[發明專利]光體積描記裝置

在審

• 申請號: 201680007673.7
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN107205673A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: E·J·M·堡盧森;C·N·普雷蘇勒;E·M·范庫爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/1455
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 李光穎,王英

技術領域

本發明涉及光體積描記裝置，用于操作光體積描記裝置的方法，以及用于操作光體積描記裝置的計算機程序。

背景技術

光體積描記(PPG)裝置以光學方式測量外部對象的體積的改變。在醫學應用中，體積的這些改變通常是受檢體的器官或其他身體部分中的血液或空氣的量的改變，并且因此能夠被用于監測受檢體的生命體征信息。受檢體的生命體征信息包括例如關于人的呼吸率、脈搏率、血壓或血氧飽和度的信息。

在WO 2014/136027A1(也在US 2014/0253709A1下出版)中，公開了用于確定受檢體的生命體征信息的系統和方法。利用輻射照射受檢體，并且接收從所述受檢體反射的輻射。在第一階段中，定位感興趣區域。在第二階段中，照明被控制以局部地對被定位的感興趣區域進行照射。最后，根據從感興趣區域反射并且在所述第二階段中檢測到的輻射確定受檢體的生命體征信息。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種光體積描記裝置，在下文中稱為PPG裝置，所述光體積描記裝置包括：

-至少一個光源，其被配置為生成源光(source light)射束，所述源光射束具有指向外部對象的源射束角度；

-至少一個可控制射束角度適配器，其被布置在所述光源與所述外部對象之間，并且被配置為接收指示要被設置的經修改的射束角度的射束角度控制信號，所述經修改的射束角度不同于所述源射束角度，所述射束角度適配器還被配置為接收具有所述源射束角度的所述源光射束并且將具有所述經修改的射束角度的所述源光射束提供到所述外部對象；

-至少一個PPG傳感器，其被布置并且被配置為提供指示散射的源光的傳感器信號，所述散射的源光已經由所述外部對象散射，并且由所述PPC傳感器檢測到；以及

-PPG評價和控制單元，其被配置為：接收傳感器信號，提供射束角度控制信號并且確定并在其輸出處選擇性地提供傳感器信號的AC信號分量，其中，PPG評價和控制單元還被配置為依據傳感器信號的DC信號分量或傳感器信號的AC信號分量或依據兩者確定并提供射束角度控制信號。

本發明的PPG裝置基于光源的源射束角度的修改能夠引起傳感器信號的顯著改進的認識。在本發明的PPG裝置中，能夠由至少一個射束角度適配器修改由光源發射的射束的源射束角度。由提供射束角度控制信號的PPG評價和控制單元提供射束角度調整的控制。啟用源射束角度的修改允許響應于在研究中的具體外部對象的光學特性，并且響應于PPG測量的具體狀態而改進傳感器信號。因此提供源射束角度的這樣的修改能力不僅改進給定外部對象的信號和PPG測量的情況，而且延伸PPG裝置的應用情況的領域。例如，如下面將更詳細解釋的，PPG裝置能夠被用于提供針對特定寬范圍情況下的特定寬范圍的外部對象的高質量的PPG信號，延伸到在外部對象與PPG裝置之間的相對運動下的測量等。因此，PPG裝置能夠被調整到不同外部對象或不同環境。

由于能夠在小范圍中提供PPG裝置的所有部件，因此PPG裝置自身也能夠具有小尺寸。

應指出，為了清楚，外部對象不形成請求保護的PPG裝置的部分。外部對象是要由PPG裝置研究的對象，并且因此能夠任意改變。外部對象的非限制范例是彈性管、動物和人類。

傳感器信號的AC(幅度改變)信號分量包括關于作為時間的函數的檢測到的散射的源光強度的改變的信息。該改變至少部分由外部對象的體積或表面的改變引起。

在下文將描述PPG裝置的實施例。

在PPG裝置的一個實施例中，射束角度適配器包括液晶元件，具體地具有可調節焦距的液晶透鏡。在該實施例的變型中，射束角度適配器還包括驅動器電路，所述驅動器電路用于響應于射束角度控制信號而設置液晶透鏡的焦距。在又一實施例中，射束角度適配器包括液體元件，具體地液體透鏡。在液體透鏡中，例如通過響應于射束角度控制信號由驅動電路對液體透鏡的表面張力的改變來實現由射束角度適配器對源射束角度的修改。

具有不同的選項來確定經修改的射束角度。實施例的第一組不依賴于用戶輸入。