传感器配置制造技术

本发明专利技术涉及用于非侵入式测量身体组织参数的传感器配置，其具有传感器单元和用于将传感器配置可分离地放置在身体表面上的传感器垫。传感器单元可连接到触头，触头被设计成用于传感器单元的电接触以及从光源向传感器单元供应光，传感器单元设计为具有光学部件的柔性印刷电路板，其至少包括：光检测器装置，以检测发射到身体组织中且已穿过后者的光；第一接触装置；和将传感器单元可操作地连接到触头的导电轨道。传感器配置的传感器垫具有多层结构，其具有下层和上层，下层具有在身体表面上接触的下接触表面和接触传感器单元的上接触表面，由此提供与传感器单元的光学部件对准并形成光通道的开口，上层以可彼此分离的方式连接到下层的上接触表面。

【技术实现步骤摘要】
传感器配置
本专利技术涉及传感器配置，特别是用于非侵入式测量身体参数的传感器配置，所述身体参数例如是诸如大脑的氧含量的脑参数。
技术介绍
众所周知，为了测量身体参数、特别是脑参数（诸如脑血流量的脱氧和氧合血红蛋白的浓度）或组织氧合指数，测量装置设置在身体表面（例如，头部表面）上，并且借助于近红外光谱（NIRS）实施测量。因此，通过使用发射特定的不同波长下的近红外光的光源并通过测量检测到的或反射的光的消光变化，可以监测脱氧和氧合血红蛋白的氧浓度变化。借助于另一种分光光度方法（所谓的脉冲血氧测定法）能够通过监测检测到的光的脉冲光学消光变化来确定外周组织（例如手指、耳朵、鼻子）中的动脉血氧饱和度。已知的是用于非侵入式监测（例如，血氧含量）的NIRS监测配置，其包括可重复使用的部件和要丢弃的部件。因此，例如，从WO94/27494中已知一种分光光度传感器垫，其具有用于放置在身体表面上的柔性泡沫材料层，其包括用于接收传感器元件的支撑框架。从EP2916716已知一种用于测量身体组织的参数的非侵入式测量装置，其提供了用于可分离地放置在身体部位上的传感器单元和传感器垫。传感器单元包括接收在容座中的传感器布置结构，其中传感器表面在下侧上沿身体表面的方向定向，传感器单元借助如盖或箔以不透光的方式封闭。容座被接收制造在可弯曲和/或可压缩的传感器垫上的对应切口中，由此传感器垫通过接触表面搁置在身体表面上，并且可借助于粘合剂层连接到身体表面。传感器单元、传感器垫和盖以可分离的方式彼此连接，由此传感器垫和盖可以是一次性产品。因此，传感器单元包括被接收在仅部分柔性的容座中的传感器配置，该容座被设计为扁平壳体或盘的类型，即包括基部区域和外围壁。该传感器配置具有接触单元、电源以及与外部控制和处理单元和/或控制单元的连接，接触单元设置在传感器配置上并且牢固地与其连接以用于输入和输出电信号和光信号。从WO2012/109661已知NIRS传感器配置，其具有带光源和至少一个光检测器的传感器部分，以及柔性电路和连接器元件。柔性电路可以是多层的，并且可以在通信层中包括多个导电轨道和用于传感器配置与连接器元件的电接触和信号传输的EMI屏蔽。连接器元件包括作为光接口的光纤耦合器和作为电接口的线耦合器，两者例如集成在混合式连接器中。从现有技术已知一种测量布置结构，由于用于传感器单元的或多或少刚性的容座，这种测量布置结构不具有也能够放置在非常弯曲或弯曲的身体表面上期望的柔性。此外，所包括的传感器单元的可操作接触也不能独立于测量配置来解决。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是提供一种用于确定身体参数或相应地身体组织参数的非侵入式传感器配置，利用该配置降低了生产成本，增加了配置的柔性，并且独立地设计了可操作接触。因为在生产成本的量中也要考虑至少各个部件的可回收性，所以本专利技术的目的是设计特别是可重复使用的昂贵部件。特别地，应当确保传感器配置和身体组织表面之间的均匀接触，并且传感器配置应当至少部分可重复使用。通过根据独立权利要求的非侵入式传感器配置来实现该目的和另外目的。特殊的实施例和/或变型从从属权利要求出现。根据本专利技术，用于非侵入式测量参数的传感器配置具有传感器单元和传感器垫，传感器垫用于将传感器配置可分离地放置或相应地附接到一个或多个曲线的或弯曲的身体表面。传感器单元从而可连接到触头，触头被设计成用于传感器单元的电接触以及用于从光源向传感器单元供应光。此外，传感器单元被设计为柔性印刷电路板，该印刷电路板具有：光学部件，其包括至少一个光检测器装置，以便检测发射到身体组织中且已经穿过身体组织的光；以及第一接触装置和用于将传感器单元可操作地连接到触头的导电轨道。根据本专利技术的传感器配置的传感器垫具有多层结构，该多层结构具有下层，下层具有用于支撑在身体表面上的下接触表面和用于支撑传感器单元的上接触表面，由此提供相对于传感器单元的光学部件对准并形成光通道的开口。此外，至少一个另外的层可以设置在下层的下侧上，并从而转向身体表面，该另外的层在开口的区域中具有光学透明区段，并因此相对于光输入区段或相应地光输出区段形成一种箔窗。光学透明意味着一定量的光可以穿过这样的层，该量足以用于例如NIRS分析。另一方面，该层的其他区域可以是光学不透明的。替代地，第一光学透明层和具有对应光通道的另外的光学不透明层可以设置在传感器垫的下层的下侧上。光学不透明区段或相应地光学不透明的另外的层提供了一种绝缘层，其设置在传感器配置的光学活性区域之间并因此防止通过例如横向光入射和/或背景光对光检测的影响。光学活性部件的这样的覆盖在无菌传感器配置方面具有有利的效果。传感器垫还包括上层，该上层以可从彼此分离的方式连接到下层的上接触表面。传感器配置的外部形状被设计成具有凹口或相应地缺口，使得该形状能够被布置在最多样的身体表面上，并特别提供良好的佩戴舒适性。该传感器配置可以由能够彼此分开的部件组成，由此触头和传感器单元进入到可操作的连接中，并且传感器垫被设计成以便与其连接的传感器单元容易且可靠地附接到待检查的人的皮肤上。更经济的是将传感器单元和/或触头设计为可重复使用的元件，而同时满足了卫生保健中使用的卫生和灭菌的高要求。因此，传感器单元能够被容纳在多层传感器垫中，该多层传感器垫的各个层可彼此分开，使得被接收在它们之间的传感器单元可以被移除，并且在准备步骤之后可以被再次使用。根据本专利技术，这种种类的光电传感器配置的传感器单元被设计为柔性或刚挠印刷电路板，也指定为柔性印刷板。设置在传感器单元上的可以是一个或多个光源（诸如，例如发光二极管、激光二极管或多个光源自身）的出口，和与其间隔开的一个或多个传感器（例如，被设计为光电二极管的光检测器）表面以及电线，电线将例如来自一个光源或多个光源的光或电信号传导到传感器单元的元件或从传感器单元的元件传导光或电信号。同样可以提供另外的元件，例如控制单元，其经由对应提供的传感器表面测量在每种情况下在光源的各个光脉冲之间的背景光和/或电流。因此，基于光源，控制单元经由传感器表面可以自动测量在每种情况下在激光脉冲之间的背景光，该光源在激光脉冲期间被用作针对测量光的调节。通过部分或完全分离的传感器配置，背景光改变，使得可以产生抑或触发干涉信号或干涉自动机制，这会导致发光二极管或相应地激光二极管的自动切断。此外，控制单元可以用于进一步的校准或测量任务。此外，以补充的方式，可以提供用于采集温度和/或热通量的装置。例如，可以预见借助于NIRS确定待检查的组织的温度，NIRS基于水吸收光谱的温度依赖性。此外，还可以使用所包括的传感器表面中的一者来采集集成在传感器配置中的光源的温度，以用于验证温度对光源（例如，LED）的发射特性的影响以及所确定的测量结果。已知的是，发现来自定位成靠近身体表面的光源的热量是令患者讨厌的，或者相应地由于温度过高，甚至会发生传感器配置的各个部件的故障。优选地，作为光源提供的是至少四个不同波长的不同发光二极管或相应地激光二极管，它们可以以分阶段的方式接通和切断。光源可以以选择性的方式操作，以便传导或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于非侵入式测量身体组织参数的传感器配置（1），其具有传感器单元（10）和用于将所述传感器配置（1）可分离地放置在身体表面（20）上的传感器垫（12），其中/n所述传感器单元（10）可连接到触头（16），所述触头被设计成用于所述传感器单元（10）的电接触和用于从光源向所述传感器单元（10）供应光，/n由此，所述传感器单元（10）被设计为柔性印刷电路板，所述柔性印刷电路板具有：/n光学部件，其包括至少一个光检测器装置（2），以便检测已经发射到身体组织中并且已经穿过所述身体组织的光，以及/n第一接触装置（30）和用于将所述传感器单元（10）可操作连接到所述触头（16）的导电轨道（5），/n并且，由此所述传感器垫（12）具有多层结构，所述多层结构具有：/n下层（13），所述下层具有用于在所述身体表面（20）上接触的下接触表面和用于支撑所述传感器单元（10）的上接触表面，由此，提供了开口（15、17），所述开口相对于所述传感器单元（10）的光学部件对准并且形成光通道，以及/n上层（14），所述上层以可彼此分离的方式连接到所述下层（13）的所述上接触表面。/n

【技术特征摘要】
20190305 EP 19160799.31.一种用于非侵入式测量身体组织参数的传感器配置（1），其具有传感器单元（10）和用于将所述传感器配置（1）可分离地放置在身体表面（20）上的传感器垫（12），其中
所述传感器单元（10）可连接到触头（16），所述触头被设计成用于所述传感器单元（10）的电接触和用于从光源向所述传感器单元（10）供应光，
由此，所述传感器单元（10）被设计为柔性印刷电路板，所述柔性印刷电路板具有：
光学部件，其包括至少一个光检测器装置（2），以便检测已经发射到身体组织中并且已经穿过所述身体组织的光，以及
第一接触装置（30）和用于将所述传感器单元（10）可操作连接到所述触头（16）的导电轨道（5），
并且，由此所述传感器垫（12）具有多层结构，所述多层结构具有：
下层（13），所述下层具有用于在所述身体表面（20）上接触的下接触表面和用于支撑所述传感器单元（10）的上接触表面，由此，提供了开口（15、17），所述开口相对于所述传感器单元（10）的光学部件对准并且形成光通道，以及
上层（14），所述上层以可彼此分离的方式连接到所述下层（13）的所述上接触表面。


2.根据权利要求1所述的传感器配置（1），其中，所述传感器单元（10）至少分区段地具有加强元件（39）。


3.根据权利要求1或2所述的传感器配置（1），其中，所述传感器单元（10）被设计为具有凸出部（38）的沿着纵向轴线（18）伸展的主体，所述凸出部（38）以基本垂直于和/或沿着所述纵向轴线（18）的方式设计。


4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器配置（1），其中，所述第一接触装置（30）包括磁接触元件（34）和电接触元件（36）。


5.根据权利要求4所述的传感器配置（1），其中，所述传感器单元（10）的所述第一接触装置（30）的所述磁接触元件（34）和电接触元件（36）根据接触几何结构（32）布置，所述接触几何结构被设计成用于电接触和用于连接到所述触头（16）。


6.根据前述权利要求中任一项的传感器配置（1），其中，所述触头（16）包括:
壳体（40），
至少两个接触装置（47），其具有对应于所述传感器单元（10）的所述第一接触装置（30）的接触几何结构（32），
电线（42），其可固定在所述壳体（40）中，并且可以导电的方式连接到所述第二接触装置（47）的电接触元件（46），
用于沿一个方向提供和引导光的装置（44、64；70、72），所述一个方向垂直于所述身体表面（20）指向，以及
发光表面（22），光经由所述发光表面被发射到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH弗勒利希，M扎纳，F施耐德，D鲍曼，MH穆塞尔，
申请(专利权)人：露曙光医疗股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH