用于感测生命体征的可穿戴设备制造技术

一种用于感测生命体征的可穿戴设备，包括柔性外壳、附接至所述柔性外壳的至少一个光发射器，该至少一个光发射器被配置为发射光信号，以及附接至所述柔性外壳的光传感器。所述光传感器定位在所述至少一个光发射器的相对侧上。所述柔性外壳被构造为附接至皮肤表面，并且至少部分地在解剖结构周围弯曲，使所述光传感器能够在受试者胸部附近接收反射光信号和透射光信号。和透射光信号。和透射光信号。

【技术实现步骤摘要】
用于感测生命体征的可穿戴设备

技术介绍

[0001]脉搏血氧仪是一类经常用于测量外周血氧饱和度(SpO2)的设备。脉搏血氧仪通常通过用光照射皮肤表面并测量皮肤下的血液中的光吸收的变化来操作。
[0002]在透射式脉搏血氧测定中，脉搏血氧仪具有位于解剖结构的相对侧上的光发射器和光传感器，使得来自光发射器的光穿过解剖结构，并被另一侧上的光传感器接收。透射式脉搏血氧测定的一个可能的缺点是，它限于感测能够使光通过的位置，诸如手指、脚趾或耳垂。
[0003]另一方面，反射式脉搏血氧测定在解剖区域的同一侧上使用光发射器和光传感器，其允许多种感测位置，诸如前额、前臂、腹部和腿部。但是，反射式脉搏血氧测定可能提供较差的信号质量，其可能导致不可靠且不准确的SpO2测量值。

技术实现思路

[0004]总体而言，本公开涉及一种用于感测生命体征的可穿戴设备。在一种可能的配置中，可穿戴设备在附接至受试者的身体的一部分时(此时一般无法提供用于测量血氧饱和度的有用数据)，通过感测血氧饱和度水平来提供技术效果。在本公开中描述了各种方面，其包括但不限于以下方面。
[0005]在一方面中，用于感测生命体征的可穿戴设备包括柔性外壳；附接至柔性外壳的至少一个发光器，该至少一个发光器被配置为发射光信号；以及附接至柔性外壳的光传感器，该光传感器定位为与至少一个光发射器至少部分地相对。柔性外壳附接至皮肤表面，并且至少部分地在解剖结构周围弯曲，使光传感器能够在受试者胸部附近接收反射光信号和透射光信号。
[0006]在另一方面中，测量外周血氧饱和度的方法包括：将可穿戴设备附接至胸部附近的解剖结构周围，使得可穿戴设备部分地围绕胸部附近的解剖结构；使用可穿戴设备来获得胸部附近的光信号；以及使用所获得的光信号来计算外周血氧饱和度。
[0007]在另一方面中，测量无袖带血压的方法包括：将可穿戴设备附接至胸部附近的解剖结构周围，使得可穿戴设备部分地围绕胸部附近的解剖结构；使用可穿戴设备获得胸部附近的光信号；使用所获得的光信号计算血管容积图；以及使用血管容积图计算无袖带血压。
[0008]在另一方面中，用于感测生命体征的可穿戴设备包括：柔性外壳；位于柔性外壳内的光学单元，该光学单元包括：发射光信号的透射序列的光发射器；位于光发射器的相对侧的光传感器；且其中，柔性外壳被构造为附接至皮肤表面并在解剖结构周围弯曲，使光传感器能够在受试者胸部附近接收反射光信号和透射光信号。
附图说明
[0009]形成本申请的一部分的以下附图说明了所描述的技术，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
[0010]图1示意性地示出患者监控系统。
[0011]图2示意性地示出用于感测生命体征的可穿戴设备。
[0012]图3是可穿戴设备的仰视图。
[0013]图4是连接至监控设备的可穿戴设备的视图。
[0014]图5是可穿戴设备的部件分解图。
[0015]图6是附接至受试者的可穿戴设备的剖视图。
[0016]图7是在受试者胸部上第一放置方向的视图。
[0017]图8是在受试者胸部上第二放置方向的视图。
[0018]图9是示出在受试者胸部上各种放置方向的表格。
[0019]图10示意性地示出测量受试者胸部附近的外周血氧饱和度的方法。
[0020]图11示意性地示出测量无袖带血压的方法。
[0021]图12示出可用于实现本公开的方面的计算设备的示例性架构。
具体实施方式
[0022]图1示意性地示出患者监控系统10，该患者监控系统10包括由受试者S佩戴的可穿戴设备100，以测量一个或多个生命体征。可穿戴设备100可以是柔性的，使得其可以至少部分地围绕受试者S胸部附近的皮肤表面，使得可穿戴设备100可以接收反射光信号和透射光信号。通过接收例如反射光信号和透射光信号，当可穿戴设备100被佩戴在受试者S胸部附近时，可穿戴设备100可以减少噪声并改善信号质量，以提供更可靠且准确的SpO2和PPG测量值。
[0023]可穿戴设备100是“可穿戴的”，因为其可以应用于皮肤表面，并且在指定时段内将抵抗无意的移动。例如，可穿戴设备100可以被受试者S连续佩戴五天或更多天。
[0024]可穿戴设备100检测用于测量生命体征的光信号。在一些实施例中，光信号用于测量受试者S的外周血氧饱和度(SpO2)。在此类实施例中，光信号包含受试者S血液中的氧血红蛋白和脱氧血红蛋白之间的光吸收的差异。
[0025]在一些实施例中，光信号用于通过检测受试者S的组织的微血管床中的光吸收的变化来测量受试者S的血管容积图(PPG)。在一些实施例中，从光信号测量的PPG信号用于测量受试者S的无袖带血压。
[0026]可穿戴设备100可以附接至受试者S身体的任何区域以检测光信号。在某些实施例中，可穿戴设备100附接至受试者S的胸部上或胸部附近以检测光信号。有利地，可穿戴设备100是柔性的，使得其可以部分地围绕锁骨(clavicle)(即，颈骨)、肩胛骨、腋窝(即，腋下)中的皮肤褶皱或受试者S胸部附近的另一区域。
[0027]如图1所示，可穿戴设备100将从可穿戴设备100上的光传感器获取的电信号12传输到监控设备200。在某些实施例中，监控设备200是智能电话、平板计算机或其他便携式计算设备。在进一步的实施例中，监控设备200是被固定到墙壁上或医疗保健设施(诸如床)内的另一设备上的生命体征监控器，或者是可以在设施周围移动的便携式现场监控器。
[0028]通过到监控设备200的模拟前端202的连接来传输电信号12。在一些示例中，监控设备200的模拟前端202可以驱动可穿戴设备100的光学单元110，其包括光发射器112和光传感器114(参见图2)。
[0029]在一些实施例中，到模拟前端202的连接是无线的，使得可穿戴设备100不束缚于监控设备200。有利地，无线连接允许受试者S相对于监控设备200自由移动，以改善受试者S在佩戴可穿戴设备时的移动性。可穿戴设备100和监控设备200之间的无线连接的示例包括但不限于蓝牙、Wi
‑
Fi、射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、ZigBee等。
[0030]在一些实施例中，电信号12包括由监控设备200处理的原始数据。监控设备200包括计算设备1200，用于将电信号12处理为测量的生命体征，诸如SpO2或PPG。计算设备1200包括以下参考图12的更详细描述的至少一个处理单元和存储器。计算设备1200的存储器储存一种或多种算法，其在由处理单元执行该算法时执行本文描述的方法、操作、计算或过程中的一种或多种。
[0031]患者监控系统10可以包括相对于可穿戴设备100和监控设备200远程定位的服务器1300。在某些实施例中，监控设备200将电信号12作为原始数据，经由网络250传输到服务器1300，服务器1300使用计算设备1200将电信号12处理为测量的生命体征。然后可以将测量的生命体征经由网络25本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于感测生命体征的可穿戴设备，包括：柔性外壳；附接至所述柔性外壳的至少一个光发射器，所述至少一个光发射器被配置为发射光信号；以及附接至所述柔性外壳的光传感器，所述光传感器定位在所述至少一个光发射器的相对侧上；其中，所述柔性外壳被构造为附接至皮肤表面，并且至少部分地在解剖结构周围弯曲，使所述光传感器能够在受试者胸部附近接收反射光信号和透射光信号。2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述光信号包括红外波长和可见红光波长。3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述至少一个光发射器包括多个发光二极管。4.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其中，所述多个发光二极管包括：被配置为发射可见光的至少一个发光二极管和被配置为发射红外光的至少一个发光二极管。5.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其中，所述多个发光二极管以圆形图案布置。6.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述光传感器包括：定位在所述至少一个光发射器的第一侧上的第一光传感器和定位在所述至少一个光发射器的相对的第二侧上的第二光传感器。7.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述光传感器与所述至少一个光发射器间隔在5毫米至20毫米之间的范围内。8.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中，所述柔性外壳包括夹在顶层和底层之间的泡沫层，并且其中，所述泡沫层包括用于容纳所述光传感器和所述至少一个光发射器的切口。9.根据权利要求8所述的可穿戴设备，其中，所述顶层包括覆盖有薄膜的柔性泡沫，以保护所述光传感器和所述至少一个光发射器免受渗水的影响，并且防止所述可穿戴设备从所述皮肤表面脱落。10.根据权利要求8所述的可穿戴设备，其中，所述底层包括压敏胶粘剂，当向所述皮肤表面上的所述可穿戴设备施加压力时，所述压敏胶粘剂在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：伟伦公司，
类型：发明
国别省市：