用于使用光測量諸如膽紅素的分析物的裝置和方法制造方法及圖紙

一種分析物測量設備（5），其用于監測例如組織分析物（例如，膽紅素）的水平，所述測量設備包括：數個窄帶光源（10），每個窄帶光源被構造為發射覆蓋數個波長的光的光譜；以及數個探測器組件（15），其被配置為接收從受試者的經皮組織反射的光。探測器組件中的每個包括濾波器（20）和光電探測器（25），每個濾波器被構造為透射主透射帶以及一個或多個透射邊帶，其中，對于每個窄帶光源，其光譜包括落在至少一個所述濾波器的透射帶內的一個或多個波長，并且其中，對于每個窄帶光源，其光譜不包括落在任何光學濾波器的所述一個或多個透射邊帶內的任何波長。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及用于使用光測量諸如像膽紅素的組織分析物的裝置和方法，以及，在一個特定實施例中，涉及在諸如新生兒的個體中的組織分析物水平的估計，并且，更具體地，涉及確定經皮膽紅素(TcB)以及基于其估計總血清膽紅素(TSB)的裝置和方法。新生兒黃疸是新生嬰兒的皮膚和其他組織的變黃。通常，高于5mg/dL的膽紅素水平出現新生兒的臨床黃膽。對有黃疸的新生兒的護理通常需要總血清膽紅素(TSB)的測量和監測，這最通常地是通過分析嬰兒的血漿或血清樣品來確定的。然而，如將要理解地，從嬰兒抽血用于這樣的分析引起疼痛和創傷。這一事實己帶來數個種用于TSB的估計的無創技術的發展。一種被稱為經皮膽紅素測定法的用于TSB的估計的特定無創方法，涉及經皮膽紅素(TcB)的測量。該方法依賴于TcB和TSB之間的高度相關性。經皮膽紅素測定設備通過將光線引導到新生兒的皮膚中并且探測從新生兒的皮下組織反射回的特定波長而工作。 所使用的波長的數量因不同的設備而異。所探測到的光學信號被光電探測器，例如光電二極管，轉換為電信號，并且使用控制器分析所述電信號以基于所反射的信號的強度生成TSB值。在很多這樣的設備中，將白光源與分光計相組合以進行所需的測量。盡管是有效的，但這一解決方案遠比它所需要的要昂貴，因為在確定TSB的分析中不是所有的光譜帶都被使用。類似的問題也存在于使用光來測量諸如其他血液或皮膚分析物的其他組織分析物的設備。類似的問題也存在于使用光來測量其他非組織分析物的設備，例如，在例如是油漆或有色表面中檢測顏色的設備。因而，在使用光的分析物分析，例如經皮膽紅素測定法，的領域中存在改進空間。在一個實施例中，一種用于監測，例如但不限于，組織分析物水平(例如，膽紅素水平)的分析物測量設備，其包括數個窄帶光源，每個窄帶光源被構造為發射覆蓋數個波長的光的光譜；以及數個探測器組件，其被配置為接收從受試者(例如，受試者的皮下組織)反射的光。探測器組件中的每個包括濾波器和光電探測器，每個濾波器被構造為透射主透射帶以及一個或多個透射邊帶，其中，對于每個窄帶光源，其光譜包括落在所述濾波器中的至少一個的透射帶內的一個或多個波長，并且其中，對于每個窄帶光源，其光譜不包括落在任何光學濾波器的所述一個或多個透射邊帶內的任何波長。在另一實施例中，提供一種估計受試者的諸如組織分析物(例如膽紅素)的分析物的水平的方法，其包括如下步驟將光線從數個光源引導向所述受試者(例如，引導向所述受試者的皮膚)，每個光源發射覆蓋數個波長的光的光譜，其中，響應于所述引導，反射光被所述受試者(例如，所述受試者的經皮組織)反射；使用數個濾波器對所述反射光進行濾波，每個濾波器被構造為透射主透射帶以及一個或多個透射邊帶，其中，對于每個光源，其光譜包括落在所述濾波器中的至少一個的透射帶內的一個或多個波長，并且其中，對于每個光源，其光譜不包括落在任何光學濾波器的所述一個或多個透射邊帶內的任何波長，所述濾波產生與每個濾波器相關聯的經濾波的光；以及，基于與每個濾波器相關聯的經濾波的光，確定估計的分析物水平，例如膽紅素水平。在參考附圖考慮以下描述和權利要求書后，本專利技術的這些和其他目的、特征和特性、以及操作的方法、相關的結構元件的功能、各部分的組合和制造的經濟性將會變得顯而易見，所有附圖構成本說明書的一部分，其中各附圖中相同的附圖標記代表相應的部分。然而，將要明確理解，附圖僅出于圖示和描述的目的并且不旨在限定本專利技術的限度。如在說明書中和權利要求中所使用，單數形式“一”包括復數指代，除非在上下文中明確指出不是。圖I是根據本專利技術的示范性實施例的膽紅素測量設備的方框圖。圖2是針對圖I的膽紅素測量設備中可能采用的示范性光學濾波器的透射與波長的曲線圖。圖3是針對圖I的膽紅素測量設備的特定實施例中可能使用的兩個窄帶光源的強度與波長的曲線圖。圖4是針對圖I的膽紅素測量設備的特定實施例中可能采用的三個光學濾波器的透射與波長的曲線圖。·圖5示出了基于被圖3的光源照明的圖4的濾波器的所測得的有效濾波器響應。本文中所用的方向性詞語，例如但不限于，頂部、底部、左、右、上部、下部、前、后，以及它們的派生，涉及附圖中所示元件的取向并且不是限制權利要求的，除非在那里明確記載。如本文中所采用，兩個或更多個部分或部件被“耦合”到一起的表述將意味這些部分結合到一起或一起工作，不管是直接地還是通過一個或多個中間部分或部件。如本文中所采用，兩個或更多個部分或部件相互“接合”的表述將意味這些部分相互之間施加壓力，不管是直接地還是通過一個或多個中間部分或部件。如本文中所采用，術語“數量”將意味一或者大于一的整數(即，復數)。本專利技術涉及使用光分析的分析物的測量，所述分析物例如但不限于，組織分析物如膽紅素，并且特別涉及用于測量這樣的分析物的裝置和方法。一種這樣的組織分析物是膽紅素。出于說明的目的，本專利技術結合一種能夠使用經皮膽紅素測定法估計膽紅素水平的，用于監測膽紅素的設備進行了描述。將要理解，其目的是示范，并且本專利技術可被用于測量其他組織分析物，例如但不限于，血氧飽和度(Sp02)、VO2、黑色素以及血紅蛋白和血紅蛋白組分如高鐵血紅蛋白、氧合血紅蛋白、去氧血紅蛋白、碳氧血紅蛋白等，或其他非組織分析物例如彩色顏料。圖I是根據本專利技術的示范性實施例的膽紅素測量設備5的方框圖。膽紅素測量設備5包括數個窄帶光源10，其在所圖示的實施列中是窄帶光源IOA和窄帶光源IOB (盡管示出了兩個這樣的窄帶光源10，但其目的僅是示范，并且將要理解，也可使用多于或少于兩個窄帶光源10)。每個窄帶光源10AU0B發射包括選定的、有限范圍內的波長的單獨透射帶區域內的光。因而每個窄帶光源10AU0B不是白光源。每個窄帶光源10A、10B可以是，例如但不限于，以特定峰值波長為中心的LED。窄帶光源10AU0B被構造和配置于膽紅素測量設備5內以向諸如新生兒的個體的皮膚發送光。例如，可以使用一條或多條耦合到窄帶光源10A、10B的光纖來向受試者的皮膚引導光。膽紅素測量設備5還包括數個探測器組件15，其在所圖示的實施例中為探測器組件15A、15B、15C(盡管示出了三個這樣的探測器組件15，但其目的僅是示范，并且將要理解，也可使用多于或少于三個探測器組件15)。每個探測器組件15A、15B、15C被構造為接收和探測從諸如新生兒的個體的經皮組織反射的光。例如，可以將一條或多條光纖耦合到探測器組件15A、15B、15C的每個以收集反射光并將其引導向探測器組件15A、15B、15C。在示范性實施例中，為每個探測器組件15A、15B、15C屏蔽除來自窄帶光源IOAUOB并被反射的光之外的所有的光。每個探測器組件15A、15B、15C包括操作性耦合到相關聯的光電探測器25A、25B、25C (例如在其頂部)的光學濾波器20A、20B、20C。每個光電探測器25A、25B、25C是將光轉換成電流或電壓的設備，例如但不限于，光電二極管。此外，每個光學濾波器20A、20B、20C是帶通濾波器，其以光的預定波長為中心并具有預定半高寬(FWHM)。此外，在示范性實施例中，每個光學濾波器20A、20B、20C是透射主透射帶和一個或多個透射邊帶的濾波器，例如但不限于，采用例如四分之一波長鏡的全介質干涉濾波器本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：E·J·邁耶，S·R·庫達維利，
申請(專利權)人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：
國別省市：