【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及信号的感测，更具体地，涉及用于感测与受试者的至少一个生理参数相关的信号的传感器组件。
技术介绍
1、在医学领域中，通过使用传感器对生理参数进行无创患者或受试者监测是重要的。已经开发了具有耦合的不同传感器的设备来获得多个信号或数据，同时完成对受试者的一些生理特征的监测。虽然已经开发了具有耦合的不同传感器的这些装置，但是不同传感器的特定组合需要考虑预期目的，与原始预期目的相比，可能不同或不适合于不同类型的生理监测。例如，当最初的预期目的是确定受试者的脉搏和血液中的氧饱和度时，脉搏血氧计传感器将能够感测脉搏率并且测量血液的氧水平。然而，将从读数中省略血压信息，因为它超出了预期的目的，这限制了设备中需要传感器的组合。
2、总是需要优化特定传感器的特定耦合，其对于感测与目标器官和/或生理参数有关的相关信号是最佳的。对于具有至少一个耦合在一起的力感测电阻器和压电传感器的能够连续和无创监测机械生理事件(诸如受试者循环中血液的体积变化，血液中的血压和氧饱和度)的设备存在真正的需求。还需要提高感测生理参数的灵敏度和准确度，因为对不规则信号的有效检测对于早期诊断和治疗是至关重要的。此外，通过优化传感器的构造以便改善与受试者的接触，还将允许获得更好的信号。
3、虽然存在多种传感器和系统来测量放置在体积周围时的信号，特别是测量和监视活体受试者的生理参数，但是连续和可靠地提供表示被测量参数的有用输出信号仍然是一个挑战。此外，在活体受试者能够舒适地容纳测量参数的传感器/系统的同时这样做也是具有挑战性的，特别是在受
4、包括在本说明书中的对文献、行为、材料、装置、制品等的任何讨论不应被视为承认任何或所有这些内容形成现有技术基础的一部分，或者并非因为其在每个所附权利要求的优先权日之前存在就属于本公开相关的领域中的公知常识。
技术实现思路
1、要解决的问题
2、提供一种力传感器可能是有利的，力传感器最初可以相对于诸如橡皮囊袖带之类的黄金标准血压测量装置或诸如biopac之类的手指装置进行校准。该步骤将允许获得对传感器的力的测量的持续校准值，并因此获得血压的持续测量。
3、以下可以是有利的，包括力传感器和光学传感器和/或位移传感器以提供与受试者循环中血液的体积变化相关的附加信号。具有附加信号将使关于受试者的生理状况更精确。
4、该设备具有力感测电阻器(fsr)以及诸如位移传感器之类的压电传感器可以是有利的。一起具有不同种类的传感器进一步提供关于受试者的生理参数的关键信息。
5、操作压电传感器来检测体音是有利的，体音也可以有利地用于通过由器官的正常功能产生的声音来监测受试者的健康，例如但不限于肺(用于呼吸声音)和心脏(用于监测心跳声音)，并确定所听到的声音是否不规则。
6、使用具有小于力传感器的最大平面面积的最大平面面积的耦合器可以是有利的。这种平面构造的优点将允许机械耦合到耦合器的力传感器和位移传感器将确保力从受试者机械传递到每个传感器。另一个优点是，利用机械地耦合到耦合器的力和位移传感器以及机械地耦合到受试者表面的耦合器，传感器组件被配置为产生同时的力位移和位移速度信号。这些信号又用于实现对机械生理事件的连续和无创监测。
7、有利的是，将力传感器和位移传感器同心地布置在耦合器的可操作后表面上，使得位移传感器可以有效地感测由受试者的器官产生的体音。
8、本专利技术的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用的替代方案。
9、用于解决问题的手段
10、根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于感测受试者的生理参数的设备，所述设备包括：具有力感测表面的力传感器，其中力传感器被配置为产生表示受试者的器官的力位移的第一信号；与力传感器相关联的位移传感器，位移传感器具有位移感测表面，其中位移传感器被配置为生成表示受试者的器官的位移速度的第二信号；以及耦合器，耦合器布置在力传感器和位移传感器之一上，耦合器被配置为将力传感器和位移传感器与器官机械地耦合；并且其中位移感测表面在尺寸上相对于力感测表面是一致的或更小的。
11、优选地，力传感器最初可以相对于诸如橡皮囊袖带之类的黄金标准血压测量装置或诸如biopac之类的手指装置进行校准。该步骤将允许获得对传感器的力的测量的持续校准值，并因此获得血压的持续测量。
12、优选地，该设备可以包括力传感器和光学传感器，后者用于代替位移传感器或与位移传感器一起提供与受试者循环中血液的体积变化相关的附加信号。
13、优选地，第一力传感器可以测量患者胸部上的信号，第二力传感器可以在用户的手指或手腕上。第二力传感器也可以在上胸部上，例如胸骨上切迹处。
14、优选地，力传感器可以包括第一力感测电阻器(fsr)。位移传感器可以包括压电传感器。操作位移传感器可以允许检测体音。
15、优选地，耦合器可以具有小于力传感器的最大平面面积的最大平面面积。此外，耦合器的最大平面面积可以近似于位移传感器的最大平面面积。
16、优选地，力传感器可以安装到位移传感器。
17、优选地，力传感器可以包括耦合到耦合器的可操作后表面的可操作前表面以及耦合到位移传感器的可操作前表面的可操作后表面。
18、优选地，力传感器和位移传感器可以各自具有耦合到耦合器的可操作后表面的可操作前表面。力传感器和位移传感器可以同心地布置在耦合器的操作后表面上。位移传感器可以被配置为使得第二信号表示由受试者的器官产生的体音。
19、优选地，该装置还可以包括至少一个光学传感器，该光学传感器被配置为产生表示受试者循环中血液的体积变化的第三信号。在这样的实施例中，至少一个光学传感器可以被配置为与力传感器、位移传感器和耦合器分开地步置在受试者上。可替换地，至少一个光学传感器可以相对于(包括邻近于)力传感器固定。
20、优选地，耦合器可以被成形为至少部分地围绕光学传感器，使得耦合器与光学传感器机械地分离。
21、优选地，该设备可以包括多个光学传感器，多个光学传感器可以一起操作以产生表示血氧饱和度水平的第四信号。
22、优选地，耦合器可以被配置为导电电极，该导电电极电耦合到处理电路，该处理电路被配置为当耦合器被布置为抵靠受试者时测量生物电势。在这样的实施例中，处理电路可以被配置为测量受试者的心电图(ecg)，并且生成表示ecg的第四信号。
23、优选地，耦合器可以包括温度传感器，并且电耦合到处理电路，该处理电路被配置为响应于耦合器被布置为抵靠受试者来测量温度。
24、优选地，环形导电电极可以被配置为围绕该设备。环形导电电极电耦合到处理电路，该处理电路被配置为当耦合器被布置为抵靠受试者时测量生物电势。在这样的实施例中，处理电路可以被配置为测量受试者的心电图(ecg)，并且生成表示ecg的第四信号。
25、优选地，该设备可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于感测受试者的生理参数的设备，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述力传感器包括第一力感测电阻器(FSR)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述位移传感器包括压电传感器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述耦合器具有小于所述力传感器的最大平面面积的最大平面面积。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述耦合器的最大平面面积近似于所述位移传感器的最大平面面积。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述力传感器安装到所述位移传感器，并且其中所述力传感器包括耦合到所述耦合器的可操作后表面的可操作前表面以及耦合到所述位移传感器的可操作前表面的可操作后表面。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，所述力传感器和所述位移传感器具有与所述耦合器的可操作后表面耦合的可操作前表面，并且其中，所述力传感器和所述位移传感器同心地布置在所述耦合器的所述可操作后表面上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述位移传感器被配置为使得所述第二信号表示由
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括至少一个光学传感器，所述光学传感器被配置为产生表示所述受试者的循环中的血液的体积变化的第三信号。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述至少一个光学传感器被配置为与所述力传感器、所述位移传感器和所述耦合器分开地步置在所述受试者上。
11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述至少一个光学传感器固定在所述力传感器附近。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其中，所述耦合器被成形为至少部分地围绕所述光学传感器，使得所述耦合器与所述光学传感器机械地分离。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的设备，包括多个光学传感器，所述多个光学传感器可以一起操作以产生表示血氧饱和度水平的第四信号。
14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述耦合器包括温度传感器，并且电耦合到处理电路，所述处理电路被配置为响应于所述耦合器被布置为抵靠所述受试者来测量温度。
15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述耦合器被配置为第一导电电极，并且被电耦合到处理电路，所述处理电路被配置为当所述耦合器被布置为抵靠所述受试者时测量生物电势。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的设备，还包括被配置为环形环的第一导电电极，所述环形环电耦合到处理电路，所述处理电路被配置为当所述环形环被布置为抵靠所述受试者时测量生物电势。
17.根据权利要求15或16所述的设备，包括第二导电电极，所述第二导电电极被布置为与所述第一导电电极隔开并且与所述第一导电电极隔离，以允许布置为抵靠所述受试者的另一部分，所述第二导电电极耦合到所述处理电路，以允许在所述第一导电电极和所述第二导电电极被布置为抵靠所述受试者时测量另外的生物电势。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的设备，包括第三导电电极，所述第三导电电极布置成与所述第一和第二导电电极间隔开并与所述第一和第二导电电极隔离，以允许布置为所述受试者的另一部分，所述第三导电电极耦合到所述处理电路，以允许在所述第一、第二和第三导电电极被布置为抵靠所述受试者时测量另外的生物电势，并且其中所述第三导电电极是相对于所述第一电极和所述第二电极可移动的。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的设备，其中，所述处理电路被配置为响应于抵靠所述受试者布置的任何导电电极来测量所述受试者的心电图(ECG)，并且被配置为生成表示所述ECG的第四信号。
20.一种用于感测受试者的生理参数的设备，所述设备包括：
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括第二力传感器，所述第二力传感器被配置为测量施加到所述设备的可操作后表面的力。
22.根据权利要求9至11、20至21中任一项所述的设备，其中，所述至少一个光学传感器使用至少一个光波长来感测所得到的信号。
23.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包括第二力传感器，所述第二力传感器被配置为测量施加到所述设备的可操作后表面的力，并且其中所述第二力传感器是力感测电阻器(FSR)。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述第二力传感器耦合到所述位移传感器的可操作后表面。
25.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为基于所述第一信号和所述第二信号来确定所述生理参数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于感测受试者的生理参数的设备，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述力传感器包括第一力感测电阻器(fsr)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述位移传感器包括压电传感器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述耦合器具有小于所述力传感器的最大平面面积的最大平面面积。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述耦合器的最大平面面积近似于所述位移传感器的最大平面面积。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述力传感器安装到所述位移传感器，并且其中所述力传感器包括耦合到所述耦合器的可操作后表面的可操作前表面以及耦合到所述位移传感器的可操作前表面的可操作后表面。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，所述力传感器和所述位移传感器具有与所述耦合器的可操作后表面耦合的可操作前表面，并且其中，所述力传感器和所述位移传感器同心地布置在所述耦合器的所述可操作后表面上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述位移传感器被配置为使得所述第二信号表示由所述受试者的器官产生的体音。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括至少一个光学传感器，所述光学传感器被配置为产生表示所述受试者的循环中的血液的体积变化的第三信号。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述至少一个光学传感器被配置为与所述力传感器、所述位移传感器和所述耦合器分开地步置在所述受试者上。
11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述至少一个光学传感器固定在所述力传感器附近。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其中，所述耦合器被成形为至少部分地围绕所述光学传感器，使得所述耦合器与所述光学传感器机械地分离。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的设备，包括多个光学传感器，所述多个光学传感器可以一起操作以产生表示血氧饱和度水平的第四信号。
14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述耦合器包括温度传感器，并且电耦合到处理电路，所述处理电路被配置为响应于所述耦合器被布置为抵靠所述受试者来测量温度。
15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述耦合器被配置为第一导电电极，并且被电耦合到处理电路，所述处理电路被配置为当所述耦合器被布置为抵靠所述受试者时测量生物电势。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的设备，还包括被配置为环形环的第一导电电极，所述环形环电耦合到处理电路，所述处理电路被配置为当所述环形环被布置为抵靠所述受试者时测量生物电势。
17.根据权利要求15或16所述的设备，包括第二导电电极，所述第二导电电极被布置为与所述第一导电电极隔开并且与所述第一导电电极隔离，以允许布置为抵靠所述受试者的另一部分，所述第二导电电极耦合到所述处理电路，以允许在所述第一导电电极和所述第二导电电极被布置为抵靠所述受试者时测量另外的生物电势。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的设备，包括第三导电电极，所述第三导电电极布置成与所述第一和第二导电电极间隔开并与所述第一和第二导电电极隔离，以允许布置为所述受试者的另一部分，所述第三导电电极耦合到所述处理电路，以允许在所述第一、第二和第三导电电极被布置为抵靠所述受试者时测量另外的生物电势，并且其中所述第三导电电极是相对于所述第一电极和所述第二电极可移动的。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的设备，其中，所述处理电路被配置为响应于抵靠所述受试者布置的任何导电电极来测量所述受试者的心电图(ecg)，并且被配置为生成表示所述ecg的第四信号。
20.一种用于感测受试者的生理参数的设备，所述设备包括：
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括第二力传感器，所述第二力传感器被配置为测量施加到所述设备的可操作后表面的力。
22.根据权利要求9至11、20至21中任一项所述的设备，其中，所述至少一个光学传感器使用至少一个光波长来感测所得到的信号。
23.根据前述权利要求中任一权利要求所述的设备，其进一步包括第二力传感器，所述第二力传感器被配置为测量施加到所述设备的...
【专利技术属性】
技术研发人员：加埃塔诺·加朱罗，艾米丽·安德烈奥齐，丹尼尔·埃斯波西托，保罗·比富尔科，尼尔·劳伦斯·安德森，
申请(专利权)人：三目标知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：
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