[发明专利]光功率调制

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年1月31日提交的美国临时专利申请S/N 60/898,269 和2007年10月_日提交的题为“利用可变形的光波导测量生理脉搏的方法 (Method for Measurement of Physiological Pulses Using a Deformable Optical Waveguide)”美国临时专利申请S/N_______的优先权，上述申请 均通过引用完全结合于此。

技术领域

本申请涉及检测生命体征，更具体地涉及生命体征测量装置。

背景

血压指的是由循环血液施加在血管壁上的力，而且其构成主要生命体 征之一。收缩压是动脉中的峰值压力，其大约出现在心动周期的最开始。 舒张压是最低压力，其位于心动周期的休止期。心动周期中的平均压力被 报告为平均动脉压力。脉搏压力反映出所测得的最大和最小压力之差。

可以侵入地(通过刺穿皮肤并在血管内部进行测量)或非侵入地测量 血压。前者通常限制为医院环境。非侵入的听诊和示波测量方法比侵入方 法更简单且更快捷，复杂度更低，而且对患者而言不舒适感和痛苦更少。 非侵入测量方法更常见地用于例行体检和监测。

听诊方法通常使用听诊器和血压计。将可充气的臂套放置在上臂周围 且其垂直高度基本与心脏相同，而且该臂套还气动地连接到水银压力计或 无液压力计。水银压力计测量水银柱的高度，在不需要校准的情况下给出 绝对的臂套压力测量结果，从而不受可能影响其它压力计的校准误差和校 准偏移的影响。通过反复压橡胶球，手动地使臂套充气，直到臂动脉完全 闭塞。在加压臂套远端的臂动脉上使用听诊器倾听的同时，检查者缓慢地 释放臂套中的压力。当血液刚刚开始在动脉中流动时，湍流产生“嘶嘶”或 撞击音(第一Korotkoff音)。第一次听到此声音时的压力即收缩血压。进 一步释放臂套压力，直到在舒张压处听不到声音(第五Korotkoff音)。

示波测量方法有时用于连续监测，而有时用于单次测量。该设备功能 上类似于听诊方法，但不依靠听诊器和检测者耳朵的使用。取而代之，其 检测装置是一种气动连接到臂套且记录臂套压力中与动脉压力波形同步的 (相对小)振动的压力传感器。臂套压力中的第一振动不在收缩压处出现， 而在实质上大于收缩压的臂套压力处出现。一开始，使臂套充气到超过收 缩压的压力。然后逐渐减小臂套压力。根据出现在多个臂套压力处的不同 振幅，通过一种算法，计算收缩压和舒张压的值。用来计算收缩压和舒张 压的算法通常使用经实验获得的系数，这些系数旨在使示波测量结果尽可 能好地匹配于使用听诊方法所获得结果。

概述

在某些方面中，一种生命体征测量装置包括传感器固定装置、由传感 器固定装置保持的传感器框架、由传感器框架保持的光感测系统以及输出 单元。传感器固定装置适合于抵靠受试者的解剖位置而放置，该解剖位置 内就是动脉。光感测系统包括光波导、向光波导提供光能的光源装置以及 用来检测离开光波导的光能的量的光检测器。光感测系统适合于根据光波 导的至少一部分的压缩或弯曲——这些压缩或弯曲会导致离开光波导的第 二端的光能的量减少——来感测动脉搏。输出单元被配置成接收表示离开 光波导的光量的信号，并至少部分基于所接收到的信号产生生命体征的测 量结果。

该生命体征测量装置基于光功率调制原理工作，即动脉搏会引起光波 导的弯曲或压缩，从而导致传输到光波导的第二端的光能的量的变化。通 过监测离开光波导的第二端的光量，可获得与动脉搏有关的数据，并使用 它来确定各种生命体征。光感测系统可被配置成检测代表一系列动脉搏的 光信号，而输出单元可适合于基于离开光波导的第二端的光能的量确定一 系列动脉搏中的每一个的脉搏波形。光感测系统可适合于通过可压缩光波 导的压缩和弯曲——这导致检测到的光量的脉动减少——来感测动脉的脉 动打开。光检测器可光学耦合至光波导，以便光检测器接收来自光源的未 从光波导的侧边逃逸的基本上所有的光能。光源可包括相干光源。