[发明专利]用于生理参数检测的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于检测光的设备和方法，所述光允许携带所述设备的用户的生理参数的检索。为了改进光捕获的效率，所述设备(1、2、3、4)包括：光源(10)，其被布置用于将至少第一波长的光发射到对象的组织中；波长转换器(20)，其被布置用于在所发射的光与所述组织的相互作用之后接收所发射的光的至少部分并且用于将接收到的光转换为与第一波长不同的至少第二波长；以及光传感器(30)，其被布置用于接收由所述波长转换器转换的光。

技术领域

本发明涉及一种用于检测允许对携带所述设备的用户的生理参数的检索的光的设备和方法。

背景技术

生理参数(或信号)的基于光的无创监测设备依赖于针对靶向身体部分的光发射、组织(包括血液)的光吸收/散射性质和散射或透射光的收集。每个心跳导致身体部分中的血液脉动，以及增加的血液量和因此增加的光吸收和因此由光检测器对散射/透射光的减少的收集。测量这样的血容量改变的光学方法被称为光体积描记(PPG)。可以根据PPG导出各种生命体征，即，心率、呼吸率、血氧饱和度，并且其甚至可以被用作针对血压的替代测量结果。当其被用于导出血氧饱和度时，方法被称为脉搏血氧测定(SpO2)。SpO2传感器广泛地用在医院设置中，而PPG心率测量结果适用于可穿戴设备，如活动跟踪器或运动手表。

光到靶向组织(或皮肤；两者在本文中被用作意指相同内容)中的发射最经常地由一个或多个LED或激光二极管(作为光源)完成，并且光的收集最经常地直接地使用接近于靶向组织的光电传感器(作为光传感器，诸如光电二极管)完成。已经进入组织/皮肤的来自光源的光的部分在组织/皮肤中散射之后从组织/皮肤当中返回。在已知的传感器中，该光的仅小部分由光传感器捕获，而光的剩余部分丢失。

US 2013/0131519 A1公开了一种用于耳朵的监测设备，其中，光通过光导被递送到耳道，并且其中，光从耳朵区域被收集并且被引导到光学检测器。这使得能够感测身体上难以访问的位置，诸如内耳。然而，其受耦合到光导中的光的低效、所述光导内的损失和低光捕获的影响。

US 2015/094550 A1、EP 3020331 A1和US 2007/129613 A1公开了一种设备，其中，光源被装备有波长转换模块以改变由光源发射的光的波长。

发明内容

本发明的目标是提供一种用于以增加的光感测效率和效力检测允许对携带所述设备的用户的生理参数的检索的光的设备和方法。

在本发明的第一方面中，呈现了一种用于检测允许对携带所述设备的用户的生理参数的检索的光的设备，所述设备包括：

-光源，其被布置用于将至少第一波长的光发射到所述对象的组织中，

-波长转换器，其被布置用于在发射的光与所述组织的相互作用之后接收所述发射的光的至少部分并且用于将接收的光转换为与所述第一波长不同的至少第二波长，以及

-光传感器，其被布置用于接收由所述波长转换器转换的光。

在本发明的另一方面中，呈现了一种对应的方法。

在从属权利要求中定义本发明的优选实施例。应当理解，请求保护的方法具有与请求保护的设备相似和/或相同的优选实施例，尤其是如在从属权利要求中所定义并且如本文所公开的。

本发明基于改进通过较大表面从组织散射回的光的捕获和由(小)传感器进行的检测的思想。具体地，波长转换器被使用在组织与光传感器之间的光路中以将从组织散射回的光的波长转换为不同的波长。转换的光然后在波长转换器内被引导到光传感器。

在本发明中，引入波长转换器，有时还被称为发光集中器或光集中器。波长转换器通常由掺杂有荧光染料的玻璃制成。荧光染料将光转换为在所有方向上发射的较长的波长。光的大的部分由于全内反射而陷入材料中。波长转换器本身通常已知并且例如在US7982229B2中描述。在呈现的设备的实施例中，可以使用这样的已知波长转换器。