專利名稱：用于非侵入性的分光光度患者監(jiān)測的光耦合器的制作方法
技術領域：
本專利說明書涉及非侵入性的分光光度患者監(jiān)測，其中引導諸如近紅外光輻射之類的光輻射在患者的皮膚表面上、遷移通過皮膚表面下的組織樣本的至少一部分，然后當光輻射從皮膚表面再次向外地發(fā)出時測量光輻射。更具體地，本專利說明書涉及用于將光輻射引導在皮膚表面上并收集所得到的向外發(fā)出的光輻射用于測量的光耦合器。
背景技術：
用于獲得各種非侵入性的生理測量的基于可見光和/或近紅外(NIR)光輻射的分光光度系統(tǒng)，諸如氧合化血紅蛋白(ffiO)和缺氧血紅蛋白(Hb)濃度的經(jīng)顱測量，已經(jīng)處于提出和研發(fā)的各階段很多年了。示例包括如W01992/20273A2和W01996/16592A1中所討論的連續(xù)波(CWS)分光光度系統(tǒng)、如US 497233UUS 5187672和W01994/21173A1中所討論的相位調(diào)制(PMS)分光光度系統(tǒng)、如US 5119815,US 5386827和W01994/22361A1中所討論的時間分辨(TRS)的分光光度系統(tǒng)、以及如W01993/25145A1中所討論的相位陣列的分光光度系統(tǒng)，這些公開的每一個都通過引用并入此處。所應理解的是，盡管根據(jù)下文中描述的優(yōu)選實施例中的一個或多個的光耦合器特別適合用在非侵入性的腦氧合監(jiān)測環(huán)境中，本教導的范圍并不被如此限制，所描述的光耦合器的一個或多個被容易地修改用于人體的其他部分上，諸如頸部、腹部、手臂和腿部。圖IA示出一個現(xiàn)有技術的光耦合配置，其中通過源光纖光纜I將源輻射從外部光源引導到組織樣本4中，且其中通過返回光纖光纜2引導所檢測到的輻射到一個或多個外部測量設備，其中源和返回光纖光纜可被接合到剛性夾持座3中用于直接垂直鄰接皮膚表面。盡管可能適合于實驗室實驗，圖IA的配置對于真實世界的臨床設置(其中可能在各位置躺、坐或站的患者需要很長時間段的監(jiān)測)而言是不切實際的。在這樣的情況下，不利的影響難以以對于測量一致性和防止環(huán)境光入侵而言所需要的合理舒適的方式相對皮膚表面保持夾持座3在固定位置達一段時間。圖IB示出如US 5584296中所討論的光耦合的另一個現(xiàn)有技術方法，其中光源和光檢測器被集合在可變形的耦合片中。外部連線需求變得更簡單，因為僅需要將電源和電信息信號載入和載出設備，且由于其相對的平坦性和一致性，該設備可以更穩(wěn)定和舒適的方式固定在患者身上。一個獨特的優(yōu)勢在于線纜可平坦地放置在身體上，這樣線纜和片可被輕易地固定到位。然而，在片上光檢測所需的半導體光電二極管相比諸如光電倍增管(PMT)之類的離片的檢測方案相比基本上敏感度較低，相比如果使用PMT導致較低的信號噪聲比性能。類似地，由于尺寸和熱量限制，相比使用較大和更高功率的離線源，片上光源具有較低的準確性和功率。由于射頻(RF)輻射的存在，電磁屏蔽問題也變得棘手。另外，由各電連接和RF屏蔽硬件所帶來的復雜性降低了設備的機械靈活性和穩(wěn)健性，這樣設備需要更溫和地對待來降低故障的風險。最后，設備的復雜性還增加了制造成本，這樣可丟棄性這一項是不理想的，因此帶來了在患者之間的昂貴的去污染步驟的需要，和/或對于笨拙的、減低性能的預防感染的護套措施的需要。
圖IC示出如US 7313427中所討論的光耦合的另一個現(xiàn)有技術方法，其中光檢測器被結合在可形變的耦合片中，不過其中光源信號是從外部提供的。光信號被橫向地在光纖光纜上從耦合片的邊緣引導至理想的光交匯的位置，然后通過使用棱鏡被垂直地引導到這個位置處的皮膚里。盡管相比之前圖IB的配置改進了源準確性和功率事項，但仍存在很多其他缺點，諸如與光電二極管檢測器相關聯(lián)的較低的信號噪聲比、電磁屏蔽問題、設備成本、設備復雜性和降低的機械靈活性和穩(wěn)健性。
圖ID示出如US 4510938中所討論的光耦合的另一個現(xiàn)有技術方法，其中光源和光檢測器都是從外部提供的。使用第一光纖束來將源輻射橫向地跨過耦合結構轉送到光交匯的理想位置，在該位置處該第一光纖束被直角彎折來將源輻射向下引導到皮膚表面上。類似地配置第二光纖束用于接收向外發(fā)出的輻射并將這個輻射轉移到外部光檢測器中。不利地，需要在皮膚表面向外方向上的相當大數(shù)量的設備高度(即，相當大數(shù)量的整個設備厚度)以容納光纖束的彎折。較大的尺寸帶來定位穩(wěn)定性的問題，且光纖束的存在導致降低的設備靈活性/一致性以及物理穩(wěn)定性問題。圖IE示出如US 6556851中所討論的光耦合的另一個現(xiàn)有技術方法，其中光源和光檢測器都是從外部提供的，且其中使用棱鏡來避免光纖束的直角彎折的需要。盡管整體設備相比之前圖ID中的更為平坦，但光纖光纜可限制靈活性和一致性，以及帶來有關對抗粗暴操作的設備穩(wěn)健性的問題。以示例的方式，相當大程度的設備彎折可損壞光纖束和/或干擾它們與棱鏡在一個或多個故障點的物理關系，導致性能下降和/或設備故障。理想的是提供在非侵入性分光光度患者監(jiān)測中使用的光耦合設備，其提供物理穩(wěn)健性、相對低的制造成本、最小的輪廓厚度、可丟棄性和耐久性的有利組合，同時還提供具有良好信號噪聲比性能的有效光耦合。上述現(xiàn)有技術的光耦合配置中的每一個被認為帶來了一個或多個劣勢和/或含有一個或多個缺點，這些劣勢和/或缺點被根據(jù)下文所描述的優(yōu)選實施例的一個或多個的一個或多個設備或技術所避免。一旦閱讀了本公開，對本領域內(nèi)技術人員而言其他事項將變得明顯。概述根據(jù)一個優(yōu)選實施例，提供了用在分光光度患者監(jiān)測中的柔性的、低成本的、物理穩(wěn)健的光耦合片。該光耦合片包括柔性基板層，其具有與皮膚接觸的表面和穿過其中而形成的第一孔，該柔性基板層包括具有第一折射率的第一彈性材料，當該柔性基板層被靠放在皮膚表面時該第一孔建立與皮膚表面的光學界面。光稱合片進一步包括橫向地設置在柔性基板層的與接觸皮膚的表面相對的表面上的彈性體波導元件。該彈性體波導元件包括具有大于所述第一折射率的第二折射率的第二彈性材料，且波導元件被配置為引導光輻射位于Q)在橫向地遠離第一孔的第一位置處橫向傳播狀態(tài)，和(ii)在第一孔的基本垂直傳播狀態(tài)，之間。彈性體波導元件包括在靠近第一孔處一體地成形于內(nèi)的基本平面的反射表面。反射表面被傾斜了導致處于橫向傳播狀態(tài)和垂直傳播狀態(tài)之間的光福射的反射重定向的角度。光耦合片還包括具有小于第二折射率的第三折射率的柔性包覆材料。柔性包覆材料選擇性地覆蓋彈性體波導元件，這樣形成了直接地相鄰于一體形成的彈性體波導元件的反射表面的腔體，其中用具有小于第三折射率的第四折射率的空氣或低折射率材料充滿腔體，藉此輔助光輻射的反射重定向。根據(jù)優(yōu)選實施例還提供的是用在分光光度患者監(jiān)測中的具有用于接觸患者皮膚表面和包括第一和第二端面(facet)的側邊緣的光稱合片。光稱合片可以用于引導在第一端面接收的源輻射到形成在底部表面中的朝向下的第一孔，來向下引導至患者中。耦合片還可用于在形成于底部表面中的第二孔接收來自患者的向上發(fā)出的輻射，且引導所接收到的輻射從第二孔到第二端面。光耦合片包括柔性基板層、設置在該基板層并分別從第一和第二端面分別延伸至第一和第二孔的第一和第二波導元件。光耦合片進一步包括設置在基板層上并在第一和第二彈性體波導元件側延伸的柔性第一包覆層、設置在第一包覆層頂上的柔性第二包覆層、以及第一和第二彈性體波導元件。基板層、第一包覆層、以及第二包覆層每一個具有小于第一和第二彈性體波導元件的任一個的折射率的折射率。第一和第二彈性體波導元件每一個包括在靠近其各自孔附近處一體成形于內(nèi)的基本平面的表面，該表面相對波導元件被傾斜約35到55度的角度，藉此在第一彈性體波導元件中橫向傳播的源輻射被反射地重定向向下朝著第一孔，且藉此在第二孔被接收到的向上發(fā)出的輻射被反射地重定向為在第二彈性體波導元件中向著第二端面橫向地傳播。還根據(jù)又一個優(yōu)選實施例提供的是用于制造用在分光光度患者監(jiān)測中的柔性、厚板狀的光耦合片的方法，該光耦合片具有用于接觸患者皮膚表面的底部表面和側邊緣。該方法包括提供包括彈性材料的柔性基板層，該基板層延伸至側邊緣并具有對應于光耦合片底部表面的下表面、和相對于該下表面的上表面，且基板層具有延伸穿過其下表面和上表面的開口。該方法還包括在基板層的上表面上形成彈性體波導元件，其橫向穿過側邊緣和開口之間，該彈性體波導元件包括以橫向方向面向側邊緣的第一端面、向下朝著第一開口的第二端面、以及通過其外形的作用直接地在第二端面上方的位置處一體地形成到第一波導元件中的基本平面的表面，基本平面的表面相對于第二端面被傾斜約35到55度之間。該方法進一步包括形成覆蓋基板層和彈性體波導元件的至少一個柔性包覆層。根據(jù)又一優(yōu)選實施例還提供的是用在分光光度患者監(jiān)測中的柔性、厚板狀的光耦合片。光稱合片具有用于與患者的皮膚表面接觸的底部表面和形成在底部表面中的朝向下的第一孔。光耦合片可用于在(i)橫向地遠離第一孔的第一位置處的橫向傳播狀態(tài)，和
(ii)在第一孔的基本垂直傳播狀態(tài)之間引導光輻射.光耦合片包括柔性基板層，其具有接觸皮膚的表面和穿過其中而形成的建立第一孔的第一開口。當柔性基板層被放置向皮膚表面時，第一孔建立與皮膚表面的光學界面。光耦合片進一步包括設置在第一開口上并被配置為在第一開口處基本垂直傳播狀態(tài)和在第一開口處橫向傳播狀態(tài)之間偏轉光福射的光偏轉元件。光耦合片進一步包括設置在與接觸皮膚的表面相對的柔性基板層的表面上、并跨光耦合片橫向地從光偏轉元件延伸到橫向遠離第一孔的第一位置的彈性體波導元件。附圖簡述圖IA到IE每一個示出根據(jù)現(xiàn)有技術的光耦合器件；圖2示出根據(jù)優(yōu)選實施例的包括光耦合組件的非侵入性分光光度患者監(jiān)測系統(tǒng)；圖3A-3B示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的透視圖；圖4A示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的底部視圖；圖4B到4D示出圖4A的光耦合片的側面剖視圖；圖5A到5B示出圖4A的光耦合片的展開透視圖；圖6A示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合組件的側面剖視圖； 圖7A-7B示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的透視圖8示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的底部視圖；圖9示出圖8的光耦合片的展開透視圖；

圖10示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的透視圖；圖11示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的側面剖視圖；圖12示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的側面剖視圖；圖13示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的側面剖視圖；圖14示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的側面剖視圖；以及圖15示出根據(jù)優(yōu)選實施例的光耦合片的側面剖視圖。詳細描述圖2示出根據(jù)優(yōu)選實施例的包括控制器單元211和光耦合裝置202的分光光度患者監(jiān)測系統(tǒng)。光耦合裝置202是整體被動的，未含有光學信號產(chǎn)生設備或電光檢測設備，而是被配置為將源光輻射從控制單元211轉送到患者P的皮膚表面，并接收且轉送從患者皮膚向外發(fā)出回控制單元211用于測量的光輻射。光耦合裝置202包括光纖光纜組件206，包括源光纖光纜206S和返回光纖光纜206R,每一個優(yōu)選地含有一束光纖。源和返回光纖光纜206S和206R在一端被耦合至控制單元211，且另一端經(jīng)由邊緣適配器208耦合至光耦合片204。控制單元211包括一個或多個光源，諸如激光源、以及一個或多個光檢測器，諸如光倍增管(PMT)，以及可與各種分光光度技術中的任一項所一起使用的相關聯(lián)的控制、處理和顯示電路。光耦合裝置202合適的一個波長范圍是500nm到IOOOnm范圍。光耦合裝置202特別適用于與690nm到830nm范圍的光輻射一起使用，但是優(yōu)選實施例的范圍并沒有這樣限制。光耦合片204包括柔性、薄、低外部輪廓、一般厚片狀的本體，其被設計為易于與患者的皮膚表面相接觸，并在舒適的同時可保持在皮膚表面上達相對長的時間段。用于維持光耦合片204與皮膚表面相接觸的各種方法或方法的組合落在優(yōu)選實施例的范圍內(nèi)，方法包括但不限于使用粘合劑直接將光耦合片204的底部表面粘合在皮膚上；使用尺寸更大的粘合片在光耦合片204的周圍將其粘合至皮膚；以及使用各種彈性包裹或者
帶配置。在特別適用于腦部分光光度監(jiān)測一個優(yōu)選實施例中，可將光耦合片204固定在由患者在監(jiān)測過程中所穿戴的束發(fā)帶組件、可穿戴帽組件或頭盔組件內(nèi)。如此處相對于光耦合片204所使用的，術語橫向是指當放置光耦合片204時，基本平行于或沿患者皮膚的方向，而術語垂直方向是指當放置光耦合片204時，基本垂直與皮膚表面的方向(即，相對于皮膚表面向內(nèi)/向外的方向)。因此，可理解的是，此處相對于光耦合片204所使用的術語“橫向”和“垂直”并不是指相對于重力或周圍醫(yī)療環(huán)境中的其他用于參考的固定框架的任何特定方向。應進一步理解的是，此處相對于光耦合片204所使用的術語“橫向”并不是指限制到單個幾何平面，這對于光耦合片204被應用為用于監(jiān)測頸部、手臂、腿部、腳或手指的情況、或者當光耦合片204僅部分地被支承或位于非平面表面上時，是特別相關的。源彈性體波導元件210被一體地形成到光耦合片204中，其被設置為，且尺寸選擇為，可橫向地從光耦合片204的邊緣將源光輻射轉送到向下地面向皮膚表面的發(fā)射孔212。檢測彈性體波導元件216也被一體地形成到光耦合片204中，其被設置為，且尺寸選擇為，接收在檢測孔214向上地發(fā)出的輻射，并將該輻射橫向地轉送到光耦合片204的邊緣。盡管源彈性體波導元件210和檢測彈性體波導元件216優(yōu)選地彼此接近地沿光耦合片204的公共側終結，藉此簡化了光纖接線需求，但是本發(fā)明的范圍并不被如此限制，且包括其中源彈性體波導元件210和檢測彈性體波導元件216沿光耦合片204的不同側終結的配置。圖3A和3B示出光耦合片204被持握在手中的透視圖，省略了邊緣適配器208和光線光纜組件206。在一個示例優(yōu)選實施例中，光耦合片204具有約3英寸(7. 62cm)乘以
I.5英寸(3. 81cm)、且厚度為約0. 15英寸(3.8mm)的尺寸。在一個優(yōu)選實施例中，為了提供一致性、耐久性和低制造成本的有利組合，光耦合片204在構造上是整體彈性的，沒有包含在其中的光纖束且沒有剛性組件。在下文將要描述的可選的優(yōu)選實施例(見圖11到15)中，可將剛性的反射光組件，諸如棱鏡或平面鏡元件放置在每一個彈性體波導元件附近，不過這個元件是足夠小的，從而光耦合片的整體柔性、可彎折、以及“軟的”物理特征基本沒有受到影響。 根據(jù)優(yōu)選實施例，光耦合片204包括多層結構，其中每一層由具有25-95范圍內(nèi)的肖氏00硬度計硬度的可熱固化聚硅醚彈性體制成。在另一個優(yōu)選實施例中，聚硅醚彈性體制表現(xiàn)出20-60范圍內(nèi)的肖氏A硬度計硬度。在其他的優(yōu)選實施例中，聚硅醚彈性體表現(xiàn)出10-90范圍內(nèi)的肖氏A硬度計硬度。除了柔性、耐久性和低成本之外，優(yōu)選的聚硅醚彈性體的類別進一步表現(xiàn)出化學惰性、拒水性、電絕緣性質(zhì)和生物適應性?？山Y合優(yōu)選實施例中的一個或多個使用的彈性體材料的其他其他類別包括特定柔性聚丁二烯、環(huán)氧樹脂和聚亞安酯，且更一般地，已知的或以后研發(fā)的具有與所描述的聚硅醚彈性體對于放置到人類皮膚上足夠安全的等效的光和機械性質(zhì)的任何彈性體材料。圖4A示出光耦合片204的底部視圖，且圖4B-4D示出光耦合片204沿皮膚表面放置的分別的切割平面的側剖視圖。圖5A-5B示出光耦合片204的展開透視圖。光耦合片204包括基板層426，通過基板層形成發(fā)射孔212和檢測孔214。源彈性體波導元件210橫向地跨基板層426在面向橫向的端面418和面向下的發(fā)射孔212之間延伸。檢測彈性體波導元件216橫向地跨基板層426在面向橫向的端面420和面向下的檢測孔214之間延伸。第一包覆層424形成在基板層426上，且沿彈性體波導元件210/216側延伸，且在其上形成第二包覆層422?？?12和214的每一個橫向地遠離其相關聯(lián)的端面418和420。所謂橫向地遠離，是指需要橫向地將光輻射在相對光耦合片的厚度而言比較長的距離上引導，以從引入點(如，端面)到出口點(孔)，與設備的目的和形狀因子一致。因此，例如，如果光耦合片的厚度是約0. 15英寸(3. 8mm)，那么當光輻射的橫向傳播距離至少是厚度數(shù)倍時(如，至少約0. 60英寸(I. 5cm))，根據(jù)優(yōu)選實施例的特征和優(yōu)勢變得特別明顯，但是優(yōu)選實施例的范圍并不如此受限。根據(jù)優(yōu)選實施例，源彈性體波導元件210包括基本平面反射的表面428，其在發(fā)射孔212正上方一體地形成在波導元件210中?？赏ㄟ^，例如，源彈性體波導元件210的基于模的成型過程中的合適的模型形狀的作用、或者通過使用精確切片步驟，來形成平面反射表面428。優(yōu)選地，形成空氣腔430直接地與平面反射表面428相鄰來輔助反射。在相對于垂直45度角處來形成反射表面428，這樣橫向地從端面418傳播的源光輻射通過發(fā)射孔212被反射地重定向到基本向下的方向進入皮膚表面。在其他優(yōu)選實施例中，反射表面428的角度，其另可被稱為反射肘特征，相對于垂直在約35到55度之間。檢測彈性體波導元件216類似地被形成為具有基本平面的反射表面432，反射表面被模制、切片或者其他方式被制造結合在其中，藉此在檢測孔214被向上地發(fā)出的輻射被反射地重定向為橫向地在檢測彈性體波導元件216向著端面420的方向中傳播。在優(yōu)選實施例中，可將反射涂層放置在平面反射表面428和432上來進一步輔助光輻射的反射重定向。在一個優(yōu)選實施例中，空氣隙430和434被充填具有低于基板層426、包覆層422/424、記憶彈性體波導元件210/216中任一個的反射率的低反射率材料。對于適于在波長范圍690nm-830nm的分光光度監(jiān)測的一個示例的優(yōu)選實施例中，彈性體波導元件210/216使用表現(xiàn)出小于0. 3dB/cm的光損耗且在這個波長范圍上大于
I.45的反射率的聚硅醚彈性體制成，而基板層426和包覆層422/424包括在這個波長范圍上小于I. 42的反射率的光學上不透明的聚硅醚彈性體。對于另一個優(yōu)選實施例，使用表現(xiàn)出小于0. 2dB/cm的光損耗且在這個波長范圍上大于I. 54的反射率的聚硅醚彈性體制成彈性體波導元件210/216。在例如US7160972中描述了彈性體波導元件210/216的合適的聚硅醚彈性體的示例，該專利通過參考并入此處。彈性體波導元件210/216的合適的聚硅醚彈性體的另一個示例是可從加州、NuSil Technology LLC of Carpinteria 得到的 LS-6257LIGHTSPAN
Optical Thermoset,其表現(xiàn)出肖氏A硬度計35的硬度(對應于肖氏00硬度計約83的硬度)、對于690-830nm之間所有波長在約I. 55-1. 56之間的反射率、以及對于690_830nm之間所有波長低于0. 2dB/cm的光損失?；鍖?26和包覆層422/424的合適的聚娃醚彈性體的示例是NuSilLS-6941 LIGHTSPAN. Optical Thermoset,其表現(xiàn)出肖氏A硬度
計50的硬度(對應于肖氏00硬度計約90的硬度)、以及對于690-830nm之間所有波長在約1.40-1.41之間的反射率。優(yōu)選地，為了不透明而用黑色顏料來涂色NuSilLS-6941LIGHTSPAN Optical Thermoset,黑色顏料諸如 MED-4900-2 color masterbatch,也可從
NuSil獲得?；鍖?26和包覆層422/424的合適的聚硅醚彈性體的另一個示例是來自新澤西的 East Brunswick 的 Bluestar Silicones USA 公司的 SILBI0NE RTV 4410 QC A/B
Elastomer的類似被涂顏料的版本，具有肖氏A硬度計10的硬度(對應于肖氏00硬度計約55的硬度)。優(yōu)選的包覆材料優(yōu)選地展現(xiàn)出與適合的評估標準(諸如EN/IS0 10993)與適合的規(guī)范類別(93/42/CEE歐盟指令(類別I)或者美國藥典(類別VI)) —致的充足的與人體皮膚相接觸的生物適應性和適宜性。可如下地繼續(xù)光耦合片204的制造。通過將可熱固化彈性體流動到模具中、然后熱固化經(jīng)流動的層來形成基板層(426)。通過基板層模設計的作用或者通過基板層固化之后的沖壓/切割工藝在基板層426中形成面向下的孔(212/214)。然后通過模制步驟或通過將彈性體波導元件的分開的預制造版本(如，單獨地模制的版本)放在孔上與孔合適地對齊，在基板層(426)上形成彈性體波導元件(210/216)。如上所述，通過模形狀(如，在那些位置具有合適地傾斜的模側壁)的作用、或者在精確預固化切片步驟中，可形成基板平面的反射表面(428/432)。然后在基板層/彈性體波導元件組件頂上形成包覆層(422/424)，形式為導致與平面反射表面相鄰的空氣隙(430/434)的存在，這可用多種方法實現(xiàn)。在一個示例中，在平面反射表面(428/432)上放置可移除限動件的同時流動第一包覆層(424)。 在固化第一包覆層(424)之后，將可移除限動件移除來以未覆蓋的形式暴露空氣隙。最后，將第二包覆層(422)的單獨預制造的版本(如，單獨地模制的版本)粘附在第一包覆層頂部來封住空氣隙(430/434)。
圖6示出光耦合組件202在光耦合片204和源光纖光纜206S之間的界面處的側剖視圖，光稱合片204和源光纖光纜206S被機械地且光學地通過邊緣適配器208稱合。源光纖光纜206S包括外護套606和多個光線604。在一個優(yōu)選實施例中，邊緣適配器208被配置帶有通道610，光纖604被插入該通道中并鄰接源彈性體波導元件210的邊緣面418。邊緣適配器208包括由不銹鋼或其他剛性材料制成的本體，被制成如圖所示的槽狀形狀，其可壓縮地夾持光耦合片204來保持邊緣面418和光纖604的鄰接，任選地使用丙烯酸的或環(huán)氧粘合劑來進一步固定光耦合片204。任選地，可使用折射率匹配的粘合劑或者其他折射率匹配的方法來降低光纖604和源彈性體波導元件210之間的界面處的反射損失。在返回光線光纜206R和檢測彈性體波導元件216之間設置類似的交互?？衫斫獾氖菆D6表示了可被用于機械地并光學地連接光耦合片204和源/返回光纖光纜206S/206R的各種不同配置的僅一個示例，鑒于本公開，本領域內(nèi)技術人員可在不進行過度試驗的情況下獲得這些配置。
對于一個優(yōu)選實施例，光纖光纜組件206和邊緣適配器208可以是可重復使用的，而光耦合片204是可丟棄的，在這個情況下，可使用小的、可丟棄的預防物(未示出)來在每次使用過程中覆蓋邊緣適配器208。在其他優(yōu)選實施例中，包括光纖光纜組件206、邊緣適配器208、光耦合片204的整個光耦合組件202是可丟棄的，鑒于光耦合片204的相對較低的材料和制造成本，這個選項是更實際的。在還有其他優(yōu)選實施例中，用光纖光纜組件206和光耦合片204之間的非剛性的、永久的耦合方案來代替邊緣適配器208，整個光耦合組件仍是可丟棄的。圖7A-7B分別示出類似于上文的圖2_6的光耦合片204的光耦合片704的俯視圖和仰視圖，除了設置了多個源和檢測彈性體波導元件。光耦合片704表示了落在優(yōu)選實施例范圍內(nèi)的所有彈性體光耦合件(或者基本上所有彈性體光耦合件，見圖11和下文中相關聯(lián)的描述)的豐富種類的設計可能性的僅其中之一。圖8示出光耦合片704的仰視圖，而圖9示出光耦合片704的展開透視圖。光耦合片704包括源彈性體波導元件710、發(fā)射孔714、檢測孔716、檢測邊緣面718、源邊緣面720、第一包覆層724、第二包覆層722和基板層726。源彈性體波導元件710每一個包括與其結合形成的傾斜的、基本平面的反射表面930，且檢測彈性體波導元件716每一個包括與其結合形成的傾斜的、基本平面的反射表面934。在一個示例優(yōu)選實施例中，光耦合片704具有約3英寸(7. 62cm)乘以I. 5英寸(3. 81cm)、且厚度為約0. 15英寸(3. 8mm)的尺寸。發(fā)射孔714每一個的一個示例尺寸是約0. 08英寸(2mm)見方，這個尺寸也描述了每一個源彈性體波導元件710的橫截面形狀。檢測孔716每一個的一個示例尺寸是約0. 08 (2mm)英寸乘以0. 24英寸(6mm),這個尺寸也描述了每一個檢測彈性體波導元件716的橫截面形狀。使用術語“縱向”來指發(fā)射/檢測孔712/714和源/檢測邊緣面720/718之間的基本橫向的方向(即，圖7A-9之間的“y”方向)，且使用術語“側對側(side-to-side) ”來指與經(jīng)向垂直的橫向方向(即，圖7A-9之間的“x”方向)，源彈性體波導元件710，當其縱向地在它們分別的發(fā)射孔712和源邊緣面720之間延伸時，其在側對側方向中被絕熱地走線(routed)，用于適應檢測彈性體波導元件716的較大的橫截面尺寸。所謂絕熱地走線，是指源彈性體波導元件710中的任何側對側走線是在與它們橫截面尺寸相比較長的縱向距離上逐漸實現(xiàn)的，以減少與側對側引導相關聯(lián)的光損失。由于在分光光度技術中，相比源光子而言，被檢測到的光子是珍貴且稀少的，優(yōu)選的是將檢測孔716在尺寸上做得更大，而不是發(fā)射孔714在尺寸上更大，在這樣的情況下，通過使用特定分光光度技術可允許這樣的尺寸差異?；陬愃评碛?，優(yōu)選的是，為適應理想的設備尺寸和孔圖案所需的任何側對側走線被施加到源彈性體波導元件而不是檢測彈性體波導元件上。
圖10示出根據(jù)另一個優(yōu)選實施例的光耦合片1004的透視圖，為清楚起見省略了包覆層。圖10中示出基板層1026，其上設置有包括平面反射表面特征1030的源彈性體波導元件1010和包括平面反射表面特征1034的檢測彈性體波導元件1014。檢測彈性體波導元件1016在側對側橫截面尺寸上被絕熱地變尖，且源彈性體波導元件1010在側對側方向中被絕熱地走線而適應光耦合片的長的、纖細的形狀，這在各種監(jiān)測應用中都是有用的。圖11示出根據(jù)優(yōu)選實施例的類似于上文的圖2-6中的光耦合片204的光耦合片1104的側面橫截面視圖，除了包括了一個或多個剛性反射光組件來幫助在橫向和基本垂直方向之間的傳播輻射的反射重定向。如圖11中所示的是沿光耦合片1104的檢測彈性體波導元件1116的側面橫截視圖，光耦合片1104還包括檢測孔1114、基板層1126和下/上包覆層1124/1122、檢測彈性體波導元件1116包括相對于垂直傾斜一角度(如，45度)的基本平面的表面1132。根據(jù)圖11的優(yōu)選實施例，替代相鄰于平面表面1132的空氣隙，直接將平面鏡面元件1150放置在相鄰平面表面1132來輔助光輻射的反射重定向。在圖12中所示的另一個優(yōu)選實施例中，將平面鏡面元件1250實現(xiàn)為棱鏡形狀固體1251的鍍銀(或者其他可反射的涂層)表面，在一些制造場合下，這可提供平面鏡面元件的更容易的操作和擺放?？梢耘c上文的光耦合片204類似的方式來繼續(xù)光耦合片1104的制造，區(qū)別在于，替代在流動下包覆層1124之前在平面表面1132上放置的可移除限動件，而是在此時放置平面鏡面元件1150。還有，對于圖11的優(yōu)選實施例，可在公共的流動和固化步驟中與下包覆層1124—體地形成上包覆層1122。圖13示出根據(jù)優(yōu)選實施例的類似于上文的圖2-6中的光耦合片204的光耦合片1304的側面橫截面視圖，除了使用內(nèi)反射的棱鏡1360來在垂直地和水平地傳播狀態(tài)之間偏轉光。圖13中所示的是沿光耦合片1304的檢測彈性體波導元件1316的側面橫截面，光耦合片1304還包括檢測孔1314、基板層1326和下/上包覆層1324/1322。此處，然而，檢測彈性體波導元件1316僅從端面1318延伸到棱鏡1360，而不是具有肘并一直延伸到面向下的檢測孔1314。通過棱鏡1360在垂直和水平傳播狀態(tài)之間偏轉光輻射。在圖13的優(yōu)選實施例中，相鄰于棱鏡1360的內(nèi)反射表面形成空氣隙1330來進一步輔助光輻射的完全內(nèi)反射。在圖13的優(yōu)選實施例中，正位于棱鏡1360之下的基板層1326中的開口 1362被空氣占據(jù)。在圖14的優(yōu)選實施例中，在棱鏡1360上沒有空氣隙，但是包覆層1324占據(jù)了這個空間。在其他優(yōu)選實施例(未示出)中，可使用不同的低折射率的材料來占據(jù)這個空間。對于圖14的優(yōu)選實施例，可使用相對包覆材料而言具有對于完全內(nèi)反射足夠高的反射率的棱鏡材料來實現(xiàn)全部內(nèi)反射。在圖15的優(yōu)選實施例中，正位于棱鏡1360之下的開口 1362由與檢測彈性體波導元件1316—樣的彈性體材料所占據(jù)。在其他優(yōu)選實施例(未示出)中，可使用不同的材料，諸如折射率匹配的材料，來占據(jù)開口 1362。雖然在閱讀了上述描述后，本發(fā)明的優(yōu)選實施例的許多更改和修改對本領域普通技術人員無疑會變得顯而易見，但可以理解，作為說明所示出和描述的具體實施例絕不旨在被解釋為限制。以舉例的方式，盡管根據(jù)上文描述的優(yōu)選實施例的一個或多個的光耦合片在功能上是雙向的(即，既提供光源耦合也提供光檢測耦合功能)，但是功能上單向的光耦合片(即，僅提供光源耦合、或僅提供光檢測耦合)也落在優(yōu)選實施例的范圍內(nèi)。通過進一步舉例的方式，盡管上文的優(yōu)選實施例中的一個或多個中描述源輻射(被檢測的輻射)是在面向橫向的端面處進入(離開)光耦合片的，在可選的優(yōu)選實施例中，源輻射(被檢測的輻射)可沿垂直端面進入(離開)光耦合片。在這樣的情況下，使用類似于一個或多個上述偏轉方案(例如，上文圖2的靠近孔212/214的偏轉方案)的偏轉 方案，光輻射可在靠近入口面(出口面)處在垂直和水平傳播狀態(tài)之間偏轉。因此，在這樣的情況下，在光耦合片中，光輻射可在橫向遠離彼此的相應位置被偏轉兩次，通過彈性體波導元件在這些位置之間橫向地引導光輻射。因此，對于所描述的實施例的細節(jié)的參考并不限制其范圍，其范圍僅由下述權利要求的范圍所限制。
權利要求
1.用在分光光度患者監(jiān)測中的光耦合片，包括 柔性基板層，其具有與皮膚接觸的表面的和形成為穿過其中的第一孔，所述柔性基板層包括具有第一折射率的第一彈性材料，當所述柔性基板層被靠放在皮膚表面時所述第一孔建立與所述皮膚表面的光學界面； 被橫向地設置在所述柔性基板層的與所述與皮膚接觸的表面相對的表面上的彈性體波導元件，所述彈性體波導元件包括具有大于所述第一折射率的第二折射率的第二彈性材料，且所述彈性體波導元件被配置為在(i)在橫向地遠離所述第一孔的第一位置處的橫向傳播狀態(tài)和(ii)在所述第一孔處的基本垂直傳播狀態(tài)之間引導光輻射，其中 所述彈性體波導元件包括在所述第一孔附近被一體成形于其中的基本平面的反射表面，所述反射表面 被傾斜一角度，以致使所述光輻射在所述橫向傳播狀態(tài)和所述垂直傳播狀態(tài)之間的反射重定向；以及 具有小于所述第二折射率的第三折射率的柔性包覆材料，其選擇性地覆蓋所述彈性體波導元件，從而直接地相鄰于所述反射表面形成被空氣和具有小于所述第三折射率的第四折射率的低折射率材料中的一個所占據(jù)的空腔，用于輔助所述光輻射的所述反射重定向。
2.如權利要求I所述的光耦合片，其特征在于，所述彈性體波導元件具有在所述第一位置的面向橫向的端面，所述彈性體波導元件藉此在所述端面和所述第一孔之間引導光輻射。
3.如權利要求2所述的光耦合片，其特征在于，所述面向橫向的端面適于耦合至在所述光耦合片外部的光輻射源，所述彈性體波導元件引導所述源光輻射到所述第一孔，所述光輻射藉此傳播到所述皮膚表面下的組織內(nèi)。
4.如權利要求3所述的光耦合片，其特征在于，所述面向橫向的端面是第一端面且所述彈性體波導元件是第一彈性體波導元件，所述光耦合片進一步包括第二彈性體波導元件，其與所述第一彈性體波導元件類似地形成，并在第二面向橫向的端面和在所述與皮膚接觸的表面中形成的第二孔之間延伸，所述第二面向橫向的端面適于耦合至在所述光耦合片外部的光輻射檢測器，所述第二彈性體波導元件引導通過所述第二孔從所述皮膚表面接收到的光輻射至所述第二面向橫向的端面以供所述光輻射檢測器檢測。
5.如權利要求2所述的光耦合片，其特征在于，所述面向橫向的端面適于耦合至在所述光耦合片外部的光輻射檢測器，所述彈性體波導元件引導經(jīng)所述第一孔從皮膚表面接收到的光輻射至所述面向橫向的端面以供所述光輻射檢測器檢測。
6.如權利要求5所述的光耦合片，其特征在于，所述面向橫向的端面是第一端面且所述彈性體波導元件是第一彈性體波導元件，所述光耦合片進一步包括第二彈性體波導元件，其與所述第一彈性體波導元件類似地形成，并在第二面向橫向的端面和在所述與皮膚接觸的表面中形成的第二孔之間延伸，所述第二面向橫向的端面適于耦合至在所述光耦合片外部的光輻射源，所述第二彈性體波導元件引導源光輻射至所述第二孔，所述源輻射藉此傳播到所述皮膚表面下的組織中。
7.如權利要求I所述的光耦合片，其特征在于，其中所述柔性基板層、所述彈性體波導元件、以及所述柔性包覆材料各自包括具有肖氏OO硬度計在約25到95之間的硬度的可固化聚硅醚彈性體。
8.如權利要求7所述的光耦合片，其特征在于，對于波長范圍在約690nm-830nm之間的光輻射，所述彈性體波導元件表現(xiàn)出小于0. 3dB/cm的光損失和大于I. 45的折射率，且其中所述柔性基板層和所述柔性包覆材料對于所述波長范圍表現(xiàn)出小于I. 42的折射率。
9.如權利要求8所述的光耦合片，其特征在于，對于所述波長范圍，所述彈性體波導元件表現(xiàn)出小于0. 2dB/cm的光損失和大于I. 54的折射率。
10.如權利要求I所述的光耦合片，其特征在于，所述反射表面相對于所述第一孔的所述角度在約35到55度之間。
11.如權利要求I所述的光耦合片，其特征在于，還包括設置在所述彈性體波導元件上位于所述基本平面的反射表面處的反射涂層，用于進一步輔助所述光輻射的所述反射重定向。
12.用于分光光度患者監(jiān)測的柔性、厚板狀的光耦合片，所述光耦合片具有用于接觸患者的皮膚表面的底部表面和包括第一和第二端面的側邊緣，所述光耦合片可用于引導在所述第一端面接收到的光輻射至形成在所述底部表面中的面向下的第一孔來向下地引入患者體內(nèi)，所述光耦合片進一步可用于在形成于所述底部表面中的第二孔處接收從患者處向上地發(fā)出的輻射，并引導從所述第二孔接收到的輻射到所述第二端面，所述光耦合片包括 包括所述底部表面的柔性基板層； 設置在所述基板層上并分別從所述第一和第二端面分別延伸到所述第一和第二孔的第一和第二彈性體波導元件； 設置在所述基板層上并沿所述第一和第二彈性體波導元件延伸的柔性第一包覆層；以及 設置在所述第一包覆層和所述第一和第二彈性體波導元件頂上的柔性第二包覆層，其中所述基板層、所述第一包覆層和所述第二包覆層各自具有小于所述第一和第二彈性體波導元件的折射率中任一個的折射率； 其中所述第一和第二彈性體波導元件各自包括在靠近其各自孔附近一體成形于其中的基本平面的表面，該表面相對于孔被傾斜約35到55度的角度，藉此在第一彈性波導元件中橫向傳播的源輻射被反射地重定向向下朝著所述第一孔，且藉此在所述第二孔中被接收到的向上發(fā)出的輻射被反射地重定向為在所述第二彈性波導元件中向著所述第二端面?zhèn)认虻貍鞑ァ?br> 13.如權利要求12所述的光耦合片，其特征在于，每一個所述第一和第二彈性體波導元件在橫截面中是基本矩形的，且各自具有下表面、兩個側壁表面、以及沿其延伸的頂部表面，其中所述柔性第一和第二包覆層彼此一體地形成為公共包覆層，其覆蓋住所述第一和第二彈性體波導元件的所述側壁和頂部表面。
14.如權利要求12所述的光耦合片，其特征在于，其中所述基板層、所述第一和第二彈性體波導元件、以及所述第一和第二柔性包覆層各自包括具有肖氏OO硬度計在約25到95之間的硬度的可固化聚硅醚彈性體。
15.如權利要求12所述的光耦合片，其特征在于，對于波長范圍在約690nm-830nm之間的光輻射，所述第一和第二彈性體波導元件各自表現(xiàn)出小于0. 3dB/cm的光損失和大于I. 45的折射率，且其中所述基板層和所述柔性第一和第二包覆層各自對于所述波長范圍表現(xiàn)出小于I. 42的折射率。
16.如權利要求15所述的光稱合片,其特征在于,對于所述波長范圍,所述第一和第二彈性體波導兀件各自表現(xiàn)出小于0. 2dB/cm的光損失和大于I. 54的折射率。
17.如權利要求12所述的光耦合片，其特征在于，所述第一和第二彈性體波導元件被配置為，對于每一個所述第一和第二彈性體波導元件，沿其一體成形的、基本平面的表面形成空氣腔，用于進一步輔助所述光輻射的所述反射重定向。
18.如權利要求12所述的光耦合片，其特征在于，還包括設置在所述第一和第二彈性 體波導元件的每一個的所述基本平面的表面上的反射涂層，用于進一步輔助所述光輻射的所述反射重定向。
19.如權利要求12所述的光耦合片，其特征在于，還包括對于所述第一和第二彈性體波導元件的每一個，沿所述基本平面的表面設置的反射棱鏡，用于進一步輔助所述光輻射的所述反射重定向。
20.如權利要求12所述的光耦合片，其特征在于，還包括對于所述第一和第二彈性體波導元件的每一個，沿所述基本平面的表面設置的平面鏡，用于進一步輔助所述光輻射的所述反射重定向。
21.用于制造用在分光光度患者監(jiān)測中的柔性、厚板狀的光耦合片的方法，所述光耦合片具有用于接觸患者皮膚表面的底部表面和側邊緣，所述方法包括 提供包括彈性材料的柔性基板層，所述基板層延伸至所述側邊緣并具有對應于所述光耦合片底部表面的下表面、和相對于所述下表面的上表面，所述基板層具有延伸穿過所述下和上表面的開口； 在所述基板層的所述上表面上形成彈性體波導元件，其橫向地在所述側邊緣和所述開口之間延伸，其中所述彈性體波導元件包括 在所述側邊緣面向橫向方向的第一端面； 面向下到所述第一開口的第二端面；以及 通過其外形的作用一體形成在所述第一彈性體波導元件中位于所述第二端面正上位置處的基本平面的表面，所述基本平面的表面以相對于所述第二端面在約35到55度之間的角度而傾斜；以及 形成覆蓋所述基板層和所述彈性體波導元件的至少一個柔性包覆層。
22.如權利要求21所述的方法，其特征在于，其中所述基板層、所述彈性體波導元件、以及所述至少一個柔性包覆層各自包括具有肖氏OO硬度計在約25到95之間的硬度的可固化聚硅醚彈性體。
23.如權利要求21所述的方法，其特征在于，所述彈性體波導元件向下地延伸到所述開口中，以使所述第二端面基本與所述底部表面齊平。
24.如權利要求21所述的方法，其特征在于，在所述基板層的上表面上形成所述彈性體波導元件包括在所述基板層上將可固化光學彈性體流入模具中，所述模具界定了所述彈性體波導元件的外形，包括所述角度傾斜的、基本平面的表面在內(nèi)。
25.如權利要求21所述的方法，其特征在于，在所述基板層的上表面上形成所述彈性體波導元件包括 在所述基板層上將可固化光學彈性體流入模具中，所述模具界定了所述彈性體波導元件的外形，不包括所述角度傾斜的、基本平面的表面在內(nèi)；以及在固化所述光學彈性體之后，在位于所述第二端面正上方的所述位置處機械地切斷所述彈性體波導元件，來形成所述角度傾斜的、基本平面的表面。
26.如權利要求21所述的方法，其特征在于，在所述基板層的上表面上形成所述彈性體波導元件包括 接收所述彈性體波導元件的預制造版本，包括所述角度傾斜的、基本平面的表面和所述第二端面；以及 將所述預制造版本放在所述基板層上，以使所述第二端面被直接地放到或直接地放在所述開口之上；以及 將所述預制造版本粘合至所述基板層。
27.如權利要求21所述的方法，其特征在于，所述形成至少一個柔性包覆層包括形成與所述角度傾斜的、基本平面的表面直接相鄰的空氣腔，以使所述空氣腔和所述彈性體波導元件一起被所述至少一個柔性包覆層封住。
28.如權利要求27所述的方法，其特征在于，形成與所述角度傾斜的、基本平面的表面直接相鄰的空氣腔包括 將可移除限動件直接地放在所述彈性體波導元件的所述角度傾斜的、基本平面的表面上； 將可固化包覆彈性體流到所述基板層上、圍繞所述彈性體波導元件和所述可移除限動件、達到對應于所述空氣腔的理想上平面的預確定高度，藉此形成第一包覆層； 在固化所述第一包覆層自后，移除所述可移除限動件來藉此創(chuàng)建無覆蓋形式的所述空氣腔；以及 用第二包覆層的預制作版本來覆蓋所述第一包覆層和所述空氣腔，藉此封住所述空氣腔。
29.如權利要求21所述的方法，其特征在于，還包括應用反射涂層到所述彈性體波導元件的所述角度傾斜的、基本平面的表面上。
30.如權利要求21所述的方法，其特征在于，還包括將平面鏡元件直接地靠在所述彈性體波導元件的所述角度傾斜的、基本平面的表面上，其中所述至少一個柔性包覆層進一步覆蓋所述平面鏡元件。
31.如權利要求21所述的方法，其特征在于，對于波長范圍在約690nm-830nm之間的光輻射，所述彈性體波導元件表現(xiàn)出小于0. 3dB/cm的光損失和大于I. 45的折射率，且其中所述基板層和至少一個包覆層各自對于所述波長范圍表現(xiàn)出小于I. 42的折射率。
32.如權利要求31所述的方法，其特征在于，對于所述波長范圍，所述彈性體波導元件各自表現(xiàn)出小于0. 2dB/cm的光損失和大于I. 54的折射率。
33.如權利要求21所述的方法，其特征在于，所述提供柔性基板層、形成彈性體波導元件、以及所述形成至少一個柔性包覆層各自包括將可熱固化的聚硅醚彈性體流動到模具中并固化所得到的形成的層。
34.用于分光光度患者監(jiān)測的柔性、厚板狀的光耦合片，所述光耦合片具有用于接觸患者的皮膚表面的底部表面和形成在所述底部表面中的面向下的第一孔，所述光耦合片可用于在Q)橫向地遠離第一孔的第一位置處的橫向傳播狀態(tài)和(ii)在第一孔的基本垂直傳播狀態(tài)之間引導光輻射，所述光耦合片包括柔性基板層，其包括所述與皮膚接觸的表面，和穿過其中而形成的、建立所述第一孔的第一開口，當所述柔性基板層被靠向皮膚表面放置時，所述第一孔建立與皮膚表面的光學界面； 光偏轉元件，其設置在所述第一開口上，并被配置為在該處的基本垂直傳播狀態(tài)和該處的側向傳播狀態(tài)之間偏轉光輻射；以及 彈性波導元件，其設置在所述柔性基板層的與接觸皮膚的表面相對的表面上，并橫向地跨所述光耦合片從所述光偏轉元件延伸到橫向地遠離所述第一孔的所述第一位置。
35.如權利要求34所述的光耦合片，其特征在于，其中所述光偏轉元件包括棱鏡，其被相對于所述彈性體波導元件和所述第一孔而配置并放置，以使所述棱鏡通過完全內(nèi)反射而偏轉所述光輻射。
36.如權利要求35所述的光耦合片，其特征在于，還包括柔性包覆材料，其可選擇地覆蓋所述彈性體波導元件和所述棱鏡，以使在直接相鄰于所述棱鏡的光偏轉表面形成空氣腔來輔助所述光輻射的全部內(nèi)反射。
37.如權利要求36所述的光耦合片，其特征在于，所述彈性體波導元件具有在所述第一位置的面向橫向的端面，所述光耦合片藉此在所述端面和所述第一孔之間引導光輻射。
38.如權利要求37所述的光耦合片，其特征在于，將所述面向橫向的端面適于耦合至在所述光耦合片外部的光輻射源，所述光耦合片引導所述源光輻射至所述第一孔，所述源光輻射藉此傳播到所述皮膚表面下的組織內(nèi)。
39.如權利要求38所述的光耦合片，其特征在于，所述面向橫向的端面是第一端面，所述彈性體波導元件是第一彈性體波導元件，所述棱鏡是第一棱鏡，還包括 第二彈性體波導元件、第二棱鏡、以及穿過所述柔性基板層而形成的第二開口，其用于建立第二孔； 其中所述第二彈性體波導元件、所述第二開口、所述第二棱鏡、以及所述第二孔以類似于所述第一彈性體波導元件、所述第一開口、所述第一棱鏡、以及所述第一孔而被形成，且在第二面向橫向的端面和所述第二孔之間延伸來引導通過所述第二孔從所述皮膚表面接收到的光輻射至所述第二面向橫向的端面以供外部光輻射檢測器檢測。
40.如權利要求36所述的光耦合片，其特征在于，其中所述柔性基板層、所述彈性體波導元件、以及所述柔性包覆材料各自包括具有肖氏OO硬度計在約25到95之間的硬度的可固化聚硅醚彈性體。
41.如權利要求40所述的光耦合片，其特征在于，對于波長范圍在約690nm-830nm之間的光福射，所述彈性體波導兀件表現(xiàn)出小于0. 3dB/cm的光損失和大于I. 45的折射率,且其中所述柔性基板層和所述柔性包覆材料對于所述波長范圍表現(xiàn)出小于I. 42的折射率。
42.如權利要求41所述的光耦合片，其特征在于，對于所述波長范圍，所述彈性體波導兀件表現(xiàn)出小于0. 2dB/cm的光損失和大于I. 54的折射率。
全文摘要
描述了用于分光光度患者監(jiān)測的柔性、低成本、物理穩(wěn)健的光耦合片、以及制造其的方法。該光耦合片包括具有與皮膚接觸的表面和形成為穿過其中的第一孔的柔性基板層，當基板層被靠放在皮膚表面時，所述第一孔建立了與皮膚表面的光學界面。光耦合片進一步包括橫向地設置在該基板層上的與接觸皮膚的表面相對的表面上的彈性波導元件。光耦合片在橫向地遠離第一孔的第一位置處的橫向傳播狀態(tài)和在第一孔的基本垂直傳播的狀態(tài)之間引導光輻射。
文檔編號A61B5/00GK102647938SQ201080036025
公開日2012年8月22日 申請日期2010年6月10日 優(yōu)先權日2009年6月12日
發(fā)明者E·V·沙尼斯, W·張 申請人:O2麥德泰克股份有限公司