[發明專利]脈搏光譜技術

有效

• 申請號: 201880020946.0
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN110461225B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: C·J·庫拉奇;P·R·麥克唐納德
• 申請（專利權）人: 佳明瑞士有限責任公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/145;A61B5/1455;A61B5/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 宿小猛

一種電子健身設備，包括第一光發射器，光接收器和處理元件。第一光發射器被配置為發送第一光信號和第二光信號。光接收器被配置為接收第一和光信號并生成由所接收的光信號得到的第一和第二光電血管容積圖(PPG)信號。處理元件被配置為控制第一光發射器以發送第一光信號和第二光信號，從光接收器接收第一和第二PPG信號并比較它們，基于該比較來識別第一和第二PPG信號中存在的公共心臟分量，基于公共心臟分量確定信號濾波器參數，并基于信號濾波器參數分別從第一和第二PPG信號生成第一和第二心臟分量。

相關申請

本申請根據35 U.S.C§119(e)要求2017年5月4日提交的名稱為“Improved SNR ofComponents in PPG Signal”的美國臨時申請第62/501,522號，2017年10月12日提交的名稱為“Improved Optical Cardiac Monitor”的臨時申請第62/571,606號，2017年11 月1日提交的名稱為“Improved Optical Cardiac Monitor”的申請第62/580,308號和2017年11月1日提交的名稱為“User Body Hydration”的臨時申請第62/580,024號的權益，上述臨時申請通過引用整體并入本文。

技術領域

本申請一般地涉及脈搏光譜技術。

背景技術

脈搏光譜技術是對于針對人體皮膚的光信號進行觀察和分析，以便確定血液相關和心臟生理指標及信息，例如用戶的心率，脈搏氧飽和度水平(血氧飽和度)，以及血細胞比容水平，或者血細胞比率。也稱為“脈搏ox”或SpO2的脈搏氧飽和度水平是血氧飽和度的水平。紅細胞含有氧合血紅蛋白(氧血紅蛋白，O2Hb)和脫氧血紅蛋白 (去氧血紅蛋白，HHb)。用戶的脈搏氧飽和度隨著氧合血紅蛋白濃度的增加而增加。也稱為Hct的血細胞比容水平是血液中紅細胞的體積百分比(vol％)，通常與血液中水的體積百分比相關聯。

脈搏光譜技術可以通過諸如與佩戴者的皮膚接觸的電子健身設備的設備來執行。用戶(佩戴者)可以是任何個體，其佩戴電子設備，使得電子設備的殼體貼近個體的皮膚(例如，佩戴在人的手腕、腹部，腿部等處)。電子健身設備可以包括光學器件，例如光發射器，其向用戶的皮膚發射分別具有獨特波長的多個光信號(光)；以及光接收器，其接收來自皮膚的光信號(光)的反射并且生成多個光電血管容積圖(PPG)信號，每個PPG信號包括由所接收光的波長得到的特性或者與所接收光的波長對應的特性。分析PPG信號以確定血液相關和心臟信息。

雖然一些傳統電子設備利用發射到用戶皮膚中的光信號的反射來確定心臟監測信息，但是其他電子設備可以發射穿過用戶皮膚(例如，通過用戶的指尖)的透射光信號。傳統設備可包括多個殼體，使得第一殼體包括將光信號發射到諸如指尖皮膚的用戶皮膚中的光發射器，第二殼體包括接收通過用戶皮膚的光信號的光接收器。這樣的電子設備可以用在用戶身體上的如下位置，在該位置光可以沒有過度衰減地傳輸通過組織，而不依賴于來自組織的反射，例如通過指尖或耳垂。

發明內容

本技術的實施例提供了一種用于執行脈搏光譜技術的電子健身設備。電子健身設備的一個實施例總體上包括殼體，第一光發射器，光接收器和處理元件。殼體包括底壁。第一光發射器沿底壁定位，并配置成發射第一光信號和第二光信號。光接收器沿底壁定位，并配置成接收經用戶的皮膚調制的第一和第二光信號，并生成由所接收的光信號得到的第一和第二光電血管容積圖(PPG)信號。處理元件與第一光發射器和光接收器進行電子通信。處理元件被配置為控制第一光發射器在第一時間段期間發送第一光信號并且在第二時間段期間發送第二光信號，從光接收器接收第一和第二PPG信號，比較第一PPG信號第二PPG信號，基于比較識別第一PPG信號和第二PPG信號中存在的公共分量，基于公共分量確定信號濾波器參數，基于信號濾波器參數從第一PPG信號生成第一心臟分量，基于信號濾波器參數從第二PPG信號生成第二心臟分量，并基于第一和第二心臟分量確定血液相關的生理信息。