用于心血管诊断的光学测量设备制造技术

一种光学传感器和一种使用在光学测量设备中的光学传感器的方法，所述光学测量设备通过指导光片朝向动脉来测量心血管属性以及对运动伪影进行补偿。光学传感器可以包括一个或多个光源，耦合到一个或多个光源的一个或多个发送光导，以及所述一个或多个光导被配置为指导来自一个或多个光源的光作为朝向动脉的光片，使得所述光片的横截面轮廓具有横向于所述动脉的纵向方向的、比所述动脉的直径要长的长度。光学传感器可以包括一个或多个光检测器，其被配置为接收反向散射光以及基于所接收的反向散射光来生成输出，所述反向散射光是光片从动脉及周围的组织的反射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于心血管诊断的光学测量设备
技术介绍
用于测量心血管属性的设备遭受测量本身与受试者的状态强烈地干扰的问题，从而导致不正确的结果。例如，当前的用于获得血压测量的基于臂带(cuff)的方法可能给予重大的生理影响。在当前的基于臂带的方法中，血压测量是通过压缩动脉达到血流被完全地堵塞的程度以及然后缓慢地释放压缩来获得的。压缩动脉影响脉压传播和脉压形状。进一步地，心脏舒张压是从当跨胸壁压(即，在动脉的外侧与内侧之间的压力差)是接近于零时获得的测量中导出的，这暗示着那些测量是在远非正常的条件下做出的。此外，基于充气臂带的传统的方法和在临床环境中执行的测量可能具有引起在患者的血压中的改变的强烈的心理影响。例如，处于临床环境的心理影响可能引起在患者的血压中的提升。该现象一般称为“白色外套综合症”或“白色外套高血压”。在另外的示例中，患者的血压可能在正常的日常活动期间而不是在临床环境中提升。该现象一般称为“隐性高血压”。另外地，血压常常表现出随着时间过去的可观的可变性。因此，识别在血压中的昼间的或其它时间变化可能对于对包括高血压的各种心血管问题的正确诊断而言是重要的。还已经表明的是，通过促进随着较长时间段过去的测量以及避免在临床环境中的典型的心理影响来执行动态血压测量可能针对改善的诊断而言是有益的。
技术实现思路
各种实施例包括光学传感器，以及使用在光学测量设备中的光学传感器的方法，所述光学测量设备通过指导光片朝向感兴趣的动脉来测量心血管属性以及对运动伪影进行补偿。在各种实施例中，光学传感器可以包括一个或多个光源，耦合到一个或多个光源的一个或多个发送光导，以及所述发送光导被配置为指导来自一个或多个光源的光作为朝向在受试者中的动脉的光片，使得所述光片的横截面轮廓具有横向于所述动脉的纵向方向的、比所述动脉的直径要长的长度。光学传感器还可以包括一个或多个光检测器，其被配置为接收是来自光片的光的反向散射光，所述反向散射光是由动脉和动脉周围的组织来反向散射的。在一些实施例中，光片的横截面轮廓可以具有平行于动脉的纵向方向的、比光片的长度要短的宽度。在一些实施例中，光片的横截面轮廓可以具有椭圆形的、矩形的、三角形的或多边形的形状。在一些实施例中，一个或多个发送光导可以被配置为指导光片沿着受试者的肢体的部分圆周。在一些实施例中，一个或多个发送光导可以被配置为指导光片沿着肢体的部分圆周达至少40度。在一些实施例中，一个或多个发送光导可以包括下列项中的一项或多项：光学小平面、折射率结构、体积全息图、衍射表面浮雕元件或其任意组合，以指导来自一个或多个光源的光到光片中。在一些实施例中，一个或多个发送光导可以包括被配置为指导来自一个或多个光源的光作为光片的平面光波导、棱镜或其任意组合。在一些实施例中，一个或多个发送光导可以包括被配置为将光片聚焦在目标焦深处的一个或多个透镜。在一些实施例中，一个或多个发送光导可以包括被配置为将光片利用目标宽度聚焦在目标焦深处的一个或多个透镜。在一些实施例中，一个或多个发送光导可以被配置为符合肢体的表面。在一些实施例中，一个或多个光检测器可以被配置为接收沿着受试者的肢体的部分圆周的反向散射光。在一些实施例中，一个或多个光检测器可以是单个光检测器，以及光学传感器可以进一步包括耦合到单个光检测器的一个或多个接收光导。在一些实施例中，一个或多个接收光导中的每一个接收光导可以被配置为收集反向散射光，以及指导所收集的反向散射光朝向单个光检测器。在一些实施例中，光学传感器可以包括多个光检测器以及多个接收光导，每一个接收光导被耦合到各自的光检测器。在一些实施例中，接收光导中的每一个接收光导可以被配置为收集反向散射光，以及指导所收集的反向散射光朝向其各自的光检测器。在一些实施例中，光学传感器可以包括耦合到一个或多个光检测器的以及利用处理器可执行指令来配置的处理器，以基于来自一个或多个光检测器的输出来确定一个或多个心血管属性。进一步的实施例可以包括使用光学测量设备来测量心血管属性的方法，所述方法可以包括指导光片朝向在受试者中的动脉，使得所述光片的横截面轮廓可以具有横向于所述动脉的纵向方向的、比所述动脉的直径要长的长度。方法还可以包括接收是来自光片的光的反向散射光，以及基于所接收的反向散射光来生成输出，所述反向散射光是从动脉和动脉周围的组织反向散射的。一些实施例可以进一步包括基于输出来确定一个或多个心血管属性。在一些实施例中，光片的横截面轮廓可以具有平行于动脉的纵向方向的、比光片的长度要短的宽度。在一些实施例中，光片的横截面轮廓可以具有椭圆形的、矩形的、三角形的或多边形的形状。在一些实施例中，指导光片朝向在受试者中的动脉可以包括指导光片沿着受试者的肢体的部分圆周。在一些实施例中，指导光片沿着肢体的部分圆周可以包括指导光片沿着肢体的部分圆周达至少四十度。在一些实施例中，接收反向散射光可以包括接收沿着肢体的部分圆周的反向散射光。进一步的实施例可以包括光学传感器，所述光学传感器包括用于执行上文描述的实施例方法的操作的功能的单元。进一步的实施例可以包括用于测量心血管属性的光学测量设备，所述光学测量设备包括光学传感器以及耦合到光学传感器的处理器。光学传感器可以包括一个或多个光源，耦合到一个或多个光源的一个或多个发送光导，以及所述发送光导被配置为指导来自一个或多个光源的光作为朝向在受试者中的动脉的光片，使得所述光片的横截面轮廓可以具有横向于所述动脉的纵向方向的、比所述动脉的直径要长的长度。光学传感器还可以包括一个或多个光检测器，其被配置为接收反向散射光，所述反向散射光是来自从动脉和动脉周围的组织反向散射的光片的光，以及基于所接收的反向散射光来生成输出。处理器可以被配置为基于来自光学传感器的输出来确定一个或多个心血管属性。在一些实施例中，光片的横截面轮廓可以具有平行于动脉的纵向方向的、比光片的长度要短的宽度。在一些实施例中，光片的横截面轮廓可以具有椭圆形的、矩形的、三角形的或多边形的形状。附图说明被并入本文以及组成本说明书的一部分的附图，示出了权利要求的示例性实施例，以及连同上文给定的一般描述和下文给定的具体实施方式一起，用来解释权利要求的特征。图1以曲线图形式示出常规的光学传感器的输出强度如何可以随着沿着食指的圆周的角度而变化。图2以曲线图形式示出根据各种实施例的光学传感器如何可以通过指导光片跨越感兴趣的动脉来补偿运动伪影。图3A示出包括根据一些实施例的光学传感器的光学测量设备的组件。图3B示出根据一些实施例的光学测量设备的侧视图。图3C示出根据一些实施例的光学测量设备。图4A和图4B示出根据第一实施例的光学传感器的结构。图5A和图5B示出根据第二实施例的光学传感器的结构。图6示出根据第三实施例的光学传感器的结构。图7A和图7B示出根据第四实施例的光学传感器的结构。图8A和图8B示出根据第五实施例的光学传感器的结构。图9示出使用根据一些实施例的光学传感器来测量心血管属性的方法。图10示出使用根据一些实施例的光学传感器来测量心血管属性的另一种方法。具体实施方式将参考附图详细地描述各种实施例。在任何可能的情况下，将遍及附图使用相同参考数字来指相同或相似的部分。出于说明性的目的对具体的示例和实现方式进行引用，以及不旨在限定权利要求的保护范围。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量心血管属性的光学测量设备，包括：一个或多个光源；一个或多个发送光导，其被耦合到所述一个或多个光源，以及被配置为指导来自所述一个或多个光源的光作为朝向在受试者中的动脉的光片，其中，所述光片的横截面轮廓具有横向于所述动脉的纵向方向的、比所述动脉的直径要长的长度；以及一个或多个光检测器，其被配置为接收反向散射光以及基于所接收的反向散射光来生成输出，其中，所述反向散射光是来自从所述动脉和所述动脉周围的组织反射的光片的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.18 US 15/074,4821.一种用于测量心血管属性的光学测量设备，包括：一个或多个光源；一个或多个发送光导，其被耦合到所述一个或多个光源，以及被配置为指导来自所述一个或多个光源的光作为朝向在受试者中的动脉的光片，其中，所述光片的横截面轮廓具有横向于所述动脉的纵向方向的、比所述动脉的直径要长的长度；以及一个或多个光检测器，其被配置为接收反向散射光以及基于所接收的反向散射光来生成输出，其中，所述反向散射光是来自从所述动脉和所述动脉周围的组织反射的光片的光。2.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述光片的所述横截面轮廓具有平行于所述动脉的所述纵向方向的、比所述光片的所述长度要短的宽度。3.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述光片的所述横截面轮廓具有椭圆形的、矩形的、三角形的或多边形的形状。4.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个发送光导被配置为指导所述光片沿着所述受试者的肢体的部分圆周。5.根据权利要求4所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个发送光导被配置为指导所述光片沿着所述肢体的所述部分圆周达至少四十度。6.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个发送光导包括下列项中的一项或多项：光学小平面、折射率结构、体积全息图、衍射表面浮雕元件或其任意组合。7.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个发送光导包括平面光波导、棱镜或其任意组合。8.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个发送光导包括被配置为将所述光片聚焦在目标焦深处的一个或多个透镜。9.根据权利要求8所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个发送光导的所述一个或多个透镜被配置为以目标宽度将所述光片聚焦在所述目标焦深处。10.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个发送光导被配置为符合所述受试者的肢体的表面。11.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中：所述一个或多个光检测器被配置为接收沿着所述受试者的肢体的部分圆周的所述反向散射光。12.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个光检测器是单个光检测器，所述光学测量设备还包括：一个或多个接收光导，其被耦合到所述单个光检测器，其中，所述一个或多个接收光导中的每一个接收光导被配置为收集所述反向散射光，以及指导所收集的反向散射光朝向所述单个光检测器。13.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个光检测器包括多个光检测器，所述光学测量设备还包括：多个接收光导，其中，所述多个接收光导中的每一个接收光导被耦合到所述多个光检测器中的各自的一个光检测器，以及所述多个接收光导中的每一个接收光导被配置为收集所述反向散射光以及指导所收集的反向散射光朝向所述多个光检测器中的所述各自的一个光检测器。14.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个光检测器被耦合到一个或多个接收光导。15.根据权利要求1所述的光学测量设备，其中，所述一个或多个光检测器包括沿着所述发送光导的长度分布的多个光检测器，其中，所述多个光检测器中的每一个光检测器被配置为接收所述反向散射光以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·贝克，R·格鲁赫拉克，E·波利亚科夫，K·阿拉姆，L·拉丁，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US