[发明专利]用于非侵入式监测生理测量结果的设备、系统和方法

说明书

公开了一种非侵入式监测受试者的生理测量结果的设备、系统和方法。该方法可以包括：向受试者的皮肤发射光束，其中至少一个光源具有至少一个预定偏振，其中光束相对于受试者的皮肤表面的法线以角度0°≤α90°被发射；用被定位于距至少一个发光源预定距离处的至少一个光传感器感测光束；基于至少一个光源的至少一个预定偏振过滤掉与检测到的光束相对应的信号；以及在过滤之后，基于感测到的光束确定至少一个生理信号。感测到的光束可以穿过受试者的表皮、真皮、皮下组织和血管中的至少一个。

发明领域

本发明大体上涉及非侵入式的生理测量。更具体地，本发明涉及用于非侵入式监测和分析生理测量结果的可穿戴设备、系统和方法。

发明背景

许多人定期接受身体检查以监测其健康状况的任何变化。例如，检查可以包括定期(例如，每月)验血以检查血液中的胆固醇水平，或者使用专用设备(通常需要皮肤穿刺)每日进行葡萄糖测试以监测血液中的葡萄糖水平。

由于这些测试都是侵入式的，并且有时对患者来说是痛苦的，因此出现对非侵入式的解决方案的需求，该解决方案可以允许用户持续监测其生理特征，以及识别血液中测量参数水平的趋势和变化。一些商业上可获得的产品允许非侵入式测量诸如脉搏或体温的生理体征，然而这些解决方案不是非常精确，并且没有替代当前侵入式测量并且能够以非侵入式方式测量血液成分的水平的有效解决方案。特别地，大多数有效解决方案通常都存在信噪比低的问题，这会降低测量的准确性。

发明概述

本发明的一些方面可以涉及非侵入式监测受试者的生理测量结果的设备、系统和方法。在一些实施例中，该方法可以包括：向受试者的皮肤发射光束，其中至少一个光源具有至少一个预定偏振，其中光束相对于受试者的皮肤表面的法线以0°≤α90°的角度发射；用被定位于距至少一个发光源预定距离处的至少一个光传感器感测光束；基于至少一个光源的至少一个预定偏振过滤掉与检测到的光束相对应的信号；以及在滤波之后，基于感测到的光束确定至少一个生理信号。在一些实施例中，感测到的光束可以穿过受试者的表皮、真皮、皮下组织和血管中的至少一个。

在一些实施例中，发射光束可以来自具有第一偏振的第一光源和具有第二偏振的第二光源。在一些实施例中，感测光束可以利用一个或更多个光传感器进行，该一个或更多个光传感器被配置成检测第一偏振的光和第二偏振的光。在一些实施例中，过滤可以用线栅(wire grid)来执行。在一些实施例中，感测可以相对于受试者的皮肤的表面的法线以0°≤β90°的角度进行。在一些实施例中，光束可以以40°≤α50°度数的角度发射。在一些实施例中，感测相对于受试者的皮肤表面的法线以40°≤β50°的角度进行。

在一些实施例中，方法还可以包括将发射的光束和感测的光束中的至少一个调制到预定频率。在一些实施例中，过滤掉信号可以包括过滤具有至少一个预定偏振的信号。在一些实施例中，方法还可以包括发射至少一个预定波长的光束，以及确定至少一个生理信号也可以基于该至少一个预定波长。在一些实施例中，感测受试者的生理信号可以每隔预定时间段重复地被执行。

在一些实施例中，方法还可以包括比较两个连续的测量结果以检测变化。在一些实施例中，方法还可以包括校准由至少一个光传感器检测到的光束的强度，其中，该检测到的光束可以从已知血管反射并在其上被检测到。在一些实施例中，方法还可以包括将光传感器和光源中的至少一个定位在已知血管上方。在一些实施例中，方法还可以包括控制发射的光束的偏振。在一些实施例中，方法还可以包括在检测到测量的生理信号的变化超过预定阈值时发出警报。