CN104411241A - 用于鲁棒校准和自校正的组织血氧计探头几何结构 - Google Patents

用于鲁棒校准和自校正的组织血氧计探头几何结构 Download PDF

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Abstract

用于紧凑血氧计传感器装置的传感头包括光源和光检测器。紧凑血氧计传感器装置实施是完全独立的，不需要以无线或者有线的方式连接到单独的系统单元。该光源和光检测器布置成圆形的布置，该圆形布置具有各种源-检测器对距离，以允许在紧凑探头中的鲁棒校准和自校正。其他源-检测器布置也是可行的。

Description

用于鲁棒校准和自校正的组织血氧计探头几何结构
相关申请的交叉引用
本专利申请主张2012年5月3日提交的美国临时专利申请61/642,389、61/642,393、61/642,395和61/642,399和2012年8月10日提交的美国临时专利申请61/682,146的权益，这些美国临时专利申请连同本申请中引用的其他所有参考文献通过引用的方式而结合于此。
技术领域
本发明一般地涉及监控组织中的氧水平的光学系统。并更具体而言，本发明涉及在用于发射和检测光的传感头上包括源和检测器的血氧计。
背景技术
血氧计是用来为了各种目的而测量人体和生物体的组织的氧饱和度的医疗装置。例如，血氧计在医院和其他医疗设施(例如，外科、病人监护或者用于例如缺氧的救护或者其他移动监护)中的医疗和诊断目的；在体育场的竞技体育目的(例如，专业竞技监护)；个体的个人或者在家监护(例如，一般的健康监护或者个人马拉松训练)；以及兽医目的(例如，动物监护)。
脉搏血氧计和组织血氧计是以不同的原理工作的两个类型的血氧计。脉搏血氧计要求脉搏发挥作用。脉搏血氧计通常测量由于跳动的动脉血引起的光吸收。相反，组织血氧计不要求脉搏发挥作用，并能用来对脱离血供应的组织瓣进行氧饱和测量。
作为例子，人体组织包括能经由散射或者吸收(例如，经由光吸收发色团)与光相互作用的各种分子。这种发色团包括含氧和缺氧血红蛋白、黑色素、水、油脂和细胞色素。含氧和缺氧血红蛋白是600纳米至900纳米范围内最主要的发色团。光吸收对于含氧和缺氧血红蛋白在一定的光波长下显著不同。组织血氧计能通过采用这些光吸收差异而测量人体组织中的氧水平。
尽管现有的血氧计很成功，但是仍持续地期望改进血氧计，例如，改进测量精度；降低测量时间；降低成本；降低尺寸、重量或者形状因子；降低功耗；以及由于其他原因以及这些任何组合。
特别地，评估病人的氧合状态是重要的，因为它是病人健康状态的指标。因而，血氧计经常用在临床环境中，诸如在外科手术和康复过程中，在此情况下可以怀疑病人的组织氧合状态是不稳定的。例如，在外科手续过程中，血氧计应该能在各种非理想条件下快速地输出精确氧饱和测量。尽管现有的血氧计对于测量速度不很关键的手术后的组织监护已经足够，但是现有的血氧计在各种要素干扰精确读数的外科手术过程中(诸如，血氧计与血接触地进行)使用时大致波动并给出不精确地饱和度测量。
因而，需要改进血氧计和使用这些血氧计进行测量的方法。
发明内容
用于紧凑血氧计传感器探头的传感头包括光源和光检测器。探头的实施完全独立的，不需要以无线或者有线的方式连接到单独的系统单元。源和检测器探头设置在具有各种源-检测器对距离的圆形布置中，该布置允许在紧凑探头中进行鲁棒性校准和自校正。其他源-检测器布置也是可行的。
根据具体实施例，一种用于组织血氧计装置的传感头包括：至少用于产生和发射光到组织中的第一光源和第二光源；以及检测器组，其用于检测从所述组织反射之后的光，其中，包括在所述检测器组中的第一检测器和第二检测器位于距所述第一光源或者所述第二光源中的至少一者约1.5毫米或者更近处，并且包括在所述检测器组中的第三检测器和第四检测器位于距所述第一光源或者所述第二光源中的至少一者约2.5毫米或者更远处，或者两者。
根据另一具体实施例，一种用于组织血氧计装置的传感头包括：圆形布置的检测器组；以及第一和第二光源，其位于所述圆形布置的圆的二等分线上，其中，包括在所述检测器组中的第一检测器距所述第一光源第一距离，包括在所述检测器组中的第二检测器距所述第二光源第二距离，并且所述第一距离和所述第二距离相等。
根据另一具体实施例，一种用于校准组织血氧计装置的检测器的方法包括：将来自光源的光发射到组织模型中；在多个检测器中检测从所述光源发射随后从所述组织模型反射的光。该方法还包括基于检测从所述光源发射的光通过所述多个检测器产生一组检测器响应，并比较该组检测器响应和用于所述组织模型的反射率曲线。该方法还包括基于该组检测器响应和反射率曲线而产生一组校准功能。该组校准功能中的每个校准功能与唯一的、光源-检测器对相关联。该方法还包括在所述组织血氧计装置的存储器中存储该组校准功能。此具体实施例的步骤可以对组织血氧计的一个或者多个附加光源重复，并且可以对式或者多个附加组织模型重复。
根据另一具体实施例，一种用于校准组织血氧计装置的检测器的方法包括将来自光源的光发射到组织模型中，其中，所述光源距多个检测器相等的距离，并在所述多个检测器中检测从所述组织模型反射的光。该方法还包括基于检测从所述组织模型反射的所述光通过所述多个检测器中的每个检测器产生检测器响应；并且确定所述检测器响应之间的差异。该方法还包括基于所述差异产生校准功能，其中，如果所述校准功能应用到所述检测器响应，则所述检测器响应的差异变成相等。
根据另一具体实施例，一种用于操作组织血氧计装置的传感头的方法包括将来自光源的光发射到组织模型中，其中，所述光源距多个检测器相等的距离；并且在所述多个检测器中检测从所述组织反射的光。该方法还包括基于检测从所述组织反射的所述光通过所述多个检测器中的每个检测器产生检测器响应。该方法还包括判定用于所述检测器中的一个检测器的所述检测器响应中的至少一个检测器响应与其他检测器的检测器响应差异是否达至少阈值；以及如果用于所述检测器中的一个检测器的所述检测器响应中的至少一个检测器响应与其他检测器的检测器响应差异达至少所述阈值，则丢弃所述至少一个检测器响应。
根据另一具体实施例，一种用于校准组织血氧计装置的光源的方法，包括将来自第一光源的光发射到组织中；并且在第一检测器中检测由所述第一光源发射随后从所述组织反射的光。所述第一检测器距所述第一光源第一距离。该方法还包括基于在所述第一检测器中检测光产生第一检测器响应。该方法还包括将来自第二光源的光发射到所述组织中；并且在第二检测器中检测由所述第二光源发射随后从所述组织反射的光。所述第二检测器距所述第二光源第二距离，并且所述第一距离和所述第二距离相等。该方法还包括基于在所述第二检测器中检测由所述第二光源发射的光产生第二检测器响应；并且如果所述第一检测器响应和所述第二检测器响应不相等，则产生表示所述第一检测器响应和所述第二检测器响应之间的差异的校准功能
以上所述的组织血氧计装置的实施例和使用方法提供了鲁棒检测器校准，并提供给了实体组织中的局部不均匀的识别，并提供了从痣(moles)或者其他组织畸变中丢弃反射数据。检测器相对于光源的定位提供相对大数目的唯一源到检测器距离，从而通过减小反射数据冗余度而增大了获得的光学性能是精确的可能性，还获得对光源之间的功率差异引起的数据的偏差进行快速。可靠的校正。
在实施方案中，该装置是组织血氧计，能在不要求脉搏或者心脏跳动的情况下测量氧饱和度。本发明的组织血氧计可应用于内科和包括整形外科的外科的许多领域。组织血氧计能对没有脉搏的组织进行氧饱和度测量；这样的组织例如可以从主体(例如，组织瓣)分离，并将移植到本体重的另一位置。
本发明的各个方面还可以应用到脉搏血氧计。与组织血氧计相反，脉搏血氧计要求脉搏发挥作用。脉搏血氧计通常测量由于脉动的动脉血引起的光吸收性。
考虑以下详细描述和附图，本发明的其他目的、特征和优点将变得明显。附图中类似的参考标号将表示类似的特征。
附图说明
图1A图示根据一个实施例的组织血氧计装置。
图1B是组织血氧计装置的简化框图。
图2A、2B和2C是组织血氧计装置的简化端视图。
图3A和3B分别是组织血氧计探头的简化立体视图和横截面视图。
图4是检测器以圆形布置位于PCB上的前PCB的简化图。
图5A和5B分别是根据另一特定实施例的组织血氧计探头的简化立体视图和分解视图。
图6是根据一个实施例的用于校准检测器的方法的高水平流程图。
图7是根据一个实施例的用于校准检测器的方法的高水平流程图。
图8是用于在使用组织血氧计装置中检测异常的方法的高水平流程图。
图9是在对组织或者对组织模型进行氧饱和度测量过程中校准外光源发射的光量的方法的高水平流程图。
具体实施方式
光谱学已经用于非侵入式地测量动物和人体各种生理性能。经常利用可见光(例如，红光)和近红外光谱，因为生理组织在此光谱范围中具有相对低的散射。例如，人体组织包括许多发色团，诸如含氧血红蛋白、缺氧血红蛋白、黑色素、水、油脂和细胞色素。血红蛋白对于可见和近红外光谱范围中的大部分是组织中主要的发色团。在700-900纳米范围中，含氧和缺氧血红蛋白具有非常不同的吸收特征。因而，可见和近红外光谱已经应用来测量生理媒体中的氧水平(诸如组织血红蛋白氧饱和度和总血红蛋白浓度)。
对于可见和近红外光谱，已经研发了各种技术，诸如时间分辨光谱法(TRS)、诸如相位调制光谱(PMS)的频域技术和连续波光谱(CWS)。在生理媒体的均匀和半无限模型中，TRS和PMS两者已经用来通过使用光子扩散近似或者蒙特卡洛模型获得媒体的吸收系数和降低散射系数。从多波长处的吸收系数，能确定含氧和缺氧血红蛋白的浓度，并计算组织氧饱和度。CWS一般不拥有足够的信息以将散射和吸收的效果分开。通常求解改进的比尔兰伯特方程式，该方程式要求假定组织散射和两个以上的波长按比率使用以抵消光学路径长度，否则，被要求求解该方程式。常用形式的CWS仅仅提供相对氧饱和度，不能提供含氧和缺氧血红蛋白的绝对氧饱和度或者浓度。
尽管能够提供血红蛋白浓度和绝对氧饱和度，但是TRS和PMS的一个主要缺陷是设备笨重和昂贵。另一个主要缺陷是这两个技术难以通过相对小体积的组织进行测量(即，几毫米内的“局部”测量)。由于通过小体积的组织的小时间变化或者与短过渡时间相关联的相移，这些技术通常用于“区域性”测量(最小1厘米)。相反，CWS可以以较低的成本制造，但是通常如上所述在使用上受到限制，除非通过包括宽波段光谱信息或者通过包括空间信息来进行增强。
空间分辨光谱(SRS)是一种近红外光谱，其允许独立于组织散射而确定组织吸收，由此允许发色团浓度的绝对测量。
更具体地，SRS仪器通过源发射光进入组织中，并在距源不同距离处在两个以上检测器收集扩散反射的光。可选地，光可以在不同距离处从两个以上源发射到一个以上的检测器中。光散射回到检测器是通过组织的折射率的相对变化引起的，并包括来自诸如线粒体的较大结构的米氏散射(组织散射的大部分是线粒体的结果)和来自诸如细胞内囊泡的较小结构的瑞利散射。光的吸收是通过与发色团相互作用而引起的。根据反射率(恢复光强度)是距源的距离的函数，SRS仪器能量化组织的吸收和散射系数。两个以上波长处的吸收系数能提供含氧和缺氧血红蛋白浓度，由此提供查询的组织体积内的组织氧饱和度。源的波长和源相对于检测器的相对位置允许对预定组织的深度进行测量。
使用近红外光谱(例如SRS)的一个领域是在组织瓣外科手术中，组织瓣从病人的一个位置移动到另一位置以进行修复外科手术。近红外光谱技术可以用来测量组织瓣中的氧饱和度，使得在外科手术中和外科手术之后可以确定组织瓣的存活性。采用近红外光谱的术中组织瓣血氧探头必须能够在各种非理想条件下快速地进行精确氧饱和度测量。当前基于CWS的探头已经证明对于其中测量速度不很关键的而是顾及绝对饱和度的测量的手术后组织监护是足够的。然而，当前可用的探头当由于常见的CWS假设用在手术中时已经显示出非精确的饱和度测量。当前描述的发明的实施例相较于以上简要描述的已知装置和技术提供了组织血氧计的改进。
组织血氧计装置
图1A是根据一个实施例的独立的组织血氧计装置100的简化图。血氧计探头包括包含在单个外壳或者壳体内的部件(例如，图1B中所列的部件)。组织血氧计装置100构造成进行组织血氧测量，诸如在手术中和在手术之后，不需要与其他装置连通或者相互作用。在一个实施例中，该装置是手持的，并能进行组织血氧测量，并在不需要以线缆或者无线的方式连接到其他外部部件的情况下显示这些测量结果。进行测量和结算的电子装置全部包含在手持装置的壳体或者外壳内。该装置是没有线缆或者无线连接的单独的手持组织血氧计探头。
组织血氧计装置100可以是包括组织血氧计探头(也称为传感头)115的手持装置，该探头可以位于手柄或者传感臂114的端部处。组织血氧计装置100配置成通过从组织血氧计探头115将诸如近红外光的光发射到组织中，并在组织血氧计探头处收集从组织反射的光来测量组织的氧饱和度。
组织血氧计装置100可以包括显示器112或者通知用户由组织血氧计装置测量的氧饱和度的其他通知装置(例如扬声器)。尽管组织血氧计探头115描述为配置用于组织血氧计装置100(其为手持装置)，但是组织血氧计探头115可以用于其他组织血氧计装置，诸如组织血氧计探头在连接到基体单元的线缆装置的端部处的模块化组织血氧计装置。线缆装置可以是配置用于一个病人的可丢弃装置，并且基体单元可以是配置用于重复使用的装置。这样的模块化组织血氧计装置能得到本领域的技术人员很好理解，因而没有进一步地描述。
图1B是根据一个实施例的组织血氧计装置100的框图。组织血氧计装置100包括显示器112、处理器116、存储器117、扬声器118、一个或者多个用户选择装置119(例如，一个或者多个开关)、光源组120、检测器组125和电源(例如电池)127。前述所列的部件可以经由总线128而链接在一起，总线128可以是组织血氧计装置100的系统总线架构。尽管此图示出了连接到每个部件的一个总线，但是该总线布置是用来链接这些部件或者包括在组织血氧计装置100的子系统中的其他部件的任何互连方案的图示。例如，扬声器118能够通过端口连接到子系统，或者具有到处理器116的内部直接连接。此外，根据至少一个实施例，所描述的部件容纳在组织血氧计装置100的移动壳体(参见图1A)中。
处理器116可以包括微处理器、微控制器、控制逻辑、多核处理器等。存储器117可以包括各种存储器，诸如易失性存储器117a(例如，RAM)、非易失性存储器117b(例如，光盘、PROM等)。组织血氧计装置100的不同实施方案可以包括以任何组合或者配置的任何数目的所列部件，并且还可以包括未示出的其他部件。
电源127可以是电池。诸如一次性电池。一次性电池在所存储的电力耗尽后丢弃。一些一次性电池化学技术包括碱性、锌碳或者氧化银。电池具有充足的存储电力以允许使用该手持装置达数小时。在使用之后，手持单元被丢弃。
在其他实施方案中，电池还能再充电，在存储的电力耗尽之后，电池能多次再充电。一些可再充电电池化学技术包括镍镉电池(NiCd)、镍氢电池(NiMH)、锂离子电池(Li离子)和锌空气电池。电池能例如经由AC适配器通过连接到手持单元的缆绳而再充电。手持单元的电路能包括再充电电路(未示出)。具有可再充电电池化学性的电池有时可以用作一次性电池，该电池在使用之后不再充电而是丢弃。
图2A和图2B是根据一个实施例的组织血氧计装置115的简化端视图。端视图相同但是进行不同的标记以供区分。组织血氧计探头115配置成接触组织血氧计测量所针对的组织(例如，病人的皮肤)。组织血氧计探头115包括该组光源120，并包括该组检测器125。该组光源120可以包括两个以上光源。根据特定的实施方案，组织血氧计探头115包括三个光源120a、120b和120c，但是根据其他特定实施方案，可以包括两个光源，诸如光源120a和120c。图2A和图2B所示的组织血氧计探头115的特定实施方案包括三个光源120a、120b和120c，而图2C所示的组织血氧计探头115的特定实施方案包括更少的光源。具体地，图2C所示的组织血氧计探头115具有两个光源120a和120c，而光源120b省略。能增加附加的光源(未示出)。
光源120可以跨过组织血氧计探头115而线性布置，并且检测器125可以以弧形或者圆形(即，圆形布置)布置在组织血氧计探头115上。更具体地，光源120可以线性布置，诸如布置在平分检测器120所在的圆的线(例如，直径)上。外部光源120a和120c间隔开距离D1，距离D1可以从约3毫米到约10毫米的范围。中心光源120b可以位于外部光源120a和120c之间的近似中点处，并且距每个检测器125大致相等的距离(+/-10微米)，且中心光源和每个检测器之间的距离约为1.5毫米至5毫米。即，布置检测器125的圆可以具有约3毫米至约10毫米的直径(例如，根据一个特定实施例为4毫米)。光源和检测器之间这样的最大距离将反射率数据限制到在组织的顶层内传播的光，其中很少或者没有皮下脂肪或者肌肉层优先有助于检测器125产生的、从组织反射的光的反射率数据。传播深度随着源到检测器的距离增大而增大，且约4-5毫米一般是足以确保少数检测到的光子在较低的组织层中传播的上限。
尽管检测器125描述为布置成弧形或者圆形，组织血氧计装置100可以具有其他检测器配置，诸如线性、方形、矩形、伪随机或者其他任意图案。
检测器组125可以包括四个以上检测器。根据特定实施例，检测器组125包括所示出的八个检测器125a、125b、125c、125d、125e、125f、125g和125h。检测器125是固态检测器，并且可以安装到PCB(在图2A-2C中未示出)。此外，检测器125可以是组合的装置或者离散的装置。处理器116配置成经由行进通过PCB的一组电子迹线而控制光源120和检测器125。检测器125的圆形配置和光源125的线性配置允许相对简单的电子迹线的布置。例如，电子迹线可以从光源120和检测器125径向向外延伸，使得电子迹线在PCB中不重叠，这允许电子迹线之间相对均匀的间隔，由此提供电子迹线之间相对低的电子串扰。在一些情况下，电子迹线之间相对低的串扰相较于交替布置的电子迹线降低了光源120和检测器125两者的信噪比。
增大数目的数据点的检测器几何结构
在特定实施方案中，检测器125相对于外光源120a和120c定位，使得形成四个以上(例如，十四)个唯一的源到检测器的距离。随着源到检测器的距离的数目增大，这能用来获得更大的精度、更快的校准和冗余度(当提供两个源到检测器距离时)。至少两个源到检测器的距离是约1.5毫米或者更小(例如，0.5毫米直到约1.7毫米)，并且至少两个以上源到检测器的距离约为2.5毫米或者更大(例如，1.5毫米直到约3.2毫米)。
换言之，第一源到检测器距离约为1.5毫米或者更小。第二源到检测器距离约为1.5毫米或者更小。第三源到检测器距离约为2.5毫米或者更大。第四源到检测器距离约为2.5毫米或者更大。可以有不同数目的源和检测器布置以获得这些四个源到检测器距离，诸如一个源和四个检测器、两个源和两个检测器、一个检测器和四个源或者其他布置和组合。
例如，一个实施方案包括至少两个源和至少两个检测器，其中，源和检测器之间的最大距离约为4毫米(或者约为5毫米)。至少两个源到检测器的距离约为2.5毫米或者更大。至少两个源到检测器距离约为1.5毫米或者更小。
当使用更大数目的源和检测器时，可获得更大数目的源到检测器距离。如所论述，这些能用来提供更大的精度、更快的校准或者冗余度，或者其组合。源和检测器的布置可以是圆形图案，诸如沿着半径例如为4毫米或者5毫米的圆弧的点布置。在一个实施方案中，检测器或者源在该圆弧上的位置的公差在圆弧曲线的10微米内。在其他实施方案中，公差在约0.25毫米内。
前述源到检测器距离允许从检测器125产生的反射率数据确定散射系数和吸收系数。具体地，针对具有相对小的源到检测器距离(例如，1.5毫米或者更近)的检测器产生的反射率数据是组织的散射系数的函数，而不是吸收系数的函数，并且针对具有相对大的源到检测器距离(例如，2.5毫米或者更远)的检测器产生的反射率数据是ueff(穿透深度的倒数)的函数，ueff是散射系数和吸收系数两者的函数。对于至少两个检测器125位于距至少一个光源120的1.5毫米或者更近，和对于至少两个检测器位于距至少一个光源120的2.5毫米或者更远，散射系数和吸收系数可以独立地确定。
根据一个特定实施例，设置十六个唯一源到检测器距离。十六个唯一源到检测器距离可以是：120a-125d＝1.000毫米；120c-125h＝1.249毫米；120a-125e＝1.500毫米；120c-125a＝1.744毫米；120a-125c＝2.000毫米；120c-125g＝2.261毫米；120a-125f＝2.500毫米；120c-125b＝2.712毫米；120a-125b＝2.940毫米；120c-125f＝3.122毫米；120a-125g＝3.300毫米；120c-125c＝3.464毫米；120a-125a＝3.600毫米；120c-125e＝3.708毫米；120a-125h-3.800毫米；以及120c-125d＝3.873毫米，其中这些距离可以变化约+/-10微米。
在一个可选的实施例中，至少两个源到检测器距离相同，诸如最短的源到检测器距离。例如，光源120a和检测器125e之间最短的源到检测器的距离D2和光源120c和检测器125a之间的最短的源到检测器距离D3可以相同。由此，光源120a和检测器125a之间的源到检测器距离D4和光源120c和检测器125e之间的源到检测器距离D5也可以相同。源到检测器距离D4和D5是光源120a和120c的最长的源到检测器距离。前述是示例性实施例。例如，其他成对的源到检测器距离可以相同，诸如最短源到检测器距离的下一个距离和最长源到检测器距离的下一个距离。
除了光源120a和120c的最短源到检测器距离和最长源到检测器距离之外，光源120a和120c的源到检测器距离可以唯一。如上所述，组织血氧计探头115可以具有十四个唯一的源到检测器距离，以允许由检测器125从光源120a和120c发出的光收集十四个数据点。
此外，也可以选择光源120a和120c的源到检测器距离，使得距离的增大大致一致。由此，绘制源到检测器的距离与检测器125检测到的反射率能提供反射率曲线，其中数据点沿着x轴大致均匀地间隔开。光源120a和120c和检测器125之间距离的这些间隔降低了数据冗余度，并能导致相对精确反射率曲线的产生。
每个光源120可以包括一个或者多个发光二极管(LED)、一个或者多个激光二极管、一个或者多个光纤光缆或者其组合。例如，每个光源可以包括连接到印刷电路板(PCB，在图2A和2B中未示出)三个或者四个LED130，该印刷电路板将控制信号路由到LED。包括在光源120之一的LED可以产生和发射不同波长，并且包括在各个光源120中的LED可以产生和发射相同组的波长。例如，光源120a中的LED可以产生和发射约760纳米(例如，+/-10纳米)的波长、810纳米(例如，+/-10纳米)和850纳米(例如，+/-20纳米)，并且分别包括在光源120b和120c中的LED中的每个可以产生和发射这些三个波长。
图3A和图3B分别是根据一个特定实施例的组织血氧计探头115的简化的立体视图和简化的横截面视图。根据图3A和图3B所示的实施例，光源120a、120b和120c分别包括光纤光缆135a、135b和135c组(总称为光纤光缆135)，并包括许多LED130。每组光纤光缆可以包括一个或者多个光纤光缆。根据每组光纤光缆包括一个以上光纤光缆的实施例，光纤光缆可以相对窄。LED130可以安装在后PCB150，并且每个光纤光缆135可以光学地耦合到一个或者多个LED以从LED接收光，并从组织血氧计装置100发射光。例如，根据每个光源120包括三个LED和一个光纤光缆135的实施例，光纤光缆可以光学地耦合到包括在光源中的三个LED，并接收由三个LED产生的光以用于从组织血氧计装置100发送。
检测器125可以安装在后PCB150上或者可以安装在前PCB150上。图4是示出在此PCB上以圆形布置定位的检测器125a-125h的前PCB155的简化图。如上所述，检测器125的圆形布置允许在相对简单配置中对PCB155或者150中的电子迹线进行路由。迹线能从检测器向外辐射。这将使信号之间的任何串扰最小化，因为互连不必彼此交联。PCB能具有更少的层。因而，此设计降低了复杂性，提高了可制造性和产量，降低了信号路径中的寄生现象，并降低了成本。相较于例如集成在单个单元或者封装中的两个以上检测器125，该设计支持使用离散部件，诸如离散检测器125。离散检测器能便宜地使用或者更容易地到源，或者两者。离散检测器的圆形布置允许在PCB的相对紧凑空间中相对大数目的唯一源-检测器位置。
该布置还允许在PCB的相对小的空间中封装离散检测器方面更多的灵活性。
如果检测器125安装到后PCB150，则光纤光缆(未示出)可以光学地将组织血氧计探头115的前部160耦合到检测器，光纤光缆将检测到的光路由到检测器。组织血氧计探头115的前部160可以具有形成在其中的一定数目的开孔供光从源120传输到组织中，并将从组织反射的光传递到检测器125。PCB150和155可以包括一个或者多个各种连接器(例如，边缘连接器)，该连接器将PCB电连接到组织血氧计装置100中的其他电子电路(例如，处理器、存储器、显示器和其他)。尽管图3A和图3B示出了包括三个光源120a、120b和120c的组织血氧计探头115的示例实施例，但是组织血氧计探头可以包括更少的光源(例如，120a和120c)或者更多光源。
图5A和图5B分别是根据另一特定实施例的组织血氧计探头115’的简化立体视图和分解视图。用于组织血氧计探头115的相同的标号用来表示组织血氧计探头115’的相同或者类似的元件。组织血氧计探头115’大致类似于组织血氧计探头115的方面是组织血氧计探头115’包括外光源120a和120c以及检测器组125，其中外光源120a和120c以及检测器组125具有与组织血氧计探头115相同的位置。组织血氧计探头115’与组织血氧计探头115的不同之处在于组织血氧计探头115’不包括中央光源120b。
外光源120a和120b包括位于后PCB500上的一个或者多个LED或者激光二极管130(例如，三个LED)。根据每个外光源包括三个LED的实施例，LED可以发射约760纳米、810纳米和850纳米的波长。检测器125位于前PCB505上。PCB500和505包括用于将控制信号路由到外光源和检测器的电子迹线。
两组透镜510和515可以分别位于外光源120a和120c上以将从这些光源发射的光向外引导。更具体地，每组透镜510和515可以包括一个或者多个透镜以将从外光源120a和120c发射的光向外引导。根据一个特定实施例，LED130以一对一的方式光学地耦合到透镜，在一对一的方式中每个透镜将从一个LED发射的光向外引导。透镜可以半球形等。根据可选的特定实施例，单个透镜将来自LED130的光向外引导。
组织血氧计探头115’可以包括透镜板520，透镜板520以与发射光的最佳前方对准的方式保持透镜。透镜板520可以连接到LED开孔板525，LED开孔板525具有形成在其中的一个或者多个开孔以允许从外光源120a和120c发射的光向前通过透镜组510和515。透镜板520可以连接到前PCB505的背部，前PCB505也可以具有形成在其中的一定数量的开孔以允许发射光向前通过。接触板530可以耦合到前PCB505的前部，并且也可以具有形成在其中的开孔以允许发射光从组织血氧计装置100向前通过，并且允许从组织反射的光通过到检测器125。
源和检测器的校准
图6是根据一个实施例的用于校准每个源-检测器对的方法的高水平流程图。高水平流程图代表一个示例实施例。在不脱离本发明的范围的情况下，在高水平流程图中，可以添加、删除或者组合步骤。
在步骤600，组织血氧计探头115接触具有均匀的光学性能的组织模型。在步骤605，光(例如，近红外光)从一个或者多个光源(例如，外光源120a)发射到组织模型中并且至少一些光被组织模型反射回来。在步骤610，每个检测器125接收从组织模型反射的一部分光，并且在步骤615，每个检测器产生接收到的该部分反射光的反射率数据(即，响应性)。用于检测器125的反射率数据可以不匹配组织模型的反射率曲线(即，可以偏离反射率曲线)。如果由检测器125产生的反射率数据不匹配组织模型的反射率曲线，检测器可以具有固有增益或者损失。在步骤620，所产生的反射率数据由组织血氧计装置100使用以产生一组校准功能使得原始反射率数据匹配组织模型的反射率曲线。原始反射率数据在被用来确定组织的光学性能之前和在用来确定组织的氧饱和度之前包括由检测器产生和输出的反射率数据。
可以对一个或者多个组织模型重复步骤600至620。每个源-检测器对针对每个组织模型的校准功能应该大致相同。然而，如果给定源-检测器对针对一定数量的组织模型的校准功能之间存在偏差，则给定源-检测器的校准功能内的因素可以平均。在步骤625，所产生的每个校准功能(包括平均的功能)存储在存储器中(例如，闪存或者其他易失性存储器或者可编程的ROM)。
针对每个光源(诸如光源120c)重复步骤600至625。例如，如果针对光源120a和120c重复步骤600至625，则两个校准功能可以针对每个检测器存储在存储器中，并且针对每个检测器存储的每个校准功能与其中一个光源相关联。即，每个光源-检测器对具有特定地针对源＝检测器对的校准功能。例如，检测器125a可以具有存储用于从光源120a(源-检测器对125a-120a)发射的光的第一校准功能和用于从光源120c(源-检测器对125a-120c)发射的光的第二校准功能。因为针对每个源-检测器对存储校准功能，用于每个检测器的校准功能(例如，两个校准功能)提供了不仅用于检测器的变化还用于光源的变化的校准。例如，当接收来自光源120a或者120c的光时，用于检测器的固有增益或者损失不应该变化。如果当接收来自光源120a以及此后的120c的反射光时两个校准功能针对检测器而不同，针对给定组织模型的反射率数据的不同可归因于由光源120a和120c发射的光的强度的不同。例如，当组织血氧计装置100用于实体组织中的氧饱和度测量时，校准功能可以应用到由检测器125产生的反射率数据，使得检测器125的任何固有增益或者损失和来自光源125的光强度任何不同可以得到补偿。具体地，针对检测器产生的原始反射率数据而基于源-检测器对而应用校准功能。
如上简要所述，中央光源120b可以大致距每个检测器125相同的距离(+/-1０微米)，使得使用均匀的组织模型相对容易地校准检测器125。用于组织模型中的术语“均匀”是指在组织模型的整体中组织模型的光学性能大致恒定。例如，组织模型的吸收系数ua和降低的散射系数us’可以称为在整个组织模型中均匀(即，大致恒定)。即，这与实体组织相反，显示了起因于胶原纤维和其他生物因素的固有对准的各向异性光学性能以及起因于组织成分和氧饱和度的不同程度的空间变化。
图7是根据一个实施例的用于校准检测器125的方法的高水平流程图。高水平流程图表示一个示例实施例。在不脱离实施例的范围的情况下，可以在高水平流程图中添加、删除或者组合步骤。
在步骤700，组织血氧计探头15接触具有均匀光学性能的组织模型。在步骤705，光(例如，近红外光)从中央光源120b发射到组织模型中，并且至少一些光被组织模型反射回来。在步骤710，每个检测器125接收从组织模型反射的光，并且在步骤715，每个检测器产生对反射光的响应。由于组织模型的均匀性，每个检测器125应该接收相同量的反射光。检测器的响应性之间任何不同因而可归因于检测器之间的物理不同。例如，一个或者多个检测器可以具有固有增益或者固有损失。在步骤720，来自检测器125的响应被组织血氧计装置100使用以产生用于检测器125的校准功能，校准功能可以被组织血氧计装置使用以使检测器产生的原始反射率数据(即，响应性)变平到单个值。在步骤725，在局部存储器(例如，闪存或者易失性存储器或者可编程ROM)中可以省去校准功能或者用于产生校准功能的响应性或者两者。当组织血氧计装置100用来测量实体组织中的氧饱和水平时，校准功能可以应用到检测器125产生的原始反射率数据，使得检测器25的任何固有增益或者损失可以得到补偿。
图8是根据一个实施例的用于在使用组织血氧计装置100的过程中检测异常的方法的高水平流程图。高水平流程图表示一个示例实施例。在不脱离实施例的范围的情况下，在高水平流程图中可以添加、删除或者组合步骤。
组织血氧计装置100可以采用检测异常(诸如实体组织中的显著的、空间上一致的不均匀)的方法。例如，这种不均匀能指示没有对关于组织瓣中含氧血红蛋白和缺氧血红蛋白的浓度的相关信息有帮助的该摩尔或者这类组织的存在。不均匀还指示部分探头已经越过伤口的边缘或者被血覆盖。
在步骤800，光(例如，近红外光)从中央光源120b发射到组织中，并且在步骤805，光被组织反射到一个或者多个检测器125中。在步骤810，每个检测器125对接收到的光产生检测器响应。如果一个或者多个检测器没有与组织接触，则这些检测器可以产生检测器响应，但是检测器响应可以不是从中央光源120b反射的光。在步骤815，组织血氧计装置100可以判定至少一个检测器检测到的光(即，检测器响应)的差异相对于由其他检测器中的一个或者多个检测器检测到的光是否差别达阈值量。
在步骤820，如果对从中央光源120b发射的光的检测器响应在检测器之间差别达阈值量(计，比普通的组织各项异性预测的更大)，则明显少数检测器响应中的来自至少一个检测器的检测器响应可以被丢弃，并不使用以计算含氧血红蛋白和缺氧血红蛋白浓度。明显少数中的至少一个检测器可以假定与摩尔、血或者其他接触地定位或者与组织失去接触。
根据一个可选实施例，如果显著数目(例如，四个)检测器125产生的检测器响应彼此显著不同(例如，达阈值量)但是没有明显多数检测器响应，那么组织血氧计装置100可以丢弃所有检测器响应，并且可以指示(例如，在显示器112上)针对当前探测的组织区域不能确定精确的氧饱和度。由于组织血氧计装置100测量组织中的氧饱和度，方法的步骤可以大致连续地重复。注意，为了获得用于在确定氧饱和度中使用的反射率曲线的有用数据，可以不使用中央光源120b。
在氧饱和度检测过程中的数据的自校正
图9是在组织上或者组织模型中氧饱和度测量过程中对由外光源120a和120c发射的光的量进行校准的方法的高水平流程图。高水平框图表示一个示例实施例。在不脱离实施例的范围的情况下，在高水平流程图中添加、删除和组合步骤。
如上所述，对两个外光源120a和120c有意地匹配最短源到检测器距离D2和D3，并且对这两个外光源有意地匹配最长的源到检测器距离D4和D5。对于所匹配的最短的源到检测器距离，当在步骤800外光源120a发射给定波长的光到组织中并且在步骤905检测器125c检测从该组织反射的光时，并且在步骤910当外光源120c将光发射到组织中并且在步骤815检测器125a检测从组织反射的光时，在步骤920和步骤925，检测器125a和125e产生的反射率数据应该分别匹配。即，检测器125a和125e检测到的光的量应该大致匹配。
此外，对于匹配的最长的源到检测器距离，当外光源120a将给定波长的光发射到组织中并且检测器125a检测到从组织反射的光时，并且当外光源120c将光发射到组织中并且检测器125e检测从组织反射的光时，检测器125a和125e产生的反射率数据也应该大致匹配。如果这些反射率数据对不匹配，则外光源120a和120c的源功率和由这些外光源发射的光的量也失配。
根据一个实施例，组织血氧计装置使用由检测器125a和125e产生的这些反射率数据对(如果失配)以校正由所有检测器产生的反射率数据，并校正由该装置执行的氧饱和度分析。更具体地，在步骤930，从检测器125a和125e检测到的绝对反射率之间的差异能确定用于反射率数据的校准功能(由于外光源120a和120c之间的源功率差异)。此校准功能能应用到每个检测器125产生的原始反射率数据以补偿由外光源120a和120c发射的光的量之间的差异。具体地，通过将所产生的功能应用到每个检测器125产生的反射率曲线中，彼此偏移的两组反射率数据点能带入到单个反射率曲线中，由此产生相对更精确的氧饱和度数据。
组织血氧计装置100可以大致连续地监控和比较检测器125a和125e产生的反射率数据以判定是否发生从两个外光源120a和120c发射的光的量的差别。使用这些差别(如果有)，在氧饱和度测量过程中使用组织血氧计装置100能大致连续地校正每个检测器125的反射率数据。根据一个可选实施例，在进行氧饱和度测量的同时，执行外光源的校准一次，并且存储所产生的功能供随后的使用。
根据一个可选实施例，能匹配附加或者可选的源到检测器的距离，以产生由于外光源120a和120c之间源功率差别的用于反射率数据(即，校准外光源120a和120c)的功能。即，对于校准外光源120a和120c和对校正反射率数据，不要求最短或者最长的源到检测器距离(或者这些组合)。而且，在使用两个以上对的匹配源到检测器距离可以增大源校准的可靠性或者精度，可以使用单个匹配对的源到检测器距离来校准外光源120a和120c。
如果单个匹配对的源到检测器的距离(例如，D2和D3)用来校准外光源120a和120c并用来校正反射率数据，则可以讲反射率数据的信噪比相关，以旋转特定的源到检测器的距离来匹配。如果存在最小的低噪音，则匹配最长的源到检测器距离可以提供最鲁棒的源校准。然而，噪音会随着反射率数据测量的大小的平方根而增大，因而对于更长的源到检测器的距离，会显著地变大。在此情况下，匹配最短或者相对短的源到检测器距离可以提供外光源和反射率数据的更鲁棒的校准。
根据另一可选实施例，用于外光源120a和120c和检测器125a-125h的所有源到检测器距离被匹配，从而提供了四个匹配的源到检测器距离。为外光源120a和120c匹配四个源到检测器距离允许为每个外光源产生两个反射率数据，这能进行比较以验证反射率数据的精度。
考虑现有技术，快速和鲁棒校准、自校正和精确数据校正和处理方法的几何结合限制了手术中的探头进行的饱和度测量中的波动和不精确性。之前论述的校准、自校正和其他特征能导致快速、精确的组织血氧计装置，这对于基于植入的乳房重建中涉及的整形外科手术和在外科手术环境中检测处于坏死风险的组织区域所涉及的其他方面而言应该是期望的。
出于图示和描述的目的提供本发明的说明书。这不意在限制本发明到所描述的精确形式，在以上教导下，许多修改和变化是可行的。为了最佳地说明本发明的原理和实际应用，选择和描述了实施例。此描述将使本领域的技术人员能以各种实施例和各种修改最佳地使用和实施本发明。本发明的范围由权利要求书限定。

Claims (34)

1.一种用于组织血氧计装置的传感头，包括：
用于产生和发射光到组织中的至少第一光源和第二光源；以及
检测器组，其用于检测从所述组织反射之后的光，其中，包括在所述检测器组中的第一检测器和第二检测器位于距所述第一光源或者所述第二光源中的至少一者约1.5毫米或者更近处，并且
包括在所述检测器组中的第三检测器和第四检测器位于距所述第一光源或者所述第二光源中的至少一者约2.5毫米或者更远处。
2.根据权利要求1所述的传感头，其中，所述第一、所述第二、所述第三和所述第四检测器布置在圆上。
3.根据权利要求2所述的传感头，其中，所述检测器组包括布置在所述圆上的第五、第六、第七、和第八检测器。
4.根据权利要求2所述的传感头，其中，所述第一光源和所述第二光源线性地布置在所述圆的二等分线上。
5.根据权利要求4所述的传感头，其中，所述第一和所述第二检测器分别距所述第一光源和所述第二光源相等的距离，
所述第一检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器更靠近所述第一光源，
所述第二检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器更靠近所述第二光源。
6.根据权利要求4所述的传感头，其中，所述第三和所述第四检测器分别距所述第一光源和所述第二光源相等的距离，并且
所述第三检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器更远离所述第一光源，并且
所述第四检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器更远离所述第二光源。
7.根据权利要求4所述的传感头，还包括第三光源，所述第三光源位于所述第一光源和所述第二光源之间的二等分线上。
8.根据权利要求7所述的传感头，其中，所述第三光源距所述检测器组中所有检测器相等的距离。
9.一种用于组织血氧计装置的传感头，包括：
圆形布置的检测器组；以及
第一和第二光源，其位于所述圆形布置的圆的二等分线上，其中，包括在所述检测器组中的第一检测器距所述第一光源第一距离，
包括在所述检测器组中的第二检测器距所述第二光源第二距离，并且
所述第一距离和所述第二距离相等。
10.根据权利要求9所述的传感头，其中，所述第一检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器最靠近所述第一光源，并且
所述第二检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器最靠近所述第二光源。
11.根据权利要求10所述的传感头，其中，所述第一检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器最远离所述第二光源，并且距所述第二光源第三距离，
所述第二检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器最远离所述第一光源，并且距所述第一光源第四距离，并且
所述第三距离和所述第四距离相等。
12.根据权利要求11所述的传感头，其中，除了所述第一距离和所述第二距离以及除了所述第三和第四距离以外，所述第一光源和所述第二光源到所述检测器组中所有检测器的源到检测器的距离是唯一的。
13.根据权利要求12所述的传感头，其中，所述源到检测器的距离包括第十四个唯一距离。
14.根据权利要求9所述的传感头，还包括第三光源，所述第三光源位于所述第一光源和所述第二光源之间的二等分线上。
15.根据权利要求14所述的传感头，其中，所述第三光源距所述检测器组中的所有检测器相等的距离。
16.根据权利要求9所述的传感头，其中，所述检测器组包括八个检测器。
17.根据权利要求9所述的传感头，其中，所述第一检测器相对于所述检测器组中的其他所有检测器第二靠近所述第一光源，并且
第二检测器相对于所述检测器组中其他所有检测器第二靠近所述第二光源。
18.一种用于校准组织血氧计装置的检测器的方法，包括：
将来自光源的光发射到组织模型中；
在多个检测器中检测从所述光源发射随后从所述组织模型反射的光；
基于检测从所述光源发射的光通过所述多个检测器产生一组检测器响应；
比较该组检测器响应和用于所述组织模型的反射率曲线；
基于该组检测器响应和所述反射率曲线的比较而产生一组校准功能，其中，该组校准功能中的每个校准功能与唯一的、光源-检测器对相关联；并且
在所述组织血氧计装置的存储器中存储该组校准功能。
19.根据权利要求18所述的方法，包括：
将来自第二光源的光发射到所述组织模型中；
在所述多个检测器中检测从所述第二光源发射的、随后从所述组织模型反射的光；
基于检测从所述第二光源发射的光通过所述多个检测器产生第二组检测器响应；
比较所述第二组检测器响应和用于所述组织模型的所述反射率曲线；
基于所述第二组检测器响应和所述反射率曲线的比较产生第二组校准功能，其中，所述第二组校准功能中的每个校准功能与唯一的、第二光源-检测器对相关联；并且
在所述组织血氧计装置的存储器中存储所述第二组校准功能。
20.根据权利要求18所述的方法，包括：
将来自第二光源的光发射到所述组织模型中；
在所述多个检测器中检测从所述第二光源发射的、随后从所述组织模型反射的光；
基于检测从所述第二光源发射的光通过所述多个检测器产生第二组检测器响应；
比较所述第二组检测器响应和用于所述组织模型的所述反射率曲线；
基于所述第二组检测器响应和所述反射率曲线的比较产生第二组校准功能，其中，所述第二组校准功能中的每个校准功能与唯一的、第二光源-检测器对相关联；
在所述组织血氧计装置的存储器中存储所述第二组校准功能；并且
对至少另一组织模型重复权利要求18的步骤，其中，该组校准功能针对第一个所述组织模型和所述另一组织模型。
21.根据权利要求18所述的方法，包括：
将来自第二光源的光发射到所述组织模型中；
在所述多个检测器中检测从所述第二光源发射的、随后从所述组织模型反射的光；
基于检测从所述第二光源发射的光通过所述多个检测器产生第二组检测器响应；
比较所述第二组检测器响应和用于所述组织模型的所述反射率曲线；
基于所述第二组检测器响应和所述反射率曲线的比较产生第二组校准功能，其中，所述第二组校准功能中的每个校准功能与唯一的、第二光源-检测器对相关联；
在所述组织血氧计装置的存储器中存储所述第二组校准功能；并且
对至少另一组织模型重复权利要求18的步骤，其中，该组校准功能针对第一个所述组织模型和所述另一组织模型；并且
对至少所述另一组织模型重复以下步骤，其中，所述第二组校准功能针对第一个所述组织模型和所述另一组织模型，所述以下步骤包括：
将来自第二光源的光发射到所述组织模型中；
在所述多个检测器中检测从所述第二光源发射的、随后从所述组织模型反射的光；
基于检测从所述第二光源发射的光通过所述多个检测器产生第二组检测器响应；
比较所述第二组检测器响应和用于所述组织模型的所述反射率曲线；
基于所述第二组检测器响应和所述反射率曲线的比较产生第二组校准功能，其中，所述第二组校准功能中的每个校准功能与唯一的、第二光源-检测器对相关联；并且
在所述组织血氧计装置的存储器中存储所述第二组校准功能。
22.一种用于校准组织血氧计装置的检测器的方法，包括：
将来自光源的光发射到组织模型中，其中，所述光源距多个检测器相等的距离；
在所述多个检测器中检测从所述组织模型反射的光；
基于检测从所述组织模型反射的所述光通过所述多个检测器中的每个检测器产生检测器响应；
确定所述检测器响应之间的差异；以及
基于所述差异产生校准功能，其中，如果所述校准功能应用到所述检测器响应，则所述检测器响应的差异变成相等。
23.根据权利要求22所述的方法，包括在所述组织血氧计装置的存储器中存储所述校准功能用于校正由所述检测器产生的原始反射数据。
24.一种用于操作组织血氧计装置的传感头的方法，包括：
将来自光源的光发射到组织模型中，其中，所述光源距多个检测器相等的距离；
在所述多个检测器中检测从所述组织反射的光；
基于检测从所述组织反射的所述光通过所述多个检测器中的每个检测器产生检测器响应；
判定用于所述检测器中的一个检测器的所述检测器响应中的至少一个检测器响应与其他检测器的检测器响应差异是否达至少阈值；以及
如果用于所述检测器中的一个检测器的所述检测器响应中的至少一个检测器响应与其他检测器的检测器响应差异达至少所述阈值，则丢弃所述至少一个检测器响应。
25.根据权利要求24所述的方法，包括：
判定是否一定数目的所述检测器的检测器响应差异达至少所述阈值；
如果一定数目的所述检测器的检测器响应差异达至少所述阈值，则丢弃所述检测器的检测器响应。
26.根据权利要求25所述的方法，包括如果丢弃所述检测器响应，则产生当前不能测量氧饱和度的指示。
27.一种用于校准组织血氧计装置的光源的方法，包括：
将来自第一光源的光发射到组织中；
在第一检测器中检测由所述第一光源发射随后从所述组织反射的光，其中，所述第一检测器距所述第一光源第一距离；
基于在所述第一检测器中检测光产生第一检测器响应；
将来自第二光源的光发射到所述组织中；
在第二检测器中检测由所述第二光源发射随后从所述组织反射的光，其中，所述第二检测器距所述第二光源第二距离，并且所述第一距离和所述第二距离相等；
基于在所述第二检测器中检测由所述第二光源发射的光产生第二检测器响应；并且
如果所述第一检测器响应和所述第二检测器响应不相等，则基于所述第一检测器响应和所述第二检测器响应产生校准功能。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述第一检测器相对于该组其他检测器最靠近所述第一光源，并且所述第二检测器相对于该组其他检测器最靠近所述第二光源。
29.根据权利要求27所述的方法，包括：
在第二检测器中检测由所述第一光源发射随后从所述组织反射的光，其中，所述第二检测器距所述第一光源第三距离；
基于在所述第二检测器中检测由所述第一光源产生的光产生第三检测器响应；
在所述第一检测器中检测由所述第二光源发射随后从所述组织反射的光，其中，所述第一检测器距所述第二光源第四距离，并且所述第三距离和所述第四距离相等；
基于在所述第一检测器中检测由所述第二光源发射的光产生第四检测器响应；并且
如果所述第三检测器响应和所述第四检测器响应不相等，则基于所述第三检测器响应和所述第四检测器响应产生第二校准功能。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第一检测器相对于该组的其他检测器最远离所述第二光源，并且所述第二检测器相对于该组的其他检测器最远离第二光源。
31.根据权利要求29所述的方法，包括存储所述第二校准功能以用于校正由所述检测器产生的原始反射数据。
32.根据权利要求29所述的方法：
进行氧饱和度测量；以及
使用第一次提及的所述校准功能和所述第二校准功能校正所述氧饱和度测量。
33.根据权利要求29所述的方法，包括存储所述校准功能以在所述组织的氧饱和度测量过程中使用。
34.根据权利要求29所述的方法，包括：
进行氧饱和度测量；以及
使用所述校准功能校正所述氧饱和度测量。
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