[发明专利]用于测量生物学参数的装置和方法

说明书

本申请是申请日为2003年4月22日、申请号为201210361917.5、发明名称为“用于测量生物学参数的装置和方法”的发明专利申请的分案申请。上述申请号为201210361917.5的申请又是申请日为2003年4月22日、申请号为03814591.X、发明名称为“用于测量生物学参数的装置和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及安置在生理通道上的支承和传感结构，其用于测量身体功能，以便处理由测量值所指示的异常状况。

背景技术

干扰成分和变量可能是严重的误差源，以造成实测生物学参数与临床值不同。为了滤除所述干扰成分，并且获得无干扰信号，侵袭性和半侵袭性技术被采用。这些技术具有很多缺点，包括难以在长时间内提供连续的监视。非侵袭性技术也难以满足临床实用性要求。将传感器定位在具有干扰成分的皮肤上，由于存在所述干扰成分和背景噪音，该背景噪音明显超过与被测量的生理参数相关的信号，因此既不能获得临床有用的信号，也不能获得精确信号。

最精密、准确和临床实用的测定人和动物体内热状态的途径是测量脑温度。脑温度测量对于疾病和健康而言是同等重要的关键和通用指示方式，并且是唯一的不能被情绪状态而人为改变的生命信号。其它生命信号(心律、血压、呼吸率)均会因情绪状态或自发动作而受到影响并被人为改变。

体温是由血液温度决定的，血液以远红外辐射的形式放射热量。脂性组织(脂肪组织)吸收远红外辐射，并且人体实际上被附着在皮肤上的一层脂性组织保护着。由于以前的技术将传感器放在带有脂性组织的皮肤上，因此，不能够通过皮肤测量温度实现精密和准确的测量。

由于看上去不能利用目前的技术进行脑温度的非侵袭性测量，因此有人尝试确定体内温度，也即体中心温度。目前使用一种侵袭性、人工、不方便且高成本的技术来测量体内(体中心)温度，其包括将带有温度传感器的导管插入尿管、直肠或食道中。然而，这种技术不适合于常规测量，会带来痛苦，并且可能会带来潜在的致命性并发症。

半侵袭技术也曾被尝试。Abreu在美国专利6,120,460中公开了利用安置在眼睑囊中的接触透镜来连续测量体中心温度的装置和方法，但接触透镜是半侵袭性装置，其需要医师处方，并且有时不容易将接触透镜安置在婴儿甚至成人眼中，并且很多人害怕接触他们的眼睛。

用于连续和/或以体中心方式测量温度的现有技术具有若干缺点和限制。

目前的体温测量是非连续、非体中心式的和需要护士参预的。护士需要将温度计插入患者的口腔、直肠或耳朵中。为了获取体中心温度，护士以侵袭性方式将一个管体置入人体内，这有可能引起感染或需要消耗高费用的并发症。

医院中的常规体中心温度测量和/或连续测量非常困难并且危险，因为需要采用侵袭性程序，以将管体插入体内或者服用测温丸(thermometerpill)。测温丸可能会引起腹泻，仅用于测量所摄取的流体/实物的温度而不能测量体温，并且如果测温丸堵塞了胰或肝管，则可能会引起指明的并发症。如果将传感器安置在皮肤上，由于存在包含脂肪组织在内的很多干扰成分，因此不能提供临床实用的测量。

仅仅简单地将传感器放置在皮肤上，不可能精确且临床实用地测量出脑温度以及代谢参数、物理参数、化学参数等等。一个关键因素是存在脂肪组织。人与人之间的脂肪不同，脂肪会随着年龄而变化，同一个人体内的脂肪量会随时间而变化，脂肪会衰减来自血管的信号，脂肪吸收热量，脂肪会阻碍远红外辐射的无干扰传输，脂肪增加了体内受测成分与安置在皮肤表面上的外部传感器之间的距离。

现在需要提供一种方法和装置，其通过将传感器安置在皮肤上，从而以无痛、简单、外部操作和安全方式来实现非侵袭性地、方便地、连续地监视脑温度。

还需要提供一种方法和装置，其能够方便地、非侵袭性地、安全地、精确地监视生物学参数，包括代谢参数、物理参数、化学参数等等。

还需要提供一种方法和装置，其通过将传感器安置在生理通道上，以便获得无干扰且连续的生物学信号，从而测量出生物学参数。

发明内容

本发明提供了可满足现有技术中需求的方法、装置和系统。