CN107427232B - 物质浓度校正系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了物质浓度校正系统和方法。一种浓度校正系统包括红外检测器和产生红外辐射的聚集发射的部件。反射镜组件包括反射镜并且可在校正配置与测量配置之间改变。在校正配置中，所述反射镜产生入射到所述检测器上的反射镜信号。所述反射镜组件还阻碍外部身体红外辐射到达所述检测器。在测量配置中，所述反射镜组件允许所述外部身体红外辐射到所述检测器上。一种浓度校正方法包括接收外部身体红外辐射并且同时接收所述聚集发射的第一部分。从所述检测器记录指示浓度的测量值。用所述反射镜反射所述聚集发射的第二部分并且产生入射到所述检测器上的反射镜信号。从所述检测器记录对应于所述反射镜信号的校正值并且将其用于校正所述测量值。

Description

物质浓度校正系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请根据美国法典第35篇第119条款要求2015年3月16日提交并题为“Systemsand Methods for Correcting Non-Invasive Substance Concentration SignalMeasurements”的美国临时专利申请号62/133,787的权益，所述专利申请以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种物质浓度校正系统和方法。
背景技术
使用红外(“IR”)辐射的光谱技术是已知的，并且已广泛描述为用于非侵入性测量身体中感兴趣的物质的浓度。一个感兴趣的领域包括使用此类技术来非侵入性测量血液(无论是人还是动物)中的葡萄糖浓度。若干专利和专利申请公开了使用红外检测系统和方法非侵入性地测量例如在人类血液中的物质(诸如葡萄糖)的浓度的方法。
2010年9月15日提交并题为“Method for non-invasive analysis of asubstance concentration within a body”的美国专利申请号12/883,063描述了测量身体中的物质(诸如葡萄糖)的浓度的方法。所描述的方法包括将身体表面的温度从第一温度改变到第二温度，然后将身体表面的温度从第二温度改变回到第一温度。所述方法包括以预定的时间间隔测量第一个量的从身体表面吸收或发射的第一波长带的红外(“IR”)辐射和第二个量的从身体表面吸收或发射的第二波长带的IR辐射。所述测量发生在身体表面的温度从第二温度改变回到第一温度的时间段内。可基于所述测量确定物质的浓度。美国专利申请号12/883,063的内容以引用的方式并入本文。
发明内容
物质浓度校正系统包括具有敏感区域的红外辐射检测器，所述敏感区域接收来自所述校正系统外部的身体的红外辐射。所述系统还包括产生红外辐射的聚集发射的部件，所述聚集发射的第一部分入射到所述敏感区域上。所述系统还包括反射镜组件，所述反射镜组件包括反射镜并且可在校正配置与测量配置之间改变。因此，在所述校正配置中，所述聚集发射的第二部分被反射镜反射，从而产生入射到所述敏感区域上的反射镜信号。所述反射镜组件还阻碍所述外部身体红外辐射到达所述敏感区域。在所述测量配置中，所述反射镜组件允许所述外部身体红外辐射到敏感区域上。
物质浓度校正方法包括提供具有含敏感区域的红外辐射检测器的物质浓度校正系统、产生红外辐射的聚集发射的部件、包括反射镜的反射镜组件。所述方法包括将所述反射镜组件放置在测量配置中。如通过所述测量配置所实现的，所述方法包括在所述敏感区域上接收来自所述校正系统外部的身体的红外辐射以及同时在所述敏感区域上接收所述聚集发射的第一部分。从所述检测器记录对应于与所述聚集发射的第一部分组合的外部身体红外辐射的测量值。所述测量值表示物质浓度。
所述方法包括将所述反射镜组件放置在校正配置中。如通过所述校正配置所实现的，所述方法包括用反射镜反射所述聚集发射的第二部分，从而产生入射到所述敏感区域上的反射镜信号，并且所述反射镜组件同时阻碍所述外部身体红外辐射到达所述敏感区域。从检测器记录对应于反射镜信号的校正值。所述方法包括基于所述校正值校正测量值并基于所校正的测量值计算物质浓度。
附图说明
下文参照以下附图描述一些实施方案。
图1是用于校正非侵入性物质浓度测量的系统的透视、部分剖视图，所述系统被描绘为具有反射镜的手持式仪表。
图2是用于校正非侵入性物质浓度测量的另一个系统的透视图，所述系统被描绘为具有反射镜的可穿戴监视器的一个部件。监控可能会持续发生。
图3是用于校正非侵入性物质浓度测量的系统的框图。
具体实施方式
在过去20年中，已经做出许多尝试来开发使用红外(IR)辐射的可出售的非侵入性葡萄糖仪。由于参与测量参考信号和身体信号两者的IR辐射发射中的各种扰动对测量准确度的影响，开发可出售的非侵入性葡萄糖仪可能是困难的。例如，当测量来自黑体和来自人类的IR辐射发射时，信号中可能出现各种扰动。
本文的系统和方法校正了非侵入性物质浓度以克服以上所陈述的缺陷中的一个或多个。可修改或以其他方式调整对物质浓度的测量以解释原始测量数据中的扰动。所述调整可以是基于反射镜的红外测量。例如，可通过测量来自系统的各个部件的从反射镜反射至IR检测器的聚集IR辐射发射来校正所述扰动。可在每次浓度信号测量之后立即进行反射镜测量以提高校正的准确度。反射镜反射测量可用于校正非侵入性物质浓度信号测量，诸如在其中红外光谱表现出约6至约15微米(μm)波长的中红外(MIR)区域中进行的测量。
本文描述的系统和方法可用于可穿戴的非侵入性物质浓度系统和方法。此类系统和方法的实例在2015年6月19日提交的美国专利申请号14/745,180(在下文中称为“‘180申请”)中有所描述，所述申请以引用的方式并入本文。因此，‘180申请的MIR检测器组件130可进一步被配置成用于测量反射镜的MIR发射。
为了测量身体中的物质诸如葡萄糖的浓度，可使用两个滤波器。尽管本文档经常涉及葡萄糖浓度，但应理解，本文的系统和方法可应用于测量其他物质的浓度。一个滤波器可通过其中物质具有峰值发射/吸收的波长，并且第二滤波器可通过其中物质具有可忽略的发射/吸收或没有发射/吸收的波长。这两个测量可针对黑体辐射进行归一化，并且根据环境温度和其他温度进行校正。先前可能已经使用侵入性测量方法将两个测量的比率或差异与物质在血液中的浓度相关联。因此，这两个测量可用于确定物质的浓度。
在黑体(诸如用于校准)和身体(诸如人类或动物受试者)的IR辐射发射测量期间，辐射发射的波动可能会显著地影响物质浓度测量的准确度。波动还可能阻止物质浓度测量处于由医疗监管实体(例如，美国食品和药物管理局)公布的定义的准确度范围内。通过测量从反射镜反射的穿过滤波器的具有相同光谱特性的设备发射(紧接在黑体或身体测量之后)并在物质估计算法中包括这些反射镜测量，物质评估的准确度可增加一个数量级。
作为一个实例，如果在测量来自皮肤的信号时考虑热电堆型IR检测器(具有热接点和冷接点)在平衡时的热状态，那么热平衡方程可被建模为：
(1)A+kS(T)＝k(Th-Tc)+kTh 4+k(Th-Tg)，其中：
A是由检测器的敏感区域从身体接收的信号；
S(T)是基于温度的函数，其表示来自系统的所有部件的聚集发射，所述聚集发射撞击检测器的敏感区域(即，热接点)；
Th是检测器热接点温度；
Tc是检测器冷接点温度；并且
Tg是检测器内部的气体的温度。
在整个文档中，“k”在其出现的每个实例中表示一般常数k，而不是相同的特定常数。例如，在方程1中(Th-Tc)前面的k不一定具有与Th 4前面的k相同的值。虽然方程1对热电堆检测器进行建模，但应理解，可为其他类型的IR检测器准备类似的方程和类似于以下推导的过程以实现本文描述的概念。
还可将检测器的电压输出建模为
(2)Vout＝k(Th-Tc)
将方程1和方程2组合，可写出
(3)Vout＝kA+kS(T)-kTh 4-k(Th-Tg)
如果假设冷接点温度与气体的温度(Th-Tg)相同，那么k(Th-Tg)可与方程1中的k(Th-Tc)(与传播的常数)组合并且重写公式3为
(4)Vout＝kA+kS(T)-kTh 4
或
(4')A＝kVout-kS(T)+kTh 4
如果现在在测量来自反射镜的信号时考虑检测器的热状态，则热平衡方程可被建模为
(5)MR+CS(T)＝C(Th-Tc)+CTh 4
其中MR是由检测器的敏感区域从反射镜接收的反射信号，并且在反射镜方程中C作为一般常数替换k。再次，假设冷接点温度与气体的温度(Th-Tg)相同，那么C(Th-Tg)与如上C(Th-Tc)组合，尽管省略了组合步骤。
现在可将反射镜反射期间的检测器电压输出Vm写成：
(6)Vm＝CMR+CS(T)-CTh 4
因为当反射镜反射来自系统的所有部件的聚集发射时MR＝f(CTh 4+CS(T))，
(7)Vm可写成CS(T)-CTh 4
现在有两个信号，即，来自方程(4)的Vout和来自方程(7)的Vm。
将这两个电压信号组合，具有
(8)Vout-CVm＝kA+(k-C)S(T)-(k-C)Th 4
目标在于使用诸如已知用于校准的黑体来找到常数C，其中S(T)前面的系数减去Th 4前面的系数使其能够相互抵消。这使得
(9)A＝kVout-CVm
这实际上通过使在各种环境温度和黑体温度(模拟来自身体的发射)下的最佳拟合计算中的误差最小化来实现。一旦计算得到常数，就将其存储在设备存储器中，并且将其用于校正葡萄糖测量。
因此，所计算的常数可用于本文所述的各种用于校正物质浓度的方法和系统。一种物质浓度校正系统包括具有敏感区域的红外辐射检测器，所述敏感区域接收来自校正系统外部的身体的红外辐射。所述系统还包括产生红外辐射的聚集发射的部件，所述聚集发射的第一部分入射到所述敏感区域上。所述系统还包括反射镜组件，所述反射镜组件包括反射镜并且可在校正配置与测量配置之间改变。因此，在所述校正配置中，所述聚集发射的第二部分被反射镜反射，从而产生入射到所述敏感区域上的反射镜信号。所述反射镜组件还阻碍所述外部身体红外辐射到达所述敏感区域。在所述测量配置中，所述反射镜组件允许所述外部身体红外辐射到敏感区域上。
作为实例，所述系统还可包括具有峰值滤波器和参考滤波器的滤波器组件。滤波器组件可选择性地与检测器对准，以使得外部身体红外辐射在测量配置中穿过峰值滤波器，并且反射镜信号在校正配置中穿过相同的峰值滤波器。滤波器组件还可选择性地与检测器对准，以使得外部身体红外辐射在测量配置中穿过参考滤波器，并且反射镜信号在校正配置中穿过相同的参考滤波器。
所述系统可包括控制器，所述控制器被编程用于执行各种操作，诸如在校正配置与测量配置之间自动地改变反射镜组件以及在峰值滤波器与参考滤波器之间自动地改变滤波器组件。外壳可包封检测器、部件和反射镜组件，并且具有入射到敏感区域上的外部身体红外辐射穿过其中的光学孔。当处于校正配置时，反射镜组件可阻挡光学孔。反射镜组件可包括连接到反射镜的可旋转平台和连接到所述平台的电动机。电动机的致动使平台旋转并且在校正配置与测量配置之间枢转反射镜。
产生聚集发射的部件可包括具有透镜的光学组件和具有滤波器的滤波器组件。外部身体红外辐射在测量配置中穿过透镜和滤波器，并且反射镜信号在校正配置中穿过相同的透镜和相同的滤波器。作为一个实例，滤波器组件可包括连接到可旋转平台的峰值滤波器、连接到所述平台的参考滤波器和连接到所述平台的电动机。电动机的致动使平台旋转并且在峰值滤波器和与检测器对准的参考滤波器之间枢转。作为另一个实例，滤波器组件可包括可旋转轮，所述可旋转轮具有附接到轮的一部分的峰值滤波器和附接到轮的另一部分的参考滤波器。在这种情况下，反射镜组件可包括附接到轮并与峰值滤波器的一部分重叠的一个反射镜以及附接到轮并与参考滤波器的一部分重叠的另一个反射镜。
所述系统可包括被编程用于执行操作的信号处理单元。一个操作包括在反射镜组件处于测量配置时记录外部身体红外辐射在敏感区域处的测量。另一个操作包括在反射镜组件处于校正配置时记录反射的聚集发射在敏感区域处的测量。另一个操作包括基于测量配置中的测量来计算身体中的物质浓度并基于校正配置中的测量来校正身体中的物质浓度。
另一种物质浓度校正系统包括具有敏感区域的红外辐射检测器，所述敏感区域接收来自校正系统外部的身体的红外辐射。所述系统还包括产生红外辐射的聚集发射的滤波器组件和光学组件，所述聚集发射的第一部分入射到敏感区域上。所述系统还包括反射镜组件，所述反射镜组件包括反射镜并且可在校正配置与测量配置之间改变。因此，在所述校正配置中，所述聚集发射的第二部分被反射镜反射，从而产生入射到所述敏感区域上的反射镜信号。反射镜组件还阻碍外部身体红外辐射到达敏感区域。在所述测量配置中，所述反射镜组件允许所述外部身体红外辐射到敏感区域上。
滤波器组件包括峰值滤波器和选择性地可与检测器对准的参考滤波器。因此，外部身体红外辐射在测量配置中穿过峰值滤波器，并且反射镜信号在校正配置中穿过相同的峰值滤波器。另外，外部身体红外辐射在测量配置中穿过参考滤波器，并且反射镜信号在校正配置中穿过相同的参考滤波器。光学组件包括透镜，其被配置为使得外部身体红外辐射在测量配置中穿过透镜并且反射镜信号在校正配置中穿过相同的透镜。外壳包封检测器、滤波器组件、光学组件和反射镜组件。外壳具有入射到敏感区域上的外部身体红外辐射穿过其中的光学孔，其中反射镜组件当处于校正配置时阻挡光学孔。
作为实例，反射镜组件包括以垂直于反射镜的取向连接到反射镜的可旋转平台和连接到平台的电动机。电动机的致动使平台旋转并且在校正配置与测量配置之间枢转反射镜。作为另一个实例，反射镜组件包括在轮平面内可旋转的轮，反射镜组件包括附接到轮并与峰值滤波器的一部分重叠的一个反射镜以及附接到轮并与参考滤波器的一部分重叠的另一个反射镜。反射镜和另一个反射镜位于平行于轮平面的平面中。
物质浓度校正方法包括提供具有含敏感区域的红外辐射检测器的物质浓度校正系统、产生红外辐射的聚集发射的部件、包括反射镜的反射镜组件。相反，还可提供本文描述的另一种系统。所述方法包括将所述反射镜组件放置在测量配置中。如通过所述测量配置所实现的，所述方法包括在所述敏感区域上接收来自所述校正系统外部的身体的红外辐射以及同时在所述敏感区域上接收所述聚集发射的第一部分。从所述检测器记录对应于与所述聚集发射的第一部分组合的外部身体红外辐射的测量值。所述测量值表示物质浓度。
所述方法包括将所述反射镜组件放置在校正配置中。如通过校正配置所实现的，所述方法包括用反射镜反射聚集发射的第二部分，从而产生入射到敏感区域上的反射镜信号，并且反射镜组件同时阻碍外部身体红外辐射到达敏感区域。从检测器记录对应于反射镜信号的校正值。所述方法包括基于校正值校正测量值并基于校正的测量值计算物质浓度。
作为实例，校正系统还可包括具有峰值滤波器和参考滤波器的滤波器组件。因此，所述方法还可包括使峰值滤波器与检测器对准、使外部身体红外辐射在测量配置中穿过峰值滤波器以及使反射镜信号在校正配置中穿过相同的峰值滤波器。所述方法还可包括使参考滤波器与检测器对准、使外部身体红外辐射在测量配置中穿过参考滤波器以及使反射镜信号在校正配置中穿过相同的参考滤波器。
可启动控制器，所述控制器可通过致动电动机在校正配置与测量配置之间自动地改变反射镜组件，并且通过致动另一个电动机在峰值滤波器与参考滤波器之间自动地改变滤波器组件。
滤波器组件可包括可旋转轮，所述可旋转轮具有附接到轮的一部分的峰值滤波器和附接到轮的另一部分的参考滤波器。反射镜组件可包括附接到轮并与峰值滤波器的一部分重叠的一个反射镜和附接到轮并与参考滤波器的一部分重叠的另一个反射镜。自动地改变反射镜组件和自动地改变滤波器组件二者可包括在一个方向上连续地旋转滤光轮。
如本文进一步描述的，计算物质浓度可使用凭经验推导出的相关表。
图1示出测量和校正身体中物质浓度的物质浓度校正系统600的一个实例。系统600可包括根据并入本文的美国专利申请号12/883,063的部件和操作。系统600包括红外检测器605，诸如热电堆检测器。红外检测器605可检测MIR范围内的光。系统600还包括光学组件603，以将所接收的MIR辐射聚焦在红外检测器605的感测表面上。在图1中示出包括透镜的光学组件603。
系统600还包括具有滤波器607的滤波器组件，所述滤波器607安装在滤波器保持器610中，所述滤波器保持器610进而连接到可旋转平台622。滤波器607可以是干涉滤波器并且示出为与检测器605对准。虽然在图1中并不明显，但滤波器组件包括安装在另一个滤波器保持器(其进而连接到平台622)中的另一个滤波器和连接到平台的电动机(未示出)。电动机围绕平行于轴线620的轴线(未示出)旋转平台622，以使滤波器607在方向624上偏离与检测器605的对准，并且使另一个滤波器与检测器605对准。旋转可以是约90度。滤波器607可以是通过具有一定波长的信号的带通滤波器(峰值滤波器)，在所述波长中葡萄糖具有峰值发射/吸收。另一个滤波器可以是通过具有一定波长的信号的带通滤波器(参考滤波器)，在所述波长中葡萄糖具有可忽略的发射/吸收。
系统600还包括具有反射镜602的反射镜组件，所述反射镜602连接到可旋转平台618，其进而连接到电动机614。电动机614围绕轴线620旋转平台618，并且在方向616中在图1所示的校正配置与测量配置之间枢转反射镜602。旋转可以是约90度。在校正配置中，来自系统600的部件的聚集发射可被反射镜反射，从而产生通向检测器605的反射镜信号。反射镜组件还可阻碍外部身体红外辐射到达敏感区域。
系统600包括包封检测器605、滤波器组件、光学组件、反射镜组件和其他部件的外壳，并且所述外壳具有通向检测器605的外部身体红外辐射穿过其中的光学孔608。在测量配置中，当发射镜602移出光学孔608的视野时，反射镜组件允许外部身体红外辐射到检测器605的敏感区域上。在用滤波器607或另一个滤波器进行测量之后，反射镜602可移动到光学孔608的视野中，并且反射镜的测量可通过相同的滤波器组件并通过相同的光学组件603进行。
在操作期间，系统600可通过光学组件603记录身体表面的至少一个MIR测量。例如，可在其中物质对MIR发射或吸收具有影响的第一波长带中进行第一MIR测量，并且可在其中物质对MIR发射或吸收没有影响或具有可忽略的影响的第二波长带中进行第二MIR测量。系统600可通过光学组件603记录反射镜602的MIR测量。可使用滤波器组件对第一波长带和第二波长带进行反射镜602的MIR测量。
系统600包括用于实现控制和信号处理功能的电路612。图3示出具有可使用电路612实现的特征的物质浓度校正系统100的框图。系统100包括控制器110、电源122、显示设备124、中红外(MIR)检测器组件130、反射镜组件140以及滤波器组件150。MIR检测器130可包括预组装的传感器和光学元件。例如，光学元件可包括透镜，并且可将IR辐射聚焦在传感器上以便检测辐射。光学元件也可以是窗口。
控制器110包括处理器112和存储器114。处理器112可包括能够接收和处理信号的电路。处理器112可访问存储器114，以使得处理器112能够从存储器114检索数据并且将数据存储在存储器114处。为了说明，存储器114可包括处理器可读介质，其可存储当由处理器执行时使处理器执行如本文所述的操作的指令。
电源122可向控制器110、显示设备124、MIR检测器组件130以及反射镜和滤波器组件的电动机提供电力。电源122可持续延长的持续时间保持电荷以实现长期便携性。例如，电源122可能够为系统100供电一天或多天，而不需要再充电。作为实例，电源122可包括可再充电的锂离子电池组。
显示设备124可包括能够向系统100的用户输出视频或音频信号的任何设备。例如，显示设备可包括液晶二极管(LCD)屏幕、蜂鸣器、另一种类型的视频或音频输出设备或其任何组合。虽然图1将系统100描绘为包括显示设备124，但系统100可省略显示设备124。作为实例，系统100可依赖于通向远程设备的无线传输来生成用户输出。
MIR检测器组件130可包括能够检测在一个或多个波长带内的MIR发射和/或吸收的设备。例如，对于葡萄糖，峰值波长带可以是约9.3μm至约9.9μm。对于葡萄糖，参考波长带可以是约10.5μm至约15μm。MIR检测器组件130还可被配置成测量一个或多个黑体设备的MIR发射和/或吸收。
图2示出适用于可穿戴式非侵入性物质浓度系统和方法的物质浓度校正系统700，诸如在上文‘180申请中所讨论的。系统700包括电子电路760、检测器750和滤光轮712。电子电路760(例如，印刷电路板)可包括与控制和/或信号处理有关的单元。例如，电子电路760可包括控制器，诸如控制器110。由此，物质浓度校正系统100可使用电子电路760来实现。
检测器750可电连接到电子电路760，并且可被配置为用于检测MIR辐射。另外，检测器750可包括光学组件751，以聚焦或以其他方式调整所接收的MIR辐射以用于检测。
滤光轮712可包括两个或更多个滤波器710、720。滤波器710、720各自均可覆盖滤光轮712大约180度的部分。第一滤波器和第二滤波器的功能可分别是峰值滤波器和参考滤波器。每个滤波器的一半可被反射镜730和反射镜740覆盖。滤波器710、720可具有弓形形状。检测器750和电动机790可机械连接到底盘770。电子电路760、检测器750和轮电动机790可由可充电电池780供电。
可通过测量从反射镜730、740反射的MIR辐射发射来校正与在检测器750处进行的MIR测量相关的扰动。可在每次信号测量之后立即进行反射镜测量以提高校正的准确度。例如，具有光学组件751的检测器750可在通过第一滤波器710接收的身体发射、穿过第一滤波器710的反射镜反射、通过第二滤波器720接收的身体发射以及穿过第二滤波器720的反射镜反射之间交替测量(或循环测量)。反射镜反射测量可用于校正在MIR区域中进行的非侵入性物质浓度信号测量。
应理解，关于各个系统和方法描述的特征的细节可一致和适当地用于本文所述的其他系统和方法的相似特征中，即使没有另外明确指出。
依照法规，已关于结构和方法特征以或多或少特定的语言描述实施方案。然而，应理解的是，实施方案不限于所示和所述的具体特征。因此，根据等同原则，要求保护在适当解释的所附权利要求书的适当范围内呈任何实施方案形式或变化的实施方案。
附图的附图标记的表
100 系统
110 控制器
112 处理器
114 存储器
122 电源
124 显示设备
130 MIR 检测器组件
140 反射镜组件
150 滤波器组件
600 系统
602 反射镜
603 光学组件
605 红外检测器
607 滤波器
608 光学孔
610 滤波器保持器
612 电路
614 电动机
616 方向
618 平台
620 轴线
622 平台
624 方向
700 系统
710 第一滤波器
712 滤光轮
720 第二滤波器
730 反射镜
740 反射镜
750 检测器
751 光学组件
760 电路
770 底盘
780 电池
790 电动机

Claims (16)

1.一种物质浓度校正系统，其包括：
具有敏感区域的红外辐射检测器，所述敏感区域接收来自所述校正系统外部的身体的红外辐射；
产生红外辐射的聚集发射的光学组件和滤波器组件，所述聚集发射的第一部分入射到所述敏感区域上；以及
反射镜组件，其包括反射镜并且能够在校正配置与测量配置之间改变，以使得在所述校正配置中，所述聚集发射的第二部分被所述反射镜反射，从而产生入射到所述敏感区域上的反射镜信号，并且所述反射镜组件阻碍外部身体红外辐射到达所述敏感区域，并且在所述测量配置中，所述反射镜组件允许所述外部身体红外辐射到达所述敏感区域上，
其中，所述滤波器组件包括峰值滤波器和选择性地能够与所述检测器对准的参考滤波器，以使得所述外部身体红外辐射在所述测量配置中穿过所述峰值滤波器，并且所述反射镜信号在所述校正配置中穿过同一峰值滤波器，并且以使得所述外部身体红外辐射在所述测量配置中穿过所述参考滤波器，并且所述反射镜信号在所述校正配置中穿过同一参考滤波器。
2.如权利要求1所述的物质浓度校正系统，其还包括被编程用于执行操作的控制器，所述操作包括在所述校正配置与所述测量配置之间自动地改变所述反射镜组件以及在所述峰值滤波器与所述参考滤波器之间自动地改变所述滤波器组件。
3.如权利要求1所述的物质浓度校正系统，其还包括包封所述检测器、所述光学组件、所述滤波器组件和所述反射镜组件的外壳，并且所述外壳具有光学孔，所述外部身体红外辐射穿过所述光学孔入射到所述敏感区域上，其中所述反射镜组件当处于所述校正配置时阻挡所述光学孔。
4.如权利要求1所述的物质浓度校正系统，其中所述反射镜组件包括连接到所述反射镜的可旋转平台和连接到所述平台的电动机，并且其中所述电动机的致动使所述平台旋转并且在所述校正配置与所述测量配置之间枢转所述反射镜。
5.如权利要求1所述的物质浓度校正系统，其中所述光学组件包括透镜，并且所述外部身体红外辐射在所述测量配置中穿过所述透镜，并且所述反射镜信号在所述校正配置中穿过同一透镜。
6.如权利要求5所述的物质浓度校正系统，其中所述峰值滤波器连接到可旋转平台，所述参考滤波器连接到所述平台，并且所述滤波器组件包括连接到所述平台的电动机，并且其中所述电动机的致动使所述平台旋转并且在所述峰值滤波器和与所述检测器对准的所述参考滤波器之间枢转。
7.如权利要求5所述的物质浓度校正系统，其中所述滤波器组件包括可旋转轮，所述可旋转轮具有附接到所述轮的一部分的峰值滤波器和附接到所述轮的另一部分的参考滤波器。
8.如权利要求7所述的物质浓度校正系统，其中所述反射镜组件包括附接到所述轮并与所述峰值滤波器的一部分重叠的一个反射镜以及附接到所述轮并与所述参考滤波器的一部分重叠的另一个反射镜。
9.如权利要求1所述的物质浓度校正系统，其还包括被编程用于执行操作的信号处理单元，所述操作包括：
在所述反射镜组件处于所述测量配置时记录所述外部身体红外辐射在所述敏感区域处的测量；
在所述反射镜组件处于所述校正配置时记录反射的聚集发射在所述敏感区域处的测量；以及
基于所述测量配置中的所述测量来计算所述身体中的物质浓度并基于所述校正配置中的所述测量来校正所述身体中的所述物质浓度。
10.一种物质浓度校正系统，其包括：
具有敏感区域的红外辐射检测器，所述敏感区域接收来自所述校正系统外部的身体的红外辐射；
产生红外辐射的聚集发射的滤波器组件和光学组件，所述聚集发射的第一部分入射到所述敏感区域上；
反射镜组件，其包括反射镜并且能够在校正配置与测量配置之间改变，以使得在所述校正配置中，所述聚集发射的第二部分被所述反射镜反射，从而产生入射到所述敏感区域上的反射镜信号，并且所述反射镜组件阻碍外部身体红外辐射到达所述敏感区域，并且在所述测量配置中，所述反射镜组件允许所述外部身体红外辐射到达所述敏感区域上；
滤波器组件，其包括峰值滤波器和选择性地能够与所述检测器对准的参考滤波器，以使得所述外部身体红外辐射在所述测量配置中穿过所述峰值滤波器，并且所述反射镜信号在所述校正配置中穿过同一峰值滤波器，并且以使得所述外部身体红外辐射在所述测量配置中穿过所述参考滤波器，并且所述反射镜信号在所述校正配置中穿过同一参考滤波器；
包括透镜的光学组件，其被配置成使得所述外部身体红外辐射在所述测量配置中穿过所述透镜，并且所述反射镜信号在所述校正配置中穿过同一透镜；
包封所述检测器、所述滤波器组件、所述光学组件以及所述反射镜组件的外壳，并且所述外壳具有光学孔，所述外部身体红外辐射穿过所述光学孔入射到所述敏感区域上，其中所述反射镜组件当处于所述校正配置时阻挡所述光学孔。
11.如权利要求10所述的物质浓度校正系统，其中所述反射镜组件包括以垂直于所述反射镜的取向连接到所述反射镜的可旋转平台和连接到所述平台的电动机，并且其中所述电动机的致动使所述平台旋转并且在所述校正配置与所述测量配置之间枢转所述反射镜。
12.如权利要求10所述的物质浓度校正系统，其中所述反射镜组件包括能够在轮平面内旋转的轮，所述反射镜组件包括附接到所述轮并与所述峰值滤波器的一部分重叠的一个反射镜以及附接到所述轮并与所述参考滤波器的一部分重叠的另一个反射镜，所述反射镜和所述另一个反射镜位于平行于所述轮平面的平面中。
13.一种物质浓度校正方法，其包括：
提供一种物质浓度校正系统，所述系统包括：
具有敏感区域的红外辐射检测器；
产生红外辐射的聚集发射的光学组件和滤波器组件，所述滤波器组件包括峰值滤波器和参考滤波器；以及
包括反射镜的反射镜组件；
将所述反射镜组件放置在测量配置中；
使所述峰值滤波器与所述检测器对准；
在所述测量配置中，在所述敏感区域上接收来自所述校正系统外部的身体的红外辐射，并且同时在所述敏感区域上接收所述聚集发射的第一部分；
从所述检测器记录对应于与所述聚集发射的所述第一部分组合的外部身体红外辐射的测量值，所述测量值指示物质浓度；
将所述反射镜组件放置在校正配置中；
在所述校正配置中，用所述反射镜反射所述聚集发射的第二部分，从而产生入射到所述敏感区域上的反射镜信号，并且所述反射镜组件同时阻碍所述外部身体红外辐射到达所述敏感区域；
使所述外部身体红外辐射在所述测量配置中穿过所述峰值滤波器，并且使所述反射镜信号在所述校正配置中穿过同一峰值滤波器；
使所述参考滤波器与所述检测器对准；
使所述外部身体红外辐射在所述测量配置中穿过所述参考滤波器，并且使所述反射镜信号在所述校正配置中穿过同一参考滤波器；
从所述检测器记录对应于所述反射镜信号的校正值，并且基于所述校正值校正所述测量值；以及
基于所述校正的测量值计算所述物质浓度。
14.如权利要求13所述的物质浓度校正方法，其还包括启动控制器，所述控制器通过致动电动机在所述校正配置与所述测量配置之间自动地改变所述反射镜组件，并且通过致动另一个电动机在所述峰值滤波器与所述参考滤波器之间自动地改变所述滤波器组件。
15.如权利要求14所述的物质浓度校正方法，其中所述滤波器组件包括可旋转轮，所述可旋转轮具有附接到所述轮的一部分的峰值滤波器和附接到所述轮的另一部分的参考滤波器，并且所述反射镜组件包括附接到所述轮并与所述峰值滤波器的一部分重叠的一个反射镜以及附接到所述轮并与所述参考滤波器的一部分重叠的另一个反射镜，并且其中自动地改变所述反射镜组件和自动地改变所述滤波器组件二者包括在一个方向上连续地旋转所述轮。
16.如权利要求13所述的物质浓度校正方法，其中计算所述物质浓度使用凭经验导出的相关表。
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