可以 被应用于数据集以及等式2可以应用于所有三种常量营养素。
[0066] 由此开始,将选择三种不同的餐食以求解来自图6的加权因子:K1,&和F3。在这 个实施例中,所选择的餐食将包含不同常量营养素百分比,例如,一种餐食可以是45%的蛋 白质、45%的碳水化合物和10%的脂肪。下一种餐食可以是45%的蛋白质、10%的碳水化合 物和45%的脂肪。最后的餐食可以是10%的蛋白质、45%的碳水化合物和45%的脂肪。一旦 个人食用了这些餐食中的每种,针对每种餐食的TGM将被测量出。将来自图5的等式与等 式4-6 -起使用,可以提供表示针对TGM的不同餐食组合的三个等式。针对下述示例,将假 定500卡路里的餐食,其正是常量营养素百分比将基于的。
[0067] 将这方面转换成矩阵符号表示,Ax=b,给出了如下矩阵。
[0068] 对向量X的求解给出了针对TGM等式的比例常数。
[0069] 这方面然后将针对每个特性(即TTR和TTM)以同样的方式完成,以确定来自图6-8 的每组比例常数。
[0070] 在常量营养素热特性被表征并且它们各自的加权因子被获知之后,未知热量和常 量营养素组成的餐食的所测量的TTRmMl、TGM_jP 以在下述等式7、等式8和等式 9中被使用以确定每种常量营养素的热量含量。
[0071] 将等式7、等式8和等式9与图6、图7和图8中所示的等式相组合导致了等式10、 等式11和等式12。经组合,这三个等式具有三个未知数,蛋白质(kcals)、脂肪(kcals)和 碳水化合物(kcals)。斜率m、y轴截距值b和加权因子是从上文描述的校准时段所获知的。 使用已知技术,现在我们可以从这三个等式中求解这三个未知数。
[0072] 如可见的,本发明提供了用于近似热量能量摄入和/或常量营养素组成的系统和 方法的一些示例。如所描述的,确定常量营养素组成可以是确定热量摄入的组成部分。以 上描述提供了用于标准化原始温度读数以补偿除了 TEF以外的可能影响原始温度读数的 因素的系统和方法的示例。相似地,以上描述提供了包括校准以补偿个人用户之间的变化 的系统和方法的示例。所阐释的示例是示范性的并且不应当被解释为将本发明范围限制到 特定标准化和校准系统和方法。
[0073] 以上描述是本发明当前实施例的描述。可以在不脱离如所附权利要求中所限定的 本发明的精神和更广泛方面的情况下做出各种变更和变化,所述权利要求将依照包括等同 学说的专利法原则来解释。本公开出于说明性的目的而呈现以及不应该被解释为本发明所 有实施例的详尽描述或将权利要求的范围限于结合这些实施例所说明或描述的具体要素。 例如,以及在没有限制的情况下,所描述的发明的(多个)任意个别要素可以被提供了基本 相似功能或以其他方式提供足够的操作的替代要素所替换。这包括例如当前已知的替代要 素(诸如对本领域技术人员而言可能当前已知的那些替代要素),以及在未来可以被开发出 的替代要素(诸如本领域技术人员可能在开发时识别为替代方式的那些替代要素)。进一步 地,所公开的实施例包括一起描述的并且可以合作地提供益处集合的多个特征。本发明并 不限于包括所有这些特征或提供了所有所陈述的益处的仅有的那些实施例,除了在所发布 的权利要求中另外明确陈述的程度外。对以单数形式的权利要求要素的任何引用(例如使 用冠词"一(a)"、"一(an)"、"该"或"所述")将不被解释
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