用于监测受试者疼痛的手指探头、电极阵列和疼痛监测系统技术方案

本申请公开了用于监测受试者疼痛的手指探头、电极阵列和疼痛监测系统。一种用于获取受试者生理信号的手指探头，该手指探头包括壳体和主体部分，主体部分配置为以液密方式将壳体保持在其中，其中主体部分包括配置为将手指探头固定到受试者的手指的带子、配置为容纳受试者的手指的纵向凹槽、以及配置为从受试者的手指的相对侧覆盖受试者的手指的远端的罩，并且其中壳体包括印刷电路板、PPG传感器和至少一个附加传感器。一个附加传感器。一个附加传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测受试者疼痛的手指探头、电极阵列和疼痛监测系统


[0001]本公开总体上涉及生理信号监测的领域，具体涉及手指探头(fingerprobes)，该手指探头包括监测用于疼痛估计的生理信号的传感器。

技术介绍

[0002]痛觉是生物、认知、行为、文化和环境因素的极其复杂的相互作用。然而，身体对伤害或有害刺激(例如急性疼痛)的反应首先是由于伤害性刺激激活自主神经和激素通路而引起的生理反应。伤害感受指的是有害刺激的检测、传导和传递，即使在无意识的受试者中有害刺激也会引发自主反应。多年来，多项研究调查了不同生理参数中伤害感受相关的变化，作为客观评估手术期间伤害感受水平的基础。
[0003]皮肤电导反应是当出汗增加时，皮肤瞬间变成更好的导电体的现象。因此，暴露于生理唤起情形中的受试者将在皮肤的两个区域之间显示出电阻的突然下降。皮肤电导和疼痛之间的相关性也被证明，因为皮肤电导响应于伤害感受而升高。皮肤电导的确定通常基于从配置成感应电信号(例如电流)的有源电极和配置成收集电信号的无源电极(inactive electrode) 获得的测量。
[0004]光电体积描记波形可以提供关于诸如心率(HR)、心率变异性(HRV) 和光电体积描记振幅(PPGA)的参数的信息。这些参数被称为自主功能和伤害感受反应的指标。
[0005]虽然上述参数可能与受试者的疼痛水平有很好的相关性，但混淆因素通常导致错误检测。集成附加传感器，如加速度计、温度计和其他传感器，可以提供减少错误检测并且提高受试者疼痛水平的特异性的能力。r/>
技术实现思路

[0006]在本公开的一些实施例中，本公开的方面涉及包括能够检测疼痛的传感器的手指探头装置。
[0007]在监测疼痛时，一个常见的问题是高灵敏度检测疼痛的能力和避免假阳性读数的目的之间的权衡。
[0008]有利的是，本文公开的装置被设定尺寸和形状以包括至少两个传感器，并且能够从单个手指可靠地监测受试者的疼痛水平，同时最小化假阳性读数的数量。该装置是生理信号的独立数据采集和记录器，例如，可以从这些生理信号确定受试者的疼痛水平。
[0009]根据一些实施例，提供了一种用于监测受试者疼痛的手指探头，该手指探头包括壳体和被配置为将壳体保持在其中的主体部分。根据一些实施例，主体部分具有配置成将手指探头固定到受试者的手指的带子(strap)、配置成容纳受试者的手指的第一纵向凹槽以及配置成从受试者的手指的相对侧覆盖受试者的手指的远端的罩(hood)。根据一些实施例，壳体包括印刷电路板(PCB)、PPG传感器和至少一个附加传感器。
[0010]根据一些实施例，带子包括多个孔，这些孔被构造成当受试者的手指被附接时防止受试者的手指受热。根据一些实施例，带子还包括多个凸起，这些凸起被配置成一旦受试
者的手指被固定就产生摩擦并防止受试者的手指移动。
[0011]根据一些实施例，主体部分由具有第一肖氏硬度(shore)的材料制成，带子由具有第二肖氏硬度的材料制成。根据一些实施例，第二肖氏硬度低于第一肖氏硬度。
[0012]根据一些实施例，手指探头还包括两个侧向狭缝(lateral slits)，侧向狭缝被配置为滑动地接纳和固定电极阵列的翼。
[0013]根据一些实施例，主体部分包括暴露位于壳体上的至少一个开/关按钮的纵向孔。
[0014]根据一些实施例，罩包括第二纵向凹槽。根据一些实施例，第一纵向凹槽和第二纵向凹槽形成通道状隔室(tunnel-like compartment)，该通道状隔室配置成容纳受试者的手指并防止环境光穿透。
[0015]根据一些实施例，PPG传感器在通道状隔室下方位于壳体的远端处。
[0016]根据一些实施例，主体部分包括在通道状隔室内和PPG传感器上方的 PPG孔，PPG孔配置为允许由PPG传感器传输的光到达受试者的手指。根据一些实施例，PPG孔可以被透明盖覆盖，允许由PPG传感器传输的光穿过该透明盖，同时防止液体渗透到壳体中。
[0017]根据一些实施例，该至少一个附加传感器包括热敏电阻(thermistor)，该热敏电阻被配置为监测受试者的手指上的皮肤温度。根据一些实施例，热敏电阻在通道状隔室下方位于壳体的远端处。
[0018]根据一些实施例，主体部分还包括热敏电阻孔，该热敏电阻孔配置为允许热敏电阻和受试者的手指之间的接触。
[0019]根据一些实施例，主体部分还包括位于通道状隔室内的止挡器。根据一些实施例，止挡器配置成防止受试者的手指向前移动。
[0020]根据一些实施例，至少一个附加传感器还包括加速度计。
[0021]根据一些实施例，PCB电连接到PPG传感器、至少一个附加传感器和可充电电池。根据一些实施例，PCB配置成用于与远程监视器和/或计算机进行无线通信。
[0022]根据一些实施例，提供了一种电极阵列，该电极阵列被配置成监测受试者的手指上的皮肤电流电阻(galvanic skin resistance)(GSR)，该电极阵列包括安装GSR电极的导电柔性部分和相间部分(interphase portion)。根据一些实施例，相间部分被成形为形成至少两个隔室，所述至少两个隔室被配置为使得受试者的手指和GSR电极之间能够接触。根据一些实施例，电极阵列被成形为具有翼，该翼配置成将电极阵列固定到手指探头(诸如本文公开的手指探头)。
[0023]根据一些实施例，至少两个隔室包括能够产生和/或增强在受试者的手指和GSR电极之间的电流接触的导电生物相容性凝胶(conductive biocompatible gel)。
[0024]根据一些实施例，相间部分(除了翼)在其被配置成面向受试者的手指的一侧包括粘合剂(或被粘合剂覆盖)。根据一些实施例，粘合剂可以由可移除的盖覆盖，该可移除的盖被配置为在使用前移除。
[0025]根据一些实施例，导电柔性部分的近端包括电连接器，该电连接器被配置为将电极阵列电连接到手指探头的PCB(例如本文公开的手指探头的 PCB)。
[0026]根据一些实施例，提供了一种疼痛监测系统，该疼痛监测系统包括本文公开的手指探头和本文公开的电极阵列。
[0027]本公开的特定实施例可包括上述优势中的一些、全部或不包括其中的任何一个。
从包括在本文中的附图、说明书和权利要求中，一个或更多个技术优势对于本领域的技术人员可以是很明显的。此外，尽管特定优势在上文中已经被列举，但是各种实施例可以包括所列举的优势中的全部、一些或者不包括其中的任何一个优势。
附图说明
[0028]在本文中参考附图描述了本公开的一些实施例。结合附图的描述使得对本领域的普通技术人员来说可以如何实践本公开的一些实施例变得明显。附图是为了说明性论述的目的，并且没有试图比基本理解本公开的教导所需的更详细地示出实施例的结构细节。为了清楚起见，附图中描绘的一些对象不是按比例的。
[0029]图1A示出了根据一些实施例的用于监测疼痛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测受试者疼痛的手指探头，其特征在于，所述手指探头包括壳体和配置为将壳体保持在其中的主体部分，其中所述主体部分包括配置为将所述手指探头固定到受试者的手指的带子、配置为容纳受试者的所述手指的第一纵向凹槽、以及配置为从受试者的所述手指的相对侧覆盖受试者的所述手指的远端的罩；并且其中所述壳体包括印刷电路板PCB、PPG传感器和至少一个附加传感器。2.根据权利要求1所述的手指探头，其中所述带子包括多个孔，所述多个孔配置为当受试者的所述手指被附接时防止受试者的所述手指受热。3.根据权利要求1所述的手指探头，其中所述带子包括多个凸起，所述多个凸起配置成一旦受试者的所述手指被固定就产生摩擦并防止受试者的所述手指移动。4.根据权利要求2所述的手指探头，其中所述带子包括多个凸起，所述多个凸起配置成一旦受试者的所述手指被固定就产生摩擦并防止受试者的所述手指移动。5.根据权利要求1-4中任一项所述的手指探头，其中所述主体部分由具有第一肖氏硬度的材料制成，并且所述带子由具有第二肖氏硬度的材料制成，并且其中所述第二肖氏硬度低于所述第一肖氏硬度。6.根据权利要求1-4中任一项所述的手指探头，其中所述手指探头还包括两个侧向狭缝，所述侧向狭缝配置为滑动地接纳和固定电极阵列的翼。7.根据权利要求5所述的手指探头，其中所述手指探头还包括两个侧向狭缝，所述侧向狭缝配置为滑动地接纳和固定电极阵列的翼。8.根据权利要求1-4和7中任一项所述的手指探头，其中所述主体部分包括暴露所述壳体的至少一个开/关按钮的纵向孔。9.根据权利要求5所述的手指探头，其中所述主体部分包括暴露所述壳体的至少一个开/关按钮的纵向孔。10.根据权利要求6所述的手指探头，其中所述主体部分包括暴露所述壳体的至少一个开/关按钮的纵向孔。11.根据权利要求1-4、7和9-10中任一项所述的手指探头，其中所述罩包括第二纵向凹槽，其中所述第一纵向凹槽和所述第二纵向凹槽形成通道状隔室，所述通道状隔室配置为容纳受试者的所述手指并防止环境光穿透。12.根据权利要求5所述的手指探头，其中所述罩包括第二纵向凹槽，其中所述第一纵向凹槽和所述第二纵向凹槽形成通道状隔室，所述通道状隔室配置为容纳受试者的所述手指并防止环境光穿透。13.根据权利要求6所述的手指探头，其中所述罩包括第二纵向凹槽，其中所述第一纵向凹槽和所述第二纵向凹槽形成通道状隔室，所述通道状隔室配置为容纳受试者的所述手指并防止环境光穿透。14.根据权利要求8所述的手指探头，其中所述罩包括第二纵向凹槽，其中所述第一纵向凹槽和所述第二纵向凹槽形成通道状隔室，所述通道状隔室配置为容纳受试者的所述手指并防止环境光穿透。15.根据权利要求11所述的手指探头，其中所述PPG传感器在所述通道状隔室下方位于所述壳体的远端处。
16.根据权利要求12-14中任一项所述的手指探头，其中所述PPG传感器在所述通道状隔室下方位于所述壳体的远端处。17.根据权利要求15所述的手指探头，其中所述主体部分包括在所述通道状隔室内和所述PPG传感器上方的PPG孔，所述PPG孔配置为允许由所述PPG传感器传输的光到达受试者的所述手指。18.根据权利要求16所述的手指探头，其中所述主体部分包括在所述通道状隔室内和所述PPG传感器上方的PPG孔，所述PPG孔配置为允许由所述PPG传感器传输的光到达受试者的所述手指。19.根据权利要求17所述的手指探头，其中所述PPG孔被透明盖覆盖，以允许由所述PPG传感器传输的光穿过所述透明盖，同时防止液体渗透到所述壳体中。20.根据权利要求18所述的手指探头，其中所述PPG孔被透明盖覆盖，以允许由所述PPG传感器传输的光穿过所述透明盖，同时防止液体渗透到所述壳体中。21.根据权利要求11所述的手指探头，其中所述至少一个附加传感器包括热敏电阻，所述热敏电阻配置为监测受试者的所述手指的皮肤温度。22.根据权利要求12-15和17-20中任一项所述的手指探头，其中所述至少一个附加传感器包括热敏电阻，所述热敏电阻配置为监测受试者的所述手指的皮肤温度。23.根据权利要求16所述的手指探头，其中所述至少一个附加传感器包括热敏电阻，所述热敏电阻配置为监测受试者的所述手指的皮肤温度。24.根据权利要求21所述的手指探头，其中所述热敏电阻在所述通道状隔室下方位于所述壳体的远端处。25.根据权利要求22所述的手指探头，其中所述热敏电阻在所述通道状隔室下方位于所述壳体的远端处。26.根据权利要求23所述的手指探头，其中所述热敏电阻在所述通道状隔室下方位于所述壳体的远端处。27.根据权利要求24-26中任一项所述的手指探头，其中所述主体部分还包括热敏电阻孔，所述热敏电阻孔配置为允许所述热敏电阻和受试者的所述手指之间的接触。28.根据权利要求11所述的手指探头，其中所述主体部分还包括位于所述通道状隔室内的止挡器，所述止挡器配置成防止受试者的所述手指向前移动。29.根据权利要求12-15、17-21和23-26中任一项所述的手指探头，其中所述主体部分还包括位于所述通道状隔室内的止挡器，所述止挡器配置成防止受试者的所述手指向前移动。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：加利特，
申请(专利权)人：美达森斯生物测定有限公司，
类型：新型
国别省市：