CN104706361B - 光学传感器 - Google Patents

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Abstract

一种光学传感器，包括：发光器；感光器；棒状的抓握部件，发光器和感光器中的一个安置在该抓握部件中，并且适于被受检者的手将要抓握该抓握部件；以及夹持部件，该夹持部件适于与抓握部件一起夹持受检者的手的一部分，发光器和感光器中的另外一个安置在该夹持部件中。

Description

光学传感器
技术领域
本发明涉及一种光学传感器，并且特别地，涉及一种用于新生儿的脉搏血氧饱和测量中的光学传感器。
背景技术
已知作为用于非侵入地测量作为示出受检者的状态的一个指标的动脉血氧饱和度的技术的脉搏血氧饱和测量。通过将包括发光器和光接收器的光学传感器附接于例如受检者的手的指尖来进行脉搏血氧饱和测量(例如，参见日本专利No.3,896,408)。
由于新生儿的手的指尖很小，所以难以将包括发光器和感光器的光学传感器附接于指尖。因此，有时在将光学传感器附接于手腕或手掌的同时进行测量。然而，在手腕中存在骨头，并且不像指尖一样存在丰富的毛细血管床，使得测量误差大。相比之下，在手掌中，趋于伴随着由于抓握反射等的抓握运动而在皮肤表面与光学传感器之间形成间隙，并且因此，测量误差大。
发明内容
本发明可以提供一种即使在脉搏血氧饱和测量的对象是新生儿的情况下也能够抑制产生测量误差的技术。
可以提供一种光学传感器，包括：发光器；感光器；和棒状的抓握部件，所述发光器和所述感光器安置在该抓握部件中，并且受检者的手将要抓握该抓握部件。
还可以提供一种光学传感器，包括：发光器；感光器；棒状的抓握部件，所述发光器和所述感光器中的一个安置在该抓握部件中，并且受检者的手将要抓握该抓握部件；以及夹持部件，该夹持部件适于与所述抓握部件一起夹持所述受检者的所述手的一部分，所述发光器和所述感光器的另一个安置在所述夹持部件中。
该光学传感器可以进一步包括：散射层，该散射层布置在从所述发光器发出的光的光学路径中。
该光学传感器可以布置成使得发出的光通过所述受检者的多个手指。
该光学传感器可以进一步包括：光屏蔽部件，该光屏蔽部件安置在所述多个手指之间。
该光学传感器可以进一步包括：带部件，该带部件的一端固定于所述抓握部件和所述夹持部件中的一个，并且所述带部件的一部分能够装接到所述抓握部件和所述夹持部件中的另一个并且能够从所述抓握部件和所述夹持部件中的另一个脱离。
所述带部件的所述部分可以是可变的。
所述抓握部件可以具有旋转体的形状。
所述发光器与所述感光器之间的位置关系可以是恒定的。
所述抓握部件的至少一部分可以是柔性的。
所述抓握部件可以进一步包括：第一部分，至少所述受检者的拇指和食指将要布置在该第一部分中；以及第二部分，所述发光器和所述感光器中的至少一个安置在该第二部分中，所述第一部分的刚性可以比所述第二部分的刚性高，并且所述第二部分的柔性可以比所述第一部分的柔性高。
所述抓握部件的外周面可以包括凹部，该凹部具有适于收纳所述受检者的右手的一部分的形状。
该光学传感器可以进一步包括：标识，该标识引导所述受检者的所述右手的抓握。
该光学传感器可以进一步包括：传感器，该传感器构造成检测所述抓握部件的至少一部分的状态改变，所述受检者施加的抓握压力导致所述改变。
该光学传感器可以进一步包括：声音输出部，该声音输出部构造成输出预定声音。
该光学传感器可以进一步包括：无线通信部，该无线通信部构造成传送并且接收所述发光器和所述感光器与所述外部装置之间的信号。
该光学传感器可以进一步包括：计算部，该计算部构造成对在所述发光器和所述感光器与所述无线通信部之间通信的信号执行计算处理。
所述发光器和所述感光器可以由具有光屏蔽特性的部件支撑。
附图说明
图1A和1B是示出本发明的第一实施例的光学传感器的视图。
图2A至2C是示出本发明的第二实施例的光学传感器的视图。
图3是示出本发明的第三实施例的光学传感器的视图。
图4是示出本发明的第四实施例的光学传感器的视图。
图5A和5B是示出第四实施例的变形例的光学传感器的视图。
图6A至6C是示出本发明的第五实施例的光学传感器的视图。
图7是示出本发明的第六实施例的光学传感器的视图。
图8A和8B是示出本发明的第七实施例的光学传感器的视图。
图9是示出本发明的第八实施例的光学传感器的视图。
图10是示出本发明的第九实施例的光学传感器的视图。
图11是示出本发明的第十实施例的光学传感器的视图。
图12是示出本发明的第十一实施例的光学传感器的视图。
图13是示出本发明的第十二实施例的光学传感器的视图。
图14是示出本发明的第十三实施例的光学传感器的视图。
具体实施方式
将参考附图具体描述本发明的实施例。在将要用于下面的描述中的图中，为了以能够识别的尺寸描绘部件，适当改变了比例。
图1A示出本发明的第一实施例的光学传感器1。光学传感器1包括：发光器2、感光器3、抓握部件4和电缆5。电缆5连接到未示出的测量装置。测量装置的一个实例是脉搏血氧计。在这种情况下，将光学传感器1用作用于脉搏血氧饱和测量的探针。
如图1B所示，抓握变4具有将要被受检者抓握的棒状形状。发光器2和感光器3安置在抓握部件4中。在抓握部件4的弯曲的外周面中，发光器2的发光面和感光器3的感光面指向外侧。在抓握部件被受检者抓握的状态下，发光器2和感光器3布置在与受检者的手掌对置的位置处。发光器2和感光器3的布置可以相反。
基于经由电缆5从测量装置输入的控制信号，发光器2发出红色光束和红外光束。感光器3根据从受检者的手掌反射的光束的强度来输出信号。信号经由电缆5供给到测量装置。
在血液中的血红蛋白中，红色光束和红外光束的吸收取决于是否存在氧合作用而互相不同。因此，当分析通过感光器3检测的光束的强度时，能够测量动脉血氧饱和度(SpO2)。当检测到由于心脏的跳动的脉搏波分量时，能够测量心率。
根据该构造，难以在抓握部件4的弯曲的外周面与受检者的手掌之间产生间隙，并且提高了发光器2和感光器3与手掌的接触性。特别地，当通过积极使用能够在新生儿中观察到的抓握反射来抓握该抓握部件4时，进一步提高了接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
图2A示出本发明的第二实施例的光学传感器11。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的光学传感器的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器11包括：发光器2、感光器3、抓握部件14、电缆5和皮带16(夹持部件的实例)。
抓握部件4具有将要被受检者抓握的棒状形状。感光器3安置在抓握部件14中。在抓握部件14的弯曲的外周面中，感光器3的感光面指向外侧。
皮带16在抓握部件14的纵向上延伸。皮带16的第一端部16a固定于抓握部件14的纵向上的第一端部14a。皮带16的第二端部16b能够装接于抓握部件14的纵向上的第二端部14b并且能够从抓握部件14的纵向上的第二端部14b脱离。发光器2布置在皮带16上。
图2B示出受检者抓握该抓握部件14的状态。参考标号200表示受检者的手的截面，200a表示受检者的手掌，200b表示受检者的手背，并且201表示受检者的拇指的截面。在受检者的手200抓握该抓握部件14的状态下，即，皮带16与抓握部件14合作夹持受检者的手200的一部分。
开口16c形成在皮带16中。将发光器2布置成覆盖开口16c。在皮带16的第二端部16b固定于抓握部件14的状态下，发光器2的发光面通过开口16c与抓握部件14的外周面对置。即，在手200被夹持在皮带16与抓握部件14之间的状态下，发光器2和感光器3越过手200分别布置在互相对置的位置处。
从发光器2发出的红色光束和红外光束通过开口16c进入手背200b。感光器3根据通过受检者的手传送并且从手掌200a发出的光束的强度而输出信号。
根据该构造，难以在抓握部件14的弯曲的外周面与受检者的手掌200a之间产生间隙，并且提高了感光器3相对于手掌200a的接触性。特别地，当通过积极使用能够在新生儿中观察到的抓握反射来抓握该抓握部件14时，进一步提高了接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
而且，受检者的手200通过皮带16相对于抓握部件14固定，并且因此，防止发光器2和感光器3之间的由于新生儿的预料之外的动作而产生位置偏移。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
发光器2和感光器3的位置可以相反。即，发光器2可以布置在抓握部件14中，而感光器3可以布置在皮带16中。
如图2C所示，受检者的手的夹持在皮带16与抓握部件14之间的部分可以是手指。参考标号202表示受检者的食指的截面，203表示受检者的中指的截面，204表示受检者的无名指的截面，并且205表示受检者的小指的截面。在该实例中，在受检者的手指202至205夹持在皮带16与抓握部件14之间的状态下，发光器2和感光器3分别布置在互相对置的位置处。
在手指中，存在丰富的毛细血管床，并且因此，能够容易地捕捉到血液的吸光度的改变，使得能够更确实地防止产生测量误差。从发光器2发出的光束所通过的手指不限于无名指204，并且可选择地，可以是食指202、中指203和小指205中的任意一个。
能够根据受检者的手的一部分的尺寸来改变皮带16附接于抓握部件14的位置的调节结构可以安置在皮带16的第二端部16b中。可选择地，可以使皮带16的第二端部16b不能从抓握部件14脱离，并且可以使皮带16自身能够根据受检者的手的一部分的尺寸而延伸和收缩。
图3示出本发明的第三实施例的光学传感器21。利用相同的参考标号来表示与第二实施例的传感器11的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器21包括：发光器2、感光器3、抓握部件14、电缆5、皮带16和散射层27。
散射层27嵌合到形成在皮带16中的开口16c内，并且布置在从发光器2发出的红色光束和红外光束的光学路径中。散射层27可以由树脂板或无纺布构成。从发光器2发出的红色光束和红外光束在通过散射层27时散射，并且然后进入受检者的无名指204。
由于新生儿的手指细而且小，所以存在从光学元件2发出的至少部分光束通过手指之间的间隙、并且感光器3不能适当地接收光束的情况。根据该实施例的构造，能够使已经被散射层27散射的宽的光通量确实地进入受检者的手指。因此，能够更确实地防止产生测量误差。
布置散射层27的位置不限于皮带16的开口16c的内部。散射层可以布置在发光器2与受检者的手的一部分之间的适当位置。
从发光器2发出的光束所通过的手指不限于无名指204，并且可选择地，可以是食指202、中指203和小指205中的任意一个。可选择地，光束可以通过手掌。
发光器2和感光器3的位置可以相反。即，发光器2可以布置在抓握部件14中，而感光器3可以布置在皮带16中。在这种情况下，散射层27布置在抓握部件14中，并且布置在从发光器2发出的红色光束和红外光束通过的位置处。
图4示出本发明的第四实施例的光学传感器31。利用相同的参考标号来表示与第二实施例的传感器11的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器31包括：发光器32、感光器33、抓握部件14、电缆5、皮带36和光屏蔽部38。
具有跨过中指203和无名指204的尺寸的开口36c形成在皮带36中。发光器32具有发光面，该发光面具有使红色光束和红外光束能够朝着中指203和无名指204发射的尺寸。发光器32布置成使得发光面通过开口36c与中指203和无名指204对置。
感光器33具有感光面，该感光面具有跨过中指203和无名指204的尺寸。感光器33的感光面在抓握部件14的弯曲的外周面上，并且指向外侧。在受检者的手指202至205夹持在皮带36与抓握部件14之间的状态下，发光器32和感光器33布置在越过中指203和无名指204互相对置的位置处。从发光器32发出的光束通过中指203和无名指204，并且然后进入感光器33。
光屏蔽部38由不透明的材料形成。光屏蔽部38布置在中指203与无名指204分别所在的位置之间。
根据该构造，从发光器32发出的光束确实通过受检者的手指，并且然后由感光器33进行检测。而且，由于光屏蔽部38布置在手指之间的间隙中，所以能够消除光通过间隙而对感光器33的检测施加的影响。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是具有细而且小的手指的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
在图4所示的构造中，光屏蔽部38还可以布置在食指202和中指203所在的位置之间的位置以及无名指204和小指205所在的位置之间的位置中的至少一个位置处。
从发光器32发出的光束所通过的手指不限于中指203和无名指204。可以采用光束通过从手指202至205中选择的两个以上手指的构造。例如，光束可以通过食指202和中指203。在这种情况下，光屏蔽部38布置在食指202和中指203所在的位置之间。
散射层可以安置在发光器32与手指202至205之间。在这种情况下，从发光器32发出的光束能够容易并且确实地进入三个以上的手指。
发光器32和感光器33的位置可以相反。即，发光器32可以布置在抓握部件14中，而感光器33可以布置在皮带36中。
图5A示出第四实施例的变形例的光学传感器31A。利用相同的参考标号来表示与第四实施例的传感器31的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。图5B是沿着图5A中的线VB-VB截取的截面图。光学传感器31A包括：发光器32、感光器33、抓握部件14、电缆5和手指保持器39。
手指保持器39(夹持部件的一个实例)与抓握部件14的外周面的一部分一体地形成。孔39a、孔39b、孔39c和孔39d形成在手指保持器39中。在受检者的手抓握该抓握部件14的状态下，食指、中指、无名指和小指分别插入到孔39a、孔39b、孔39c和孔39d内。即，作为受检者的手的一部分的手指202至205夹持在手指保持器39与抓握部件14之间。
手指保持器39由具有光屏蔽特性的材料形成。与孔39b连通的通孔39e和与孔39c连通的通孔39f形成在手指保持器39的一部分中。发光器32的发光面和感光器33的感光面布置成通过通孔39e、39f互相对置。在受检者的手抓握该抓握部件14的状态下，从发光器32发出的光束通过通孔39e、39e，以进入受检者的中指和无名指。已经通过中指和无名指的光束经受感光器33的检测。
同样根据该构造，从发光器32发出的光束确实通过受检者的手指，并且然后经受感光器33的检测。手指保持器39中的除了通孔39e、39f之外的与抓握部件14一体地形成的部分由具有光屏蔽特性的材料形成。因此，仅通过手指的光束经受感光器33的检测。因此，即使在的受检者是具有细而且小的手指的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
形成通孔39e、39f的位置不限于与孔39b、39c连通的位置。可选择地，两个以上的通孔可以形成为与从孔39a至39d中选择的两个以上孔连通。
散射层可以安置在发光器32与孔39a至39d之间。在这种情况下，从发光器32发出的光束能够容易并且确实地进入三个以上的手指。
发光器32和感光器33的位置可以相反。即，发光器32可以布置在抓握部件14中，而感光器33可以布置在手指保持器39中。
当通过抓握产生的压力局部集中于受检者的组织时，组织中的血流压缩，并且通过感光器33接收到的光的强度的正确性降低。图1A至5B所示的实施例中的所有抓握部件4、14都具有围绕在纵向上延伸的轴对称的旋转体的形状。根据该构造，能够缓和施加到受检者的组织的局部应力集中，并且还能够在宽范围内确保受检者的手与抓握部件之间的高接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
图6A示出本发明的第五实施例的光学传感器41，并且图6B是示出光学传感器41的构造的纵向截面图。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的传感器1的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器41包括：发光器2、感光器3、抓握部件44、夹持部件46、带部件47、挂钩48和电缆5。
抓握部件44具有将要被受检者抓握的棒状形状。感光器3安置在抓握部件44中。在抓握部件44的弯曲的外周面中，感光器3的感光面指向夹持部件46。
夹持部件46在抓握部件44的纵向上延伸。发光器2安置在夹持部件46中。发光器2的发光面指向抓握部件44。
抓握部件44和夹持部件46具有使发光器2与感光器3之间的位置关系恒定的程度的刚性。抓握部件44和夹持部件46在其间形成用于夹持受检者的手的空间。在图6B中，200表示受检者的手的截面，200a表示受检者的手掌，并且200b表示受检者的手背。
带部件47的一端固定于抓握部件44。带部件47在抓握部件44的纵向上延伸。多个孔47a布置在纵向上。如图6B中的双点划线所指示地，带部件缠绕手背200b，并且挂钩48嵌合到一个孔47a(带部件的一个实例)内，从而将带部件47固定于夹持部件46，并且将光学传感器41固定于手200。在这种状态下，发光器2和感光器3分别布置在越过手200互相对置的位置处。挂钩48能够与孔47a接合并且能够从孔47a脱离，并且因此，带部件47能够装接于夹持部件46并且能够从夹持部件46脱离。
根据该构造，不需要像上述实施例中一样的使受检者的手通过抓握部件与夹持部件之间的工作。通过使受检者抓握打开的抓握部件44简单地完成光学传感器41的固定，并且，在该状态下，以带部件47缠绕受检者的手200。使得能够确实地附接，并且因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是具有细而且小的手指的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
由于多个孔47a形成在带部件47中，所以挂钩48能够根据受检者的手的尺寸而嵌合到位于最佳位置的一个孔47a内。即，带部件47的以可附接并且可脱离方式固定于夹持部件46的部分是可变的。
根据该构造，能够根据取决于受检者而不同的手的尺寸来确保确实的附接状态。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
发光器2和感光器3的位置可以相反。即，发光器2可以布置在抓握部件44中，而感光器3可以布置在夹持部件46中。
可以采用带部件47的一端固定于夹持部件46并且挂钩48安置在抓握部件44上的构造。在这种情况下，带部件47以可附接并且可脱离方式固定于抓握部件44。
像在图6C所示的第五实施例的变形例的光学传感器41A中一样，发光器2和感光器3可以布置成使得从发光器2发出的光L通过多个手指(在该实例中，食指202和中指203)，并且然后到达感光器3。
根据该构造，从发光器2发出的光束确实地通过受检者的手指，并且然后经受感光器3的检测。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是具有细而且小的手指的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
图7示出本发明的第六实施例的光学传感器51。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的传感器1的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器51包括：发光器2、感光器3、抓握部件54和电缆5。
在第一实施例的光学传感器1的抓握部件4中，直径沿着在纵向上延伸的轴是恒定的。相比之下，本实施例中的抓握部件54的不同之处在于：直径沿着在纵向上延伸的轴改变。抓握部件54具有直径随着从纵向上的端部朝着中间部前进而增大的旋转椭圆体的形状。
根据该构造，抓握部件54的外周面在纵向上也是弯曲的，并且因此，进一步提高了与受检者的手的接触性。因此，即使在受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
至少在上面已经描述的光学传感器1、11、21、31、31A、41、51之中的光学传感器1、31A、41、51中，发光器2与感光器3之间的位置关系恒定。
根据该构造，即使当受检者的手移动或抓握力改变时，相对于皮肤的位置关系也几乎不会改变，并且因此，从发光器发出的光确实地由感光器接收，并且防止产生噪音。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是动作难以预料的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
可以采用上述实施例中的抓握部件4、14、44、54中的至少一部分是柔性的构造。例如，抓握部件4、14、44、54的表面由诸如硅橡胶或海绵这样的由于来自受检者的皮肤或抓握力的压力而能够变形的材料形成，或者采用诸如橡胶球这样的中空结构，从而无论受检者的手的尺寸如何，都能够提高与抓握部件4、14、44或54的外周面的接触性。因此，即使在受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
图8A示出本发明的第七实施例的光学传感器61。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的传感器1的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器61包括：发光器2、感光器3、抓握部件64和电缆5。
抓握部件64具有第一部分64a和第二部分64b。图8B示出受检者抓握该抓握部件64的状态。在该状态下，第一部分64a与受检者的至少拇指或食指对置，并且第二部分64b与受检者的手掌对置。发光器2和感光器3安置在第二部分64b中。
第一部分64a的刚性比第二部分64b高，并且第二部分的柔性比第一部分64a高。例如，至少第一部分的表面可以由诸如硬塑料的材料形成，并且至少第二部分的表面可以由诸如硅橡胶或海绵的材料形成。
在抓握时，拇指和食指趋于容易发力。根据该构造，由受检者施加的抓握力由具有相对高的刚性的第一部分64a接收。因此，稳定抓握部件64的姿态，并且能够防止接收的光的强度的检测精度由于安置发光器2和感光器3的第二部分64b中的应力集中而降低。相比之下，第二部分64b具有相对高的柔性，并且因此，能够提高与受检者的手的接触性。因此，通过积极使用能够在特别是新生儿中也能够观察到的抓握反射，能够抑制在脉搏血氧饱和测量中产生测量误差。
在该实施例中，低部分64a与第二部分64b的形状互相不同。在第一部分64a中，直径沿着在纵向上延伸的轴恒定。相比之下，第二部分64b具有直径随着从纵向上的端部朝着中间部前进而增大的旋转椭圆体的形状。根据该构造，第一部分64a能够被受检者的拇指和食指稳定地抓握，并且提高了第二部分64b与受检者的手部的接触性。
然而，并非总是要求第一部分64a与第二部分64b的形状互相不同。只要第一部分64a的刚性比第二部分64b的刚性高，并且第二部分64b的柔性比第一部分64a的柔性高，则两个部分可以具有相同的形状。在这种情况下，整个抓握部件的形状与已经在上述实施例中描述的抓握部件4、14、44、54的形状相同。
而且，并非总是要求刚性比第二部分64b高的第一部分64a仅安置在将要布置受检者的拇指和食指的部分中。进一步地，只要布置发光器2和感光器3的第二部分64b具有更高的柔性，则第一部分64a可以安置在安置电缆5的一侧上。
图9示出本发明的第八实施例的光学传感器71。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的传感器1的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器71包括：发光器2、感光器3、抓握部件74和电缆5。
槽74a(凹部的实例)形成在抓握部件74的外周面中。槽74a被限定为具有这样的形状：在抓握时，受检者的右手的手指嵌合于该槽。即，抓握部件74具有关于在纵向上延伸的轴不对称的整体形状。
在新生儿的先天性心脏病筛查时，需要测量受检者的右手的动脉血氧饱和度。当错误地对左手进行测量时，存在不能得到正确的筛查结果的情况。根据上述构造，当将抓握部件74安置成被受检者的左手抓握时，左手的手指不能嵌合于槽74a，并且因此，医护人员能够在测量之前发现错误。因此，在新生儿的先天性心脏病筛查时，能够抑制产生脉搏血氧饱和测量时产生的测量误差。
形成在抓握部件74的外周面中的槽74a的形状不限于受检者的右手的手指嵌合的形状。只要能够容纳受检者的右手的一部分，就可以形成具有适当形状的凹部。
图10示出本发明的第九实施例的光学传感器81。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的传感器1的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器81包括：发光器2、感光器3、抓握部件84和电缆5。
抓握部件84包括外周面上的第一引导标识84a和第二引导标识84b。第一引导标识84a具有对应于受检者的右手的手指的形状，并且呈现出于其它部分的颜色不同的颜色。第二引导标识84b包括表示“右”的字母。即，第一引导标识84a和第二引导标识84b引导受检者的右手抓握。
同样根据该构造，在新生儿的先天性心脏病筛查时，能够将受检者的右手的抓握强烈地表示给医护人员，并且能够抑制脉搏血氧饱和测量时产生的测量误差。抓握部件84自身的整体形状关于在纵向上延伸的轴对称。因此与诸如第八实施例的光学传感器71的抓握部件74的构造的构造相比，能够抑制加工部件的成本。
当能够引导受检者的右手的抓握时，可以安置第一引导标识84a和第二引导标识84b中的至少一个。
图11示出本发明的第十实施例的光学传感器91。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的传感器1的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器91包括：发光器2、感光器3、抓握部件94、电缆5和压力传感器99。
压力传感器99安置在抓握部件94中。压力传感器99可以直接检测由受检者施加的抓握压力，或者通过检测抓握部件94的歪曲或变形而间接检测抓握压力。在抓握部件94构造为诸如橡胶球的中空结构的情况下，可以通过检测中空结构由变形导致的气压的变化来间接检测抓握压力。即，压力传感器99检测抓握部件94的至少一部分由于受检者施加的抓握压力而改变的状态。压力传感器99将对应于该状态的信号经由电缆5输出到未示出的测量装置。
如上所述，抓握所产生的压力使受检者的组织中的血容量减小，从而改变由感光器3接收的光的强度。在动脉血氧饱和度的测量中，该改变表现为噪音。抓握压力的改变与接收的光的强度相关。因此，当基于压力传感器99的输出将与相互关系有关的分量从感光器3的输出信号去除的时候，提高了测量精度。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是抓握压力难以预料的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
而且，当监测到压力传感器99的输出信号时，能够定量评估作为受检者的新生儿的反应或抓握反射。例如，在抓握反射很差或不能被观察到的情况下，存在重度脑损伤或上脊髓损伤的怀疑。即，能够与通过监控动脉血氧饱和度的先天性心脏病筛查连同进行脑神经系统的异常筛查。
压力传感器99可以安置在上述实施例中的抓握部件4、14、44、54、64、74、84中的任意一个中。
图12示出本发明的第十一实施例的光学传感器101。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的传感器1的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器101包括：发光器2、感光器3、抓握部件104、电缆5和声音输出部109。
声音输入部安置在抓握部件104中。声音输出部109根据经由电缆5从控制器(未示出)输入的控制信号输出预定声音。优选地，预定声音是抑制作为受检者的新生儿的兴奋的声音。这种声音的实例是诸如水流声、胎内音和母亲的声音的舒适和放松的声音。可选择地，优选地使用吸引作为受检者的新生儿的兴趣的声音。当周期性改变声音的输出模式时，例如，吸引了新生儿的兴趣，并且能够抑制体动。
根据该构造，能够抑制作为新生儿的受检者的体动，并且能够维持抓握部件104与手之间的接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，能够抑制产生测量误差。
声音输出部109可以安置在上述实施例中的抓握部件4、14、44、54、64、74、84、94中的任意一个中。在声音输出部109安置在第十实施例的光学传感器91的抓握部件94中的情况下，可以采用根据压力传感器99的抓握压力的检测而输出预定声音的构造。
并非总是要求声音输出部109安置在上述实施例中的抓握部件的任意一个中。可选择地，声音输出部109可以安置在连接上述各个实施例的光学传感器的外部装置的一侧上。在该选择中，能够从电缆5省略声音输出部109中必须的配线，并且因此，电缆5变得更加柔韧。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，能够抑制产生测量误差。
图13示出本发明的第十二实施例的光学传感器111。利用相同的参考标号来表示与第一实施例的传感器1的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。光学传感器111包括：发光器2、感光器3、抓握部件114、电缆5和无线通信部119。
无线通信部119传送并且接收发光器2和感光器3与外部装置300之间的信号。例如，无线通信部119接收来自外部装置300的发光控制信号，并且使发光器2发光。而且，例如，无线通信部119将从感光器3输出并且对应于光的强度的信号传送到外部装置300。外部装置300进行对应于该信号的生物信息的输出(显示、印刷等)。
根据该构造，能够省略将光学传感器111连接到外部装置300的电缆。能够避免诸如电缆由于预料之外的运动而与受检者纠缠的情况。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，能够抑制产生测量误差。
图14示出本发明的第十三实施例的光学传感器121。利用相同的参考标号来表示与第十二实施例的传感器111的部件大致相同的部件，并且省略重复描述。除了发光器2、感光器3、抓握部件114、电缆5和无线通信部119之外，光学传感器121还包括计算部129。
计算部129对发光器2和感光器3与无线通信部119之间通信的信号进行计算处理。例如，计算部129执行要通过外部装置300执行的计算处理的至少一部分。
同样根据该构造，能够省略将光学传感器121连接到外部装置300的电缆。能够避免诸如电缆由于预料之外的运动而与受检者纠缠的情况。因此，同样在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，能够抑制产生测量误差。
在上述实施例中，发光器2和感光器3由具有光屏蔽特性的部件支撑。这里，术语“具有光屏蔽特性的部件”不仅指不透明的部件，而且还指具有一定透明度和光屏蔽特性的部件，诸如半透明部件。
根据该构造，能够防止除了由发光器2发出的光之外的光从外部进入感光器3。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，能够抑制产生测量误差。
为了有助于理解本发明，已经描述了实施例，并且不意在限制本发明。当然，可以在不背离本发明的精神的情况下改变或改进本发明，并且包括实施例的等价物。
已经在设定将新生儿作为受检者时进行脉搏血氧饱和测量的假设下描述了上述实施例。然而，受检者不限于新生儿。当适当地设定光学传感器的尺寸时，受检者可以是成人。本发明的光学传感器可以用在使用发光器和感光器的适当生物信息的获取中。可以根据使用目的来适当确定从发光器发出的光的频率的值和数量。
根据本发明，可以提供一种光学传感器，包括：发光器；感光器；和棒状的抓握部件，发光器和感光器安置在该抓握部件中，并且受检者的手将要抓握该抓握部件。
根据该构造，难以在抓握部件的外周面与受检者的手之间产生间隙，并且提高了发光器和感光器与手的接触性。特别地，当通过积极使用能够在新生儿中观察到的抓握反射来抓握该抓握部件时，进一步提高了接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
根据本发明，可以提供一种光学传感器，包括：发光器；感光器；棒状的抓握部件，发光器和感光器中的一个安置在该抓握部件中，并且该抓握部件将要被受检者的手抓握；以及夹持部件，该夹持部件适于与抓握部件一起夹持受检者的手的一部分，发光器和感光器中的另外一个安置在该夹持部件中。
根据该构造，几乎不会在抓握部件的外周面与受检者的手的一部分之间产生间隙，并且提高了感光器与手的一部分的接触性。特别地，当通过积极使用能够在新生儿中观察到的抓握反射来抓握该抓握部件时，进一步提高了接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
而且，受检者的手的一部分的通过夹持部件相对于抓握部件固定，并且因此，防止发光器和感光器之间的由于新生儿的预料之外的动作而产生位置偏移。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
该光学传感器可以进一步包括：散射层，该散射层布置在从发光器发出的光的光学路径中。
由于新生儿的手指细而且小，所以存在从发光器发出的至少一部分光束通过手指之间的间隙、并且感光器不能适当地接收光束的情况。根据上述构造，能够使已经通过散射层而散射的宽的光通量确实地进入受检者的手指。因此，能够更确实地防止产生测量误差。
发光器可以布置成使得发出的光通过受检者的多个手指。
根据上述构造，从发光器发出的光束确实地通过受检者的手指，并且然后经受感光器的检测。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是具有细而且小的手指的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
该光学传感器可以进一步包括：光屏蔽部件，该光屏蔽部件安置在多个手指之间。
根据上述构造，能够消除由于通过手指之间的光施加的对感光器的检测的影响。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是具有细而且小的手指的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
该光学传感器可以进一步包括：带部件，带部件的一端可以固定于抓握部件和夹持部件中的一个，并且带部件的一部分能够装接于抓握部件和夹持部件中的另外一个并且能够从抓握部件和夹持部件中的另外一个脱离。
根据上述构造，不需要使受检者的手通过抓握部件与夹持部件之间的工作。通过使受检者抓握打开的抓握部件，并且，在该状态下将带部件缠绕受检者的手而简单地完成光学传感器的固定。使得能够确实地附接，并且因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
带部件的一部分可以是可变的。
根据上述构造，能够根据取决于受检者而不同的手的尺寸来确保确实的附接状态。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
抓握部件可以具有旋转体的形状。
根据上述构造，抓握部件具有关于在一个方向上延伸的轴对称的形状。因此，能够缓和由于抓握而产生并且施加到受检者的组织的局部应力集中，并且还能够在宽范围内确保受检者的手与抓握部件之间的高接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
发光器与感光器之间的位置关系可以是恒定的。
根据上述构造，即使当受检者的手移动或抓握力改变时，从发光器发出的光也确实地由感光器接收。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是动作难以预料的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
抓握部件的至少一部分可以是柔性的。
根据上述构造，无论受检者的手的尺寸如何，都能够提高与抓握部件的接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
抓握部件可以包括：第一部分，至少受检者的拇指和食指将要布置在该第一部分中；以及第二部分，所述发光器和所述感光器中的至少一个安置在该第二部分中，第一部分的刚性可以比第二部分的刚性高，并且第二部分的柔性可以比第一部分的柔性高。
在抓握时，拇指和食指趋于容易发力。根据上述构造，具有相对高的刚性的第一部分接收由受检者施加的抓握力。因此，抓握部件的姿态稳定，并且能够防止接收的光的强度的检测精度由于安置发光器和感光器的第二部分中的应力集中而降低。相比之下，第二部分具有相对高的柔性，并且因此，能够提高与受检者的手的接触性。因此，通过积极使用能够在特别是新生儿中也能够观察到的抓握反射，能够抑制在脉搏血氧饱和测量时产生测量误差。
抓握部件的外周面可以包括凹部，该凹部具有适于收纳受检者的右手的一部分的形状。
在新生儿的先天性心脏病筛查时，需要测量受检者的右手的动脉血氧饱和度。当错误地对左手进行测量时，存在不能得到正确的筛查结果的情况。根据上述构造，当将抓握部件安置成被受检者的左右抓握时，左手的手指不能嵌合于凹部，并且因此，医护人员能够在测量之前发现错误。因此，在新生儿的先天性心脏病筛查时，能够抑制在脉搏血氧饱和测量时产生测量误差。
该光学传感器可以进一步包括：标识，该标识引导受检者的右手的抓握。
同样根据上述构造，在新生儿的先天性心脏病筛查时，能够将受检者的右手的抓握强烈地表示给医护人员，并且能够抑制脉搏血氧饱和测量时产生测量误差。而且，不要求在抓握部件中形成凹部，并且因此，能够抑制加工部件的成本。
该光学传感器可以进一步包括：传感器，该传感器构造成检测所述抓握部件的至少一部分的由于所述受检者施加的抓握压力而产生的状态改变。
通过抓握而产生的压力使受检者的组织中的血容量减小，从而改变由感光器接收的光的强度。在动脉血氧饱和度的测量中，该改变表现为噪音。抓握压力的改变与接收的光的强度相关。因此，当基于传感器的输出将与相互关系有关的分量从感光器的输出信号去除的时候，提高了测量精度。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是抓握压力难以预料的新生儿的情况下，也能够抑制产生测量误差。
而且，当监测到传感器的输出信号时，能够定量评估作为受检者的新生儿的反应或抓握反射。例如，在抓握反射很差或不能被观察到的情况下，存在重度脑损伤或上脊髓损伤的怀疑。即，能够与通过监控动脉血氧饱和度的先天性心脏病筛查连同进行脑神经系统的异常筛查。
该光学传感器可以进一步包括：声音输出部，该声音输出部构造成输出预定声音。优选地，预定声音是抑制作为受检者的新生儿的兴奋的声音。
根据上述构造，能够抑制作为新生儿的受检者的体动，并且能够维持抓握部件与手之间的接触性。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，能够抑制产生测量误差。
该光学传感器可以进一步包括：无线通信部，该无线通信部构造成传送并且接收发光器和感光器与外部装置之间的信号。
在这种情况下，该光学传感器可以进一步包括：计算部，该计算部构造成对在所述发光器和所述感光器与所述无线通信部之间通信的信号执行计算处理。
根据上述构造，能够省略将光学传感器连接到外部装置的电缆。能够避免诸如电缆由于预料之外的运动而与受检者纠缠的情况。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，能够抑制产生测量误差。
发光器和感光器可以由具有光屏蔽特性的部件支撑。
根据上述构造，能够防止除了由发光器发出的光之外的光从外部进入感光器。因此，即使在脉搏血氧饱和测量的受检者是新生儿的情况下，能够抑制产生测量误差。

Claims (17)

1.一种光学传感器，包括：
发光器；
感光器；
棒状的抓握部件，所述发光器和所述感光器中的一个安置在该抓握部件中，并且受检者的手将要抓握该抓握部件；以及
夹持部件，该夹持部件适于与所述抓握部件一起夹持所述受检者的所述手的一部分，
所述发光器和所述感光器的另一个安置在所述夹持部件中，
其中，所述夹持部件在所述棒状的抓握部件的纵向上延伸。
2.根据权利要求1所述的光学传感器，还包括：散射层，该散射层布置在从所述发光器发出的光的光学路径中。
3.根据权利要求1所述的光学传感器，其中，所述发光器布置成使得发出的光通过所述受检者的多个手指。
4.根据权利要求3所述的光学传感器，还包括：光屏蔽部件，该光屏蔽部件安置在所述多个手指之间。
5.根据权利要求1所述的光学传感器，还包括：带部件，其中，
所述带部件的一端固定于所述抓握部件和所述夹持部件中的一个，并且
所述带部件的一部分能够装接到所述抓握部件和所述夹持部件中的另一个并且能够从所述抓握部件和所述夹持部件中的另一个脱离。
6.根据权利要求5所述的光学传感器，其中，所述带部件的所述部分是可变的。
7.根据权利要求1所述的光学传感器，其中，所述抓握部件具有旋转体的形状。
8.根据权利要求1所述的光学传感器，其中，所述发光器与所述感光器之间的位置关系恒定。
9.根据权利要求1所述的光学传感器，其中，所述抓握部件的至少一部分是柔性的。
10.根据权利要求9所述的光学传感器，其中，
所述抓握部件包括：第一部分，至少所述受检者的拇指和食指将要布置在该第一部分中；以及第二部分，所述发光器和所述感光器中的至少一个安置在该第二部分中，
所述第一部分的刚性比所述第二部分的刚性高，并且
所述第二部分的柔性比所述第一部分的柔性高。
11.根据权利要求1所述的光学传感器，其中，所述抓握部件的外周面包括凹部，该凹部具有适于收纳所述受检者的右手的一部分的形状。
12.根据权利要求1所述的光学传感器，还包括：标识，该标识引导所述受检者的右手的抓握。
13.根据权利要求1所述的光学传感器，还包括：传感器，该传感器构造成检测所述抓握部件的至少一部分的状态改变，所述受检者施加的抓握压力导致所述改变。
14.根据权利要求1所述的光学传感器，还包括：声音输出部，该声音输出部构造成输出预定声音。
15.根据权利要求1所述的光学传感器，还包括：无线通信部，该无线通信部构造成传送并且接收所述发光器和所述感光器与外部装置之间的信号。
16.根据权利要求15所述的光学传感器，还包括：计算部，该计算部构造成对在所述发光器和所述感光器与所述无线通信部之间通信的信号执行计算处理。
17.根据权利要求1至16的任意一项所述的光学传感器，其中，
所述发光器和所述感光器由具有光屏蔽特性的部件支撑。
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