[發明專利]用于測量生物學參數的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210361917.5
• 申請日: 2003-04-22
• 公開（公告）號: CN103169454A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 馬爾西奧·馬克·阿布雷烏
• 申請（專利權）人: 馬爾西奧·馬克·阿布雷烏
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01;A61B5/0205;A61B5/00;G01K13/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡勝利

本申請是申請日為2003年4月22日、申請號為03814591.X、發明名稱為“用于測量生物學參數的裝置和方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及安置在生理通道上的支承和傳感結構，其用于測量身體功能，以便處理由測量值所指示的異常狀況。

背景技術

干擾成分和變量可能是嚴重的誤差源，以造成實測生物學參數與臨床值不同。為了濾除所述干擾成分，并且獲得無干擾信號，侵襲性和半侵襲性技術被采用。這些技術具有很多缺點，包括難以在長時間內提供連續的監視。非侵襲性技術也難以滿足臨床實用性要求。將傳感器定位在具有干擾成分的皮膚上，由于存在所述干擾成分和背景噪音，該背景噪音明顯超過與被測量的生理參數相關的信號，因此既不能獲得臨床有用的信號，也不能獲得精確信號。

最精密、準確和臨床實用的測定人和動物體內熱狀態的途徑是測量腦溫度。腦溫度測量對于疾病和健康而言是同等重要的關鍵和通用指示方式，并且是唯一的不能被情緒狀態而人為改變的生命信號。其它生命信號（心律、血壓、呼吸率）均會因情緒狀態或自發動作而受到影響并被人為改變。

體溫是由血液溫度決定的，血液以遠紅外輻射的形式放射熱量。脂性組織（脂肪組織）吸收遠紅外輻射，并且人體實際上被附著在皮膚上的一層脂性組織保護著。由于以前的技術將傳感器放在帶有脂性組織的皮膚上，因此，不能夠通過皮膚測量溫度實現精密和準確的測量。

由于看上去不能利用目前的技術進行腦溫度的非侵襲性測量，因此有人嘗試確定體內溫度，也即體中心溫度。目前使用一種侵襲性、人工、不方便且高成本的技術來測量體內（體中心）溫度，其包括將帶有溫度傳感器的導管插入尿管、直腸或食道中。然而，這種技術不適合于常規測量，會帶來痛苦，并且可能會帶來潛在的致命性并發癥。

半侵襲技術也曾被嘗試。Abreu在美國專利6,120,460中公開了利用安置在眼瞼囊中的接觸透鏡來連續測量體中心溫度的裝置和方法，但接觸透鏡是半侵襲性裝置，其需要醫師處方，并且有時不容易將接觸透鏡安置在嬰兒甚至成人眼中，并且很多人害怕接觸他們的眼睛。

用于連續和／或以體中心方式測量溫度的現有技術具有若干缺點和限制。

目前的體溫測量是非連續、非體中心式的和需要護士參預的。護士需要將溫度計插入患者的口腔、直腸或耳朵中。為了獲取體中心溫度，護士以侵襲性方式將一個管體置入人體內，這有可能引起感染或需要消耗高費用的并發癥。

醫院中的常規體中心溫度測量和／或連續測量非常困難并且危險，因為需要采用侵襲性程序，以將管體插入體內或者服用測溫丸（thermometer?pill）。測溫丸可能會引起腹瀉，僅用于測量所攝取的流體／實物的溫度而不能測量體溫，并且如果測溫丸堵塞了胰或肝管，則可能會引起指明的并發癥。如果將傳感器安置在皮膚上，由于存在包含脂肪組織在內的很多干擾成分，因此不能提供臨床實用的測量。

僅僅簡單地將傳感器放置在皮膚上，不可能精確且臨床實用地測量出腦溫度以及代謝參數、物理參數、化學參數等等。一個關鍵因素是存在脂肪組織。人與人之間的脂肪不同，脂肪會隨著年齡而變化，同一個人體內的脂肪量會隨時間而變化，脂肪會衰減來自血管的信號，脂肪吸收熱量，脂肪會阻礙遠紅外輻射的無干擾傳輸，脂肪增加了體內受測成分與安置在皮膚表面上的外部傳感器之間的距離。

現在需要提供一種方法和裝置，其通過將傳感器安置在皮膚上，從而以無痛、簡單、外部操作和安全方式來實現非侵襲性地、方便地、連續地監視腦溫度。

還需要提供一種方法和裝置，其能夠方便地、非侵襲性地、安全地、精確地監視生物學參數，包括代謝參數、物理參數、化學參數等等。

還需要提供一種方法和裝置，其通過將傳感器安置在生理通道上，以便獲得無干擾且連續的生物學信號，從而測量出生物學參數。

發明內容

本發明提供了可滿足現有技術中需求的方法、裝置和系統。

總體而言，本發明提供了一組傳感系統和報告裝置，它們可以單獨或組合使用，并且被設計成接觸生理通道以測量生物學、物理和化學參數。從解剖學和生理學角度看，本發明發現的通道是一個解剖學路徑，其將無干擾生理學信號傳輸到外部。通道形成了體內功能（信號）源與皮膚上的通道末端處的外部點之間的直接無干擾連接途徑。生理通道傳輸人體生理結構中的連續整體信號。來自體內的無干擾信號被輸送到位于通道末端的外部點。在通道末端安置在皮膚上的傳感器能夠獲取光學信號，而沒有干擾成分和誤差源。