[发明专利]诊断用传感器单元

说明书

本发明涉及用于非侵入式检测邻近皮肤表面的身体组织的至少 一个生理参数的诊断用传感器单元，其具有光学测量单元，所述光学 测量单元包括至少一个用于照射受检身体组织的射线源和至少一个用 于检测身体组织所散射和/或透射的射线的射线传感器，并且所述的至 少一个射线源和至少一个射线传感器被设置在一个公共的传感器壳体 中。

众所周知，身体组织的供氧是人类最重要的生命机能。由于这个 原因，如今血氧测定法诊断方式在医学上有重要意义。日常通常使用 所谓的脉搏血氧计。这类脉搏血氧计的诊断用传感器单元典型地包括 一个光学测量单元，它具有两个光源，这两个光源将不同波长的红光 或红外线照射到身体组织中。光在身体组织中被散射和部分吸收。散 射的光最终借助于适当光电元件(光二极管)形式的光传感器被检测。 市场上出售的脉搏血氧计典型地采用660nm波长范围内的光。在该范 围内含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白的光吸收有很大不同。借助于光传 感器检测到的散射光的强度根据富氧或缺氧的血液流过受检组织的程 度而相应地变化。此外通常还应用810nm波长范围内的光。该波长处 于所谓的近红外频谱范围内。在该频谱范围内的含氧血红蛋白与脱氧 血红蛋白的光吸收大致相同。已有脉搏血氧计还能够产生一个体积描 记信号，即容积脉动信号，它反映心脏跳动期间在脉搏血氧计所检测 的毛细血管系统中的血量变化(所谓的光体积描记法)。在应用上面 所述频谱范围内不同的光波长的情况下可以由不同的光吸收推断出血 液的氧含量(氧饱和度)。常用的脉搏血氧计应用在病人手指上或者 应用在耳垂上。然后由这些身体组织区域中毛细血管系统的血液灌流 产生容积脉动信号。

EKG(心电图)可能是诊断心血管疾病最常用的检查方式。通过 EKG设备的诊断用传感器单元，用两个或更多个EKG电极从受检病 人的身体导出电信号。以这种方式获得的EKG反映在刺激心脏扩张 和收缩过程中形成的生物电压。EKG包含大量可能对诊断有价值的参 数。在一次心跳期间心肌收缩的时刻EKG呈现一个明显的峰值，它 也被称为R峰值。此外，EKG包含出现在R峰值前面的所谓P波。 R峰值后面又跟着所谓的T波。EKG中紧邻在R峰值前面和后面的 最小值分别被称为Q和S。为进行心血管诊断而感兴趣的参数是P波 持续时间、P波幅度、PQ间隔持续时间、QRS组合的持续时间、QT 间隔的持续时间以及T波幅度。不仅由上述参数的绝对值、而且由这 些参数的比值均可推断出心血管系统的健康状况。

近来已经知道：组合应用不同的诊断方式，例如脉搏血氧计和 EKG测量，特别有利于在健康检查的范围内快速而可靠地获得有关病 人涉及心血管系统可能的疾病和可能的新陈代谢疾病的健康状况的信 息。

在上述背景下，本发明的目的在于给出一种用于非侵入式地检测 生理参数的诊断用传感器单元，它相对于现有技术扩展了功能。特别 是应给出这样一种传感器单元，它一方面可低成本地被生产，另一方 面可以由使用者方便且简单地使用，从而在例如进行自我检查时也能 可靠而又及时地发现疾病并持续地监测所患的疾病。

本发明从开始所述类型的传感器单元出发如此完成上述任务：提 供了一个用于通过两个或更多个EKG电极检测EKG信号的EKG单 元，其中所述EKG单元的至少一个EKG电极被设置在传感器壳体的 壳体表面上，使得EKG电极在由光学测量单元所检测的身体组织区 域内接触皮肤表面。

根据本发明，通过一个光学测量单元和一个EKG单元的集成， 得到一个紧凑的传感器单元，它提供多个诊断测量值。这些值可以单 个地或组合地被分析，以迅速而可靠地得到有关受检病人健康状况的 结论性信息。这个紧凑的传感器单元可作为完整的功能部件廉价地大 批量生产，并可集成到各种形式的诊断用设备中。实际测量能够以特 别简单和方便的方式进行。为此，传感器壳体的表面在受检身体组织 区域内与皮肤接触，这例如可以通过将病人手指放在传感器单元的壳 体表面上实现。这样，光学测量和EKG导出同时通过与传感器单元 接触的皮肤来进行。

按照本发明，诊断用传感器单元包括一个用于产生血氧测量和/ 或体积描记测量信号的光学测量单元。这样可以监测该设备使用者的 身体组织的供氧和/或产生容积脉动信号。