【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有生理参数监测的可穿戴设备
[0001]本公开涉及一种结合了佩戴在手腕上的多个传感器的可穿戴健康监测设备。
技术介绍
[0002]光谱法是用于测量溶液的有机和一些无机成分的浓度的常用技术。该技术的理论基础是比尔
‑
朗伯定律，该定律指出溶液中吸收剂的浓度c
i
可以由在特定波长λ处透射通过溶液的光强度、已知光程d
λ
、入射光强度I
0,λ
和消光系数ε
i,λ
来确定。
[0003]在广义上，比尔
‑
朗伯定律表达为：
[0004][0005][0006]其中μ
α,λ
是体积吸收系数并且表示每单位长度的吸收概率。求解方程1和2所需的离散波长的最小数量是解中存在的重要吸收体的数量。
[0007]该技术的实际应用是脉搏血氧测量法或体积描记法，其利用无创传感器来测量氧饱和度和脉率以及其它生理参数。脉搏血氧测量法或体积描记法依赖于附接到患者外部(例如，在指尖、足部、耳朵、前额或其它测量部位)的传感器来输出指示各种生理参数的信号，诸如患者的血液成分和/或分析物，包括例如动脉血氧饱和度的百分比值，以及其它生理参数。该传感器具有将一个或多个波长的光辐射传输到组织部位的至少一个发射器和至少一个检测器，该检测器在被组织部位内流动的脉动动脉血吸收后，对光辐射(其可以从组织部位反射或透射通过组织部位)的强度作出响应。基于该响应，处理器确定血液中氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(Hb)的相对浓度...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集成在手表中的光学生理传感器，所述手表被配置为监测佩戴者的健康，所述光学生理传感器被配置为在所述佩戴者佩戴所述手表时面向所述佩戴者的组织，所述光学生理传感器被配置为使用来自所述光学生理传感器的信息来测量所述佩戴者的生理参数，所述光学生理传感器包括：第一发射器分组，其包括在第一位置处的第一多个发光二极管(LED)；第二发射器分组，其包括在与所述第一位置不同的第二位置处的第二多个LED，其中，所述第二发射器分组包括与所述第一发射器分组相同数量和类型的LED；一个或多个光块，其将所述第一发射器分组与所述第二发射器分组分开；光漫射材料，其被配置为漫射由所述第一多个LED和所述第二多个LED中的每一个LED发射的光；多个检测器，其包括四个或更多个光电二极管；以及凸表面，其被配置为定位在(i)所述第一发射器分组和所述第二发射器分组和所述四个或更多个光电二极管与(ii)所述佩戴者的所述组织之间，所述凸表面包括一种或多种表面材料。2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述一种或多种表面材料包括所述一个或多个光块的至少一部分和透光材料。3.根据权利要求1或2所述的传感器，其中，所述第一发射器分组或所述第二发射器分组中的所述发射器不彼此电连接。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的传感器，其中，所述第一发射器分组或所述第二发射器分组限定紧邻定位的一组发射器。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的传感器，其中，对于每个发射器分组，所述多个检测器单独地既是近检测器又是远检测器。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的传感器，其中，所述第一发射器组和所述第二发射器组位于所述传感器的印刷电路板(PCB)的非中心位置处。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的传感器，其中，当佩戴所述手表时，所述一个或多个光块从定位所述第一多个LED和所述第二多个LED的所述传感器的表面朝向所述佩戴者的组织延伸。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的传感器，其中，所述第一发射器分组或所述第二发射器分组中的每一个发射器分组都被其自身的漫射材料包围。9.根据权利要求8所述的传感器，其中，包围所述第一发射器分组的所述光漫射材料与包围所述第二发射器分组的所述光漫射材料不同。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的传感器，其中，所述多个检测器中的至少一些检测器围绕所述传感器的周边延伸。11.根据权利要求10所述的传感器，其中，所述多个检测器以网格图案和/或彼此交叉定位。12.根据权利要求10或11所述的传感器，其中，所述发射器分组的位置与所述多个检测器交错。13.根据权利要求1
‑
12中任一项所述的传感器，其中，所述多个检测器中的至少一个检测器位于所述第一多个LED和所述第二多个LED之间，并且所述多个检测器中的至少一个检
测器位于所述第一多个LED和所述第二多个LED中的每一个LED的至少两侧中的每一侧上。14.一种包括根据权利要求1
‑
14中任一项所述的光学生理传感器的手表，进一步包括处理器，所述处理器被配置为基于来自所述光学生理传感器的信号确定氧饱和度测量值。15.一种生理参数测量传感器，其被配置为集成到手表中，所述手表被配置为监测佩戴者的健康，所述光学生理传感器被配置为在所述佩戴者佩戴所述手表时面向所述佩戴者的组织，所述光学生理传感器被配置为使用来自所述光学生理传感器的信息来测量所述佩戴者的生理参数，所述传感器包括：多个发射器，所述发射器被配置为发射多个不同波长的光，所述多个不同波长包括至少三个不同波长；多个检测器，所述检测器被配置为当所述手表佩戴在所述佩戴者的所述手腕上时检测由所述多个发射器发射并由所述用户的组织衰减的光，并将信号输出到传感器处理器以确定所述佩戴者的所述生理参数；以及传感器壳体，所述多个发射器和所述多个检测器封闭在所述壳体内，其中，所述传感器壳体包括：在所述多个发射器和所述多个检测器上方延伸的凸形的面向皮肤的透光罩，所述罩位于传感器壳体的第一侧，并且印刷电路板(PCB)位于所述传感器壳体的与所述第一侧相对的第二侧，所述多个发射器和检测器位于所述PCB的面向皮肤的一侧；以及从所述PCB延伸到所述罩的多个挡光板，所述多个挡光板被配置为形成腔室的壁以阻挡腔室之间的光或基本上所有光，每个腔室封闭一个或多个发射器而没有封闭检测器，或封闭一个或多个检测器而没有封闭发射器，其中，所述罩的面向皮肤的表面和所述挡光板中的至少一个挡光板限定所述传感器的面向皮肤的表面，在封闭一个或多个检测器的所述腔室上方延伸的所述罩的表面积是所述传感器的所述面向皮肤的表面的表面积的至少50％。16.根据权利要求15所述的传感器，其中，在封闭一个或多个检测器的所述腔室上方延伸的所述罩的所述表面积至少为100mm2。17.根据权利要求16所述的传感器，其中，在封闭一个或多个检测器的所述腔室上方延伸的所述罩的所述表面积至少为150mm2。18.根据权利要求17所述的传感器，其中，在封闭一个或多个检测器的所述腔室上方延伸的所述罩的所述表面积至少为165mm2。19.根据权利要求15
‑
18中任一项所述的传感器，其中，在封闭一个或多个发射器的所述腔室上方延伸的所述透光罩的表面积至少为25mm2。20.根据权利要求19所述的传感器，其中，在封闭一个或多个检测器的所述腔室上方延伸的所述透光罩的所述表面积至少为35mm2。21.根据权利要求15
‑
20中任一项所述的传感器，其中，所述传感器的所述面向皮肤的表面具有较长边和较短边，当佩戴所述手表时，所述较长边被配置为沿着所述佩戴者手腕的宽度。22.根据权利要求21所述的传感器，其中，所述多个检测器中的更多检测器沿着所述较长边而不是沿着所述较短边定位。23.根据权利要求15
‑
22中任一项所述的传感器，其中，所述多个发射器包括第一组发
射器和第二组发射器，所述腔室包括封闭所述第一组的第一发射器室和封闭所述第二组的第二发射器室。24.根据权利要求23所述的传感器，其中，所述多个检测器包括第一检测器环和第二检测器环，所述第一检测器环包围所述第一组发射器并且所述第二检测器环包围所述第二组发射器。25.根据权利要求24所述的传感器，其中，所述多个检测器中的至少一个检测器位于所述第一组发射器和所述第二组发射器之间并且由所述第一检测器环和所述第二检测器环共享。26.根据权利要求24或25所述的传感器，其中，所述多个检测器中的一些检测器比所述多个检测器的其余部分更靠近所述第一组发射器，并且所述多个检测器中的一些检测器比所述多个检测器的其余部分更靠近所述第二组发射器。27.根据权利要求15
‑
26中任一项所述的传感器，其中，所述多个挡光板延伸到所述罩的面向皮肤的表面。28.一种生理参数测量传感器，其被配置为集成到手表中，所述手表被配置为监测佩戴者的健康，所述光学生理传感器被配置为在所述佩戴者佩戴所述手表时面向所述佩戴者的组织，所述光学生理传感器被配置为使用来自所述光学生理传感器的信息来测量所述佩戴者的生理参数，所述传感器包括：多个发射器，所述发射器被配置为发射多个不同波长的光，所述多个不同波长包括至少三个不同波长；多个检测器，所述检测器被配置为当所述手表戴在所述佩戴者的所述手腕上时检测由所述多个发射器发射并由所述用户的组织衰减的光，并将信号输出到传感器处理器以确定所述佩戴者的所述生理参数；以及传感器壳体，所述多个发射器和所述多个检测器封闭在所述壳体内，其中，所述传感器壳体包括：在所述多个发射器和所述多个检测器上方延伸的凸形的面向皮肤的透光罩，所述罩位于传感器壳体的第一侧，并且印刷电路板(PCB)位于所述传感器壳体的与所述第一侧相对的第二侧，所述多个发射器和检测器位于所述PCB的面向皮肤的一侧；以及从所述PCB延伸到所述罩的多个挡光板，所述多个挡光板被配置为形成腔室的壁以阻挡腔室之间的光或基本上所有光，每个腔室封闭一个或多个发射器而没有封闭检测器，或封闭一个或多个检测器而没有封闭发射器，其中，所述多个挡光板中的至少一个挡光板延伸到所述罩的面向皮肤的表面。29.根据权利要求28所述的传感器，其中，所有所述多个挡光板都延伸到所述罩的所述面向皮肤的表面。30.根据权利要求28或29所述的传感器，其中，所述罩的所述面向皮肤的表面和所述挡光板中的所述至少一个挡光板限定所述传感器的面向皮肤的表面。31.根据权利要求30所述的传感器，其中，所述传感器的所述面向皮肤的表面包括连续曲率。32.根据权利要求28
‑
31中任一项所述的传感器，其中，所述罩是单个透镜或罩。33.根据权利要求28
‑
31中任一项所述的传感器，其中，所述罩包括单独的透镜，每个透
镜或罩覆盖单个腔室。34.根据权利要求28
‑
31中任一项所述的传感器，其中，所述罩包括覆盖在一个或多个检测器上方延伸的所有所述腔室的透镜或罩。35.根据权利要求34所述的传感器，其中，覆盖在一个或多个检测器上方延伸的所有所述腔室的所述透镜或罩不覆盖在一个或多个发射器上方延伸的腔室。36.根据权利要求28
‑
35中任一项所述的传感器，其中，所述多个挡光板包括有色蓝宝石玻璃。37.一种光学生理传感器，其被配置为监测佩戴者的健康，所述光学生理传感器被配置为在所述佩戴者佩戴所述手表时面向所述佩戴者的组织，所述光学生理传感器被配置为使用来自所述光学生理传感器的信息来测量所述佩戴者的生理参数，所述传感器包括：第一发射器，其包括定位于基板的表面上的第一多个发光二极管(LED)；第一光电二极管，其定位于所述基板的所述表面上；弯曲表面，其在所有所述第一多个LED和所述第一光电二极管上方延伸；以及第一挡光板，其定位于所述第一发射器与所述第一光电二极管之间，并从所述基板的所述表面延伸到所述弯曲表面。38.根据权利要求37所述的光学生理传感器，其中，所述第一挡光板包括一起从所述基板的所述表面延伸到所述弯曲表面的一个或多个部分。39.根据权利要求38所述的光学生理传感器，进一步包括：第二发射器，其包括定位于所述基板的所述表面上的第二多个LED；第二光电二极管，其定位于所述基板的所述表面上；第二挡光板，其定位于(i)所述第一发射器和所述第二发射器二者与(ii)所述第二光电二极管之间，并从所述基板的所述表面延伸到所述弯曲表面，其中，所述弯曲表面在所有所述第二多个LED和所述第二光电二极管上方延伸。40.根据权利要求39所述的光学生理传感器，其中，所述第二挡光板包括一起从所述基板的所述表面延伸到所述弯曲表面的一个或多个部分。41.根据权利要求40所述的光学生理传感器，其中：定位于所述第一发射器和所述第二发射器上方的所述弯曲表面的部分包括至少第一材料，被定位的所述弯曲表面的部分以及所述第一光电二极管和所述第二光电二极管包括至少第二材料，以及延伸到所述弯曲表面的所述第一挡板和所述第二挡板的部分至少包括与所述第一材料和所述第二材料不同的第三材料。42.根据权利要求41所述的光学生理传感器，其中，至少所述第一材料、所述第二材料和所述第三材料一起构成所述弯曲表面。43.根据权利要求41或42所述的光学生理传感器，其中，所述第一材料和所述第二材料包括相同的材料。44.一种光学生理传感器，其被配置为监测佩戴者的健康，所述光学生理传感器被配置为在所述佩戴者佩戴所述手表时面向所述佩戴者的组织，所述光学生理传感器被配置为使用来自所述光学生理传感器的信息来测量所述佩戴者的生理参数，所述传感器包括：
多个发光二极管(LED)，其被配置为向佩戴者的组织发射光；壁，其将所述多个LED分成至少第一组LED和第二组LED，所述壁阻挡由所述第一组LED发射的所述光中的至少一些免于接触所述第二组LED；四个或更多个光电二极管，其被配置为检测由所述组织衰减后由所述多个LED发射的所述光；以及一个或多个罩，其覆盖所述多个LED和所述四个或更多个光电二极管，所述一个或多个罩一起形成被配置为接触所述组织的凸表面的一部分。45.一种生理参数测量传感器，其被配置为集成到手表中，所述手表被配置为监测佩戴者的健康，所述光学生理传感器被配置为在所述佩戴者佩戴所述手表时面向所述佩戴者的组织，所述光学生理传感器被配置为使用来自所述光学生理传感器的信息来测量所述佩戴者的生理参数，所述传感器包括：多个发射器，所述发射器被配置为发射多个不同波长的光，所述多个不同波长包括至少三个不同波长；多个检测器，所述检测器被配置为当所述手表佩戴在所述佩戴者的所述手腕上时检测由所述多个发射器发射并由所述用户的组织衰减的光，并将信号输出到传感器处理器以确定所述...
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