一种组织分析物测量设备（2）包括：光源（4），其被构造为朝着受试者的皮肤表面发射非偏振光；以及探测器组件（8），其被配置为接收从所述受试者的所述皮肤表面和所述受试者的经皮组织反射的光，所述探测器组件包括偏振滤波器（12）和若干光探测器子组件（14）。所述偏振滤波器被构造为滤除s-偏振光并且仅使p-偏振光通过至光探测器子组件。所述光源被构造和定位成以所述非偏振光将以相对于所述测量设备的光发射平面的法线的预定角度离开所述测量设备的方式来发射所述非偏振光，其中所述预定角度是当所述非偏振光入射到所述皮肤表面上时仅有s-偏振光将被所述皮肤表面反射的角度（布儒斯特角）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量诸如婴儿的个体中的组织分析物，例如胆红素，并且更具体地涉及使用布儒斯特角来测量组织分析物的装置和方法。在一个具体实施例中，本专利技术涉及使用布儒斯特角来确定经皮胆红素(TcB)并基于其来估计总血清胆红素(TSB)的装置和方法。新生儿黄疸是新生婴儿的皮肤和其他组织的变黄。通常，高于5mg/dL的胆红素水平出现新生儿的临床黄胆。对有黄疸的新生儿的护理通常需要总血清胆红素(TSB)的测量和监测，这最通常地是通过分析婴儿的血浆或血清样品来确定的。然而，如将要理解地，从婴儿抽血用于这样的分析引起疼痛和创伤。这一事实己带来若干种用于TSB的估计的无创技术的发展。一种被称为经皮胆红素测定法的用于估计TSB的特定无创方法，涉及经皮胆红素 (TcB)的测量。该方法依赖于TcB和TSB之间的高度相关性。经皮胆红素测定设备通过将光线引导到新生儿的皮肤中并且探测从新生儿的皮下组织反射回的特定波长而工作。所使用的波长的数量因不同的装置而异。所探测到的光学信号被光电探测器，例如光电二极管， 转换为电信号，并且通过控制器分析所述电信号以基于所反射的信号的强度生成TSB值。当前经皮胆红素测定装置所具有的一个问题在于这一事实它们没有机构来消除从皮肤表面发出的反射的影响。更具体地，如上所述，在胆红素经皮估计期间，装置需要捕获和分析穿透皮肤并且被受试者的经皮组织反射回来的光。然而，入射光在皮肤表面也经历一定程度的 反射(而不穿透皮肤)。那一反射光是成问题的，因为它常常使得探测设备饱和和/或给强度测量带来偏差。对于使用光来测量其他组织分析物，例如其他血液或皮肤分析物的设备而言也存在类似的问题。因而，在诸如经皮胆红素测定法的使用光进行组织分析物分析的领域中，尚具有改进的空间。具体而言，需要一种克服从皮肤表面发出的光反射的不利影响的方法和设备。在一个实施例中，提供一种组织分析物(例如胆红素)测量设备，包括光源，其被构造和定位成当所述测量设备被邻近皮肤表面定位时朝着受试者的所述皮肤表面发射非偏振光；以及探测器组件，其被配置为接收从所述受试者反射的光，包括被所述受试者的所述皮肤表面以及被所述受试者的经皮组织反射的光，所述探测器组件包括偏振滤波器和若干光探测器子组件，所述偏振滤波器被构造为滤除S-偏振光并且仅使P-偏振光通过至所述若干光探测器子组件。在示例性实施例中，所述光源被构造和定位成以所述非偏振光将以相对于所述测量设备的光发射平面的法线的预定角度离开所述测量设备的方式来发射所述非偏振光，所述光发射平面被构造为邻近受试者的皮肤表面定位，其中所述预定角度是当所述非偏振光入射到所述皮肤表面上时仅有S-偏振光将被所述皮肤表面反射的角度 (布儒斯特角)。在另一实施例中，提供一种测量受试者的诸如胆红素的组织分析物的方法，包括以相对于皮肤表面的法线的预定角度来将非偏振光引导至受试者的所述皮肤表面，其中响应于所述非偏振光入射到所述皮肤表面，反射光被所述皮肤表面和所述受试者的经皮组织反射，从所述反射光滤除S-偏振光，并且仅使来自所述反射的P-偏振光通过，以及基于所述P-偏振光来确定与所述分析物相关的测量结果。在示例性实施例中，所述预定角度是仅有S-偏振光将被所述皮肤表面反射的角度(布儒斯特角)。参考附图(所有附图构成本说明书的一部分，其中各附图中相同的附图标记代表相应的部分)，通过考虑以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其他目的、特征和特性、 以及操作的方法、相关的结构元件的功能、各部分的组合和制造的经济性将会变得显而易见。然而，将要明确理解，附图仅出于图示和描述的目的并且不旨在限定本专利技术的限度。如在说明书中和权利要求中所使用，单数形式“一”包括复数指代，除非在上下文中明确指出不是。图I是根据本专利技术示例性实施例的胆红素测量设备的示意图。本文中所用的方向性词语，例如但不限于，顶部、底部、左、右、上部、下部、前、后， 以及它们的派生，涉及附图中所示元件的取向并且不是限制权利要求的，除非在那里明确记载。如本文中所采用，两个或更多个部分或部件被“耦合”到一起的表述将意味这些部分结合到一起或一起工作，不管是直接地还是通过一个或多个中间部分或部件。如本文中所采用，两个或更多个部分或部件相互“接合”的表述将意味这些部分相互之间施加压力，不管是直接地还是通过一个或多个中间部分或部件。如本文中所采用，词语“数量”将意味一或者大于一的整数(即，复数)。本专利技术涉及使用光分析的组织分析物测量，并且具体涉及用于测量这种组织分析物的装置和方法。一种这种组织分析物是胆红素。出于举例说明目的，结合用于测量(例如，估计)胆红素水平的设备来描述本专利技术，该设备能够使用经皮胆红素测定法来估计胆红素水平。将理解的是那意味着是示例性的，并且本专利技术可用于测量其他组织分析物，例如非限制性的，氧饱和度(Sp02)、V02、黑色素、以及血红蛋白和血红蛋白组分如高铁血红蛋白、氧合血红蛋白、去氧血红蛋白、碳氧血红蛋白等。当光在不同折射率的两个介质之间运动时，通常一些光在边界处被反射并且一些光通过该边界透射。在一个被称为布儒斯特角(ΘΒ)的特定入射角处，下文所确定的具有特定偏振的光在该边界处不会被反射，而替代为通过该边界完全透射。布儒斯特角(ΘΒ)也被称为偏振角。当从具有折射率Ii1的第一介质横穿至具有折射率112的第二介质时(n2 > H1), 给出该布儒斯特角为Θ B=Brctan(Ii2Ai1)。在布儒斯特角处不能被反射的特定光偏振是这样的偏振，即光波的电场位于与入射光线和表面法线同一平面上(也即，入射平面)。这一偏振被称为P-偏振，因为其与该平面平行。另一方面，具有垂直偏振的光被称为S-偏振光。在布儒斯特角处,一些S-偏振光将透射通过该边界并且一些将被反射。因而，对于在两个介质(其中H2 > H1)之间的边界上以布儒斯特角入射的光，被反射的任何光将只是S-偏振光。如以下更加详细描述地，本专利技术采用布儒斯特角的特性来提供用于在胆红素水平的经皮估计期间克服从皮肤表面发出的反射的不利影响的机构。图I是根据本专利技术示例性实施例的胆红素测量设备2的示意图。胆红素测量设备 2包括被构造为发射非偏振光的光源4。光源4可是单一的光发射设备或者是多个光发射设备。光源4可是，例如但非限制性的，发射非偏振光的LED(或者多个LED)，该非偏振光例如是非偏振白光或者一个或多个特定波长的非偏振光，或者发射非偏振光的白炽光源(或者多个白炽光源)，该非偏振光例如是非偏振白光或者一个或多个特定波长的非偏振光。此外，如图I所图示地，光源4被构造为将所发射的非偏振光通过由胆红素测量设备2的光发射部分9所定义的光发射平面7而朝着受试者的皮肤表面6引导，从而其以布儒斯特角 (θ B)入射到皮肤表面6。该非偏振光因而将透射至/通过第一介质和第二介质之间的边界，具有折射率H1的该第一介质由该非偏振光最初透射通过，其例如是空气[正确吗？]， 并且具有折射率112的该第二介质包括皮肤表面6。如上所述，可使用方程eB=arctan(n2/ H1)(皮肤的折射率从文献可知)来确定布儒斯特角(ΘΒ)。可选地，可通过调整光源4的角位置并且找出P-偏振光从反射光中消失的角度来经验性地确定布儒斯特角(θ Β)。光源4 可被构造本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.03 US 61/351,0531.一种组织分析物测量设备(2)，包括 光源(4)，其被构造和定位成当所述测量设备被邻近受试者的皮肤表面(6)定位时朝着所述皮肤表面发射非偏振光，以及 探测器组件(8)，其被配置为接收从所述受试者反射的光，包括被所述受试者的所述皮肤表面以及被所述受试者的经皮组织反射的光，所述探测器组件包括偏振滤波器(12)和若干光探测器子组件(14)，所述偏振滤波器被构造为滤除S-偏振光并且仅使P-偏振光通过至所述若干光探测器子组件。2.如权利要求I所述的测量设备，其中，所述光源被构造和定位成以所述非偏振光将以相对于所述测量设备的光发射平面(7)的法线的预定角度离开所述测量设备的方式来发射所述非偏振光，所述光发射平面被构造为邻近受试者的皮肤表面定位，其中，所述预定角度是当所述非偏振光入射到所述皮肤表面上时仅有S-偏振光将被所述皮肤表面反射的角度。3.如权利要求2所述的测量设备，其中，所述预定角度是使用人类皮肤的折射率确定的布儒斯特角。4.如权利要求2所述的测量设备，其中，所述光源被构造和定位成当所述测量设备抵靠所述皮肤表面放置时，以所述非偏振光将离开所述测量设备并且以相对于所述皮肤表面的法线的预定角度入射到所述皮肤表面上的方式来发射所述非偏振光，其中，所述预定角度是当所述非偏振光入射到所述皮肤表面上时仅有S-偏振光将被所述皮肤表面反射的角度。5.如权利要求4所述的测量设备，其中，所述预定角度是使用人类皮肤的折射率确定的布儒斯特角。6.如权利要求I所述的测量设备，其中，所述若干光探测器组件是多个光探测器组件。7.如权利要求6所述的测量设备，其中，所述光探测器子组件中的每个包括滤波器(16)和光电探测器(18)。8.如权利要求7所...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·库达维利，E·J·迈耶，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：
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