本公開涉及一(yi)種活體信息測量裝置。
背景技術:
專利文獻1公開了(le)一種自發射(she)(she)型(xing)傳(chuan)感器裝置(zhi),該自發射(she)(she)型(xing)傳(chuan)感器裝置(zhi)包括:基(ji)座;光(guang)(guang)照射(she)(she)部(bu)件(jian)(jian),其設(she)(she)置(zhi)在基(ji)座上并(bing)(bing)且(qie)用具有(you)不同波長的(de)光(guang)(guang)束照射(she)(she)被(bei)測(ce)(ce)試(shi)的(de)裝置(zhi),使得光(guang)(guang)束至(zhi)少部(bu)分(fen)地彼此(ci)交疊;以及光(guang)(guang)接收(shou)部(bu)件(jian)(jian),其設(she)(she)置(zhi)在基(ji)座上并(bing)(bing)且(qie)針對每(mei)個波長檢測(ce)(ce)歸因于(yu)所照射(she)(she)光(guang)(guang)束的(de)來(lai)自被(bei)測(ce)(ce)試(shi)裝置(zhi)的(de)光(guang)(guang)。
專利文獻2公開了一(yi)種測量(liang)(liang)氧(yang)飽(bao)和(he)(he)度和(he)(he)血(xue)流量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)測量(liang)(liang)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),該測量(liang)(liang)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)包括(kuo):第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian),其(qi)(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)波(bo)長的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang);第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian),其(qi)(qi)(qi)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)波(bo)長的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang);驅動電(dian)路,其(qi)(qi)(qi)使第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)在不同時間點發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)光(guang)(guang)(guang);第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian),其(qi)(qi)(qi)被設置(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)接(jie)(jie)收(shou)從(cong)第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)且透射(she)(she)或(huo)散(san)射(she)(she)通過設置(zhi)(zhi)(zhi)在第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)照射(she)(she)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)處(chu)的(de)(de)(de)(de)生物(wu)(wu)組織的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang);第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian),其(qi)(qi)(qi)設置(zhi)(zhi)(zhi)在與(yu)第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)分離預(yu)定距離的(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)處(chu),以便(bian)接(jie)(jie)收(shou)從(cong)第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)且透射(she)(she)或(huo)散(san)射(she)(she)通過生物(wu)(wu)組織的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang);計算(suan)(suan)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),其(qi)(qi)(qi)用(yong)于基于通過來(lai)自第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)輸出(chu)(chu)來(lai)計算(suan)(suan)生物(wu)(wu)組織的(de)(de)(de)(de)血(xue)液中的(de)(de)(de)(de)氧(yang)飽(bao)和(he)(he)度;以及計算(suan)(suan)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),其(qi)(qi)(qi)用(yong)于基于通過來(lai)自第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)和(he)(he)第(di)(di)(di)(di)(di)二(er)(er)光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)輸出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)互相關函(han)數(shu)來(lai)計算(suan)(suan)生物(wu)(wu)組織的(de)(de)(de)(de)血(xue)液流速。
專利文獻1:日本專利no.4,475,601
專利文獻2:jp-a-07-265284
技術實現要素:
當測量諸(zhu)如血液中的(de)氧飽和(he)度(du)和(he)血流(liu)量的(de)多個生物計(ji)量信息(xi)時,可(ke)以(yi)使用以(yi)下方法:發射(she)不同波長的(de)光(guang)的(de)多個光(guang)發射(she)元(yuan)件朝向活體交替地發射(she)光(guang),并且基于透(tou)射(she)通過(guo)活體或從活體反射(she)的(de)光(guang)量的(de)改變來(lai)測量生物計(ji)量信息(xi)。
在這種情況下,為了測量(liang)(liang)包(bao)括在生物計(ji)量(liang)(liang)信息(xi)的(de)(de)變化中的(de)(de)高頻分量(liang)(liang),例如,優選地(di)增(zeng)加交替地(di)發(fa)射光(guang)的(de)(de)每個光(guang)發(fa)射元件的(de)(de)每單位時(shi)(shi)間的(de)(de)閃爍次(ci)數,并且縮(suo)短所(suo)接收的(de)(de)從活體反射的(de)(de)光(guang)的(de)(de)量(liang)(liang)的(de)(de)采(cai)樣(yang)時(shi)(shi)段。
然而(er),隨(sui)著每個(ge)光(guang)發射(she)元件的(de)(de)閃爍次數的(de)(de)增加,光(guang)發射(she)元件的(de)(de)開(kai)/關操(cao)作不跟隨(sui)(follow)針對(dui)光(guang)發射(she)元件的(de)(de)開(kai)/關指令的(de)(de)情況更有(you)(you)可(ke)能發生(sheng)。另外,而(er)且(qie)在光(guang)接(jie)(jie)收(shou)元件中,因為所接(jie)(jie)收(shou)的(de)(de)從活(huo)體反射(she)的(de)(de)光(guang)的(de)(de)量(liang)的(de)(de)采樣時(shi)段(duan)被縮短,所以針對(dui)光(guang)接(jie)(jie)收(shou)元件的(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)光(guang)的(de)(de)量(liang)的(de)(de)獲(huo)取操(cao)作不跟隨(sui)的(de)(de)情況更有(you)(you)可(ke)能發生(sheng)。
即,根據光發射元件(jian)(jian)和光接收(shou)元件(jian)(jian)等(deng)的(de)(de)響應性能,發生(sheng)以下情況:每單位時間(jian)在(zai)(zai)光發射元件(jian)(jian)中(zhong)閃爍次數的(de)(de)上(shang)(shang)限和每單位時間(jian)在(zai)(zai)光接收(shou)元件(jian)(jian)中(zhong)的(de)(de)接收(shou)光的(de)(de)量(liang)(liang)的(de)(de)獲取次數的(de)(de)上(shang)(shang)限被限制(zhi),并且難以測量(liang)(liang)包括在(zai)(zai)生(sheng)物計量(liang)(liang)信息的(de)(de)變(bian)化中(zhong)的(de)(de)高頻分量(liang)(liang)。
本發(fa)明的(de)目的(de)是與通過從多(duo)個光發(fa)射(she)元(yuan)件(jian)交替地發(fa)射(she)不(bu)同波(bo)長的(de)光來測量(liang)生物計(ji)量(liang)信息(xi)的(de)情況相比,精確地測量(liang)多(duo)個生物計(ji)量(liang)信息(xi)。
根據本發明的第(di)一方(fang)面(mian),提(ti)供了一種活體信(xin)息測量裝置(zhi),該(gai)活體信(xin)息測量裝置(zhi)包括:
第(di)一光(guang)發射(she)元(yuan)件(jian)和第(di)二(er)光(guang)發射(she)元(yuan)件(jian),均發射(she)不同波長的(de)光(guang);
光接收(shou)元(yuan)件,其接收(shou)從所述(shu)第一光發(fa)射(she)(she)元(yuan)件和所述(shu)第二光發(fa)射(she)(she)元(yuan)件發(fa)射(she)(she)的光;
控(kong)制單元(yuan)(yuan),其控(kong)制所述第(di)一光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)和(he)所述第(di)二(er)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)中(zhong)的(de)(de)每個(ge)的(de)(de)連(lian)續光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段,使(shi)得所述第(di)二(er)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)的(de)(de)所述連(lian)續光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段比(bi)所述第(di)一光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)的(de)(de)所述連(lian)續光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段更短(duan);以及
測(ce)量(liang)單(dan)元(yuan),其(qi)基于在所述光(guang)接收元(yuan)件(jian)中接收的(de)光(guang)來測(ce)量(liang)多個活體(ti)信息。
根據(ju)本發明的(de)第二方面,提供了一(yi)種根據(ju)第一(yi)方面的(de)活體信息(xi)測量裝置(zhi),
其中,所(suo)(suo)述(shu)測量單元(yuan)(yuan)(yuan)通過(guo)使(shi)用在所(suo)(suo)述(shu)第一(yi)光發射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)的每一(yi)個光發射(she)(she)(she)時(shi)段內(nei)由(you)所(suo)(suo)述(shu)第一(yi)光發射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)發射(she)(she)(she)且(qie)在所(suo)(suo)述(shu)光接(jie)收(shou)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)中多次(ci)接(jie)收(shou)的光量和在與(yu)所(suo)(suo)述(shu)第一(yi)光發射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)的所(suo)(suo)述(shu)光發射(she)(she)(she)時(shi)段相鄰的所(suo)(suo)述(shu)第二光發射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)的光發射(she)(she)(she)時(shi)段內(nei)的接(jie)收(shou)光的量,來測量所(suo)(suo)述(shu)多個活(huo)體信息。
根據本發明的(de)第三方(fang)面,提(ti)供了(le)根據第一(yi)方(fang)面的(de)活體信息測量(liang)裝置,
其中,所(suo)(suo)述控制單元控制所(suo)(suo)述第一(yi)光發(fa)射元件和所(suo)(suo)述第二光發(fa)射元件的所(suo)(suo)述光發(fa)射時(shi)段,使得所(suo)(suo)述光發(fa)射時(shi)段彼(bi)此(ci)不交疊。
根據(ju)本發(fa)明的(de)第(di)四方面(mian),提供了根據(ju)第(di)一(yi)方面(mian)的(de)活體(ti)信(xin)息測量裝置,
其中(zhong),所(suo)(suo)(suo)述(shu)測量單元(yuan)基于針對(dui)由(you)所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)一光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射元(yuan)件發(fa)(fa)射且在所(suo)(suo)(suo)述(shu)光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)(shou)元(yuan)件中(zhong)接(jie)(jie)收(shou)(shou)的(de)光(guang)(guang)(guang)量的(de)頻譜(pu)、由(you)所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)一光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射元(yuan)件發(fa)(fa)射且在所(suo)(suo)(suo)述(shu)光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)(shou)元(yuan)件中(zhong)接(jie)(jie)收(shou)(shou)的(de)所(suo)(suo)(suo)述(shu)光(guang)(guang)(guang)量、以(yi)及由(you)所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射元(yuan)件發(fa)(fa)射且在所(suo)(suo)(suo)述(shu)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射元(yuan)件中(zhong)接(jie)(jie)收(shou)(shou)的(de)光(guang)(guang)(guang)量,來測量所(suo)(suo)(suo)述(shu)多個(ge)活體信息。
根(gen)據(ju)本(ben)發明的第(di)五方面,提(ti)供了根(gen)據(ju)第(di)一方面的活體信息測(ce)量裝置,
其(qi)中(zhong),所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)測量單(dan)元(yuan)在所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第一(yi)光(guang)(guang)發射(she)元(yuan)件的(de)光(guang)(guang)發射(she)時段(duan)和所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第二光(guang)(guang)發射(she)元(yuan)件的(de)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)光(guang)(guang)發射(she)時段(duan)中(zhong)的(de)至(zhi)少一(yi)個(ge)內從所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)光(guang)(guang)接(jie)收(shou)元(yuan)件多次獲(huo)取接(jie)收(shou)光(guang)(guang)的(de)量,并且當從所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)光(guang)(guang)接(jie)收(shou)元(yuan)件多次獲(huo)取所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)接(jie)收(shou)光(guang)(guang)的(de)量時,將所(suo)(suo)(suo)(suo)獲(huo)取的(de)接(jie)收(shou)光(guang)(guang)的(de)量的(de)平均值假定為光(guang)(guang)發射(she)時段(duan)期間(jian)的(de)接(jie)收(shou)光(guang)(guang)的(de)量。
根據(ju)本發明的第六方(fang)面,提供了根據(ju)第一方(fang)面的活體信息(xi)測量裝置,
其中(zhong),所述測(ce)量單(dan)元(yuan)測(ce)量活體(ti)信息,該活體(ti)信息包括血(xue)(xue)(xue)流量、血(xue)(xue)(xue)流速(su)度和(he)血(xue)(xue)(xue)液量中(zhong)的至少一個以及血(xue)(xue)(xue)液中(zhong)的氧(yang)飽和(he)度作為所述多(duo)個活體(ti)信息。
根(gen)據(ju)第(di)一和第(di)四方面,與通過(guo)從(cong)多(duo)(duo)個(ge)光發射(she)元件(jian)交替地(di)發射(she)不同波長的光來測(ce)量(liang)生物計量(liang)信息(xi)的情況相比,可以精確地(di)測(ce)量(liang)多(duo)(duo)個(ge)生物計量(liang)信息(xi)。
根據第二(er)方面,與使用彼此不相鄰的(de)光(guang)發射時段內(nei)的(de)接(jie)收光(guang)的(de)量(liang)(liang)的(de)情況相比,可以精確地測(ce)量(liang)(liang)多個生物計量(liang)(liang)信息。
根據第(di)(di)三方(fang)面,與第(di)(di)一光發(fa)(fa)(fa)射元件的光發(fa)(fa)(fa)射時段和第(di)(di)二光發(fa)(fa)(fa)射元件的光發(fa)(fa)(fa)射時段交疊(die)的情況相(xiang)比,可以精確地測量多個生(sheng)物計量信息。
根據第五方面(mian),與(yu)在光發射時段內一次獲取接收光的量(liang)的情況相比(bi),可以精(jing)確地測(ce)量(liang)多個(ge)生物(wu)計(ji)量(liang)信息(xi)。
根據第六方面,與(yu)單獨測量多個生物計量信(xin)息的情況相比,可以縮短測量時(shi)間。
附圖說明
將(jiang)基于以下附圖詳細(xi)地描(miao)述本(ben)公開的(de)示例性實施方式,附圖中:
圖1是示(shi)出血流信息(xi)和血液(ye)中的氧飽和度的測(ce)量示(shi)例的示(shi)意圖;
圖2是示出由于從(cong)活體反射的光(guang)引起的接收光(guang)的量的改變的一個示例(li)的曲線圖;
圖(tu)3是用于說(shuo)明當用激光束照射(she)血管時發生的多普勒(le)頻移的示(shi)意(yi)圖(tu);
圖4是用(yong)(yong)于說明(ming)當用(yong)(yong)激光束照射血管時發生的光斑(ban)的示意圖;
圖5是示出譜分(fen)布(bu)關(guan)于接收(shou)光(guang)的量的改變的一個示例(li)的曲(qu)線圖;
圖6是示出血流量的改變(bian)的一個示例的曲線圖;
圖7是(shi)示出在活體中(zhong)吸收(shou)的(de)(de)光的(de)(de)吸收(shou)率(lv)的(de)(de)改變的(de)(de)一(yi)個(ge)示例的(de)(de)曲線圖;
圖8是示出(chu)光(guang)發射元件的所(suo)施加電壓的波(bo)形的一個示例(li)的視圖;
圖(tu)9是示出活體(ti)信息(xi)測(ce)量裝置的構造的視圖(tu);
圖10是示(shi)出光發射(she)元件和光接收元件的(de)布(bu)置(zhi)的(de)一個示(shi)例的(de)視圖;
圖(tu)11是示出光(guang)(guang)發(fa)射(she)元件(jian)和光(guang)(guang)接收元件(jian)的(de)布(bu)置的(de)另一(yi)個示例的(de)視圖(tu);
圖12是示出活(huo)體信(xin)息測(ce)量裝置(zhi)的電氣系統的主(zhu)要(yao)部件的示例性構造(zao)的視圖;
圖(tu)(tu)13是(shi)示出活體信息測量處理的(de)流程(cheng)的(de)一個示例的(de)流程(cheng)圖(tu)(tu);
圖14是示(shi)出發(fa)射(she)ir光(guang)(guang)(guang)的(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)元件和發(fa)射(she)紅光(guang)(guang)(guang)的(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)元件的(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)定時(shi)(shi)以及光(guang)(guang)(guang)接收(shou)元件的(de)光(guang)(guang)(guang)接收(shou)定時(shi)(shi)的(de)一個(ge)示(shi)例(li)的(de)時(shi)(shi)序圖;
圖15是示出發射(she)ir光(guang)(guang)的(de)光(guang)(guang)發射(she)元件和發射(she)紅(hong)光(guang)(guang)的(de)光(guang)(guang)發射(she)元件交替地(di)閃爍時(shi)的(de)光(guang)(guang)接(jie)收定時(shi)的(de)一(yi)個示例的(de)時(shi)序圖;
圖16是示出發(fa)(fa)射(she)ir光(guang)(guang)的光(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)元(yuan)件和發(fa)(fa)射(she)紅光(guang)(guang)的光(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)元(yuan)件的光(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)定時(shi)以(yi)及光(guang)(guang)接收元(yuan)件的光(guang)(guang)接收定時(shi)的另一個示例的時(shi)序(xu)圖;以(yi)及
圖17是示出發(fa)(fa)射ir光(guang)的光(guang)發(fa)(fa)射元件(jian)和發(fa)(fa)射紅光(guang)的光(guang)發(fa)(fa)射元件(jian)的光(guang)發(fa)(fa)射定(ding)時(shi)以(yi)及(ji)光(guang)接(jie)收元件(jian)的光(guang)接(jie)收定(ding)時(shi)的另(ling)一個(ge)示例的時(shi)序圖。
具體實施方式
此(ci)后將參(can)照附圖詳細地描(miao)述(shu)本(ben)公開的(de)示例性實施方式(shi)。貫(guan)穿附圖,相同元件(jian)、操作或功能由(you)相同附圖標記或符號來表示,并(bing)且為了(le)簡(jian)潔的(de)目的(de),將不重復(fu)其解釋。
首先,參照圖1,將參照圖1描述測量作為活體(ti)信息中的(de)關于(yu)血(xue)液的(de)活體(ti)信息的(de)一個示例的(de)血(xue)流信息和血(xue)液中的(de)氧(yang)飽和度的(de)方法。
如圖(tu)1所示(shi),當光(guang)從(cong)光(guang)發射(she)(she)元(yuan)件(jian)1被發射(she)(she)以穿過患者(活體8)的(de)身體并且在光(guang)接(jie)收元(yuan)件(jian)3中(zhong)被接(jie)收時,血流信息和(he)血液中(zhong)的(de)氧飽和(he)度通過使用由被反射(she)(she)或(huo)(huo)透(tou)射(she)(she)通過遍(bian)布活體8的(de)動脈4、靜脈5和(he)毛(mao)細血管6的(de)光(guang)的(de)強(qiang)度來(lai)測(ce)量(liang)(liang),即(ji),使用在光(guang)接(jie)收元(yuan)件(jian)3中(zhong)接(jie)收的(de)反射(she)(she)光(guang)或(huo)(huo)透(tou)射(she)(she)光(guang)的(de)量(liang)(liang)來(lai)測(ce)量(liang)(liang)。
(血流信息的測量)
圖2是表示(shi)由光(guang)(guang)接收元(yuan)(yuan)件3接收的反射光(guang)(guang)的量的曲(qu)線80的一個示(shi)例。在圖2的曲(qu)線圖中,橫軸表示(shi)時間,并(bing)且縱(zong)軸表示(shi)光(guang)(guang)接收元(yuan)(yuan)件3的輸(shu)出,即,由光(guang)(guang)接收元(yuan)(yuan)件3接收的光(guang)(guang)量。
如圖2所示,在光(guang)接收(shou)元件3中接收(shou)的(de)光(guang)量隨時間改變(bian)。該(gai)現象(xiang)可以歸因于當用光(guang)照射(she)包(bao)括血(xue)管(guan)的(de)活(huo)體8時出現的(de)三個光(guang)學現象(xiang)。
第一光學(xue)現象是由于在通過脈動(dong)(dong)測量(liang)時在血(xue)(xue)(xue)管(guan)中存在的(de)(de)血(xue)(xue)(xue)液(ye)量(liang)的(de)(de)改變(bian)(bian)導致的(de)(de)光的(de)(de)吸收的(de)(de)改變(bian)(bian)。血(xue)(xue)(xue)液(ye)包含(han)諸(zhu)(zhu)如紅血(xue)(xue)(xue)細胞(bao)(bao)的(de)(de)血(xue)(xue)(xue)細胞(bao)(bao),并且移動(dong)(dong)通過諸(zhu)(zhu)如毛(mao)細血(xue)(xue)(xue)管(guan)6的(de)(de)血(xue)(xue)(xue)管(guan)。因此,移動(dong)(dong)通過血(xue)(xue)(xue)管(guan)的(de)(de)血(xue)(xue)(xue)細胞(bao)(bao)的(de)(de)數量(liang)可(ke)以(yi)隨著血(xue)(xue)(xue)液(ye)量(liang)的(de)(de)改變(bian)(bian)而改變(bian)(bian),這可(ke)能影(ying)響在光接收元件3中接收的(de)(de)光量(liang)。
作為(wei)第二光學現象,可以認(ren)為(wei)是由(you)多普勒偏移的(de)影響。
如(ru)圖3所示(shi)(shi),例(li)如(ru),當(dang)用具有頻(pin)率(lv)(lv)(lv)ω0的(de)(de)(de)(de)相(xiang)干光(guang)束(shu)40(諸(zhu)(zhu)如(ru)來自光(guang)發射元件(jian)1的(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)束(shu))照射包括(kuo)毛細(xi)(xi)血(xue)(xue)管(guan)6(作為(wei)是(shi)(shi)血(xue)(xue)管(guan)的(de)(de)(de)(de)一個(ge)示(shi)(shi)例(li))的(de)(de)(de)(de)區域時(shi),由(you)移(yi)(yi)動(dong)通過毛細(xi)(xi)血(xue)(xue)管(guan)6的(de)(de)(de)(de)血(xue)(xue)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)散射的(de)(de)(de)(de)散射光(guang)42導致具有由(you)血(xue)(xue)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)移(yi)(yi)動(dong)速(su)度確定的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)差δω0的(de)(de)(de)(de)多普勒頻(pin)移(yi)(yi)。同(tong)時(shi),由(you)不包含移(yi)(yi)動(dong)體(ti)(諸(zhu)(zhu)如(ru),血(xue)(xue)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao))的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)(靜止組(zu)織(zhi))(諸(zhu)(zhu)如(ru),皮膚(fu))散射的(de)(de)(de)(de)散射光(guang)42保持與所照射的(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)束(shu)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)ω0。因此,由(you)血(xue)(xue)管(guan)(諸(zhu)(zhu)如(ru),毛細(xi)(xi)血(xue)(xue)管(guan)6)散射的(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)ω0+δω0與由(you)靜止組(zu)織(zhi)散射的(de)(de)(de)(de)激(ji)光(guang)束(shu)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)ω0干涉。由(you)于這種干涉,在光(guang)接(jie)收元件(jian)3中(zhong)生成并(bing)且觀察(cha)具有頻(pin)率(lv)(lv)(lv)差δω0的(de)(de)(de)(de)差拍(pai)信號,并(bing)且結果,在光(guang)接(jie)收元件(jian)3中(zhong)接(jie)收的(de)(de)(de)(de)光(guang)量(liang)隨時(shi)間改變。雖然頻(pin)率(lv)(lv)(lv)差δω0取決(jue)于血(xue)(xue)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)移(yi)(yi)動(dong)速(su)度,但(dan)是(shi)(shi)在光(guang)接(jie)收元件(jian)3中(zhong)觀察(cha)到的(de)(de)(de)(de)差拍(pai)信號的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)差δω0落在具有大約幾十khz的(de)(de)(de)(de)上限的(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)范圍內。
第三光學現象可以是由光斑的影響。
如(ru)圖(tu)4所示(shi),當用(yong)相(xiang)干光(guang)束(shu)(shu)40(諸如(ru)來自光(guang)發射元件1的(de)激光(guang)束(shu)(shu))照射沿由箭頭44指示(shi)的(de)方向移動通過血(xue)(xue)管(guan)的(de)血(xue)(xue)細胞(bao)(bao)7(諸如(ru),紅血(xue)(xue)細胞(bao)(bao))時,撞(zhuang)擊在血(xue)(xue)細胞(bao)(bao)7上(shang)的(de)激光(guang)束(shu)(shu)沿不(bu)同方向散射。散射束(shu)(shu)具有不(bu)同相(xiang)位并且因此以隨機方式彼此干涉。這導致具有隨機斑(ban)點(dian)圖(tu)案(an)(an)的(de)光(guang)強度(du)分(fen)布(bu)。以此方式形成的(de)光(guang)強度(du)分(fen)布(bu)圖(tu)案(an)(an)被稱為“光(guang)斑(ban)圖(tu)案(an)(an)”。
如上所(suo)述,因為血(xue)細(xi)胞(bao)7移動(dong)通(tong)過(guo)血(xue)管,所(suo)以血(xue)細(xi)胞(bao)7中散射(she)的光(guang)的狀態改變,并且(qie)因此(ci)光(guang)斑(ban)圖案隨著(zhu)時(shi)間改變。因此(ci),在光(guang)接收元件3中接收的光(guang)量隨著(zhu)時(shi)間改變。
接著,將(jiang)描述獲得(de)關于血流量的(de)(de)(de)信息的(de)(de)(de)方法的(de)(de)(de)一個示例。當如圖(tu)2所示,獲得(de)隨著時間(jian)改變(bian)的(de)(de)(de)光接收元件3的(de)(de)(de)接收光量時,提取單(dan)位(wei)時間(jian)t0范圍(wei)內(nei)(nei)包括(kuo)的(de)(de)(de)數據,然后使所述數據經過(guo)例如快速傅里葉變(bian)換(fft),從而獲得(de)針對每個頻率(lv)ω的(de)(de)(de)譜(pu)(pu)分布(bu)。圖(tu)5是示出表示單(dan)位(wei)時間(jian)t0內(nei)(nei)針對每個頻率(lv)ω的(de)(de)(de)譜(pu)(pu)分布(bu)的(de)(de)(de)示例的(de)(de)(de)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)82的(de)(de)(de)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)圖(tu)。在圖(tu)5的(de)(de)(de)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)圖(tu)中,橫軸表示頻率(lv)ω,而縱(zong)軸表示譜(pu)(pu)強度。
這里,血液量與通(tong)(tong)(tong)過利用總光量規格化由曲線(xian)(xian)82的(de)(de)(de)(de)(de)橫軸和(he)縱(zong)軸圍繞的(de)(de)(de)(de)(de)陰影線(xian)(xian)區域84指示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)(lv)(lv)譜的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)積獲得(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)成比(bi)例。另外,因為(wei)血流速度與由曲線(xian)(xian)82表示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)(lv)(lv)譜的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)(lv)(lv)平均值(zhi)(zhi)成比(bi)例,所以血流速度與通(tong)(tong)(tong)過將(jiang)通(tong)(tong)(tong)過關(guan)于頻率(lv)(lv)(lv)ω對頻率(lv)(lv)(lv)ω和(he)頻率(lv)(lv)(lv)ω處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)(lv)(lv)譜的(de)(de)(de)(de)(de)乘積積分獲得(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)除以陰影線(xian)(xian)區域84的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)積獲得(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)成比(bi)例。
另(ling)外,因為(wei)血(xue)(xue)(xue)流(liu)量(liang)(liang)由血(xue)(xue)(xue)液量(liang)(liang)和(he)血(xue)(xue)(xue)流(liu)速(su)度(du)的(de)(de)乘(cheng)積(ji)表(biao)示(shi)(shi),所以可以從(cong)血(xue)(xue)(xue)液量(liang)(liang)和(he)血(xue)(xue)(xue)流(liu)速(su)度(du)的(de)(de)計算公式獲得(de)血(xue)(xue)(xue)流(liu)量(liang)(liang)。血(xue)(xue)(xue)流(liu)量(liang)(liang)、血(xue)(xue)(xue)流(liu)速(su)度(du)和(he)血(xue)(xue)(xue)液量(liang)(liang)是(shi)(shi)血(xue)(xue)(xue)流(liu)信息的(de)(de)一個示(shi)(shi)例,但(dan)是(shi)(shi)不限于此。
圖(tu)(tu)6是(shi)示(shi)(shi)出表(biao)示(shi)(shi)所計算(suan)的每單(dan)位(wei)時(shi)間t0的血流量(liang)的改變的示(shi)(shi)例(li)的曲線(xian)(xian)86的曲線(xian)(xian)圖(tu)(tu)。在圖(tu)(tu)6的曲線(xian)(xian)圖(tu)(tu)中(zhong),橫軸(zhou)(zhou)表(biao)示(shi)(shi)時(shi)間,而縱(zong)軸(zhou)(zhou)表(biao)示(shi)(shi)血流量(liang)。
如(ru)圖6所示,雖(sui)然血(xue)流(liu)量(liang)隨(sui)著(zhu)時(shi)間(jian)變(bian)化,但是(shi)變(bian)化的(de)(de)傾向(xiang)被分為(wei)兩種(zhong)類型。例如(ru),在圖6中,間(jian)隔t2內(nei)的(de)(de)血(xue)流(liu)量(liang)的(de)(de)變(bian)化范(fan)圍90大于間(jian)隔t1內(nei)的(de)(de)血(xue)流(liu)量(liang)的(de)(de)變(bian)化范(fan)圍88。這可能是(shi)因為(wei)間(jian)隔t1內(nei)的(de)(de)血(xue)流(liu)量(liang)的(de)(de)改變(bian)主(zhu)要(yao)由(you)于脈搏(bo)的(de)(de)動作導致(zhi),而(er)間(jian)隔t2內(nei)的(de)(de)血(xue)流(liu)量(liang)的(de)(de)改變(bian)由(you)于例如(ru)充血(xue)等導致(zhi)。
(氧飽和度的測量)
接著,將描述血(xue)(xue)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氧飽和度(du)的(de)(de)測量(liang)。血(xue)(xue)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氧飽和度(du)是指(zhi)示血(xue)(xue)紅(hong)蛋(dan)白結合到血(xue)(xue)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氧的(de)(de)程度(du)的(de)(de)指(zhi)示符。當血(xue)(xue)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氧飽和度(du)降(jiang)低時(shi),諸(zhu)如貧(pin)血(xue)(xue)的(de)(de)癥狀易(yi)于(yu)發生(sheng)。
圖(tu)7是示出(chu)例如在(zai)活體(ti)8中吸收(shou)的(de)(de)光的(de)(de)吸光率的(de)(de)改(gai)變的(de)(de)概念(nian)圖(tu)。如圖(tu)7所示,在(zai)活體(ti)8中吸收(shou)的(de)(de)光量示出(chu)隨著時間變化的(de)(de)傾向(xiang)。
另外(wai),參照在(zai)活體8中(zhong)吸(xi)收(shou)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)量的(de)(de)(de)變化的(de)(de)(de)內容(content),已知吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)量主要(yao)通過(guo)動(dong)(dong)脈(mo)4變化,但(dan)是與動(dong)(dong)脈(mo)4相比(bi),其在(zai)包括(kuo)靜脈(mo)5和靜止組織的(de)(de)(de)其它組織中(zhong)是可忽略的(de)(de)(de)。這是因為(wei)從(cong)心臟泵送(song)的(de)(de)(de)動(dong)(dong)脈(mo)血隨著(zhu)脈(mo)搏(bo)波移(yi)動(dong)(dong)通過(guo)血管,并且動(dong)(dong)脈(mo)4隨著(zhu)時間沿著(zhu)動(dong)(dong)脈(mo)4的(de)(de)(de)截(jie)面方向擴張/收(shou)縮,從(cong)而造成動(dong)(dong)脈(mo)4的(de)(de)(de)厚(hou)度的(de)(de)(de)改變。在(zai)圖7中(zhong),由箭頭94指(zhi)示(shi)的(de)(de)(de)范圍表示(shi)與動(dong)(dong)脈(mo)4的(de)(de)(de)厚(hou)度的(de)(de)(de)改變對(dui)應的(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)量的(de)(de)(de)變化。
在圖7中,假設(she)在時間ta的(de)接收(shou)光的(de)量是ia,并且(qie)在時間tb的(de)接收(shou)光的(de)量是ib,由(you)于動(dong)脈4的(de)厚度(du)的(de)改變(bian)導致吸收(shou)光的(de)量的(de)變(bian)化△a由(you)以下等式(shi)(1)來表達
δa=ln(ib/ia)...(1)
同時,已知結合到流過(guo)動脈4的(de)(de)(de)氧的(de)(de)(de)血紅蛋(dan)白(bai)(bai)(氧化血紅蛋(dan)白(bai)(bai))易于吸收紅外線(ir)區(qu)域中具有大(da)約(yue)(yue)880nm波長的(de)(de)(de)光(guang),而未結合到氧的(de)(de)(de)血紅蛋(dan)白(bai)(bai)(還原(yuan)血紅蛋(dan)白(bai)(bai))易于吸收紅色區(qu)域中具有大(da)約(yue)(yue)665nm波長的(de)(de)(de)光(guang)。而且,已知氧飽和度與(yu)在不同波長處的(de)(de)(de)吸收光(guang)的(de)(de)(de)量的(de)(de)(de)變化△a的(de)(de)(de)比率具有比例(li)關系。
因此,與(yu)波長的(de)其它(ta)組合(he)相比(bi),通過使用(yong)可能在氧化(hua)血紅蛋白(bai)與(yu)還原(yuan)血紅蛋白(bai)之間(jian)產生(sheng)吸(xi)收(shou)(shou)光(guang)量(liang)(liang)的(de)差的(de)紅外光(guang)(ir光(guang))和紅光(guang),以計算當用(yong)ir光(guang)照射活體8時吸(xi)收(shou)(shou)的(de)光(guang)量(liang)(liang)的(de)變(bian)化(hua)δair與(yu)用(yong)紅光(guang)照射活體8時的(de)吸(xi)收(shou)(shou)光(guang)的(de)量(liang)(liang)的(de)變(bian)化(hua)δared的(de)比(bi)率,根據(ju)以下(xia)等式(shi)(2)計算氧飽和度s。在等式(shi)(2)中(zhong),k是比(bi)例常數。
s=k(δared/δair)...(2)
即,當(dang)計算(suan)(suan)血液中的(de)(de)(de)(de)氧飽和(he)度(du)(du)時(shi),使發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)具有不同波(bo)長的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)多個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)件1(具體地,發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)ir光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)件1和(he)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)紅光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)件1)以(yi)它們的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)時(shi)段優選地彼此不交(jiao)疊的(de)(de)(de)(de)方式發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),但是光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)時(shi)段可以(yi)部(bu)分地彼此交(jiao)疊。然后,在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接收元(yuan)(yuan)件3中接收通(tong)過每(mei)個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)件1得(de)到(dao)的(de)(de)(de)(de)反射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)或透射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang),并且通(tong)過計算(suan)(suan)等式(1)和(he)(2)或者計算(suan)(suan)根據每(mei)個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接收點處(chu)的(de)(de)(de)(de)接收光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)量修改(gai)這些等式(1)和(he)(2)獲得(de)的(de)(de)(de)(de)已知等式來計算(suan)(suan)血液中的(de)(de)(de)(de)氧飽和(he)度(du)(du)。
作為(wei)通過修(xiu)改(gai)等式(shi)(1)獲得的(de)已知等式(shi),吸收光量(liang)的(de)變化△a可以通過變換(huan)等式(shi)(1)被表達為(wei)以下(xia)等式(shi)(3)。
δa=lnib-lnia...(3)
另外,等式(1)可以被修(xiu)改(gai)為以下等式(4)。
δa=ln(ib/ia)=ln(1+ib-ia)/ia)...(4)
通常,因為(wei)從(ib-ia)<</ia的關系建立(li)ln(ib/ia)≈(ib-ia)/ia,所以(yi)等(deng)(deng)式(1)可(ke)以(yi)用(yong)以(yi)下等(deng)(deng)式(5)來(lai)代(dai)替作為(wei)吸收光(guang)量的變化△a。
δa≈(ib-ia)/ia…(5)
此(ci)后,當要求相互(hu)區分發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)ir光(guang)(guang)(guang)的光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)1和(he)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)紅光(guang)(guang)(guang)的光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)1時,發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)ir光(guang)(guang)(guang)的光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)將被稱(cheng)為“光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ld1”并(bing)且(qie)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)紅光(guang)(guang)(guang)的光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)1將被稱(cheng)為“光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ld2”。另外(wai),作為一個示例,將光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ld1假設為用(yong)于計算血流量的光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)1,并(bing)且(qie)將光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ld1和(he)ld2假設為用(yong)于計算血液中的氧飽和(he)度的光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)1。
如上所述,在測量血流量時,因為(wei)在光(guang)(guang)接(jie)收元件(jian)3中觀察到的(de)差(cha)拍信號的(de)頻(pin)(pin)率(lv)差(cha)δω0落入(ru)具有大約幾十khz的(de)上限的(de)頻(pin)(pin)率(lv)范圍(wei)內(nei),所以(yi)可以(yi)使用以(yi)下(xia)方法(fa):使光(guang)(guang)發射(she)(she)元件(jian)ld1以(yi)為(wei)頻(pin)(pin)率(lv)差(cha)δω0的(de)至少(shao)兩倍高的(de)頻(pin)(pin)率(lv)閃爍,并(bing)且在從(cong)光(guang)(guang)發射(she)(she)元件(jian)ld1發射(she)(she)ir光(guang)(guang)的(de)每一個光(guang)(guang)發射(she)(she)間隔內(nei)在光(guang)(guang)接(jie)收元件(jian)3中獲(huo)取(qu)由(you)光(guang)(guang)發射(she)(she)元件(jian)ld1反射(she)(she)的(de)光(guang)(guang)。
此(ci)時,在(zai)許(xu)多情況下,因為與血流量(liang)(liang)(liang)相(xiang)關的(de)(de)重要活(huo)體信息包含(han)在(zai)譜分布關于圖5中所(suo)示的(de)(de)接(jie)收(shou)光的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)改(gai)變(bian)的(de)(de)較高頻率區(qu)域(yu)中,所(suo)以(yi)優選將光接(jie)收(shou)元件(jian)3中的(de)(de)接(jie)收(shou)光的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)采(cai)樣時段設(she)置為盡可能短。為此(ci),可以(yi)增加光發(fa)射元件(jian)ld1的(de)(de)每單位時間(jian)(jian)閃爍的(de)(de)次數,并(bing)且在(zai)活(huo)體8處反(fan)射的(de)(de)光發(fa)射元件(jian)ld1的(de)(de)接(jie)收(shou)光的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)可以(yi)根據光發(fa)射元件(jian)ld1的(de)(de)發(fa)射間(jian)(jian)隔(ge)在(zai)光接(jie)收(shou)元件(jian)3中被接(jie)收(shou)。
然(ran)而,實際上(shang),存在直(zhi)到施加(jia)至光發射元(yuan)件ld1的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)達到發射所(suo)(suo)要(yao)求的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)為止所(suo)(suo)花費的(de)(de)時(shi)(shi)間滯后(hou)(hou)(timelag)和直(zhi)到停(ting)止所(suo)(suo)施加(jia)電(dian)壓(ya)(ya)之后(hou)(hou)所(suo)(suo)施加(jia)電(dian)壓(ya)(ya)達到0v為止的(de)(de)時(shi)(shi)間滯后(hou)(hou)。因此(ci),例如(ru),如(ru)圖8所(suo)(suo)示,施加(jia)至光發射元(yuan)件ld1的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)波(bo)形不(bu)是方波(bo),而是趨(qu)于平(ping)穩地改(gai)變。
以此方式,指示(shi)關于(yu)如(ru)何跟隨具(ju)有(you)時間滯(zhi)后(hou)量的(de)(de)(de)所(suo)(suo)施加電(dian)壓的(de)(de)(de)開/關的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)裝置(zhi)的(de)(de)(de)性(xing)能被(bei)稱為“響(xiang)(xiang)應(ying)性(xing)能”。對于(yu)具(ju)有(you)較高響(xiang)(xiang)應(ying)性(xing)能的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)裝置(zhi)(該示(shi)例中是光發(fa)射元件ld1),圖(tu)8所(suo)(suo)示(shi)的(de)(de)(de)波(bo)(bo)形接(jie)近方波(bo)(bo),并且所(suo)(suo)施加電(dian)壓的(de)(de)(de)變化集中到方波(bo)(bo)的(de)(de)(de)上側(ce)中的(de)(de)(de)預定范圍中,使得可以發(fa)射具(ju)有(you)穩(wen)定光量的(de)(de)(de)ir光。
同(tong)時,對于具有較低響應性能的(de)(de)電子裝置(該示例中是光發射(she)元(yuan)件(jian)ld1),與所施加(jia)電壓的(de)(de)開/關關聯的(de)(de)波(bo)形(xing)很(hen)可能失真,這使(shi)得(de)難(nan)(nan)以用具有穩(wen)定光量(liang)(liang)的(de)(de)ir光來(lai)照射(she)活體(ti)8。因此,難(nan)(nan)以在(zai)光接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)件(jian)3中獲(huo)取從光發射(she)元(yuan)件(jian)ld1接(jie)(jie)收(shou)的(de)(de)光的(de)(de)校正(zheng)量(liang)(liang),這可能導(dao)致血流量(liang)(liang)的(de)(de)測量(liang)(liang)的(de)(de)低精確(que)度。
另外,雖(sui)然上(shang)面(mian)已經描述(shu)了電(dian)子(zi)裝置(例如,光發射元(yuan)件ld1)的(de)(de)響應性能對血流(liu)量(liang)的(de)(de)測量(liang)精(jing)確(que)度的(de)(de)影(ying)響,但是可能存(cun)在(zai)以下情況(kuang):諸如光接收元(yuan)件3或(huo)其它電(dian)子(zi)裝置的(de)(de)電(dian)子(zi)裝置的(de)(de)低響應性能使(shi)血流(liu)量(liang)的(de)(de)測量(liang)精(jing)確(que)度劣化,類似于光發射元(yuan)件ld1的(de)(de)情況(kuang)。
因此,即(ji)使(shi)(shi)嘗試(shi)增加光(guang)發(fa)射元(yuan)件ld1的每(mei)單位時(shi)間的閃爍次數,仍(reng)然存(cun)在(zai)對諸如光(guang)發(fa)射元(yuan)件ld1的電子裝置的響(xiang)應性能(neng)的限制,這通常使(shi)(shi)得難(nan)以精確地測量活體信息。
另外,當測(ce)(ce)(ce)量血液(ye)中的(de)(de)氧飽(bao)和度時(shi),因為已知接收光(guang)(guang)的(de)(de)量的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量頻率(lv)(lv)足以落入大(da)約(yue)30hz至大(da)約(yue)1000hz的(de)(de)范圍(wei)(wei)內(nei),所以光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)頻率(lv)(lv)(其指示(shi)光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2每一秒的(de)(de)閃爍次數)也足以落入大(da)約(yue)30hz至大(da)約(yue)1000hz的(de)(de)范圍(wei)(wei)內(nei)。即,不必(bi)須通(tong)過將光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)頻率(lv)(lv)設置為低于光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)頻率(lv)(lv)來將光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)頻率(lv)(lv)調(diao)整到(dao)光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)頻率(lv)(lv),使(shi)得光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1和光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2交替地發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)光(guang)(guang)。因此,與血流(liu)量的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量精確(que)度相比,血液(ye)中的(de)(de)氧飽(bao)和度的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)量精確(que)度不太受光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1的(de)(de)響(xiang)應性能響(xiang)應。
此后(hou),將描述(shu)用于以比光發(fa)射(she)元件ld1和光發(fa)射(she)元件ld2以交替方式發(fa)射(she)光的(de)情況更高的(de)精確度測量多(duo)個(ge)活(huo)體信息的(de)活(huo)體信息測量裝置。
圖9是示(shi)出根據示(shi)例性實(shi)施(shi)方(fang)式的活(huo)體信(xin)息測(ce)量裝置(zhi)10的構造的視圖。
如圖9所(suo)示,活體信息測(ce)量裝置10包(bao)括控(kong)制單元(yuan)12、驅動電路(lu)(lu)14、放大電路(lu)(lu)16、模擬/數字(a/d)轉換電路(lu)(lu)18、測(ce)量單元(yuan)20、光發(fa)射元(yuan)件(jian)ld1、光發(fa)射元(yuan)件(jian)ld2以及光接收元(yuan)件(jian)3。
控制單元(yuan)(yuan)(yuan)12將(jiang)控制光發射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件ld1和(he)ld2中的(de)每個的(de)光發射(she)時段和(he)發射(she)間隔的(de)控制信(xin)號輸出到驅動電路14,驅動電路14包括用(yong)于將(jiang)驅動電力提供給光發射(she)元(yuan)(yuan)(yuan)件ld1和(he)ld2的(de)電源電路。
在(zai)接收到來自控(kong)制單元(yuan)12的控(kong)制信號時(shi),根(gen)據由控(kong)制信號指示的光(guang)發射(she)時(shi)段(duan)和發射(she)間隔,驅動(dong)電(dian)路14將(jiang)驅動(dong)電(dian)力(li)提(ti)供(gong)給光(guang)發射(she)元(yuan)件(jian)ld1和ld2,以便(bian)驅動(dong)光(guang)發射(she)元(yuan)件(jian)ld1和ld2。
放(fang)大電(dian)(dian)(dian)路16將(jiang)與在光(guang)(guang)(guang)接收(shou)元件3中接收(shou)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)對應的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓放(fang)大到被(bei)指(zhi)定為a/d轉換(huan)電(dian)(dian)(dian)路18的(de)(de)(de)(de)輸(shu)入電(dian)(dian)(dian)壓范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓電(dian)(dian)(dian)平(ping)。在該示(shi)例中,光(guang)(guang)(guang)接收(shou)元件3輸(shu)出(chu)與接收(shou)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)對應的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓。然而,作(zuo)為另一(yi)個示(shi)例,光(guang)(guang)(guang)接收(shou)元件3可(ke)以輸(shu)出(chu)與接收(shou)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)對應的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓。在這種情況(kuang)下,放(fang)大電(dian)(dian)(dian)路16將(jiang)由(you)光(guang)(guang)(guang)接收(shou)元件3輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)放(fang)大到被(bei)指(zhi)定為a/d轉換(huan)電(dian)(dian)(dian)路18的(de)(de)(de)(de)輸(shu)入電(dian)(dian)(dian)流(liu)范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)(dian)平(ping)。
a/d轉換電路18接收(shou)(shou)由放大電路16放大的(de)(de)電壓作為(wei)(wei)輸入,并且數字化(hua)被(bei)表達為(wei)(wei)電壓的(de)(de)幅值(zhi)的(de)(de)、在光接收(shou)(shou)元(yuan)件3中接收(shou)(shou)的(de)(de)光量(liang)。
測量(liang)單元(yuan)20接收(shou)由(you)a/d轉換電路18數(shu)字化的(de)(de)(de)接收(shou)光的(de)(de)(de)量(liang)作為(wei)輸入,通(tong)過使所接收(shou)的(de)(de)(de)由(you)光發射元(yuan)件ld1發射的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)量(liang)經過fft來(lai)(lai)計(ji)算針(zhen)對每個頻率ω的(de)(de)(de)譜分布,并且通(tong)過關于頻率ω對頻率ω和頻率ω處(chu)的(de)(de)(de)功率譜的(de)(de)(de)乘積進行積分來(lai)(lai)測量(liang)血流量(liang)。
另外,測量(liang)(liang)(liang)(liang)單元(yuan)20接(jie)收(shou)由(you)a/d轉換電路(lu)18數字化(hua)(hua)(hua)的(de)接(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)的(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)作為輸入(ru),并且(qie)按時間(jian)順序管(guan)理所接(jie)收(shou)的(de)由(you)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)件(jian)ld1和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)件(jian)ld2發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)的(de)光(guang)(guang)(guang)的(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)。然后,測量(liang)(liang)(liang)(liang)單元(yuan)20通過根據等(deng)式(shi)(1)計算(suan)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)件(jian)ld1的(de)吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)變化(hua)(hua)(hua)δair和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)元(yuan)件(jian)ld2的(de)吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)變化(hua)(hua)(hua)δared并且(qie)根據等(deng)式(shi)(2)計算(suan)吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)變化(hua)(hua)(hua)δared與(yu)吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)(guang)量(liang)(liang)(liang)(liang)變化(hua)(hua)(hua)量(liang)(liang)(liang)(liang)δair的(de)比率,測量(liang)(liang)(liang)(liang)氧飽和(he)(he)度。
圖10示(shi)出(chu)活(huo)體(ti)信息(xi)測量(liang)裝(zhuang)置10中的(de)(de)光(guang)(guang)發射(she)(she)元(yuan)(yuan)件ld1和(he)(he)ld2和(he)(he)光(guang)(guang)接收(shou)元(yuan)(yuan)件3的(de)(de)布置的(de)(de)一個示(shi)例(li)。如圖10所(suo)示(shi),光(guang)(guang)發射(she)(she)元(yuan)(yuan)件ld1和(he)(he)ld2和(he)(he)光(guang)(guang)接收(shou)元(yuan)(yuan)件3并排布置,面向活(huo)體(ti)8的(de)(de)一個表面。在該示(shi)例(li)中,光(guang)(guang)接收(shou)元(yuan)(yuan)件3接收(shou)在活(huo)體(ti)8處反(fan)射(she)(she)的(de)(de)光(guang)(guang)發射(she)(she)元(yuan)(yuan)件ld1和(he)(he)ld2的(de)(de)光(guang)(guang)。
然而,光(guang)發(fa)射(she)元(yuan)件ld1和ld2和光(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)件3的(de)布(bu)置(zhi)不(bu)限于圖(tu)10的(de)布(bu)置(zhi)示(shi)(shi)例。例如,如圖(tu)11所(suo)示(shi)(shi),光(guang)發(fa)射(she)元(yuan)件ld1和ld2可以(yi)被(bei)布(bu)置(zhi)為面(mian)向(xiang)光(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)件3,活體8夾在(zai)它們之間。在(zai)該示(shi)(shi)例中,光(guang)接(jie)(jie)收(shou)元(yuan)件3接(jie)(jie)收(shou)透射(she)通過活體8的(de)光(guang)發(fa)射(she)元(yuan)件ld1和ld2的(de)光(guang)。
雖然(ran)在這(zhe)些示例中,光發(fa)射(she)元件ld1和ld2是(shi)(shi)兩個垂直腔表面發(fa)射(she)激(ji)光器,但是(shi)(shi)光發(fa)射(she)元件ld1和ld2不限(xian)于此(ci),而(er)是(shi)(shi)可(ke)以是(shi)(shi)邊緣(yuan)發(fa)射(she)激(ji)光器。
當將由(you)測量(liang)(liang)單元(yuan)(yuan)20測量(liang)(liang)血流量(liang)(liang)時,因為該測量(liang)(liang)根(gen)據上(shang)述差(cha)拍信號基(ji)于(yu)接收(shou)光的量(liang)(liang)的譜分(fen)布(bu)進行,所以比不同光更容易產生差(cha)拍信號的激光器裝(zhuang)置可以優選地用(yong)于(yu)光發射元(yuan)(yuan)件(jian)ld1。
然而,即使從光(guang)(guang)(guang)發射(she)元(yuan)(yuan)件ld2發射(she)的光(guang)(guang)(guang)不是激光(guang)(guang)(guang)束(shu),因(yin)為(wei)可以(yi)計(ji)算光(guang)(guang)(guang)發射(she)元(yuan)(yuan)件ld2的吸收光(guang)(guang)(guang)量(liang)變(bian)化(hua)δared,所以(yi)發光(guang)(guang)(guang)二極管(led)或(huo)有機發光(guang)(guang)(guang)二極管(oled)可以(yi)用于光(guang)(guang)(guang)發射(she)元(yuan)(yuan)件ld2。
接著,將(jiang)參照圖12描(miao)述(shu)根(gen)據(ju)該示例性實施(shi)方式(shi)的活體信息測量裝置10的電氣系統的主要(yao)部件的構造。
如圖12所示,根據該示例(li)性實施方式的(de)活(huo)體(ti)信息(xi)測(ce)量裝(zhuang)置10包(bao)括:控(kong)(kong)制部件(jian),其用于控(kong)(kong)制光(guang)發射(she)元件(jian)ld1和(he)光(guang)發射(she)元件(jian)ld2中的(de)每個的(de)光(guang)發射(she)時(shi)段(duan)和(he)發射(she)間隔;以及(ji)中央處理單元(cpu)30,其作(zuo)為(wei)用于測(ce)量活(huo)體(ti)8中的(de)血流量和(he)血液中的(de)氧(yang)飽(bao)和(he)度的(de)測(ce)量單元的(de)一個示例(li)。另外(wai),活(huo)體(ti)信息(xi)測(ce)量裝(zhuang)置10包(bao)括:只讀存(cun)儲(chu)器(rom)32,其中存(cun)儲(chu)各(ge)種程(cheng)序和(he)參數;以及(ji)隨機存(cun)取(qu)存(cun)儲(chu)器(ram)34,當各(ge)種程(cheng)序由cpu30執行(xing)時(shi),該隨機存(cun)取(qu)存(cun)儲(chu)器(ram)34用作(zuo)工(gong)作(zuo)區等。
cpu30、rom32和ram34經由活(huo)體信息測量裝置10的內部(bu)總線36彼此連接(jie)。另外(wai),光(guang)發(fa)射元(yuan)件(jian)(jian)ld1、光(guang)發(fa)射元(yuan)件(jian)(jian)ld2、光(guang)接(jie)收元(yuan)件(jian)(jian)3、放大(da)電(dian)路16和a/d轉換(huan)電(dian)路18連接(jie)到(dao)內部(bu)總線36。另外(wai),用于測量從(cong)指(zhi)定時間(jian)點經過的時間(jian)的定時器包含(han)在cpu30中(zhong)。
接著,將(jiang)參照圖13描述活體信(xin)息測(ce)量裝置(zhi)10的操作。
圖(tu)13是示(shi)出(chu)當cpu30接收開始測量活(huo)體(ti)信(xin)息(xi)的(de)(de)指示(shi)時,由(you)cpu30執行的(de)(de)活(huo)體(ti)信(xin)息(xi)測量處(chu)理的(de)(de)流程(cheng)的(de)(de)一個示(shi)例(li)的(de)(de)流程(cheng)圖(tu)。定義活(huo)體(ti)信(xin)息(xi)測量處(chu)理的(de)(de)程(cheng)序(活(huo)體(ti)信(xin)息(xi)測量程(cheng)序)被預先安裝在(zai)例(li)如rom32中。另外,假定光(guang)發(fa)射元(yuan)件(jian)ld1和光(guang)發(fa)射元(yuan)件(jian)ld2這(zhe)兩者處(chu)于發(fa)射停止狀(zhuang)態,其中,在(zai)活(huo)體(ti)信(xin)息(xi)測量程(cheng)序開始的(de)(de)時間點(dian)處(chu)不發(fa)射激光(guang)束。
首先,在步驟s10,cpu30重置包含在cpu30中的定時器a。這(zhe)里(li),“重置定時器”意味著(zhu)停止由定時器進(jin)行的測量,并且定時器重新開始對從定時器的停止點(dian)經過的時間(jian)進(jin)行計數。
在(zai)步驟s20,cpu30通知(zhi)驅(qu)動電(dian)路14指(zhi)示光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射元(yuan)件ld1的發(fa)(fa)(fa)(fa)射開始(shi)的發(fa)(fa)(fa)(fa)射開始(shi)指(zhi)令。在(zai)接收到發(fa)(fa)(fa)(fa)射開始(shi)指(zhi)令時,驅(qu)動電(dian)路14將驅(qu)動電(dian)力提供給光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射元(yuan)件ld1,并且使(shi)光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射元(yuan)件ld1發(fa)(fa)(fa)(fa)射激光(guang)(guang)束。
在(zai)步驟(zou)s30,cpu30從(cong)a/d轉換電(dian)路18獲取由(you)光(guang)發射元(yuan)件ld1發射且(qie)在(zai)光(guang)接(jie)收(shou)元(yuan)件3中接(jie)收(shou)的(de)光(guang)量,并且(qie)在(zai)ram34的(de)預設區域(yu)中存儲所獲取的(de)光(guang)量。
在步驟(zou)s40,cpu30確定(ding)(ding)在步驟(zou)s10處重(zhong)置定(ding)(ding)時器a之后(hou)定(ding)(ding)時器a是否經過時間t3或更(geng)多。時間t3是rom32的(de)(de)預設區域中存儲的(de)(de)參數,并且確定(ding)(ding)光發(fa)射(she)元件ld1的(de)(de)發(fa)射(she)間隔的(de)(de)長(chang)度(du)。
當步驟s40處的確定結果是否定的時(shi),處理(li)進行到(dao)步驟s30,以重(zhong)復(fu)從a/d轉換電路18獲取(qu)由光(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)件ld1發(fa)射(she)(she)且在光(guang)(guang)接(jie)收(shou)元(yuan)(yuan)件3中接(jie)收(shou)的光(guang)(guang)量(liang)的處理(li)。然后,cpu30重(zhong)復(fu)步驟s30,直到(dao)定時(shi)器a已經(jing)經(jing)過(guo)時(shi)間t3或(huo)更多(duo)為止。即(ji),cpu30在時(shi)間t3或(huo)更多(duo)內在光(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)件ld1連續(xu)發(fa)射(she)(she)的狀態下,多(duo)次獲取(qu)所接(jie)收(shou)的光(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)元(yuan)(yuan)件ld1發(fa)射(she)(she)的光(guang)(guang)量(liang)。
同(tong)時,當步驟(zou)s40處的(de)確定結果(guo)是肯定的(de)時,處理(li)進行到步驟(zou)s50。
在步驟s50,cpu30通(tong)知驅(qu)(qu)動電路(lu)14指示光(guang)發(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1停止(zhi)(zhi)(zhi)發(fa)射(she)(she)(she)的發(fa)射(she)(she)(she)停止(zhi)(zhi)(zhi)指令。在接收到發(fa)射(she)(she)(she)停止(zhi)(zhi)(zhi)指令時(shi),驅(qu)(qu)動電路(lu)14停止(zhi)(zhi)(zhi)將驅(qu)(qu)動電力提供(gong)給(gei)光(guang)發(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1,并(bing)且使(shi)光(guang)發(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1停止(zhi)(zhi)(zhi)發(fa)射(she)(she)(she)激光(guang)束。
在(zai)步驟s60,cpu30重置包含(han)在(zai)cpu30中的定(ding)時器b。
在步驟s70,cpu30通(tong)知(zhi)驅動(dong)電(dian)(dian)路(lu)14指示光(guang)發(fa)射(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)發(fa)射(she)(she)開(kai)始(shi)(shi)的(de)(de)發(fa)射(she)(she)開(kai)始(shi)(shi)指令(ling)。在接收到發(fa)射(she)(she)開(kai)始(shi)(shi)指令(ling)時(shi),驅動(dong)電(dian)(dian)路(lu)14將驅動(dong)電(dian)(dian)力提供給光(guang)發(fa)射(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2,并(bing)且(qie)使(shi)光(guang)發(fa)射(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2發(fa)射(she)(she)激光(guang)束。
在(zai)步(bu)驟s80,cpu30從a/d轉換電路(lu)18獲取(qu)由光(guang)發(fa)射元件ld2發(fa)射且(qie)(qie)在(zai)光(guang)接(jie)收元件3中(zhong)接(jie)收的光(guang)量,并(bing)且(qie)(qie)在(zai)ram34的預設區域(yu)中(zhong)存儲所(suo)獲取(qu)的光(guang)量。
在步(bu)驟s90,cpu30確(que)定(ding)在步(bu)驟s60處重置定(ding)時(shi)器(qi)(qi)b之后定(ding)時(shi)器(qi)(qi)b是(shi)否經過時(shi)間(jian)t4或(huo)更多。時(shi)間(jian)t4是(shi)存儲(chu)在rom32的(de)預設區(qu)域(yu)中的(de)參數,并且確(que)定(ding)光發射(she)元(yuan)件ld2的(de)發射(she)間(jian)隔的(de)長度(du)。
另外,如上所述,因為(wei)(wei)(wei)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)血(xue)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)飽和(he)度要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所接收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件ld2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)時段可(ke)(ke)以(yi)比(bi)(bi)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)血(xue)流量(liang)(liang)(liang)要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所接收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)時段更短,所以(yi)優選(xuan)將時間(jian)(jian)(jian)t4設置為(wei)(wei)(wei)比(bi)(bi)時間(jian)(jian)(jian)t3更小,并且將光(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件ld2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she)(she)(she)間(jian)(jian)(jian)隔(ge)設置為(wei)(wei)(wei)比(bi)(bi)光(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she)(she)(she)間(jian)(jian)(jian)隔(ge)更短。與時間(jian)(jian)(jian)t4被設置為(wei)(wei)(wei)大于(yu)時間(jian)(jian)(jian)t3的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況相比(bi)(bi),通過以(yi)此方(fang)式(shi)設置時間(jian)(jian)(jian)t4,可(ke)(ke)以(yi)增(zeng)加單位(wei)時間(jian)(jian)(jian)內血(xue)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)飽和(he)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)次(ci)數,而不劣化血(xue)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)飽和(he)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)精確度。
當步驟(zou)s90處的確(que)定(ding)(ding)(ding)結果(guo)是否定(ding)(ding)(ding)的時(shi)(shi),cpu30重復步驟(zou)s90并且待機(ji),直(zhi)到定(ding)(ding)(ding)時(shi)(shi)器b已(yi)經經過時(shi)(shi)間t4或更多(duo)為止(zhi)。同時(shi)(shi),當步驟(zou)s90處的確(que)定(ding)(ding)(ding)結果(guo)是肯定(ding)(ding)(ding)的時(shi)(shi),處理(li)進行到步驟(zou)s100。
在(zai)步(bu)驟s100,cpu30通知驅動(dong)電路14指(zhi)(zhi)示光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ld2的發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)停(ting)止(zhi)(zhi)(zhi)的發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)停(ting)止(zhi)(zhi)(zhi)指(zhi)(zhi)令。在(zai)接收到(dao)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)停(ting)止(zhi)(zhi)(zhi)指(zhi)(zhi)令時,驅動(dong)電路14停(ting)止(zhi)(zhi)(zhi)將(jiang)驅動(dong)電力提供給光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ld2,并且(qie)使(shi)光(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)ld2停(ting)止(zhi)(zhi)(zhi)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)激(ji)光(guang)(guang)束。
在步驟s110,根據上述血流量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)方(fang)法(fa),cpu30通(tong)過使在步驟s30處獲(huo)取的(de)所(suo)接收的(de)光發射(she)元件ld1的(de)光的(de)量(liang)(liang)(liang)的(de)時序(xu)數據經過fft來(lai)計(ji)算(suan)針對(dui)每個(ge)頻率(lv)(lv)ω的(de)譜分布,并且通(tong)過關于整個(ge)頻率(lv)(lv)ω對(dui)所(suo)計(ji)算(suan)的(de)譜分布進行積分來(lai)測(ce)量(liang)(liang)(liang)血流量(liang)(liang)(liang)。
在(zai)(zai)步驟s120,根據(ju)上述血液(ye)氧(yang)飽和(he)度測(ce)量方(fang)法,cpu30在(zai)(zai)ram34的(de)(de)(de)(de)預設區(qu)域(yu)中存儲以下一對信息:在(zai)(zai)步驟s30處(chu)最(zui)后獲(huo)取的(de)(de)(de)(de)所(suo)接(jie)收(shou)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)發射元件ld1的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)量和(he)在(zai)(zai)步驟s80處(chu)獲(huo)取的(de)(de)(de)(de)所(suo)接(jie)收(shou)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)發射元件ld2的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)量。然后,cpu30通(tong)(tong)過使用該對接(jie)收(shou)光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)量的(de)(de)(de)(de)時序數據(ju)以計算等(deng)(deng)式(1)和(he)(2)或通(tong)(tong)過修(xiu)改這些等(deng)(deng)式(1)和(he)(2)獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)已知等(deng)(deng)式來測(ce)量血液(ye)中的(de)(de)(de)(de)氧(yang)飽和(he)度。
在步(bu)(bu)驟(zou)s130,cpu30確(que)定是否(fou)接收(shou)到(dao)結束測(ce)量活體信息的結束指令。當(dang)在步(bu)(bu)驟(zou)s130處(chu)的確(que)定結果(guo)是否(fou)定的時,處(chu)理返回(hui)到(dao)步(bu)(bu)驟(zou)s10并且cpu30通(tong)過重復步(bu)(bu)驟(zou)s10至s130繼續(xu)測(ce)量血流量和(he)血液(ye)中的氧飽和(he)度,直到(dao)接收(shou)到(dao)結束指令為止。
圖(tu)14是示出當執行圖(tu)13的(de)活體(ti)信(xin)息測(ce)量程序時光發射元(yuan)件ld1和ld2的(de)發射定時的(de)一個(ge)示例(li)的(de)時序圖(tu)。
如圖(tu)14所示,具有(you)時(shi)間(jian)t3長(chang)(chang)度的(de)(de)(de)光(guang)發(fa)射時(shi)段(duan)和具有(you)時(shi)間(jian)t4長(chang)(chang)度的(de)(de)(de)發(fa)射停止時(shi)段(duan)重(zhong)復出現在光(guang)發(fa)射元件(jian)ld1中(zhong)。相反,具有(you)時(shi)間(jian)t3長(chang)(chang)度的(de)(de)(de)發(fa)射停止時(shi)段(duan)和具有(you)時(shi)間(jian)t4長(chang)(chang)度的(de)(de)(de)光(guang)發(fa)射時(shi)段(duan)重(zhong)復出現在光(guang)發(fa)射元件(jian)ld2中(zhong)。
另外,根據圖13的步(bu)驟s30和s40,在從光發(fa)(fa)射(she)元(yuan)件(jian)ld1連續地發(fa)(fa)射(she)激(ji)光束的同時,活體信息(xi)測量裝(zhuang)置(zhi)10在多(duo)個光接收(shou)點96處(chu)獲(huo)取所接收(shou)的光發(fa)(fa)射(she)元(yuan)件(jian)ld1的光的量。
因(yin)此(ci),在(zai)(zai)測(ce)量(liang)(liang)(liang)血流量(liang)(liang)(liang)時(shi)(shi),如(ru)圖15所(suo)(suo)示(shi),通(tong)(tong)過(guo)增(zeng)(zeng)加光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1每單位時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)閃爍次(ci)數(shu)并且在(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)每個光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段(duan)內(nei)在(zai)(zai)針(zhen)對(dui)所(suo)(suo)定位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個光(guang)(guang)(guang)接(jie)收點(dian)96處(chu)獲(huo)取所(suo)(suo)接(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang),與所(suo)(suo)接(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)采樣時(shi)(shi)段(duan)很短(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)相比,血流量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)精(jing)確度(du)不太(tai)受與光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)閃爍關聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)響應性能影(ying)響。即,通(tong)(tong)過(guo)增(zeng)(zeng)加光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1每單位時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)閃爍次(ci)數(shu),與縮短(duan)所(suo)(suo)接(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1反射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)采樣時(shi)(shi)段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)相比,活(huo)體信息測(ce)量(liang)(liang)(liang)裝置(zhi)10可(ke)以縮短(duan)所(suo)(suo)接(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)(yuan)件(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)采樣時(shi)(shi)段(duan)。
如這(zhe)里所(suo)使用的(de)(de)(de),短語“在從光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1連續地發(fa)(fa)射(she)(she)(she)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)時”不(bu)(bu)限(xian)于在上述光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1的(de)(de)(de)整個光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)時段內從光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1發(fa)(fa)射(she)(she)(she)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)狀態。例如,這(zhe)可能包括如下狀態:一旦在每個光(guang)(guang)(guang)接收(shou)點96處的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1的(de)(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)數量(liang)不(bu)(bu)受與光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1的(de)(de)(de)開/關控(kong)制關聯的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1的(de)(de)(de)響應性能影(ying)響的(de)(de)(de)范圍內停(ting)止從光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1發(fa)(fa)射(she)(she)(she)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu),就根據所(suo)接收(shou)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)量(liang)的(de)(de)(de)采樣時段從光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1發(fa)(fa)射(she)(she)(she)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu),并且然后重新開始發(fa)(fa)射(she)(she)(she)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)。
另外,活體(ti)信(xin)息測量(liang)(liang)裝置10的(de)(de)(de)(de)(de)測量(liang)(liang)單元(yuan)20通(tong)過使用在(zai)(zai)(zai)指示所接(jie)(jie)(jie)(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1和ld2的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)獲(huo)取(qu)(qu)定時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)(jie)收點(dian)96中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)(jie)收點(dian)96b處(chu)獲(huo)取(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)所接(jie)(jie)(jie)(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)、以及在(zai)(zai)(zai)沿著時(shi)間軸(zhou)與包括光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)(jie)收點(dian)96b的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)段相鄰的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)段期間的(de)(de)(de)(de)(de)一個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)(jie)收點(dian)96處(chu)獲(huo)取(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)所接(jie)(jie)(jie)(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang),測量(liang)(liang)血液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)飽和度。在(zai)(zai)(zai)這種情況下,優(you)選組合在(zai)(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)(jie)收點(dian)96a或光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)(jie)收點(dian)96c處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)所接(jie)(jie)(jie)(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)與在(zai)(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)(jie)收點(dian)96b處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)所接(jie)(jie)(jie)(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)。
這是因為使用在時間上(shang)彼此(ci)盡(jin)可能接(jie)近的(de)所接(jie)收(shou)的(de)光(guang)發射(she)元(yuan)(yuan)件ld1的(de)光(guang)的(de)量(liang)和所接(jie)收(shou)的(de)光(guang)發射(she)元(yuan)(yuan)件ld2的(de)光(guang)的(de)量(liang)傾向(xiang)于提高血液中的(de)氧飽和度(du)的(de)測量(liang)精確(que)度(du)。
雖然在光發射元(yuan)件ld2的(de)(de)光發射時(shi)段內一次(ci)獲(huo)取所(suo)(suo)接收(shou)的(de)(de)光發射元(yuan)件ld2的(de)(de)光的(de)(de)量的(de)(de)示例(li)在圖13所(suo)(suo)示的(de)(de)活體信息測量程序的(de)(de)流程圖中被示出,但是可(ke)以多次(ci)獲(huo)取所(suo)(suo)接收(shou)的(de)(de)光發射元(yuan)件ld2的(de)(de)光的(de)(de)量。
圖(tu)16是(shi)示出在光(guang)發(fa)射(she)元件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)射(she)時段內多次獲(huo)取(qu)(qu)所接收(shou)的(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)射(she)元件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)(de)量(liang)的(de)(de)(de)(de)一個示例(li)的(de)(de)(de)(de)時序圖(tu)。在圖(tu)16的(de)(de)(de)(de)示例(li)中,在由區域92指示的(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)射(she)元件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)射(she)時段內,三次獲(huo)取(qu)(qu)所接收(shou)的(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)射(she)元件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)(de)量(liang)。將理解,獲(huo)取(qu)(qu)所接收(shou)的(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)射(she)元件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)(de)量(liang)的(de)(de)(de)(de)次數不限于三次,而(er)是(shi)可以是(shi)兩(liang)次或(huo)更多次。
在(zai)這種情況(kuang)下,測量(liang)單元20將在(zai)由區域92指示的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld2的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段內(nei)在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)點(dian)(dian)96處獲取的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)的(de)(de)(de)平均值假設(she)為(wei)由區域92指示的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld2的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段內(nei)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)。另外,測量(liang)單元20將在(zai)與光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld2的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段相鄰的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段內(nei)在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)點(dian)(dian)96處獲取的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)的(de)(de)(de)平均值假設(she)為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段內(nei)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)。然后,測量(liang)單元20基于在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld1的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段內(nei)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)和(he)在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)元件(jian)ld2的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)時(shi)(shi)段內(nei)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)量(liang)的(de)(de)(de)組合,來計(ji)算血液中的(de)(de)(de)氧飽和(he)度。
不特別限(xian)制(zhi)在光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)時(shi)段內選(xuan)擇(ze)多個光(guang)接(jie)(jie)收(shou)點(dian)(dian)96的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式。然而(er),優選(xuan)盡(jin)可能多地選(xuan)擇(ze)在由區(qu)域(yu)92指示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)時(shi)段內與(yu)光(guang)接(jie)(jie)收(shou)點(dian)(dian)96相(xiang)鄰(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)接(jie)(jie)收(shou)點(dian)(dian)96。例(li)如,可以選(xuan)擇(ze)與(yu)包(bao)括(kuo)在區(qu)域(yu)92中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)接(jie)(jie)收(shou)點(dian)(dian)96相(xiang)同(tong)數量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)鄰(lin)光(guang)接(jie)(jie)收(shou)點(dian)(dian)96。另選(xuan)地,可以選(xuan)擇(ze)包(bao)括(kuo)在區(qu)域(yu)98或區(qu)域(yu)99中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)接(jie)(jie)收(shou)點(dian)(dian)96。如上(shang)(shang)所(suo)述,這(zhe)是因為使用在時(shi)間(jian)上(shang)(shang)彼此盡(jin)可能接(jie)(jie)近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)接(jie)(jie)收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)和(he)所(suo)接(jie)(jie)收(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射(she)元(yuan)件(jian)(jian)ld2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)傾向于增加血液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧飽(bao)和(he)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)精確度。
另外,不限制將用于計(ji)(ji)算(suan)血液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧飽和(he)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、在(zai)(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)元件ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)時(shi)段內選(xuan)擇(ze)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)收點96的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)(liang)(liang)。在(zai)(zai)(zai)圖(tu)16的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)示(shi)例中,選(xuan)擇(ze)與在(zai)(zai)(zai)由區域92指示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)元件ld2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)時(shi)段內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)收點96相同數量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相鄰(lin)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)收點96。然而,例如,如圖(tu)17中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域98a或區域99a指示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),可以選(xuan)擇(ze)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)元件ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)時(shi)段內包括的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)收點96。隨著光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)元件ld1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所選(xuan)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)(jie)收點96的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加,從光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)射(she)(she)(she)(she)元件ld1接(jie)(jie)(jie)收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ir光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)中包括的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差拍信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻率差δω0被求平(ping)均,并(bing)且血液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧飽和(he)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)算(suan)不太受用作(zuo)噪聲分量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差拍信號(hao)影(ying)響。
以(yi)此方式,利用根據示例(li)性(xing)實施方式的(de)活體信息測量裝(zhuang)置10,可以(yi)在從(cong)光發(fa)(fa)射元(yuan)件(jian)ld1發(fa)(fa)射激光束時,獲取在多(duo)個光接收(shou)(shou)點96處接收(shou)(shou)的(de)光發(fa)(fa)射元(yuan)件(jian)ld1的(de)光的(de)量。
結果,通過(guo)增加(jia)每單位(wei)時間光(guang)(guang)發射(she)元件ld1的(de)閃爍次數,與縮(suo)短(duan)在活體8處反射(she)的(de)接收(shou)光(guang)(guang)量的(de)采樣時段(duan)的(de)情(qing)況相(xiang)比(bi),可(ke)以縮(suo)短(duan)接收(shou)光(guang)(guang)量的(de)采樣時段(duan),從(cong)而允許以更高精確度測量活體信息。
另外,活體信(xin)息測量裝置10可以(yi)用于測量其它(ta)活體信(xin)息,而不限于上述(shu)活體信(xin)息。
另(ling)(ling)外(wai),如(ru)上所(suo)述,活體(ti)信息測量(liang)裝置10可(ke)以(yi)用(yong)于測量(liang)血(xue)流速(su)度(du)以(yi)及血(xue)流量(liang)。另(ling)(ling)外(wai),如(ru)圖(tu)7所(suo)示,因為在光(guang)(guang)(guang)接(jie)收(shou)(shou)(shou)元件3中(zhong)接(jie)收(shou)(shou)(shou)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)量(liang)根據動脈(mo)(mo)(mo)4的(de)(de)脈(mo)(mo)(mo)搏(bo)(bo)(bo)變(bian)化,所(suo)以(yi)可(ke)以(yi)從在光(guang)(guang)(guang)接(jie)收(shou)(shou)(shou)元件3中(zhong)接(jie)收(shou)(shou)(shou)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)量(liang)的(de)(de)變(bian)化來測量(liang)脈(mo)(mo)(mo)搏(bo)(bo)(bo)率。另(ling)(ling)外(wai),可(ke)以(yi)通過(guo)兩次微分通過(guo)按時(shi)間順序測量(liang)脈(mo)(mo)(mo)搏(bo)(bo)(bo)率的(de)(de)改(gai)變(bian)獲(huo)得的(de)(de)波形,來測量(liang)加速(su)度(du)脈(mo)(mo)(mo)搏(bo)(bo)(bo)波。加速(su)度(du)脈(mo)(mo)(mo)搏(bo)(bo)(bo)波被用(yong)于估計(ji)血(xue)管(guan)年齡、診斷動脈(mo)(mo)(mo)硬化等。
另外,活(huo)體(ti)信(xin)息測量(liang)裝(zhuang)置(zhi)10可以(yi)用于測量(liang)其它活(huo)體(ti)信(xin)息,而不(bu)限于上述活(huo)體(ti)信(xin)息。
另外(wai),雖然已經在示例性(xing)實(shi)施(shi)方式中(zhong)示出控制單(dan)元12和測(ce)(ce)量單(dan)元20中(zhong)的(de)處(chu)理通過軟件(jian)實(shi)現,但是類似于圖13中(zhong)所示的(de)流程圖的(de)處(chu)理可以(yi)通過硬件(jian)來(lai)實(shi)現。在這種情況下,控制單(dan)元12和測(ce)(ce)量單(dan)元20中(zhong)的(de)處(chu)理可以(yi)比用軟件(jian)實(shi)現的(de)處(chu)理更(geng)快(kuai)地執行。
而且,雖(sui)然示(shi)(shi)例性(xing)實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)(shi)中(zhong)(zhong)已經示(shi)(shi)出活(huo)體(ti)信息測量(liang)程(cheng)序(xu)被安(an)裝(zhuang)在rom32中(zhong)(zhong),但是示(shi)(shi)例性(xing)實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)(shi)不限于(yu)此。根(gen)據(ju)示(shi)(shi)例性(xing)實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)(shi)的(de)活(huo)體(ti)信息測量(liang)程(cheng)序(xu)可以以記(ji)(ji)錄程(cheng)序(xu)的(de)計算機可讀記(ji)(ji)錄介質(zhi)的(de)形式(shi)(shi)提供(gong)。例如(ru)(ru),根(gen)據(ju)示(shi)(shi)例性(xing)實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)(shi)的(de)活(huo)體(ti)信息測量(liang)程(cheng)序(xu)可以以記(ji)(ji)錄程(cheng)序(xu)的(de)便攜式(shi)(shi)記(ji)(ji)錄介質(zhi)的(de)形式(shi)(shi)提供(gong),諸如(ru)(ru)光盤(cd)-rom、數(shu)字通用光盤(dvd)-rom、通用串(chuan)行總線(xian)(usb)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)器等。而且,根(gen)據(ju)示(shi)(shi)例性(xing)實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)(shi)的(de)活(huo)體(ti)信息測量(liang)程(cheng)序(xu)可以以記(ji)(ji)錄程(cheng)序(xu)的(de)半導(dao)體(ti)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)器的(de)形式(shi)(shi)提供(gong),諸如(ru)(ru)閃存(cun)(cun)等。
對(dui)(dui)(dui)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)示例性實施方(fang)式(shi)的(de)(de)上述說明(ming)被提供(gong)用于(yu)描(miao)述和說明(ming)的(de)(de)目的(de)(de)。其(qi)不(bu)旨在(zai)對(dui)(dui)(dui)是(shi)詳盡的(de)(de),或者將本(ben)(ben)發(fa)明(ming)限于(yu)所(suo)公開的(de)(de)精確(que)形(xing)式(shi)。顯(xian)而易見的(de)(de)是(shi),很多修(xiu)改例和變(bian)型(xing)例對(dui)(dui)(dui)于(yu)本(ben)(ben)領(ling)域(yu)(yu)技術人員是(shi)明(ming)顯(xian)的(de)(de)。選擇(ze)并且描(miao)述實施方(fang)式(shi)以最好地解釋本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)原理及其(qi)實際應(ying)用,以使(shi)本(ben)(ben)領(ling)域(yu)(yu)技術人員能夠理解本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)各(ge)種實施方(fang)式(shi),以及各(ge)種變(bian)型(xing)適于(yu)所(suo)預(yu)期的(de)(de)具體用途(tu)。本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)范圍旨在(zai)由所(suo)附(fu)權利要求及其(qi)等同物來(lai)限定。