[发明专利]用于校准无创健康监测设备的设备、系统和方法

说明书

公开了一种校准用于测量血液中的物质浓度的设备的系统。该系统可以包括至少两组校准元件，每组可以包括多个校准元件。这些组中的每个校准元件可以包括：模拟特定人类皮肤特征的第一层；以及由血液中特定浓度的一种或更多种物质组成的第二层。对于一个组中的所有校准元件，第一层可以是模拟相同人类皮肤特征的相同的第一层，使得每组校准元件模拟不同的皮肤特征。一组校准元件中的每个校准元件可以包括由不同浓度的一种或更多种物质组成的不同的第二层。系统还可以包括控制器。

发明背景

无创血液检测是血液检测的未来趋势。它们简单、无害、无痛，并且不涉及实验室时间。几种用于无创测量的商业产品目前已经上市。然而，为了使这些设备正常工作，它们必须精确校准以适应特定的患者。

无创血液检测是通过在患者皮肤上附接一个测量设备来进行的。这些设备通常通过经由患者皮肤瞄准血管发送电磁信号(例如，可见光、IR辐射、RF辐射等)并读取从血管接收的反射来进行操作的。不同的人类皮肤有不同的特征，如不同皮肤层的不同厚度、不同的毛发数量、不同的色素量等，并且因此可以不同地吸收从无创测量设备发送的电磁信号。因此，需要一种无创的血液测量设备，其可以针对每个用户进行专门校准，以便精确测量具有不同皮肤特征和不同解剖结构的患者的血液中各种物质的浓度。

概述

本发明的一些方面涉及一种校准用于测量血液中的物质浓度的设备的系统。该系统可以包括至少两组校准元件，每组校准元件包括多个校准元件。在一些实施例中，每个校准元件可以包括：模拟特定人类皮肤特征的第一层；以及由血液中的特定浓度的一种或更多种物质组成的第二层。在一些实施例中，一个组中的所有校准元件，第一层可以是模拟相同人类皮肤特征的相同的第一层，使得每组校准元件模拟不同的皮肤特征。在一些实施例中，一组校准元件中的每个校准元件可以包括由不同浓度的一种或更多种物质组成的不同的第二层。在一些实施例中，系统还可以包括控制器，该控制器可以被配置成：当设备被附接到系统的每个校准元件时，从用于测量物质浓度的设备接收照射强度；将接收到的照射强度与设备所附接到的校准元件的特定皮肤特征和特定浓度相关联；以及将与特定皮肤特征和特定浓度相关联的照射强度保存在用于测量物质浓度的设备的存储器中的查找表中。

在一些实施例中，皮肤特征可以是以下中的至少一个：皮肤厚度、皮肤颜色、皮肤毛发密度、皮肤色调、皮肤温度、皮肤光学特性和皮肤毛发颜色。在一些实施例中，接收的照射强度可以包括各种波长的照射强度，并且保存的查找表包括关于与特定皮肤特征、一种或更多种物质以及特定浓度相关联的特定波长的照射强度的查找表。在一些实施例中，系统还可以包括用于模拟来自皮肤组织中血管的照射反射的第三层。

本发明的一些其他方面可以涉及校准用于测量血液中的物质浓度的设备的系统。系统可以包括第一组校准元件和第二组校准元件。在一些实施例中，第一组和第二组中的每个校准元件可以包括模拟特定人类皮肤特征的第一层；以及由血液中的特定浓度的一种或更多种物质组成的第二层，使得在第一组校准元件中，第一层模拟第一人类皮肤特征，而在第二组校准元件中，第一层模拟不同于第一人类皮肤特征的第二人类皮肤特征。在一些实施例中，其中，第一组中的每个校准元件可以包括由不同浓度的一种或更多种物质组成的不同的第二层，并且第二组中的每个校准元件可以包括由不同浓度的一种或更多种物质组成的不同的第二层。在一些实施例中，系统还可以包括控制器，该控制器可以被配置成：当设备附接到系统的每个校准元件时，从用于测量物质浓度的设备接收照射强度；将所接收的照射强度与设备所附接到的校准元件的第二层中的特定皮肤特征和所测量的一种或更多种物质的特定浓度相关联；以及将与特定皮肤厚度和特定浓度相关联的照射强度保存在用于测量物质浓度的设备的存储器中。

在一些实施例中，皮肤特征是以下中的至少一个：皮肤厚度、皮肤颜色、皮肤毛发密度、皮肤光学特性和皮肤毛发颜色。