[发明专利]用于生命迹象监测的光学传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月9日提交的美国专利申请第13/292,923号的优先权，该专利申请是2008年7月11日提交的美国专利申请第12/171,886号的部分连续，要求2007年7月11日提交的美国临时申请第60/949,052号的优先权；而且还是2008年6月12日提交的美国专利申请第12/138,194号的部分连续，要求2007年6月12日提交的美国临时申请第60/943,464号和2007年10月28日提交的美国临时申请第60/983,198号的优先权；而且还是2009年6月18日提交的美国专利申请第12/487,283号的部分连续，要求2008年6月18日提交的美国临时申请第61/073,681号的优先权；而且还是2009年12月30日提交的美国专利申请第12/650,374号的部分连续，是2008年6月12日提交的美国专利申请第12/138,194号的CIP，该美国专利申请要求2007年6月12日提交的美国临时申请第60/943,464号和2007年10月28日提交的美国临时申请第60/983,198号的优先权；而且还是2009年9月14日提交的美国专利申请第12/559,413号的部分连续，要求2009年6月17日提交的美国临时申请第61/218,055号和2009年6月17日提交的美国临时申请第61/218,057号，和2009年6月17日提交的美国临时申请第61/218,059号，和2009年6月17日提交的美国临时申请第61/218,060号，和2009年6月17日提交的美国临时申请第61/218,061号，和2009年6月17日提交的美国临时申请第61/218,062号的优先权；每个申请均以引用其全文(包括所有表格、图和权利要求)的方式并入本文。

发明背景

技术领域

本发明关于用于监测生命迹象，例如，周边氧饱和度或SpO2的医疗器械。

背景技术

SpO2-有时称为“第五生命迹象”-表示患者的血氧饱和度。医疗专家可以通过监测患者的SpO2检测低氧血症，即血氧不足。将约95至100％之间的值视为正常；低于这个范围的值说明低氧血症，而且一般将触发医院设备中的警报。

称为脉搏血氧测量的技术测量SpO2。技术上这个参数是从患者的动脉氧浓度或SaO2确定，动脉氧浓度是存在于血液中的氧合动脉血红蛋白的百分比。功能性血红蛋白分子可以与至多四个氧分子结合以产生“氧合”血红蛋白(HbO2)。将与少于四个氧分子结合的血红蛋白分子归类为“还原”血红蛋白(Hb)。惯用的脉搏血氧仪特有算法，假设血液中只存在HbO2和Hb，并根据等式(1)从氧合血红蛋白对血红蛋白总量的比测量SpO2：

SpO2=HbO2HbO2+Hb---(1)]]>

HbO2和Hb特有在可见光和红外区中的不同吸收谱，并因此可以通过光学方式测量。因此，常规脉搏血氧仪一般特有发射红色(接近660nm)和红外(一般在900至950nm之间)光谱的光源(最一般的发光二极管或(LED))。光检测器测量在每种波长下透射患者脉动血流但未被吸收的辐射部分。在(例如)660nm下，Hb吸收大约相当于HbO2十倍的辐射，而在905nm下，HbO2吸收大约相当于Hb两倍的辐射。检测在这些波长下的透射辐射得出两种时间依赖性波形，每个波形称为体积描记图(PPG)，供血氧仪分析以解出如上等式(1)中定义的SpO2。

具体来说，血氧仪处理用红色(RED(PPG))和红外(IR(PPG))波长测量的PPG波形以确定时间依赖性AC信号和时间无关DC信号。如本文所使用，术语“AC”信号是指随着时间相对快速变化的PPG波形部分，例如，由患者血液脉动引起的信号部分。相对地，“DC”信号是随着时间相对恒定的PPG部分，例如，由诸如骨、皮肤的成分的散射和患者血液的非脉动成分引起的信号部分。