通过正向电压测量的传感器表征制造技术

技术编号:35853470 阅读:21 留言:0更新日期:2022-12-07 10:39
本发明专利技术公开了一种用于测量氧饱和度的装置,该装置包括电路系统,该电路系统被配置为:在施加通过发光二极管的第一电流时测量在该发光二极管处的第一二极管电压;在施加通过该发光二极管的第二电流时测量在该发光二极管处的第二二极管电压;以及在施加通过该发光二极管的第三电流时测量在该发光二极管处的第三二极管电压。该电路系统被进一步配置为:基于该第一二极管电压、该第二二极管电压和该第三二极管电压来确定串联电阻;以及确定对应于使用该发光二极管输出的输出光子信号的接收光子信号的强度。该电路系统被进一步配置为基于该接收光子信号的该强度和该串联电阻来确定氧饱和水平。定氧饱和水平。定氧饱和水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过正向电压测量的传感器表征
[0001]本申请要求提交于2020年4月24日且名称为“通过正向电压测量的传感器表征(SENSOR CHARACTERIZATION THROUGH FORWARD VOLTAGE MEASUREMENTS)”的美国专利申请第16/857,849号和提交于2020年10月28日的名称为“通过正向电压测量的传感器表征(SENSOR CHARACTERIZATION THROUGH FORWARD VOLTAGE MEASUREMENTS)”的美国专利申请17/082,958的优先权,这些专利申请中的每一者的全部内容以引用方式并入本文。


[0002]本公开涉及用生理监测器确定血氧饱和度,并且更具体地,涉及用区域血氧仪或其他医疗装置确定区域血氧饱和度。

技术介绍

[0003]血氧仪可输出通过血液的小光束并测量对该小光束的吸收以估计在血液中的氧饱和水平。例如,具有相对高的含氧饱和度的血液可比具有相对低的含氧饱和度的血液吸收在特定波长下的更多光。因此,血氧仪可确定在血液中的含氧饱和水平随着在通过血液之后接收到在特定波长下的更少光而提高。

技术实现思路

[0004]一般来讲,本公开涉及用于通过正向电压测量来确定血氧仪的传感器装置的性质的装置、系统和技术。例如,一种装置可在发光二极管处施加不同电流时测量在该发光二极管处的二极管电压。该装置可使用该二极管电压来确定该发光二极管的电阻。在该示例中,该装置可抵消电阻效应(例如,来自电缆、连接器、电路板迹线等)来确定在该发光二极管处的“真实”正向电压以有助于确保传感器装置的正确构造和/或准确度。例如,该装置可基于串联电阻、正向电压等来检验该发光二极管是否对应于在校准期间使用的发光二极管。以此方式,该装置可用校准值进行验证以有助于确保该传感器装置的正确构造和/或准确度。在一些示例中,该装置可检验该发光二极管是否正在温度范围内操作,考虑由该发光二极管发射的光的波长的移位,并且/或者使用在该发光二极管处的该正向电压来改善该装置的其他特性。
[0005]在一个示例中,一种用于测量氧饱和度的装置包括电路系统,该电路系统被配置为:在施加通过发光二极管的第一电流时测量在该发光二极管处的第一二极管电压;在施加通过该发光二极管的第二电流时测量在该发光二极管处的第二二极管电压;在施加通过该发光二极管的第三电流时测量在该发光二极管处的第三二极管电压;基于该第一二极管电压、该第二二极管电压和该第三二极管电压来确定该发光二极管的串联电阻;确定对应于使用该发光二极管输出的输出光子信号的接收光子信号的强度;基于该接收光子信号的该强度和该串联电阻来确定氧饱和水平;以及输出该氧饱和水平的指示。
[0006]在另一个示例中,一种用于测量氧饱和度的方法包括:由电路系统在施加通过发光二极管的第一电流时测量在该发光二极管处的第一二极管电压;由该电路系统在施加通
过该发光二极管的第二电流时测量在该发光二极管处的第二二极管电压;由该电路系统在施加通过该发光二极管的第三电流时测量在该发光二极管处的第三二极管电压;由该电路系统基于该第一二极管电压、该第二二极管电压和该第三二极管电压来确定该发光二极管的串联电阻;由该电路系统确定对应于使用该发光二极管输出的输出光子信号的接收光子信号的强度;由该电路系统基于该接收光子信号的该强度和该串联电阻来确定氧饱和水平;以及由该电路系统输出该氧饱和水平的指示。
[0007]在一个示例中,一种用于测量氧饱和度的系统包括:传感器装置,该传感器装置包括发光二极管;血氧测定装置,该血氧测定装置包括电路系统,该电路系统被配置为:在施加通过该发光二极管的第一电流时测量在该发光二极管处的第一二极管电压;在施加通过该发光二极管的第二电流时测量在该发光二极管处的第二二极管电压;在施加通过该发光二极管的第三电流时测量在该发光二极管处的第三二极管电压;基于该第一二极管电压、该第二二极管电压和该第三二极管电压来确定该发光二极管的串联电阻;确定对应于使用该发光二极管输出的输出光子信号的接收光子信号的强度;基于该接收光子信号的该强度和该串联电阻来确定氧饱和水平;以及输出该氧饱和水平的指示。
附图说明
[0008]图1是示出示例性区域血氧测定装置的概念框图。
[0009]图2是示出被配置为监测患者的自调节状态的示例性区域血氧测定装置的概念框图。
[0010]图3是示出包括被呈现在显示器上的自调节信息的示例性图形用户界面的概念图。
[0011]图4是根据本文描述的技术的示出第一传感器装置的发光二极管的示例性电阻的概念图。
[0012]图5是根据本文描述的技术的示出示例性第二传感器装置的概念图。
[0013]图6是根据本文描述的技术的示出用于测量氧饱和度的示例性技术的流程图。
具体实施方式
[0014]血氧仪可指被配置为确定所分析的组织的氧饱和度的医疗装置。出于本公开的目的,血氧仪可被定义为测量除了含氧量之外的其他要素的装置。例如,血氧仪可测量血液的其他特性和化学组成,如一氧化碳。在其他情况下,血氧仪可仅用于测量受试者的光电容积描记图以用于确定脉搏率。血氧仪的示例可包括例如脉搏血氧仪、区域血氧仪、CO血氧仪或另一种血氧仪。脉搏血氧仪可被配置为估计血液的氧饱和度。区域血氧仪可被配置为估计受试者(例如,人类患者)的组织的区域中的血氧饱和度。例如,区域血氧仪可被配置为确定在受试者的身体上的两个不同位置处接收的光的两个或更多个波长中的每一者的差分吸收值来估计在受试者的组织的区域中的血红蛋白的区域血氧饱和度。对于每个波长的光,区域血氧仪可将由受试者的组织在第一区域中吸收的光的量与受试者的组织在第二区域中吸收的光的量进行比较以得到差分吸收值。传感器装置可包括区域血氧仪和脉搏血氧仪。
[0015]血氧仪(例如,脉搏血氧仪、区域血氧仪、CO血氧仪等)可包括传感器装置,该传感
器装置放置在患者身上的部位处,例如,放置在指尖、脚趾、前额或耳垂上,或者在新生儿的情况下,放置在脚、手或另一位置上。血氧仪可使用光源使光通过血液灌注的组织并光电地感测在该组织中对光的吸收。其他合适的传感器位置可包括例如监测颈动脉搏动流的颈部、监测桡动脉搏动流的手腕、监测股动脉搏动流的患者的大腿的内侧、监测胫骨动脉搏动流的脚踝、耳朵的周围或前面、大脑皮层、具有强搏动动脉流的位置或其他位置。
[0016]血氧仪可被配置为输出光子信号,该光子信号在由血液以表示血液组分浓度的量衰减的一个或多个波长下与组织相互作用。血氧仪可被配置为在红色和红外(IR)波长下生成光子信号。血氧仪可基于在红色波长下的光子信号和在红外波长下的光子信号的强度来估计在动脉血中的血红蛋白的血氧饱和度。虽然本文描述的各种示例是指可输出相对低强度光的LED,但是在一些示例中,LED可包括输出红外辐射的相对强烈的光束的装置(例如,激光二极管)、垂直腔表面发射激光器或使用至少一个p型结和至少一个n型结来发射光的另一个装置。此外,虽然本文描述的示例可指发射光的装置(例如,LED、激本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量氧饱和度的装置,所述装置包括电路系统,所述电路系统被配置为:在施加通过发光二极管的第一电流时测量在所述发光二极管处的第一二极管电压;在施加通过所述发光二极管的第二电流时测量在所述发光二极管处的第二二极管电压;在施加通过所述发光二极管的第三电流时测量在所述发光二极管处的第三二极管电压;基于所述第一二极管电压、所述第二二极管电压和所述第三二极管电压来确定所述发光二极管的串联电阻;确定对应于使用所述发光二极管输出的输出光子信号的接收光子信号的强度;基于所述接收光子信号的所述强度和所述串联电阻来确定氧饱和水平;以及输出所述氧饱和水平的指示。2.根据权利要求1所述的装置,其中所述电路系统被配置为:基于所述串联电阻来确定所述发光二极管是有效的,其中所述接收光子信号的所述强度的所述确定响应于所述发光二极管是有效的所述确定。3.根据权利要求2所述的装置,其中所述电路系统被配置为:基于所述串联电阻来确定所述发光二极管的正向电压,其中所述发光二极管是有效的所述确定还基于所述发光二极管的所述正向电压。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其中所述电路系统被配置为:以第一电流幅度施加所述第一电流;以第二电流幅度施加所述第二电流,所述第二电流幅度对应于所述第一电流幅度乘以乘法因子;以及以第三电流幅度施加所述第三电流,所述第三电流幅度对应于所述第二电流幅度乘以所述乘法因子。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其中所述氧饱和水平的所述确定还基于所述第一电流的幅度、所述第二电流的幅度或所述第三电流的幅度中的至少一者。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其中,为了确定所述串联电阻,所述电路系统被配置为:从所述第一二极管电压减去所述第二二极管电压以确定第一二极管差值;从所述第二二极管电压减去所述第三二极管电压以确定第二二极管差值;以及将从所述第二二极管差值减去所述第一二极管差值的结果除以所述第一电流的幅度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其中所述电路系统被配置为:将所述第一电流从第一端子通过第一电缆施加到所述发光二极管的阳极并从所述发光二极管的阴极通过第二电缆施加到第二端子,其中,为了测量所述第一二极管电压,所述电路系统被配置为在施加所述第一电流时测量跨所述第一端子和所述第二端子的电压;将所述第二电流从所述第一端子通过所述第一电缆施加到所述阳极并从所述阴极通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:C
申请(专利权)人:柯惠有限合伙公司
类型:发明
国别省市:

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