[发明专利]磁场感知装置

说明书

分案申请说明 

本申请是2007年6月27日提交的PCT/SG2007/000180号申请进入中国国家阶段的200780034203.0号、发明名称为“无创检测脉率和血流异常的装置套件”的分案申请。

技术领域

本发明主要涉及监测血流的装置，尤其涉及一种磁场感知装置。

背景技术

随着生物电子学的进步，便携式健康监测仪器由于其能够方便并舒适地提供个体健康情况的连续监测而受到欢迎。便携式健康监测仪器逐渐用于例如家庭、救护车和医院等场所，以及包括军式训练和运动的情形。

脉率和血流特性是接受连续监测时的重要参数，因为他们在评价个体健康状况时是重要的。医疗保健学会例如医院和老年护理中心能利用这些信息远程监测他们的病人的健康情况。这对于血流异常需要被及早检测的截瘫病人来说尤其重要。此外，对于大手术后的病人来说，血流异常监测对确保病人的平稳恢复也是重要的。

此外，当血流异常，例如深部静脉血栓，被检测到时，对于在有限体力活动的拥挤和狭窄条件下的个体的脉率和血流信息可用于发出警报引起立即注意。类似的监测和警报系统也可应用于灾难期间，在救援险情处理中，受侵袭人员的生存条件能被连续评估。最后，对于工作在危险环境中的人员，例如深海条件（潜水员）、高温（消防员）和深地面下（挖煤工人），监测脉率和血流也是重要的。

目前无创测量血液脉率的装置采用电子、机械和光学手段传感。这些装置可以做成胸带、袜子配件、手表和手指配件形式。然而，每种血液脉搏测量装置都有自身的缺陷。胸带和袜子配件通常通过测量人体电信号来确定脉率；这种测量方法虽然简单，但是需要运用复杂算法和/或参考信号来减少由于运动伪差产生的噪音。通过机械手段测量脉率采用皮肤表面脉搏检测，这种方法对其他运动伪差高度敏感。脉率测量的光学手段通常是手指配件仪器。这种仪器采用特殊光源和检测器，通常导致较高耗电功率。通过上述对各种装置的讨论，注意到重要的是，这些仪器中的大多数不能采集血流信息。

另一种类型的测量脉率和血流的装置采用无创电磁法。例如，美国专利（5,935,077）公开了一种电磁血流敏感器，利用双极磁场源提供变化磁场，其中具有一个平行于皮肤并穿过血管的元件；一个在邻近血管的皮肤表面的单传感电极；一个参考电极；和一个对变化磁场同步抽取传感电极信号的检测器。然而，利用电极测量脉率和血流的无创电磁装置与大多数采用电极的系统一样具有较弱的信噪比；该装置对人体电噪声和运动伪差更敏感。此外，这些装置中的大多数采用反向磁极完成脉率和血流信息的信号采集。这种方法通常需要使用将导致高耗电功率的电磁体。因此，目前监测脉率和血流的电磁装置是不可携带的并且也不能移动使用。

本发明的发明人先前已发现了一种无需使敏感器直接接触皮肤的无创检测血液脉率和血流异常的磁法。参见，名称为“无创传感脉率和血流异常的装置和方法”的新加坡专利（申请号200601301-5），该专利以全文引用的形式结合于此。该磁法较其他无创方法具有许多优点。例如，其他无创方法通过使血管变形来采集它们的信号。例如使用美国专利（申请号2004/0010199 Al）中公开的气体仪器可产生血管变形。与此相反，磁法不需任何血管变形来采集信号。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种无创监测活体血流的装置套件。该套件包括用于产生局部、单向和恒定磁场的磁源；具有磁敏感器的信号采集模块，该磁敏感器置于磁场内，用于检测血流引起的磁场调节；以及气体阻尼垫，其中磁源可置于该气体阻尼垫之内或之上；从而该气体阻尼垫使血流引起的磁源的磁场调节能被放大和/或传送，并且从外部噪音中分离。

在该套件的另一个实施例中，套件进一步包括信号调节模块，用于转化信号采集模块的输出，给以适当放大；及用于处理来自信号调节模块的输出信号的数字信号处理模块；因此脉率和血流异常能被监测。

在该套件的另一个实施例中，该套件进一步包括一个向用户提供可视或有声通知的显示/用户界面/警报模块。在该套件的其它实施例中，磁源可以是永磁体或电磁体或多个电磁体。在进一步的实施例中，由多个电磁体产生的磁场强度是电子控制的。