[发明专利]用于使用布儒斯特角来测量诸如胆红素的组织分析物的装置和方法

说明书

本发明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，本发明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，本发明的这些和其他目的、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发明的限度。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1是根据本发明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）。