用于光电体积描记测量的装置和方法制造方法及图纸

一种光学测量装置和使用方法提供从用户的身体部分上的预定位置的非侵入生理测量。光学测量装置提供：照射和检测组件，其被配置为生成和检测具有光电体积描记（PPG）信号形式的预定波长范围的光，以及压力检测组件，其被配置为检测通过正在测量的用户施加到测量装置的压力的量。反馈单元，诸如便携式形式装置，可以被耦合到测量装置，以向用户提供对检测的PPG信号和施加的压力的水平的实时反馈，从而用户可以调节施加的压力的量以改善检测的PPG信号的质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及用于非侵入光学生理测量的装置和方法，包括从用户检测光电体积描记(photoplethysmography, PPG)信号，且尤其涉及一种光学测量装置的压力检测组件，其检测用户施加到装置的压力的量。
技术介绍
对生理特征的光学监测使用对透射通过正被测量的用户的位置的光的检测。光电体积描记(PPG)是一种光学测量技术，用于通常通过检测透射通过耳垂或指尖的光而检测活组织的微血管床中的血容量变化。当动脉搏动进入毛细血管床时，血管的容量或血液自身的特征的变化修改了毛细血管床的光学特性。PPG信号用于测量外周氧饱和度(Sp02)，其为对诸如血液的流体中的氧饱和度的水平的估计。PPG信号还可以用于测量血压。诸如脉搏血氧计的装置是临床实践中的接受标准，并用于测量通过流过用户的血容量的变化发射的增强的光学搏动信号。脉搏血氧计通常具有朝向光电二极管的一对小的发光二极管(LED)，在光电二极管与发光二极管之间放置有用户身体的半透明部分，通常为指尖或耳垂。来自LED的光通过组织并由光电二极管检测。一个LED为波长大约为660纳米(nm)的红光，另一个为波长大约为905、910或940nm的红外光。在这些波长处的吸收在氧合血红蛋白与其脱氧形式之间显著不同。因此，可以从对红光和红外光的吸收的比值，即在测量位置的搏动成分的红光与红外光吸收的比值，计算氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的比值。PPG技术的基本形式仅要求少量的光电子部件:用于照射组织(例如皮肤)的光源，以及光电检测器，用于测量与流域容积中的灌注的变化相关联的光强度的小变化。大部分目 前可获得的PPG装置依赖于简单的阈值化，或峰值检测算法，以发现检测信号中的主峰值。然而，这些方法在检测信号小于理想情况时通常是不可靠的。当AC信号分量的基线变得有噪声或复杂时，可能遇到特定问题，即使在轻微的移动伪影的情况下也是如此。从而，需要一种光学测量装置和利用光学测量装置检测生理信号的方法，其试图解决上述问题中的至少一个。
技术实现思路
提供了一种用于从活组织的部分获得非侵入生理测量的光学测量装置以及使用所述光学测量装置的方法，所述光学测量装置更具体包括压力检测组件，该压力检测组件被配置为检测和显示在光学测量期间由用户的身体部分施加到该装置的压力的量。当用户对光学测量装置施加适当的压力量时，可以增大诸如光电体积描记信号的检测的光学测量信号的最终信噪比，并且可以从用户获得更精确的测量。通过分析检测的光学测量信号，并将信号的高信噪比部分与对应的施加的压力相关，可以实时确定最优压力。可以对用户提供指示用户正在施加的压力的量是否应增加、减小或保持在相同水平的实时反馈，以连续获得最高质量信号。光学测量装置可以有助于提供对每个个体用户定制的最优压力确定，从而获得用于每个用户的最终最优测量信号。在一些示例实施例中，提供一种光学测量装置，包括:照射和检测组件，其被配置为向用户的活组织的部分输出光，并检测透射或反射的光作为信号；压力组件，其被配置为检测通过用户的活组织的部分施加到所述照射和检测组件的压力的量；以及反馈单元，其被配置为将检测的信号的质量与施加的压力的量相关，并将关于相关性的反馈提供给用户。该反馈可以是对用户是否应调节正被施加到照射和检测组件的压力的量的指示。反馈可以显示最优施加压力的范围以及正由用户施加的实际施加压力。 最优施加压力的范围可以对应于零跨壁压力的状态。反馈可以是对用户增加、减小或保持施加的压力的请求。反馈可以是检测的信号和检测的施加压力的实时视觉输出。反馈单元可以是便携式计算机，其包括处理器、存储器和显示器。照射和检测组件、压力组件和反馈单元可被集成到便携式装置中。便携式装置可配置有多个照射和检测组件和多个压力组件。照射和检测组件和压力组件可在无线网络上与反馈单元通信。检测信号可以是光电体积描记(PPG)信号。 在一些示例实施例中，一种用于利用光学测量装置检测生理信号的方法包括:利用照射和检测组件照射用户的活组织的部分，并检测透射或反射的光作为信号；利用压力检测组件检测通过用户的活组织的部分施加到照射和检测组件的压力的量；将检测的信号的质量与施加的压力的量相关；以及利用反馈单元对用户提供关于相关性的反馈。该方法可以包括对用户提供是否应调节正被施加到照射和检测组件的压力的量的指示。该方法还可以包括显示最优施加压力的范围以及正由用户施加的实际施加压力。该方法可包括提供最优施加压力的范围，其对应于零跨壁压力的状态。该方法可包括请求用户增加、减小或保持施加的压力。该方法可包括显示检测的信号和检测的施加压力的实时视觉输出。该方法可包括在具有处理器和存储器的计算机的显示器上提供反馈。照射和检测组件、压力组件和反馈单元可被集成到便携式装置中。便携式装置可配置有多个照射和检测组件和多个压力组件。该方法可包括在反馈单元和照射和检测组件和压力组件之间无线通信。检测信号可以是光电体积描记(PPG)信号。在一些示例实施例中，提供一种计算机程序产品，用于利用光学测量装置检测生理信号，该计算机程序产品包含在计算机可读介质上并当由具有处理器和存储器的计算机执行时执行包括如下步骤的方法:利用照射和检测组件照射用户的活组织的部分，并检测透射或反射的光作为信号；检测通过用户的活组织的部分施加到照射和检测组件的压力的量；将检测的信号的质量与施加的压力的量相关；以及对用户提供关于相关性的反馈。根据本专利技术的一方面，提供了一种光学测量装置，包括:照射和检测组件，其被配置为:向用于测量的用户的表面部分输出光，以及检测从所述用户的所述表面部分透射或反射的输出光作为信号；压力组件，其被配置为检测通过所述用户施加到所述照射和检测组件的压力的量；其中检测到的压力的量能够用作对用户的反馈信息。。照射和检测组件和压力组件可以被集成到单个便携式装置，并且可以进一步分离地提供反馈单元。压力组件在使用时可以基本不变形或移位。所述装置可以是基于反射(reflectance-based)的装置。照射和检测组件可包括红光发光二极管(LED)、红外光LED或者二者。可以从来自红光LED和红外光LED 二者的检测输出光获得用户的外周氧饱和度(SP02)信息。光学测量装置还可以包括耦合部件，其被配置为用于在无缆配置中耦合到个人移动处理装置。反馈单元可以被配置为将检测信号的质量与施加压力的量相关，并将关于相关性的反馈提供给用户。照射和检测组件、压力组件和反馈单元可被集成到便携式装置中。个人移动处理装置可包括反馈单元，该反馈单元被配置为将检测信号的质量与施加压力的量相关，并将关于相关性的反馈提供给用户。反馈可以是对用户是否应调节正被施加到照射和检测组件的压力的量的指示。反馈可以显示最优施加压力的范围以及正由用户施加的实际施加压力。`最优施加压力的范围可以对应于零跨壁压力的状态。反馈可以是对用户增加、减小或保持施加的压力的请求。反馈可以是检测的信号和检测的施加压力的实时视觉输出。反馈单元可以是便携式计算机，其包括处理器、存储器和显示器。便携式装置可配置有多个照射和检测组件和多个压力组件。照射和检测组件和压力组件可在无线网络上与反馈单元通信。检测信号可以是光电体积描记(PPG)信号。个人移动处理装置可以是选自由以下装置构成的组中的一个:移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·萨为普朗斯莱泊恩，M·I·B·M·卡西姆，N·M·奈格，M·S·B·萨姆三丁，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：
国别省市：