光学传感器装置和使用光学传感器装置的方法制造方法及图纸

一种用于对导管和在导管中传送的流体的特性进行感测的装置和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及感测设备并且，更具体地，涉及用于对目标进行定位和/或测量的感 测设备。
技术介绍
出于医学原因，需要在一段时间内对患者的体内参数进行监测。心脏心律失常是 引起心脏在身体间泵血的电脉冲的正常序列的变化。可能需要连续监测来检测心率失常， 因为异常的心脏脉冲变化可能仅偶发地出现。医疗人员利用连续监测可以特性化心脏状况 并建立适当的治疗过程。测量心律的一种现有技术设备是美敦力(Medtronic)(美国，明尼苏达州，明尼阿 波利斯市)的“Reveal”监测器。该设备包括可植入心脏监测器，用于例如确定患者的晕厥 (昏倒)是否与心脏节律问题有关。Reveal监测器连续不断地监测心脏的速率和节律达14 个月之长。在从昏倒经历中醒来之后，患者将记录设备放置在皮肤外部、在植入的Reveal 监测器的上方，并按按钮来将数据从监测器传送到记录设备。将记录设备提供给医生，医生 对存储在记录设备中的信息进行分析从而确定是否记录到了异常的心脏节律。记录设备的 使用既不是自动的也不是自主的，因此需要要么患者是有意识的要么另一个人的干预来将 信息从监测器传送到记录设备。另一个已知类型的可植入监测设备是发射应答器类型的设备，其中将发射应答器 植入患者中并随后用手持式电磁读取器以非侵入式的方式对其进行访问。在第5，833，603 号美国专利中描述了后一类型的设备示例
技术实现思路
本文公开了根据本专利技术的一个实施例的获取信号并计算测量结果的感测设备和方法。感测设备包括传感器组件和计算设备。传感器组件包括多个发射器和用于生成多个 信号的多个检测器。发射器和检测器面向导管的一侧。计算设备对多个发射器和多个检测 器进行操作并对多个信号进行处理来获得测量值。传感器组件和计算设备被包围在外壳 中。根据本专利技术的方法的一个实施例包括以下的步骤提供例如在以上段落中所描述 的传感器设备那样的传感器设备，操作多个发射器和检测器来获得多个信号，对信号进行 处理来获得测量值，以及对测量值进行分析来获得表示导管和流体中的至少一个的特性的 参数值。根据本专利技术的另一个实施例公开了用于对血管和流过血管的血液中的至少一个 的特性进行光学测量的设备。该设备包括外壳、传感器组件和计算设备。传感器组件被安装 至外壳并且包括多个发射器和多个检测器，多个发射器用于穿过外壳的第一侧发射光子， 多个检测器用于接收穿过外壳的第一侧发射的光子的至少一部分。每个发射器在操作上与 不同的检测器配对并定向成使得从发射器发射的、撞击在与传感器组件相邻的血管上的光 子束将部分地反射向配对的检测器，每个检测器被配置为产生表示由检测器接收的发射的 光子的信号。计算设备被配置为将多个发射器激活并对来自检测器的信号进行解译来确定 特性。通过结合附图参照本专利技术的实施例的下列描述，本专利技术的特征以及实现它们的方 式将变得更加明白并且本专利技术自身将更好理解。附图说明图IA是根据本专利技术的一个实施例的感测设备的侧视示意图；图IB是图1的感测设备的外表面面向(outwardly-facing)图；图IC是图1的感测设备的透视图；图2是图1的感测设备和血管的侧视示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的传感器组件和血管的示意透视图；图4是根据本专利技术的一个实施例的传感器组件、血管、发射光束和反射光束的示 意侧视图；图5A、5B和5C是根据本专利技术的一个实施例的传感器组件、大血管、小血管、发射光 束和反射光束的示意侧视图；图6A和图6B分别是适用于与图1的感测设备进行通信的系统的示意前视图和示 意侧视图；图7是根据本专利技术的方法的流程图。贯穿几个图，相应的附图标记表示的相应的部分。虽然附图表示本专利技术的实施例， 但是为了更好地说明和解释本专利技术，附图不是必须成比例的并且可以放大某些特征。本文 中所提出的范例以几种形式说明了本专利技术的实施例并且这样的范例将不会被解释为以任 何方式对本专利技术的范围进行限制。具体实施例方式以下讨论的实施例并不打算是穷尽的或将本专利技术限制于下列详细描述中所公开6的精确形式。更确切地，对实施例进行选择和描述以使得本领域的其它技术人员可以应用 实施例的教示。图IA示出根据本专利技术的一个实施例的感测设备1。感测设备1通常包括多个部 件，部件包括传感器组件2、计算设备20、通信设备30和能量存储设备40，每个部件都安装 在板80上并且与计算设备20进行电子通信。部件被包围在外壳90中。传感器组件2包 括具有多个发射器的发射器阵列100和具有多个检测器的检测器阵列200。在根据本专利技术的一个实施例中，感测设备1被适用于确定患者的生理状况。“患 者”是指生理状况被感测设备1所测量的人或动物。虽然本文中所公开的专利技术是在医学背 景下进行描述，但是本文中所公开的教示同样可应用于需要小型的数据采集组件来随着时 间进行测量的其它背景下。例如，根据本专利技术的传感器组件在没入水中的或难以达到的应 用中、在危险的环境下、在具有重量和尺寸限制的应用中、在现场调查研究活动中等可以是 理想的。在根据本专利技术的一个实施例中，感测设备1被皮下植入在患者体内。然而，应该理 解可以使用各种植入技术将感测设备1植入在不同的位置。例如，可以将感测设备1植入 在胸腔中、肋廓(rib cage)之下。外壳90可以以圆形盘或椭圆形盘的形状形成，其尺寸大 致与两个堆叠的25美分美元硬币相同。当然，取决于应用，可以将外壳90配置为多种其它 形状。可以包括四个向外突出的环92，在图IB和图IC中示出，用于接受缝合从而在患者的 体内将组件皮下地固定。取决于外壳90的形状可以设置更多或更少的环92。当被如此固 定时，传感器组件2被面向内地定位，而以下详细描述的能量耦合器面向外。在另一个实施例中，将感测设备1定位在患者身体的外部。设置了支撑构件来支 撑感测设备1在身体外部感测。可以将支撑构件永久地或临时地耦接至感测设备1。在一 个实施例中，支撑构件包括粘合层，用于将支撑构件黏附地耦接至患者身体。在另一个实施 例中，支撑构件包括可以是弹性的带子，用于相对于患者的身体固定感测设备1。可以借助于例如超声仪的外部映象(mapping)系统将感测设备1皮下植入或定位 在患者上。合适的放置确保关注的血管位于感测设备1的感测范围内。在关注的血管是主 动脉的情况下，可以将感测设备1定位在患者的胸部或者背部的某个位置，该位置使通过 以本文中所描述的方式获得测量的结果的、由肋骨所引起的干扰有所减少。在根据本专利技术的一个实施例中，感测设备1具有通信端口用于与其它设备相连接 并与其它设备交换信息。示出了连接器85。连接器85通过板80与感测设备1的其它部件 相连，下面参照图6A和6B对连接器85的操作进一步做更详细地描述。1.血管检测器在根据本专利技术的一个实施例中，感测设备1对患者的、在例如静脉或动脉的血管 中传送的血液的参数进行感测。在示例性实施例中，感测设备1发射在电磁频谱的红外线 (IR)范围内的电磁能量光束，并对从血管中的血液循环所反射的顶信号进行检测。然而， 应该理解，可以与本专利技术的教示一致地采用其它类型的电磁能量。感测设备1可以发射一 个或多个频率上的顶光束，这些频率因为被身体干扰或吸收最小而穿过患者身体的能力 或因为从特定的血液成分反射的能力而被选择，其中特定的血液成分因为对想要得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感测设备，用于获取信号并计算测量结果，所述感测设备包括：　　传感器组件，所述传感器组件包括多个发射器和用于生成多个信号的多个检测器，所述发射器和所述检测器面向导管的一侧；　　计算设备，对所述多个发射器和所述多个检测器进行操作并对所述多个信号进行处理来获得测量值；以及　　外壳，包围所述传感器组件和所述计算设备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-12 12/119,325;US 2008-5-12 12/119,315;US1.一种感测设备，用于获取信号并计算测量结果，所述感测设备包括传感器组件，所述传感器组件包括多个发射器和用于生成多个信号的多个检测器，所 述发射器和所述检测器面向导管的一侧；计算设备，对所述多个发射器和所述多个检测器进行操作并对所述多个信号进行处理 来获得测量值；以及外壳，包围所述传感器组件和所述计算设备。2.根据权利要求1所述的感测设备，其中所述计算设备包括用于计算参数值的算法。3.根据权利要求2所述的感测设备，其中所述参数值包括从所述传感器组件到导管的 距离和所述导管的直径。4.根据权利要求2所述的感测设备，其中所述参数值包括由所述导管输送的流体的参数。5.根据权利要求4所述的感测设备，其中所述流体是血液。6.根据权利要求2所述的感测设备，其中所述参数值包括大动脉位置、大动脉直径、氧 饱和度和心脏节律中的至少一个。7.根据权利要求1所述的感测设备，其中所述外壳被配置为用于皮下植入。8.根据权利要求1所述的感测设备，其中所述多个发射器被排列成矩阵。9.根据权利要求8所述的感测设备，其中所述多个检测器被排列成矩阵。10.根据权利要求9所述的感测设备，其中所述发射器矩阵包括每行四个发射器的四 行并且所述检测器矩阵包括每行四个检测器的四行。11.根据权利要求1所述的感测设备，其中每个检测器可操作地与不同的发射器配对。12.根据权利要求1所述的感测设备，其中所述多个发射器中的发射器的数目与所述 多个检测器中的检测器的数目不同。13.根据权利要求1所述的感测设备，其中所述感测设备的尺寸大约与两个堆叠的25 美分硬币相同。14.根据权利要求1所述的感测设备，其中所述传感器组件和所述计算设备被集成在 单一部件中。15.根据权利要求1所述的感测设备，还包括一个或多个通信设备，用来发送和接收通信信号。16.根据权利要求15所述的感测设备，其中所述通信设备发送和接收无线通信信号。17.根据权利要求15所述的感测设备，其中所述通信设备包括连接器，所述连接器适 用于可操作地耦接至对接站和第二感测设备中的一个或多个。18.根据权利要求16所述的感测设备，其中所述传感器组件、所述计算设备、以及所述 一个或多个通信设备被集成在单一部件中。19.根据权利要求1所述的感测设备，还包括能量存储设备，用于存储能量并对所述计 算设备和所述传感器进行供电。20.根据权利要求19所述的感测设备，其中所述能量存储设备包括能量耦合器，用于 接收能量来对所述能量存储设备进行再充电。21.一种用于获取信号并计算测量结果的方法，包括 提供感测设备，所述感测设备包括多个光子发射器和检测器，所述发射器发射光束，所述检测器检测光束并生成对应于 检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：达恩古尔弗曼，
申请(专利权)人：心脏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]