專利名稱：用于非侵入式監(jiān)測受檢者的血液特性的傳感器、設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及用于非侵入式監(jiān)測受檢者的血液特性的傳感器、設(shè)備和方法。該設(shè)備典型地是脈搏血氧計(jì)(pulse oximeter)，而該傳感器典型地是能附連到受檢者并且適應(yīng)于從該受檢者采集(光)體積描記信號的脈搏血氧計(jì)傳感器。
背景技術(shù)：
體積描記法指通過測量血液容量的變化來測量器官和四肢的大小和體積變化。光體積描記法涉及使用傳輸通過血液或由血液反射的光信號用于監(jiān)測受檢者的生理參數(shù)。常規(guī)的脈搏血氧計(jì)使用紅和紅外光體積描記(PPG)波形，即分別在紅和紅外波長測量的波形，來確定受檢者的搏動動脈血的氧飽和度。在常規(guī)的脈搏血氧計(jì)中使用的兩個(gè)波長典型地是大約660nm(紅光波長)和大約940nm(紅外波長)。脈搏血氧計(jì)是目前注重連續(xù)監(jiān)測動脈氧飽和度(SpO2)的標(biāo)準(zhǔn)。脈搏血氧計(jì)提供動脈氧合作用的瞬時(shí)活體內(nèi)測量，并且由此提供例如動脈血氧不足的早期警告。脈搏血氧計(jì)還顯示光體積描記波形，其可以與在測量部位(典型地在手指或耳朵中)的組織血液容量和血液流量(即，血液循環(huán))有關(guān)。典型地，脈搏血氧計(jì)使用上文提到的兩個(gè)波長(紅和紅外)來確定氧飽和度?？稍陔p波長脈搏血氧計(jì)中確定的其他參數(shù)包括例如脈搏率、末梢灌注指數(shù)(PI)和pleth變異指數(shù)(PVI)。將波長的數(shù)量增加至至少四個(gè)允許測量總血紅蛋白(THb，克每升)和例如氧合血紅蛋白(HbO2)、脫氧血紅蛋白(RHb)、碳氧血紅蛋白(HbCO)和高鐵血紅蛋白(metHb)等不同的血紅蛋白類型。測量總血紅蛋白的前提是使用的波長向上擴(kuò)展到其中吸水性高到由此能夠探測血紅蛋白和水兩者的濃度的范圍。實(shí)際上，設(shè)計(jì)成測量總血紅蛋白的脈搏血氧計(jì)可提供有從大約600nm向上至大約1300nm的范圍的8至16個(gè)波長(即光源)。測量血液特性典型地以來自不同光源的光束遵循通過中介組織到光電探測器的相同的路徑的假設(shè)為基礎(chǔ)。如果未做出該假設(shè)，測量因?yàn)樾枰獙τ诿總€(gè)波長確定路徑長度而變得非常復(fù)雜。然而，在能夠確定總血紅蛋白的多波長血氧計(jì)中，因?yàn)椴淮嬖谀軌蛞阅芙邮艿慕邮仗匦越邮者@樣的寬范圍波長的可用光電探測器，使用多個(gè)光電探測器變成必需。例如，廣泛使用的硅光電探測器的響應(yīng)度相當(dāng)急劇地下降大約lOOOnm，而現(xiàn)代的InGaAs (砷化銦鎵)光電探測器從近似900nm至近似1700nm是靈敏的。因此，多波長脈搏血氧計(jì)的傳感器通常設(shè)計(jì)成使得光束大致上沿著通過要監(jiān)測的組織的公共路徑(即通過小動脈床的光路長度對于所有的波長是大致上相同的)行進(jìn)。關(guān)于光信號的傳輸端，采用大致上點(diǎn)狀的方式設(shè)置傳感器的多個(gè)小尺寸的光源使得光路在傳輸端對于所有的波長仍然大致上相同，這通常是不困難的。然而，在傳感器內(nèi)設(shè)置具有相當(dāng)大面積的兩個(gè)光電探測器使得在接收端還滿足相同的要求，由此來避免在測量中引入誤差(由于傳感器不能沿著公共路徑在所有波長傳輸光脈沖)，這是更加困難的。對于上面的問題的一個(gè)解決方案是在傳感器中使用夾層或?qū)訝钐綔y器設(shè)計(jì)。這牽涉到光電探測器由多層探測器元件組成，該多層探測器元件包括放置在彼此頂部上的兩個(gè)探測器層。例如，鍺光電二極管可放置在硅光電二極管下面。該層狀元件操作使得對于在約IOOOnm以下的波長，上部硅光電二極管接收傳輸?shù)墓?。在該波長以上，硅光電二極管變成大致上透明的并且下部鍺光電二極管接收光脈沖。夾層或?qū)訝钐綔y器設(shè)計(jì)的缺陷在于相當(dāng)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其要求制造工藝的精確性。這些特點(diǎn)趨于轉(zhuǎn)化成對于最終用戶的高成本，其進(jìn)而阻礙多波長測量的引入和擴(kuò)展。在夾層設(shè)計(jì)中，頂部探測器還使由底部探測器接收的光衰減，該底部探測器從而典型地具有比暴露于直射光束的探測器更低的靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
上文提到的問題在本文解決，其將從下列說明書理解。 為了實(shí)現(xiàn)簡單的傳感器組件，具有部分重疊的光譜響應(yīng)度范圍的光電探測器安裝在傳感器中而沒有使通往這些探測器的光路相同。傳感器的波長中的至少一個(gè)設(shè)置成在重疊范圍中發(fā)射，由此來使體積描記信號能夠關(guān)于光路而規(guī)范化。該路徑規(guī)范化是好像信號通過單個(gè)光電探測器接收一樣轉(zhuǎn)換體積描記信號的操作，即信號適應(yīng)于單一路徑長度規(guī)范或參考。因此，傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)不需要實(shí)現(xiàn)公共光路并且探測器可采用簡單的方式(例如并排)安裝在傳感器內(nèi)。在實(shí)施例中，用于確定受檢者的血液特性的傳感器包括發(fā)射器單元，其配置成在多個(gè)測量波長發(fā)射通過受檢者的組織的輻射。該傳感器進(jìn)一步包括探測器單元，其包括共同適應(yīng)于接收多個(gè)波長處的輻射并且適應(yīng)于對應(yīng)于這些多個(gè)測量波長產(chǎn)生活體內(nèi)測量信號的光電探測器，這些活體內(nèi)測量信號指示由受檢者的血液引起的吸收，其中安裝這些光電探測器使得從發(fā)射器單元到這些光電探測器的光路不同并且其中這些多個(gè)波長在這些光電探測器之間劃分使得在光譜上鄰近的兩個(gè)光電探測器具有至少一個(gè)公共波長。在另一個(gè)實(shí)施例中，用于確定受檢者的血液特性的設(shè)備包括接口單元，其配置成從光電探測器接收活體內(nèi)測量信號，其中這些活體內(nèi)測量信號指示由受檢者的血液引起的吸收并且其中每個(gè)光電探測器適應(yīng)于接收來自對于該探測器特定的光路的光信號。該設(shè)備進(jìn)一步包括路徑規(guī)范化單元，其配置成使活體內(nèi)測量信號規(guī)范化為對于這些光電探測器中的一個(gè)特定的光路。在再另一個(gè)實(shí)施例中，用于確定受檢者的血液特性的方法包括在傳感器設(shè)置中安裝多個(gè)光電探測器使得從發(fā)射器單元到這些光電探測器的光路不同，以及提供具有多個(gè)測量波長的發(fā)射器單元。該方法還包括在這些多個(gè)測量波長處采集活體內(nèi)測量信號，這些活體內(nèi)測量信號指示由受檢者的血液引起的吸收，以及基于在對于不同的光電探測器的公共波長處分別從不同的光電探測器獲得的不同的活體內(nèi)測量信號確定路徑規(guī)范化系數(shù)。該方法進(jìn)一步包括將該路徑規(guī)范化系數(shù)應(yīng)用于選擇的活體內(nèi)測量信號，由此來獲得路徑規(guī)范化的活體內(nèi)測量信號，以及采用這些路徑規(guī)范化的活體內(nèi)測量信號用于確定受檢者的血液特性。將通過下列詳細(xì)說明和附圖使本發(fā)明的各種其他特征、目標(biāo)和優(yōu)勢對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員明顯。


圖I是圖示多波長脈搏血氧計(jì)的一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖2圖示基于脈搏血氧測定法的朗伯-比爾理論的簡單模型；圖3圖示光電探測器的光譜響應(yīng)度的示例和傳感器波長分配到探測器的示例；圖4圖不傳感器的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
圖5是圖示體積描記信號的路徑規(guī)范化的流程圖；以及圖6圖示實(shí)施體積描記信號的路徑規(guī)范化的操作單元。
具體實(shí)施例方式脈搏血氧計(jì)包括計(jì)算機(jī)化的測量單元和附連到患者(典型地附連到患者的手指或耳垂)的傳感器或探頭。該傳感器包括光源，用于發(fā)送光信號通過組織；和光電探測器，用于接收傳輸通過組織或從組織反射的信號。在傳輸和接收的信號的基礎(chǔ)上，可確定組織的光吸收。在每個(gè)心動周期期間，組織的光吸收周期性地變化。在心臟舒張階段期間，吸收由組織、骨骼和色素中的細(xì)胞、流體、靜脈血、以及非搏動動脈血引起，而在心臟收縮階段期間，存在吸收增加，這是由動脈血流入組織部位(脈搏血氧計(jì)的傳感器附連在其上)引起。脈搏血氧計(jì)通過確定在心臟收縮階段期間的峰值吸收和在心臟舒張階段期間的背景吸收之間的差而將測量聚焦在該搏動動脈血部分。脈搏血氧計(jì)從而基于吸收的搏動分量只是由于動脈血而引起的假設(shè)。為了區(qū)分兩個(gè)種類的血紅蛋白(氧合血紅蛋白(HbO2)和脫氧血紅蛋白(RHb))，吸收必須在兩個(gè)不同的波長處測量，即傳統(tǒng)的脈搏血氧計(jì)的傳感器包括兩個(gè)不同的光源，例如LED和激光器。因?yàn)樗鰞蓚€(gè)種類的血紅蛋白在這些波長處具有大致上不同的吸收，廣泛使用的波長值是660nm (紅)和940nm (紅外)。以典型地是幾百Hz的頻率依次照亮每個(gè)光源。圖I是多波長脈搏血氧計(jì)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。從發(fā)射器單元100傳輸?shù)墓鈧鬟f進(jìn)入患者組織，例如手指102。該發(fā)射器單元包括多個(gè)光源101 (例如LED)，每個(gè)光源具有專用波長。每個(gè)波長形成一個(gè)測量通道，在該測量通道上采集光體積描記波形數(shù)據(jù)。源/波長的數(shù)量是至少三個(gè)并且典型地在8和16個(gè)之間。下面給出其中使用八個(gè)波長的示例。傳播通過組織或從組織反射的光由探測器單元103接收，該探測器單元103在該示例中包括兩個(gè)光電探測器104和105。發(fā)射器和探測器單元形成脈搏血氧計(jì)的傳感器113。光電探測器將接收的光信號轉(zhuǎn)換成電脈沖序列并且將它們饋送到輸入放大器單元106。放大的測量通道信號進(jìn)一步供應(yīng)給控制和處理單元107，其將信號轉(zhuǎn)換成對于每個(gè)波長通道的數(shù)字化格式。這些測量通道在這些光電探測器之間劃分使得每個(gè)測量通道具有作為光接收器操作的專用光電探測器。此外，這兩個(gè)光電探測器都適應(yīng)于接收測量通道中的至少一個(gè)(即至少一個(gè)波長對于光電探測器是公共的)的信號?？刂坪吞幚韱卧M(jìn)一步控制發(fā)射器驅(qū)動單元108來交替激活光源。如上文提到的，典型地每秒幾百次地照亮每個(gè)光源。在以與患者的脈搏率相比如此高的速率照亮每個(gè)光源的情況下，控制和處理單元在每個(gè)波長處獲得對于患者的每個(gè)心動周期的大量的樣本。這些樣本的值根據(jù)患者的心動周期而變化,該變化由動脈血引起。
在每個(gè)波長處的數(shù)字化光體積描記(PPG)信號數(shù)據(jù)在由控制和處理單元的算法進(jìn)一步處理之前可存儲在控制和處理單元的存儲器109中。這些算法利用關(guān)于傳感器光路而規(guī)范化的體積描記信號數(shù)據(jù)?？刂坪吞幚韱卧ㄟ^執(zhí)行路徑規(guī)范化算法110得到路徑規(guī)范化的信號數(shù)據(jù)。為了確定氧飽和度和血紅蛋白參數(shù)，控制和處理單元適應(yīng)于執(zhí)行SpO2算法111和血紅蛋白算法112，這些算法還可存儲在控制和處理單元的存儲器中。兩個(gè)算法都可利用相同的數(shù)字化信號數(shù)據(jù)或血紅蛋白算法可利用在SpO2算法中得到的結(jié)果。路徑規(guī)范化算法110還可并入SpO2和/或血紅蛋白算法。獲得的血液參數(shù)和波形在顯示單元114的屏幕上示出。
圖2圖示朗伯-比爾組織模型以及傳輸通過例如手指的光的強(qiáng)度如何根據(jù)血液搏動而變化。朗伯-比爾理論基于多層模型，其中光吸收由堆疊在彼此之上的不同的組織間隔或?qū)右?。如在圖中圖示的，組織間隔包括實(shí)際組織層20、靜脈和動脈血的層21和22以及搏動動脈血的層23。模型假設(shè)這些層不互相作用并且每個(gè)層遵守理想的朗伯-比爾模型，其中省略光散射。由脈搏血氧計(jì)在朗伯-比爾模型中測量的理想信號從而是在從輸入光信號中扣除由每個(gè)層引起的吸收時(shí)留下的信號?？偽諒亩梢暈橛蓪?shí)際組織、靜脈血、動脈血和搏動動脈血引起的總吸收。為了使例如光源亮度、探測器靈敏度或手指厚度等外在因素的變化對測量不產(chǎn)生影響，通過提取以患者的心律振蕩的AC分量并且然后將AC分量除以光傳輸或反射的DC分量，使每個(gè)接收的信號規(guī)范化。從而獲得的信號獨(dú)立于上文提到的外在因素。從而，控制和
ACi
處理單元107利用N個(gè)規(guī)范化信號，其在該上下文中用I;表示，其中i是考慮之
DCt
中的波長(i = l，...N)，ACi是波長i處的AC分量并且DCi是波長i處的DC分量。AC和DC分量在圖2中圖示。盡管信號dAi是強(qiáng)度規(guī)范化的信號，它們在該上下文中不稱作規(guī)范化信號而稱作調(diào)制信號，以便將它們與從調(diào)制信號得到的路徑規(guī)范化的信號區(qū)分開。圖3圖示光電探測器104、105的響應(yīng)度曲線和關(guān)于響應(yīng)度曲線的波長設(shè)置(即測量通道)的示例。光電探測器104，其可以是例如Si(硅)光電二極管，具有響應(yīng)度曲線
31,而光電探測器105，其可以是例如InGaAs (砷化銦鎵)光電二極管，具有響應(yīng)度曲線32。這些響應(yīng)度曲線一起覆蓋某個(gè)能接受的光譜靈敏度范圍33，其包括公共靈敏度范圍34，在公共靈敏度范圍34中，這兩個(gè)光電探測器都可接收光信號。在Si和InGaAs探測器的情況下，總靈敏度范圍33可覆蓋從約400nm至約1700nm的波長并且共享波長區(qū)34可在從例如約800nm至約IOOOnm之間范圍。光電二極管可以是PIN或PN型光電二極管。傳感器光源101中的至少一個(gè)設(shè)置成在公共波長范圍34中發(fā)射。該波長用圖3中的Wk指示。從而，在圖3的實(shí)施例中，光電探測器104適應(yīng)于接收k個(gè)波長(W1，W2，. . .Wk，其中k彡2)，而光電探測器105適應(yīng)于接收N-(k-Ι)個(gè)波長(Wk，ff(k+l), . . .，WN)，其中N^3對應(yīng)于傳感器波長的總數(shù)。圖4通過示出傳感器113的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖而圖示光電探測器配置。傳感器的框架40包括腔41，手指102可插入該腔41中。光源101和光電探測器104、105安裝在該腔的相反側(cè)，使得由光源發(fā)射的光脈沖穿過手指到光電探測器。在該實(shí)施例中，光電探測器簡單地并排安裝在腔的一側(cè)上。這兩個(gè)光電探測器的這種橫向并列定位牽涉到從光源到第一光電探測器104的光路OPl與從光源到第二光電探測器105的光路0P2不相同。這些不同的光路通常在測量中引入誤差，但現(xiàn)在，通過使電調(diào)制信號適應(yīng)于相同的光路(即適應(yīng)于路徑OPl和0P2中的一個(gè))而消除或最小化該誤差。在該上下文中，該轉(zhuǎn)換稱為路徑規(guī)范化。對照算法110，在控制和處理單元中實(shí)施路徑規(guī)范化。在圖的示例中，光電探測器在傳感器的縱向方向大致上并排，但還可在任何其他方向上也是并排的。從而，光電探測器安裝在傳感器中，使得從發(fā)射器單元到光電探測器的光路不同。這牽涉到光路長度中的差異如此明顯使得它將通常對于至少一些受檢者在測量中引入誤差。對通過組織的光路長度引起顯著差異的這些探測器之間的距離本質(zhì)上是統(tǒng)計(jì)的并且取決于例如傳感器的配合、組織厚度和在測量部位的組織結(jié)構(gòu)的不均一性。探測器之間的某個(gè)(小的)距離可因此對于一些受檢者而不對其他受檢者造成顯著的誤差。根據(jù)朗伯-比爾模型，調(diào)制信號dAi可描述為dAi =C x(s『b02 X HbOl +Sflib xRHb +sfbC0 xHbCO+ x HbMet)，其中 C 是取決于路徑 長度的常數(shù)，是在波長i處的氧合血紅蛋白的消光系數(shù)，是在波長i處的脫氧血
紅蛋白的消光系數(shù)，⑵是在波長i處的碳氧血紅蛋白的消光系數(shù)，S是在波長i處的高鐵血紅蛋白的消光系數(shù)，并且HbO2、RHb、HbCO和HbMet分別是氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白、碳氧血紅蛋白和聞鐵血紅蛋白的濃度。圖5圖示在控制和處理單元中實(shí)施的路徑規(guī)范化的一個(gè)實(shí)施例。如上文論述的，路徑規(guī)范化可視為調(diào)制信號對單一光路的適應(yīng)。首先使用這兩個(gè)光電探測器在步驟51測量dAk的值，由此來獲得dAkl和dAk2，其中dAkl是通過光電探測器104在波長Wk處測量的調(diào)制信號，dAk2是通過光電探測器105在波長Wk處測量的調(diào)制信號，并且Wk是在公共靈敏度范圍34中的波長。這兩個(gè)dAk值的比率然后用于這樣轉(zhuǎn)換調(diào)制信號，好像所有調(diào)制信號從相同的光路接收(即通過相同的光電探測器接收)一樣。因?yàn)樾盘柨梢?guī)范化為兩個(gè)光路中的任一個(gè)，在實(shí)際規(guī)范化之前可在步驟52選擇參考路徑。這里假設(shè)波長總數(shù)是N =
8。這樣的雙光路長度傳感器的一個(gè)示例是提供有主要對于HbCO和HbMet測量的612、632、660,690,760和900nm波長(Si探測器信號)和提供有主要對于總血紅蛋白測量的900、1050和1250nm波長(InGaAs探測器信號)的傳感器。從而，900nm波長對于探測器是公共的(即這里k = 6)。如果第一光路OPl選為公共光參考路徑，通過第二光路0P2接收的信號需要被轉(zhuǎn)換成好像它們是從第一光路接收一樣。對此，從光電探測器105獲得的調(diào)制信號dAi乘以比率(dAkl/dAk2)。如果第二光路0P2選為公共光參考路徑，通過第一光路OPl接收的信號需要轉(zhuǎn)換成好像它們是在第二光路上接收一樣。對此，從光電探測器104獲得的調(diào)制信號dAi乘以比率(dAk2/dAkl)。在步驟53確定比率(這里稱為路徑規(guī)范化系數(shù))并且調(diào)制信號值的實(shí)際規(guī)范化在步驟54實(shí)施。從而，如果第一光路OPl選為公共光參考路徑，路徑規(guī)范化可呈現(xiàn)如下
權(quán)利要求
1.一種用于確定受檢者的血液特性的傳感器，所述傳感器(113)能附連到所述受檢者并且包括 -發(fā)射器單元(100)，其配置成在多個(gè)測量波長發(fā)射通過所述受檢者的組織的輻射；以及 -探測器單元(103)，其包括共同適應(yīng)于接收所述多個(gè)波長處的輻射并且適應(yīng)于對應(yīng)于所述多個(gè)測量波長產(chǎn)生活體內(nèi)測量信號的光電探測器(104，105)，所述活體內(nèi)測量信號指示由所述受檢者的血液引起的吸收，其中安裝所述光電探測器使得從所述發(fā)射器單元到所述光電探測器的光路不同并且其中所述多個(gè)波長在所述光電探測器之間劃分使得在光譜上鄰近的兩個(gè)光電探測器(104，105)具有至少一個(gè)公共波長。
2.如權(quán)利要求I所述的傳感器，其中所述光電探測器并排安裝在所述傳感器(113)中。
3.如權(quán)利要求2所述的傳感器，其中所述光電探測器采用陣列配置設(shè)置。
4.如權(quán)利要求2所述的傳感器，其中所述光電探測器采用矩陣配置設(shè)置。
5.如權(quán)利要求I所述的傳感器，其中所述探測器單元(103)包括兩個(gè)具有從近似SOOnm至近似IOOOnm的重疊的光譜響應(yīng)度范圍(34)的光電探測器，并且其中所述至少一個(gè)公共波長包括一個(gè)位于所述重疊的光譜響應(yīng)度范圍(34)內(nèi)的波長。
6.如權(quán)利要求I所述的傳感器，其中所述傳感器包括硅光電二極管和InGaAs光電二極管。
7.如權(quán)利要求I所述的傳感器，其進(jìn)一步包括路徑規(guī)范化單元(61-63)，其配置成將所述活體內(nèi)測量信號規(guī)范化為對于所述光電探測器中的一個(gè)所特定的光路。
8.一種用于確定受檢者的血液特性的設(shè)備，所述設(shè)備包括 -接口單元(60)，其配置成從光電探測器(104，105)接收活體內(nèi)測量信號，其中所述活體內(nèi)測量信號指示由所述受檢者的血液引起的吸收并且其中每個(gè)光電探測器適應(yīng)于接收來自對于所述探測器所特定的光路的光信號；以及 -路徑規(guī)范化單元(61-63)，其配置成使所述活體內(nèi)測量信號規(guī)范化為對于所述光電探測器中的一個(gè)所特定的光路。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述路徑規(guī)范化單元配置成 -從所述活體內(nèi)測量信號得到調(diào)制信號，其中每個(gè)調(diào)制信號代表在特定波長處的AC和DC信號分量的比率； -確定分別通過兩個(gè)光電探測器在公共波長處獲得的兩個(gè)調(diào)制信號的比率； -選擇一組調(diào)制信號；以及 -將選擇的調(diào)制信號乘以所述比率。
10.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括能附連到所述受檢者的傳感器單元(113)，所述傳感器單元包括 -發(fā)射器單元(100)，其配置成在多個(gè)測量波長發(fā)射通過所述受檢者的組織的輻射；以及 -探測器單元(103)，其包括所述光電探測器，其中所述光電探測器共同適應(yīng)于接收所述多個(gè)波長處的所述輻射并且適應(yīng)于產(chǎn)生活體內(nèi)測量信號，其中安裝所述光電探測器使得從所述發(fā)射器單元到所述光電探測器的光路不同并且其中所述多個(gè)波長在所述光電探測器之間劃分使得在光譜上鄰近的兩個(gè)光電探測器具有至少一個(gè)公共波長。
11.一種用于監(jiān)測受檢者的血液特性的方法，所述方法包括 -在傳感器設(shè)置中安裝多個(gè)光電探測器(104，105)使得從發(fā)射器單元(100)到所述光電探測器的光路不同； -提供具有多個(gè)測量波長的所述發(fā)射器單元(100)； -在所述多個(gè)測量波長處采集活體內(nèi)測量信號，所述活體內(nèi)測量信號指示由受檢者的血液引起的吸收； -基于在對于不同的光電探測器的公共波長處分別從不同的光電探測器獲得的不同的活體內(nèi)測量信號來確定路徑規(guī)范化系數(shù)； -將所述路徑規(guī)范化系數(shù)應(yīng)用于選擇的活體內(nèi)測量信號，由此來獲得路徑規(guī)范化的活體內(nèi)測量信號；以及 -采用所述路徑規(guī)范化的活體內(nèi)測量信號用于確定所述受檢者的血液特性。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中 -所述確定包括從所述活體內(nèi)測量信號得到活體內(nèi)調(diào)制信號，其中每個(gè)活體內(nèi)調(diào)制信號代表在特定波長處的AC和DC信號分量的比率； -所述應(yīng)用包括將所述路徑規(guī)范化系數(shù)應(yīng)用于選擇的活體內(nèi)調(diào)制信號，由此來獲得路徑規(guī)范化的活體內(nèi)調(diào)制信號；以及 -所述采用包括采用所述路徑規(guī)范化的活體內(nèi)調(diào)制信號用于確定所述血液特性。
全文摘要
公開用于非侵入式監(jiān)測受檢者的血液特性的傳感器、設(shè)備和方法。該傳感器包括發(fā)射器單元，配置成在多個(gè)測量波長發(fā)射通過該受檢者的組織的輻射；和探測器單元，包括光電探測器。為了實(shí)現(xiàn)簡單的傳感器組件，這些光電探測器共同適應(yīng)于接收這些多個(gè)波長處的輻射并且適應(yīng)于對應(yīng)于這些多個(gè)測量波長產(chǎn)生活體內(nèi)測量信號，這些活體內(nèi)測量信號指示由該受檢者的血液引起的吸收。此外，這些光電探測器被安裝使得從該發(fā)射器單元到這些光電探測器的光路不同，并且這些多個(gè)波長在這些光電探測器之間劃分使得在光譜上鄰近的兩個(gè)光電探測器具有至少一個(gè)公共波長。該設(shè)備包括路徑規(guī)范化單元，配置成將這些活體內(nèi)測量信號規(guī)范化為對于這些光電探測器中的一個(gè)所特定的光路。
文檔編號A61B5/0295GK102641126SQ20121004449
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者M·惠庫 申請人:通用電氣公司