用于非侵入式监测生理测量结果的设备、系统和方法技术方案

公开了一种非侵入式监测受试者的生理测量结果的设备、系统和方法。该方法可以包括：向受试者的皮肤发射光束，其中至少一个光源具有至少一个预定偏振，其中光束相对于受试者的皮肤表面的法线以角度0°≤α<90°被发射；用被定位于距至少一个发光源预定距离处的至少一个光传感器感测光束；基于至少一个光源的至少一个预定偏振过滤掉与检测到的光束相对应的信号；以及在过滤之后，基于感测到的光束确定至少一个生理信号。感测到的光束可以穿过受试者的表皮、真皮、皮下组织和血管中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于非侵入式监测生理测量结果的设备、系统和方法专利
本专利技术大体上涉及非侵入式的生理测量。更具体地，本专利技术涉及用于非侵入式监测和分析生理测量结果的可穿戴设备、系统和方法。专利技术背景许多人定期接受身体检查以监测其健康状况的任何变化。例如，检查可以包括定期(例如，每月)验血以检查血液中的胆固醇水平，或者使用专用设备(通常需要皮肤穿刺)每日进行葡萄糖测试以监测血液中的葡萄糖水平。由于这些测试都是侵入式的，并且有时对患者来说是痛苦的，因此出现对非侵入式的解决方案的需求，该解决方案可以允许用户持续监测其生理特征，以及识别血液中测量参数水平的趋势和变化。一些商业上可获得的产品允许非侵入式测量诸如脉搏或体温的生理体征，然而这些解决方案不是非常精确，并且没有替代当前侵入式测量并且能够以非侵入式方式测量血液成分的水平的有效解决方案。特别地，大多数有效解决方案通常都存在信噪比低的问题，这会降低测量的准确性。专利技术概述本专利技术的一些方面可以涉及非侵入式监测受试者的生理测量结果的设备、系统和方法。在一些实施例中，该方法可以包括：向受试者的皮肤发射光束，其中至少一个光源具有至少一个预定偏振，其中光束相对于受试者的皮肤表面的法线以0°≤α<90°的角度发射；用被定位于距至少一个发光源预定距离处的至少一个光传感器感测光束；基于至少一个光源的至少一个预定偏振过滤掉与检测到的光束相对应的信号；以及在滤波之后，基于感测到的光束确定至少一个生理信号。在一些实施例中，感测到的光束可以穿过受试者的表皮、真皮、皮下组织和血管中的至少一个。在一些实施例中，发射光束可以来自具有第一偏振的第一光源和具有第二偏振的第二光源。在一些实施例中，感测光束可以利用一个或更多个光传感器进行，该一个或更多个光传感器被配置成检测第一偏振的光和第二偏振的光。在一些实施例中，过滤可以用线栅(wiregrid)来执行。在一些实施例中，感测可以相对于受试者的皮肤的表面的法线以0°≤β<90°的角度进行。在一些实施例中，光束可以以40°≤α<50°度数的角度发射。在一些实施例中，感测相对于受试者的皮肤表面的法线以40°≤β<50°的角度进行。在一些实施例中，方法还可以包括将发射的光束和感测的光束中的至少一个调制到预定频率。在一些实施例中，过滤掉信号可以包括过滤具有至少一个预定偏振的信号。在一些实施例中，方法还可以包括发射至少一个预定波长的光束，以及确定至少一个生理信号也可以基于该至少一个预定波长。在一些实施例中，感测受试者的生理信号可以每隔预定时间段重复地被执行。在一些实施例中，方法还可以包括比较两个连续的测量结果以检测变化。在一些实施例中，方法还可以包括校准由至少一个光传感器检测到的光束的强度，其中，该检测到的光束可以从已知血管反射并在其上被检测到。在一些实施例中，方法还可以包括将光传感器和光源中的至少一个定位在已知血管上方。在一些实施例中，方法还可以包括控制发射的光束的偏振。在一些实施例中，方法还可以包括在检测到测量的生理信号的变化超过预定阈值时发出警报。本专利技术的一些方面可以涉及适于可移除地附接到受试者的身体的监测设备。在一些实施例中，该设备可以包括：测量单元，其包括至少一个发光源，该发光源被配置为以介于发射的光束和受试者的皮肤表面的法线之间的至少一个预定第一角度发射至少一个预定偏振的光束；至少一个传感器，其位于距至少一个发光源的预定距离处，其中，至少一个传感器被配置成检测以介于反射的光束和受试者的皮肤表面的法线之间的至少一个预定第二角度从至少一个发光源发射的光束；以及至少一个偏振器，其耦合到至少一个传感器，并被配置为过滤掉与至少一个发光源的至少一个偏振相对应的光束。监测设备还可以包括控制器，该控制器耦合到测量单元，并且被配置为接收检测光束的测量结果，并基于检测到的光束分析受试者的生理体征，以确定至少一个生理信号。在一些实施例中，检测到的光束可以穿过受试者的真皮、皮下组织和血管中的至少一个。在一些实施例中，至少一个预定第一角度是介于发射的光束和受试者的皮肤表面的法线之间的0°≤α<90°的角度。在一些实施例中，至少一个预定第一角度可以是介于发射的光束和受试者的皮肤表面的法线之间的40°≤α<50°的角度。在一些实施例中，至少一个预定第二角度可以是介于反射的光束和受试者的皮肤表面的法线之间的0°≤β<90°的角度。在一些实施例中，至少一个预定第二角度可以是相对于受试者的皮肤表面的法线的40°≤β<50°的角度。在一些实施例中，至少一个偏振器可以被配置成过滤掉具有至少一个预定偏振的信号。在一些实施例中，监测设备可以是可穿戴的。在一些示例中，设备还可以包括：第一光源，其被配置为发射第一偏振的光；以及第二光源，其被配置为发射第二偏振的光。在一些实施例中，第一偏振器可以耦合到至少一个传感器以用于过滤第一偏振；并且第二偏振器可以耦合到至少一个传感器以用于过滤第二偏振。在一些实施例中，可以被过滤掉的具有与至少一个发光源的偏振相对应的偏振的光的量在20-50％的范围内。在一些实施例中，至少一个传感器可以被配置成检测至少一个预定角度的光束。在一些实施例中，设备还可以包括调制单元，该调制单元被配置为将发射的光束和接收的光束中的至少一个调制到预定频率。在一些实施例中，控制器可以被配置为控制调制单元。在一些实施例中，至少一个发光源可以被配置成发射至少一个预定波长的光束，并且至少一个生理信号基于至少一个预定波长来确定。在一些实施例中，设备还可以包括通信模块，该通信模块被配置为允许与外部计算机化设备通信，其中，通信模块被配置为允许无线通信。在一些实施例中，设备还可以包括作为偏振器的线栅。在一些实施例中，控制器可以被配置为控制至少一个发光源的偏振。用于非侵入式监测生理测量结果的系统可以包括根据本文公开的任一实施例的至少一个监测设备和与该至少一个监测设备通信的处理器，该处理器可以被配置成从该至少一个监测设备接收数据并确定至少一个生理信号。在一些实施例中，监测设备可以被配置成可移除地附接到受试者的身体，并且其中感测到的光束穿过受试者的真皮、皮下组织和血管中的至少一个。附图简述关于本专利技术的主题在说明书的结论部分被特别指出并被明确地要求保护。然而，本专利技术关于操作的组织和方法以及其目的、特征和优点，在参照附图一起阅读时，通过参考以下详细描述可得到最好的理解，其中：图1A示意性地示出了根据本专利技术的一些实施例的非侵入式监测系统；图1B示意性地示出了根据本专利技术的一些实施例的非侵入式监测系统的框图；图2示意性地示出了根据本专利技术的一些实施例的监测设备的横截面视图；以及图3示出了根据本专利技术的一些实施例的非侵入式监测受试者的生理测量结果的方法的流程图。要理解的是，为了简单和清楚地说明，在附图中示出的元素不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元素的尺寸可以相对于其他元素被放大。此外，在认为适当的情况下，参考数字可能在多个图中重复以指示对应的或类似的元素。专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非侵入式监测受试者的生理测量结果的方法，所述方法包括：/n向受试者的皮肤发射光束，其中至少一个光源具有至少一个预定偏振，其中所述光束相对于受试者的皮肤表面的法线以角度0°≤α<90°被发射；/n用位于离所述至少一个发光源预定距离处的至少一个光传感器感测光束；/n基于所述至少一个光源的至少一个预定偏振过滤掉与检测到的光束相对应的信号；以及/n在过滤之后，基于感测到的光束确定至少一个生理信号，/n其中，所述感测到的光束穿过所述受试者的表皮、真皮、皮下组织和血管中的至少一个。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170817 US 62/546,5651.一种非侵入式监测受试者的生理测量结果的方法，所述方法包括：
向受试者的皮肤发射光束，其中至少一个光源具有至少一个预定偏振，其中所述光束相对于受试者的皮肤表面的法线以角度0°≤α<90°被发射；
用位于离所述至少一个发光源预定距离处的至少一个光传感器感测光束；
基于所述至少一个光源的至少一个预定偏振过滤掉与检测到的光束相对应的信号；以及
在过滤之后，基于感测到的光束确定至少一个生理信号，
其中，所述感测到的光束穿过所述受试者的表皮、真皮、皮下组织和血管中的至少一个。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，发射所述光束是从具有第一偏振的第一光源和具有第二偏振的第二光源进行的。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，感测光束是利用一个或更多个光传感器进行的，所述一个或更多个光传感器被配置成检测处于所述第一偏振和所述第二偏振的光。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述过滤利用线栅进行。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述感测以在相对于受试者的皮肤表面的法线的0°≤β<90°的角度进行。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述光束以角度40°≤α<50°被发射。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述感测以相对于受试者的皮肤表面的法线的角度40°≤β<50°进行。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将发射的光束和感测的光束中的至少一个调制到预定频率。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，过滤掉信号包括过滤具有所述至少一个预定偏振的信号。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括发射至少一个预定波长的光束，其中确定所述至少一个生理信号还基于所述至少一个预定波长。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，感测受试者的所述生理信号每隔预定时间段被重复执行。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括比较两个连续的测量结果以检测变化。


13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括校准由所述至少一个光传感器检测到的光束的强度，其中所述检测到的光束从已知血管反射并在已知血管上被检测到。


14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将光传感器和光源中的至少一个定位在已知血管上方。


15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括控制发射的光束的偏振。


16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在检测到测量的生理信号的变化超过预定阈值时发出警报。


17.一种适于可移除地附接到受试者的身体的监测设备，所述设备包括：
测量单元，所述测量单元包括：
至少一个发光源，所述至少一个发光源被配置为以介于发射的光束和受试者的皮肤表面的法线之间的至少一个预定第一角度发射至少一个预定偏振的光束；
至少一个传感器，所述至少一个传感器位于距所述至少一个发光源的预定距离处，其中所述至少一个传感器被配置成检测以介于反射的光束和受试者的皮肤表面的法线之间的至少一个预定第二角度从所述至少一个发光源发射的光束；和
至少一个偏振器，所述至少一个偏振器耦合到所述至少一个传感器并被配置为过滤掉与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥哈德·巴尚，乔拉·巴尔萨凯，奥迪德·巴尚，本·宰恩·德克尔，
申请(专利权)人：威尔图比有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL