[發明專利]用于光學測量生物學特性的方法及裝置

在審

• 申請號: 201780057511.9
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN109688905A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 伊斯雷爾·薩如思;阿里克·本伊賽;約翰娜·梅
• 申請（專利權）人: 生命跳動科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本主題公開了一種用于測量被檢查組織生物學特性的裝置，該裝置包括至少一個光源，該光源被構造成并可操作地在一定光照射方向上，用一個或多個波長的光輻射照射被檢查組織；光檢測器，位于所述被檢查組織的同一側，并且被構造成并可操作地接收從被檢查組織反射的所述一個或多個波長的光分量，以在一定光檢測方向上響應于被照射光輻射，并且產生測量指示其的數據，其中所述光照射方向和檢測方向中的至少一個定位在相對于垂直于被檢查組織假想線至少2°的角度上，或者在光照射方向和檢測方向之間形成至少2°的角度。

技術領域

本發明一般涉及被檢查受試者生物學特性的光學測量領域，特別是血液相關參數和特性。

背景技術

目前，大多數光學血液脈搏測量是利用透射測量技術進行（例如，脈搏血氧測量）的，該透射測量技術需要可安裝在瘦的身體部位/器官（例如，指尖或耳垂）的兩個相對側上的傳感器裝置。特別地，透射測量技術使用通常放置在身體部位/器官的一側上的光源，以用于在其上照射光信號，并且使用放置在身體部位/器官的另一側上的光檢測器來測量通過它的光信號強度。

然而，反射血液測量技術具有各種優點，其被認為在某些應用中是優選的，特別是在可穿戴醫療設備的類型中，例如醫療手表。反射血液測量技術的一些優點尤其包括在身體的幾乎任何部位（包括厚的器官）上進行光學測量的能力。其他突出的優點與反射測量技術的能量消耗減少有關，這是由于對比需要光通過器官的整個寬度的透射技術，來自組織層的反射光所需的能量消耗最小。

然而，存在與反射測量技術相關的各種限制，例如低信噪比（SNR），低AC/DC比（其中AC是從（毛細管）血管反射的光波，并且DC是組合從被檢查器官組織的其他部分反射的光波和直接從器官表面反射，而不通過檢查組織的光波。嘗試通過增加照射光的功率來克服反射測量技術的這些限制（例如，通過增加提供給光源的電流和/或通過增加光源的數量），通常還導致測量信號中的噪聲分量的相應增加（由于基線DC分量的相應增加），因此無法提供滿意的結果。因此需要改進通過反射血液測量技術測量的光學信號的質量，以提供更高的 AC/DC比，并改進測量信號的信噪比。

在下文中簡要描述了從專利文獻中已知的一些反射測量技術。

美國專利公開號2009/082642公開了用于監測受試者生物學參數的系統和方法。該系統包括照明單元，該照明單元包括至少一個預選波長帶的光源，該光源應用于受試者中的選定區域；檢測系統，被構造為用于測量相對于照射區域的不同角度和不同空間位置的光的反射。檢測系統被構造并可操作地檢測對應于信號的鏡面相關分量的空間分離的光分量，和分別來自不同方向的受試者信號的脈搏相關的擴散分量，從而定義至少兩個獨立的信息通道，以能夠識別依賴于運動效應的反射信號部分。

美國專利公開號2014 / 213917描述了一種生物反饋裝置及其光傳感器，其可安裝在諸如游泳鏡之類的眼鏡上或與眼鏡一體化。生物反饋裝置可包括心率測量裝置，其包括反射綠光傳感器，以及第一綠光發射元件，第二綠光發射元件和第三綠光發射元件。生物反饋裝置可包括具有第一部分和第二部分的殼體，其中第一部分和第二部分中的每一個具有第一側和第二側。心率測量裝置的至少一部分可以設置在殼體第一部分內，并且可以通過殼體第一部分第二側中的開口暴露。生物反饋裝置還可包括開口，該開口允許裝置可與游泳鏡的至少一部分可移除地接合。