[发明专利]免校准脉搏血氧测定

说明书

一种设备可以基于与多个波长通道相关联的光电容积描记法(PPG)数据的第一主成分来标识波峰时间戳和波谷时间戳。该设备可以基于波峰时间戳和PPG数据来生成波峰吸收光谱，并且可以基于波谷时间戳和PPG数据来生成波谷吸收光谱。该设备可以基于波峰吸收光谱和波谷吸收光谱来确定被测量的动脉血光谱。该设备可以将动脉血光谱模型拟合到被测量的动脉血光谱以确定值集合，该值集合中的每个值与变量集合中的变量对应。该设备可以基于值集合中的一个或多个值来计算动脉血氧饱和度值。

相关申请

本申请要求于2019年2月13日提交的题为“CALIBRATION-FREE PULSE OXIMETRYUSING A BINARY MULTISPECTRAL SENSOR”的美国临时专利申请号62/805,173和于 2020年2月3日提交的题为“CALIBRATION-FREE PULSE OXIMETRY”的美国非临时专利申请号16/780,412的优先权，其内容通过引用并入本文。

背景技术

光电容积描记法(PPG)是一种光学技术，该光学技术可以用于检测外周循环中血液的容积改变(如由于心脏的泵血动作而引起的血容积改变)。PPG是一种在皮肤表面(例如，在指尖、手腕、耳垂等) 处进行测量的非侵入性方法。PPG设备可以采取例如提供与多个波长通道(例如，64个波长通道)相关联的PPG数据的多光谱传感器设备(例如，二进制多光谱(BMS)传感器设备)的形式。多光谱传感器设备可以包括多个传感器元件(例如，光学传感器、光谱传感器、和/或图像传感器)，每个传感器元件接收多个波长通道中的一个波长通道(经由多光谱滤波器的相应区域)以便捕获PPG数据。

发明内容

根据一些实现，一种方法可以包括：由设备基于与多个波长通道相关联的PPG数据的第一主成分来标识波峰时间戳和波谷时间戳，其中波峰时间戳是第一主成分的波峰的时间戳，并且波谷时间戳是第一主成分的波谷的时间戳；由设备基于波峰时间戳和与多个波长通道相关联的PPG数据来生成波峰吸收光谱，其中波峰吸收光谱是与第一主成分的波峰的时间戳对应的光谱；由设备基于波谷时间戳和与多个波长通道相关联的PPG数据来生成波谷吸收光谱，其中波谷吸收光谱为与第一主成分的波谷的时间戳对应的光谱；由设备基于波峰吸收光谱和波谷吸收光谱来确定被测量的动脉血光谱；由设备将动脉血光谱模型拟合到被测量的动脉血光谱以确定值集合，该值集合中的每个值与变量集合中的变量对应；以及由设备基于该值集合中的一个或多个值来计算动脉血氧饱和度值。

根据一些实现，一种设备可以包括一个或多个存储器；以及一个或多个处理器，通信耦合到一个或多个存储器，该一个或多个处理器被配置为：基于与多个波长通道相关联的PPG数据的第一主成分来标识波峰时间戳和波谷时间戳，其中波峰时间戳是第一主成分的波峰的时间戳，并且波谷时间戳是第一主成分的波谷的时间戳；基于波峰时间戳和与多个波长通道相关联的PPG数据来生成波峰吸收光谱，其中波峰吸收光谱是与第一主成分的波峰的时间戳对应的光谱；基于波谷时间戳和与多个波长通道相关联的PPG数据来生成波谷吸收光谱，其中波谷吸收光谱是与第一主成分的波谷的时间戳对应的光谱；基于波峰吸收光谱和波谷吸收光谱来确定被测量的动脉血光谱；将动脉血光谱模型拟合到被测量的动脉血光谱以确定值集合，该值集合中的每个值与变量集合中的变量对应；并且基于该值集合中的一个或多个值来计算动脉血氧饱和度值。