JP6745256B2 - ロバストな校正および自己補正のための組織オキシメトリプローブジオメトリ - Google Patents
ロバストな校正および自己補正のための組織オキシメトリプローブジオメトリ Download PDFInfo
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Description
関連出願との相互参照
本特許出願は、2012年5月3日に出願された米国仮特許出願番号第61/642,389号、第61/642,393号、第61/642,395号および第61/642,399号、ならびに2012年8月10日に出願された米国仮特許出願番号第61/682,146号の利益を主張し、これらの米国仮特許出願は、本願で引用されるすべての他の引例とともに引用によって援用される。
本発明は概して、組織内の酸素レベルを監視する光学系に関する。より具体的には、本発明は、光を発して検出するためのセンサヘッド上の光源および検出器を含むオキシメータに関する。
術中および回復期などの臨床設定で用いられることが多い。たとえば、手術中、オキシメータはさまざまな理想的でない状況で正確な酸素飽和度測定を迅速に果たすことが可能でなければならない。既存のオキシメータは、測定速度がそれほど重要でない手術後の組織監視には十分であるが、既存のオキシメータは大幅に変動し、たとえばオキシメータが血液と接触した場合など、さまざまな要素が正確な読取の妨げになり得る手術時に用いられると、不正確な飽和度測定を提供する。
コンパクトなオキシメータセンサプローブ用のセンサヘッドは、光源および光検出器を含む。プローブ具体化は完全に自立型であり、別個のシステムユニットに有線または無線で接続する必要がない。光源および検出器プローブは、コンパクトなプローブにおけるロバストな校正および自己補正を可能にするさまざまな光源−検出器の対の距離を有する円形配置に配置される。他の光源−検出器の配置も可能である。
の検出に基づいて、上記複数の検出器の各検出器によって検出器応答を生成することと、上記検出器応答同士の相違点を決定することとを含む。当該方法はさらに、上記相違点に基づいて校正関数を生成することを含み、上記校正関数が上記検出器応答に適用される場合に、上記検出器応答の相違点は等化される。
被験動物および被験者のさまざまな生理学的性質の非侵襲的測定のために分光法が用いられている。可視光(たとえば赤色)および近赤外分光法は、このスペクトル範囲における生体組織の散乱が比較的低いため、利用されることが多い。ヒト組織は、たとえば、酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン、メラニン、水、脂質、およびシトクロムなどの多数の発色団を含む。ヘモグロビンは、可視および近赤外スペクトル範囲のほとんどについて組織内の優勢な発色団である。700〜900ナノメートル範囲では、酸素化および脱酸素化ヘモグロビンは非常に異なる吸収特徴を有する。したがって、可視および近赤外分光法は、組織ヘモグロビン酸素飽和度および総ヘモグロビン濃度などの生理的媒質内の酸素レベルを測定するために適用されている。
いて開発されている。生理的媒質の均質で半無限のモデルでは、TRSおよびPMSの両方を用いて、光子拡散近似またはモンテカルロモデルを用いることによって媒質の吸収係数および減少散乱係数が得られる。複数の波長における吸収係数から、酸素化および脱酸素化ヘモグロビンの濃度が求められ得、組織酸素飽和度が計算され得る。CWSは一般に、散乱および吸収の効果を分離するのに十分な情報を有していない。それは典型的に、組織散乱についての仮定を必要とする修正されたベール・ランバート方程式(modified Beer-Lambert equation)を解くために用いられており、2つ以上の波長がレシオメトリック的に用いられ、別の方法では当該方程式を解くために必要とされる光路長をなくす。CWSは、その一般に用いられる形態において、相対的な酸素飽和度のみを提供し、酸素化および脱酸素化ヘモグロビンの絶対酸素飽和度または濃度を提供することはできない。
の技術の両方とも、比較的少量の組織の内部の測定(すなわち2,3ミリメートル以内の「局所」測定)が困難なことである。これらの技術は典型的に、少量の組織を通る短い通過時間に関連付けられる小さい時間変化または位相シフトのため、「局部」測定(最小で1センチメートル)のために用いられる。これに対して、CWSはより低コストで製造され得るが、広帯域スペクトル情報を含むことによって、または空間情報を含むことによって向上がなされない限り、上述のようにその有用性が典型的に制限されてしまう。
乱とは独立して求めることができ、それによって発色団濃度の絶対測定を可能にする、一種の近赤外分光法である。
図1Aは、一実施形態に係る自立型の組織オキシメトリ装置100の簡略された画像である。オキシメータプローブは、単一の筐体またはハウジング内に含まれる構成要素(たとえば図1Bに列挙される構成要素)を含む。組織オキシメトリ装置100は、他の装置と通信または相互に作用する必要なく、手術中および手術後などに組織オキシメトリ測定を行うように構成される。具体化では、装置はハンドヘルド型であり、ケーブルを介してまたは無線で別の外部構成要素に接続する必要なく、組織オキシメトリ測定を行ってこれらの測定値を表示し得る。測定および計算を行う電子装置は、ハンドヘルド装置のハウジングまたは筐体内に完全に含まれる。装置は、ケーブルまたは無線接続のない、スタンドアローンのハンドヘルド組織オキシメータプローブである。
上の光源を含み得る。特定の具体化によると、組織オキシメトリプローブ115は3つの光源120a,120bおよび120cを含むが、他の特定の具体化によると、光源120aおよび120cなどの2つの光源を含む。図2Aおよび図2Bに示される組織オキシメトリプローブ115の特定の具体化は3つの光源120a,120bおよび120cを含むが、図2Cに示される組織オキシメトリプローブ115の特定の具体化はより少ない光源を含む。具体的には、図2Cに示される組織オキシメトリプローブ115は2つの光源120aおよび120cを有し、光源120bは省略されている。付加的な光源(図示せず)を追加してもよい。
特定の具体化では、検出器125は、4個以上の(たとえば14個の)一意の光源−検出器距離が作り出されるように、外側光源120aおよび120cに対して位置決めされる。光源−検出器距離の数が増えると、これを用いてより高い精度、より高速な校正、および冗長性(複製の光源−検出器距離が設けられる場合)を得ることができる。少なくとも2つの光源−検出器距離は約1.5ミリメートル以下(たとえば0.5ミリメートル、
最大で約1.7ミリメートル)であり、少なくとも2つ以上の光源−検出器距離は約2.5ミリメートル以上(たとえば1.5ミリメートル、最大で約3.2ミリメートル)である。
数の両方の関数である。少なくとも2つの検出器125が少なくとも1つの光源120から1.5ミリメートルまたはより近くに位置決めされ、少なくとも2つの検出器が少なくとも1つの光源120から2.5ミリメートルまたはより遠くに位置決めされた状態で、散乱係数および吸収係数を独立して求めることができる。
出器距離D4と、光源120cと検出器125eとの間の光源−検出器距離D5も同一であり得る。光源−検出器距離D4およびD5は、光源120aおよび120cについての最長の光源−検出器距離である。上記の説明は例の実施形態のためのものである。たとえば、最短の光源−検出器距離の隣、および最長の光源−検出器距離の隣など、他の光源−検出器距離の対が同一であってもよい。
限に抑えられる。PCBが有する層はより少なくてもよい。ゆえに、この設計によって複雑度が低下し、製造性および歩留りが向上し、信号経路内の寄生振動が減少し、コストが削減される。当該設計は、たとえば、単一のユニットまたはパッケージ内に統合された2つ以上の検出器125と比較して、別々の検出器125などの別々の構成要素の使用を支持する。別々の検出器をはより安価に使用できるか、またはより容易にソースできるか、またはその両方である。別々の検出器の円形配置によって、PCBの比較的コンパクトなスペースにおける比較的多数の一意の光源-検出器位置が可能になる。
ート525に接続され得、LED開口プレート525には、外側光源120aおよび120cから発せられる光がレンズ510および515の組に向かって前方に進むことができるようにするために1つ以上の開口が形成されている。レンズプレート520は前方PCB505の後部に接続され得、前方PCB505にも、放射光が前方に進むことができるようにするために多数の開口が形成され得る。コンタクトプレート530が前方PCB505の前部に結合され得、コンタクトプレート530にも、放射光が組織オキシメトリ装置100から前方に進むことができるようにするために、かつ組織から反射される光が検出器125に進むことができるようにするために開口が形成され得る。
図6は、一実施形態に係る光源−検出器の各対を校正するための方法のハイレベルフロー図である。このハイレベルフロー図は1つの例の実施形態を表わす。実施形態の範囲から逸脱することなく、ハイレベルフロー図にステップを追加、削除、または組合わせることができる。
源120aおよびその後で120cについて反射光を受光している時に検出器について2つの校正関数が異なる場合、所与の組織ファントムについての反射データの差は、光源120aおよび120cから発せられる光の強度の差に起因する。校正関数は、たとえば、実際の組織内の酸素飽和度測定のために組織オキシメトリ装置100を使用している時に検出器125によって生成される反射データに適用され得、これによって、検出器125の固有ゲインまたはロスがあれば、かつ光源125からの光の強度の差があれば補償され得る。具体的には、校正関数は、検出器によって生成される生の反射データについて光源−検出器の対ごとに適用される。
組織のモルまたは種類の存在を示し得る。不均質性はさらに、プローブの一部が傷の端を超えたこと、またはプローブの一部が血で覆われていることも示し得る。
図9は、組織に対する、または組織ファントムを用いた酸素飽和度測定時に外側光源120aおよび120cによって発せられる光の量を校正するための方法のハイレベルフロー図である。このハイレベルフロー図は1つの例の実施形態を表わす。実施形態の範囲から逸脱することなく、ハイレベルフロー図にステップを追加、削除、または組合わせることができる。
器125aおよび125eによって生成される反射データも実質的に一致すべきである。これらの反射データの対が一致しない場合は、外側光源120aおよび120cの光源出力およびこれらの外側光源によって発せられる光の量も不一致であり得る。
れる飽和度測定においてみられる変動および不正確が制限される。先に述べた校正、自己補正および他の特徴は高速で正確な組織オキシメトリ装置につながり得、これは、インプラントを用いる乳房再建および手術環境における壊死の危険がある組織領域の検出に関する他のものに従事する形成外科医にとって望ましい。
Claims (28)
- ハンドヘルド用のハウジングを備える、装置であって、
前記ハウジングは、前記ハウジング内に含まれるプロセッサと、
前記ハウジング内に含まれるメモリを備え、前記メモリは前記プロセッサに結合され、
前記ハウジングはさらに、
前記プロセッサに結合されたディスプレイを備え、前記ディスプレイは前記ハウジングの外部から可視であり、前記ハウジングはさらに、
前記ハウジング内に含まれ、前記プロセッサ、前記メモリおよび前記ディスプレイに結合されて電力を提供するバッテリと、
前記ハウジングのチップ部と、
前記プロセッサに結合されたセンサモジュールとを備え、前記センサモジュールは前記ハウジングの前記チップ部によって前記ハウジングに対して比較的固定された位置に保持され、測定されるべき組織に対面して位置するプローブ面を備え、前記プローブ面は、
前記プローブ面上に形成される第1の光源構造および第2の光源構造と、
前記プローブ面上に形成される第1の検出構造を備え、第1の距離は前記第1の検出構造から前記第1の光源構造までの距離であり、第2の距離は前記第1の検出構造から前記第2の光源構造までの距離であり、前記第1の距離は前記第2の距離よりも大きく、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成される第2の検出構造を備え、第3の距離は前記第2の検出構造から前記第1の光源構造までの距離であり、第4の距離は前記第2の検出構造から前記第2の光源構造までの距離であり、前記第4の距離は前記第3の距離よりも大きく、
前記第1の距離は前記第4の距離と同じであり、前記第2の距離は前記第3の距離と同じであり、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成される第3の検出構造を備え、第5の距離は前記第3の検出構造から前記第1の光源構造までの距離であり、第6の距離は前記第3の検出構造から前記第2の光源構造までの距離であり、前記第5の距離は前記第1の距離および前記第2の距離と異なり、前記第6の距離は前記第1の距離および前記第2の距離と異なり、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成される第4の検出構造を備え、第7の距離は前記第4の検出構造から前記第1の光源構造までの距離であり、第8の距離は前記第4の検出構造から前記第2の光源構造までの距離であり、前記第7の距離は前記第1の距離、前記第2の距離および前記第5の距離と異なり、前記第8の距離は前記第1の距離、前記第2の距離および前記第6の距離と異なり、
前記第1の距離は前記第2の距離、前記第3の距離、前記第5の距離、前記第6の距離、前記第7の距離および前記第8の距離よりも大きく、前記第2の距離は前記第5の距離、前記第6の距離、前記第7の距離および前記第8の距離よりも小さく、
前記プロセッサは、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第1の検出構造から第1の情報を収集するよう適合され、前記プロセッサは、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第2の検出構造から第2の情報を収集するよう適合され、前記第1の検出構造および前記第1の光源構造のための第1のキャリブレーション機能を前記メモリ内に生み出して蓄え、前記第2の検出構造および前記第1の光源構造のための第2のキャリブレーション機能を前記メモリ内に生み出して蓄えるよう適応され、
前記装置はスタンドアローンユニットとして適合されたハンドヘルド組織オキシメトリ装置であり、
前記ハンドヘルド組織オキシメトリ装置が使用される際、前記ディスプレイは前記装置の近位端部にある一方で前記ハウジングの前記チップ部は前記装置の遠位端部まで遠位方向に延び、
前記装置が前記使用者の手にある間に、前記使用者は測定されるべき組織上の前記装置の前記遠位端部である前記プローブ面を適切な場所に配置する、装置。 - 前記第1および第2の光源構造と、前記第1、第2、第3および第4の検出構造は測定されるべき前記組織の片側に位置される、請求項1に記載の装置。
- ハンドヘルド用のハウジングを備える、装置であって、
前記ハウジングは、前記ハウジング内に含まれるプロセッサと、
前記ハウジング内に含まれるメモリを備え、前記メモリは前記プロセッサに結合され、
前記ハウジングはさらに、
前記プロセッサに結合されたディスプレイを備え、前記ディスプレイは前記ハウジングの外部から可視であり、前記ハウジングはさらに、
前記ハウジング内に含まれ、前記プロセッサ、前記メモリおよび前記ディスプレイに結合されて電力を提供するバッテリと、
前記ハウジングのチップ部と、
前記プロセッサに結合されたセンサモジュールとを備え、前記センサモジュールは前記ハウジングの前記チップ部によって前記ハウジングに対して比較的固定された位置に保持され、測定されるべき組織に対面して位置するプローブ面を備え、前記プローブ面は、
前記プローブ面上に形成される第1の光源構造および第2の光源構造と、
前記プローブ面上に形成される第1の検出構造を備え、第1の距離は前記第1の検出構造から前記第1の光源構造までの距離であり、第2の距離は前記第1の検出構造から前記第2の光源構造までの距離であり、前記第1の距離は前記第2の距離よりも大きく、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成される第2の検出構造を備え、第3の距離は前記第2の検出構造から前記第1の光源構造までの距離であり、第4の距離は前記第2の検出構造から前記第2の光源構造までの距離であり、前記第4の距離は前記第3の距離よりも大きく、
前記第1の距離は前記第4の距離と同じであり、前記第2の距離は前記第3の距離と同じであり、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成される第3の検出構造を備え、第5の距離は前記第3の検出構造から前記第1の光源構造までの距離であり、第6の距離は前記第3の検出構造から前記第2の光源構造までの距離であり、前記第5の距離は前記第1の距離および前記第2の距離と異なり、前記第6の距離は前記第1の距離および前記第2の距離と異なり、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成される第4の検出構造を備え、第7の距離は前記第4の検出構造から前記第1の光源構造までの距離であり、第8の距離は前記第4の検出構造から前記第2の光源構造までの距離であり、前記第7の距離は前記第1の距離、前記第2の距離および前記第5の距離と異なり、前記第8の距離は前記第1の距離、前記第2の距離および前記第6の距離と異なり、
前記第1の距離は前記第2の距離、前記第3の距離、前記第5の距離、前記第6の距離、前記第7の距離および前記第8の距離よりも大きく、前記第2の距離は前記第5の距離、前記第6の距離、前記第7の距離および前記第8の距離よりも小さく、
前記プロセッサは、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第1の検出構造から第1の情報を収集するよう適合され、前記プロセッサは、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第2の検出構造から第2の情報を収集するよう適合され、前記第1の検出構造および前記第1の光源構造のための第1のキャリブレーション機能を前記メモリ内に生み出して蓄え、前記第2の検出構造および前記第1の光源構造のための第2のキャリブレーション機能を前記メモリ内に生み出して蓄えるよう適応され、
前記第1および第2の検出構造は、前記第1および第2の光源構造を横切るライン上のポイントに対して対称的に配置され、さらに、
前記第3および第4の検出構造は、前記第1および第2の光源構造を横切るライン上のポイントに対して非対称的に配置される、装置。 - 前記プロセッサは、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第3の検出構造から第3の情報を収集するよう適合され、前記プロセッサは、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第4の検出構造から第4の情報を収集するよう適合され、前記第3の検出構造および前記第1の光源構造のための第3のキャリブレーション機能を前記メモリ内に生み出して蓄え、前記第4の検出構造および前記第1の光源構造のための第4のキャリブレーション機能を前記メモリ内に生み出して蓄えるよう適応される、請求項1または請求項3に記載の装置。
- 前記センサモジュールは、第1の光源ダイオードおよび第2の光源ダイオードと、
前記第1の光源構造および前記第1の光源ダイオードの間に結合された第1のウェーブガイドと、
前記第2の光源構造および前記第2の光源ダイオードの間に結合された第2のウェーブガイドとを備える、請求項1または請求項3に記載の装置。 - 前記第1の検出構造は前記プローブ面上に位置した第1の光検出器を備え、前記第2の検出構造は前記プローブ面上に位置した第2の光検出器を備え、前記第3の検出構造は前記プローブ面上に位置した第3の光検出器を備え、前記第4の検出構造は前記プローブ面上に位置した第4の光検出器を備える、請求項5に記載の装置。
- 前記第1および第2の光源ダイオードは第1のプリント基板上に位置し、前記第1、第2、第3および第4の光検出器は第2のプリント基板上に位置し、前記第1および第2のプリント基板は異なるプリント基板であり、前記第2のプリント基板は前記第1のプリント基板よりもプローブ面により近い、請求項6に記載の装置。
- 前記第1および第2のウェーブガイドそれぞれの一部が前記第1および第2のプリント基板の間で光学的に位置する、請求項7に記載の装置。
- 前記第1の光源構造は第1の光源ダイオードを備え、前記第2の光源構造は第2の光源ダイオードを備える、請求項1または請求項3に記載の装置。
- 前記センサモジュールは、
第1の光検出器、第2の光検出器、第3の光検出器および第4の光検出器と、
前記第1の検出構造と前記第1の光検出器の間に結合された第1のウェーブガイドと、
前記第2の検出構造と前記第2の光検出器の間に結合された第2のウェーブガイドと、
前記第3の検出構造と前記第3の光検出器の間に結合された第3のウェーブガイドと、
前記第4の検出構造と前記第4の光検出器の間に結合された第4のウェーブガイドとを備える、請求項1または請求項3に記載の装置。 - 前記センサモジュールは開口マスクを備え、前記開口マスクは前記第1のウェーブガイド、前記第2のウェーブガイド、前記第3のウェーブガイドおよび前記第4のウェーブガイドを備える、請求項10に記載の装置。
- 前記第2の距離とは異なる前記第1の距離に基づき、前記プロセッサは、前記第1の光源構造から受領した第1のデータおよび前記第2の光源構造から受領した第2のデータに基づき酸素飽和度を決定するよう適合される、請求項1または請求項3に記載の装置。
- 前記プロセッサは、光源構造から異なる2つの距離を有する少なくとも2つの検出構造から空間分解分光測定を用いて酸素飽和度を計算するよう適合され、
第1の受領データは前記第1の光源構造から発される光に対して前記第3の検出構造から受領され、前記第3の検出構造は前記第1の光源構造から前記第5の距離にあり、
第2の受領データは前記第1の光源構造から発される光に対して前記第4の検出構造から受領され、前記第4の検出構造は前記第1の光源構造から前記第7の距離にあり、
前記プロセッサは空間分解分光法を用いて前記第1および第2の受領データを用いて前記酸素飽和度を計算するよう適合され、前記第5および第7の距離は互いに異なる、請求項1または請求項3に記載の装置。 - 前記第1の情報は前記組織の表面の下第1の深さにおいて、測定されるべき前記組織に対して反射可能であり、前記第2の情報は前記組織の表面の下第2の深さにおいて、測定されるべき前記組織に対して反射可能であり、前記第2の深さは前記第1の深さよりも小さい、請求項1または請求項3に記載の装置。
- ハンドヘルド組織オキシメトリ装置のハウジングの提供を備える方法であって、前記ハウジングの提供は、
前記ハウジング内にプロセッサを収納するステップと、
前記ハウジング内にメモリを収納するステップとを備え、前記メモリは前記プロセッサに結合され、前記ハウジングの提供はさらに、
前記ハウジングにディスプレイを結合するステップを備え、前記ディスプレイは前記ハウジングの外側から可視で、前記ディスプレイは前記プロセッサに結合され、前記ハウジングの提供はさらに、
前記ハウジング内にバッテリを収納するステップを備え、前記バッテリは前記プロセッサ、前記メモリおよび前記ディスプレイに結合されて電力を供給し、前記ハウジングの提供はさらに、
前記ハウジングのチップ部を提供するステップと、
前記プロセッサにセンサモジュールを結合するステップを備え、前記センサモジュールは、前記ハウジングの前記チップ部によって前記ハウジングに対して比較的固定された位置において固定され、測定されるべき組織に対面して位置づけられるプローブ面を備え、前記プローブ面は、
前記プローブ面上に形成された第1の光源構造および第2の光源構造と、
前記プローブ面上に形成された第1の検出構造とを備え、第1の距離は前記第1の検出構造から前記第1の光源構造までであり、第2の距離は前記第1の検出構造から前記第2の光源構造までであり、前記第1の距離は前記第2の距離よりも大きく、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成された第2の検出構造とを備え、第3の距離は前記第2の検出構造から前記第1の光源構造までであり、第4の距離は前記第2の検出構造から前記第2の光源構造までであり、前記第1の距離は前記第4の距離と同じで、前記第2の距離は前記第3の距離と同じであり、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成された第3の検出構造とを備え、第5の距離は前記第3の検出構造から前記第1の光源構造までであり、第6の距離は前記第3の検出構造から前記第2の光源構造までであり、前記第5の距離は前記第1の距離および前記第2の距離と異なり、前記第6の距離は前記第1の距離および前記第2の距離と異なり、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成された第4の検出構造とを備え、第7の距離は前記第4の検出構造から前記第1の光源構造までであり、第8の距離は前記第4の検出構造から前記第2の光源構造までであり、前記第7の距離は前記第1、第2および第5の距離と異なり、前記第8の距離は前記第1、第2および第6の距離と異なり、前記第1の距離は前記第2、第3、第5、第6、第7および第8の距離よりも大きく、前記第2の距離は前記第5、第6、第7および第8の距離より小さく、
前記プロセッサは前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第1の検出構造から第1の情報の収集と、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第2の検出構造から第2の情報の収集を可能とし、
前記プロセッサは前記第1の検出構造および前記第1の光源構造のための第1のキャリブレーション機能の前記メモリ内への生み出しおよび貯蔵と、前記第2の検出構造および前記第1の光源構造のための第2のキャリブレーション機能の前記メモリ内への生み出しおよび貯蔵を可能とし、
前記装置はスタンドアローンユニットとして適合されたハンドヘルド組織オキシメトリ装置であり、
前記ハンドヘルド組織オキシメトリ装置が使用される際、前記ディスプレイは前記装置の近位端部にある一方で前記ハウジングの前記チップ部は前記装置の遠位端部まで遠位方向に延び、
前記装置が前記使用者の手にある間に、前記使用者は測定されるべき組織上の前記装置の前記遠位端部である前記プローブ面を適切な場所に配置する、方法。 - 前記第1および第2の光源構造と、前記第1、第2、第3および第4の検出構造は測定されるべき前記組織の片側に位置づけられる、請求項15に記載の方法。
- ハンドヘルド組織オキシメトリ装置のハウジングの提供を備える方法であって、前記ハウジングの提供は、
前記ハウジング内にプロセッサを収納するステップと、
前記ハウジング内にメモリを収納するステップとを備え、前記メモリは前記プロセッサに結合され、前記ハウジングの提供はさらに、
前記ハウジングにディスプレイを結合するステップを備え、前記ディスプレイは前記ハウジングの外側から可視で、前記ディスプレイは前記プロセッサに結合され、前記ハウジングの提供はさらに、
前記ハウジング内にバッテリを収納するステップを備え、前記バッテリは前記プロセッサ、前記メモリおよび前記ディスプレイに結合されて電力を供給し、前記ハウジングの提供はさらに、
前記ハウジングのチップ部を提供するステップと、
前記プロセッサにセンサモジュールを結合するステップを備え、前記センサモジュールは、前記ハウジングの前記チップ部によって前記ハウジングに対して比較的固定された位置において固定され、測定されるべき組織に対面して位置づけられるプローブ面を備え、前記プローブ面は、
前記プローブ面上に形成された第1の光源構造および第2の光源構造と、
前記プローブ面上に形成された第1の検出構造とを備え、第1の距離は前記第1の検出構造から前記第1の光源構造までであり、第2の距離は前記第1の検出構造から前記第2の光源構造までであり、前記第1の距離は前記第2の距離よりも大きく、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成された第2の検出構造とを備え、第3の距離は前記第32の検出構造から前記第1の光源構造までであり、第4の距離は前記第2の検出構造から前記第2の光源構造までであり、前記第1の距離は前記第4の距離と同じで、前記第2の距離は前記第3の距離と同じであり、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成された第3の検出構造とを備え、第5の距離は前記第3の検出構造から前記第1の光源構造までであり、第6の距離は前記第3の検出構造から前記第2の光源構造までであり、前記第5の距離は前記第1の距離および前記第2の距離と異なり、前記第6の距離は前記第1の距離および前記第2の距離と異なり、前記プローブ面はさらに、
前記プローブ面上に形成された第4の検出構造とを備え、第7の距離は前記第4の検出構造から前記第1の光源構造までであり、第8の距離は前記第4の検出構造から前記第2の光源構造までであり、前記第7の距離は前記第1、第2および第5の距離と異なり、前記第8の距離は前記第1、第2および第6の距離と異なり、前記第1の距離は前記第2、第3、第5、第6、第7および第8の距離よりも大きく、前記第2の距離は前記第5、第6、第7および第8の距離より小さく、
前記プロセッサは前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第1の検出構造から第1の情報の収集と、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第2の検出構造から第2の情報の収集を可能とし、
前記プロセッサは前記第1の検出構造および前記第1の光源構造のための第1のキャリブレーション機能の前記メモリ内への生み出しおよび貯蔵と、前記第2の検出構造および前記第1の光源構造のための第2のキャリブレーション機能の前記メモリ内への生み出しおよび貯蔵を可能とし、
前記第1および第2の検出構造は、前記第1および第2の光源構造を横切るライン上のポイントに対して対称的に配置され、さらに、
前記第3および第4の検出構造は、前記第1および第2の光源構造を横切るライン上のポイントに対して非対称的に配置される、方法。 - 前記プロセッサは前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第3の検出構造から第3の情報の収集と、前記第1の光源構造から発される放射に対応して前記第4の検出構造から第4の情報の収集を可能とし、
前記プロセッサは前記第3の検出構造および前記第1の光源構造のための第3のキャリブレーション機能の前記メモリ内への生み出しおよび貯蔵と、前記第4の検出構造および前記第1の光源構造のための第4のキャリブレーション機能の前記メモリ内への生み出しおよび貯蔵を可能とする、請求項15または請求項17に記載の方法。 - 前記センサモジュールは、
第1の光源ダイオードおよび第2の光源ダイオードと、
前記第第1の光源構造と前記第1の光源ダイオードとの間に結合された第1のウェーブガイドと、
前記第第2の光源構造と前記第2の光源ダイオードとの間に結合された第2のウェーブガイドとを備える、請求項15または請求項17に記載の方法。 - 前記第1の検出構造は前記プローブ面上に位置する第1の光検出器を備え、前記第2の検出構造は前記プローブ面上に位置する第2の光検出器を備え、前記第3の検出構造は前記プローブ面上に位置する第3の光検出器を備え、前記第4の検出構造は前記プローブ面上に位置する第4の光検出器を備える、請求項19に記載の方法。
- 前記第1および第2の光源ダイオードは第1のプリント基板上に位置し、前記第1、第2、第3および第4の光検出器は第2のプリント基板上に位置し、前記第1および第2のプリント基板は異なるプリント基板であり、前記第2のプリント基板は前記第1のプリント基板よりも前記プローブ面により近い、請求項20に記載の方法。
- 前記第1および第2のウェーブガイドそれぞれの一部は前記第1および第2のプリント基板の間に光学的に位置づけられる、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の光源構造は第1の光源ダイオードを備え、前記第2の光源構造は第2の光源ダイオードを備える、請求項15または請求項17に記載の方法。
- 前記センサモジュールは、
第1の光検出器、第2の光検出器、第3の光検出器および第4の光検出器と、
前記第1の検出構造と前記第1の光検出器の間に結合された第1のウェーブガイドと、
前記第2の検出構造と前記第2の光検出器の間に結合された第2のウェーブガイドと、
前記第3の検出構造と前記第3の光検出器の間に結合された第3のウェーブガイドと、
前記第4の検出構造と前記第4の光検出器の間に結合された第4のウェーブガイドと、
を備える請求項15または請求項17に記載の方法。 - 前記センサモジュールは開口マスクを備え、前記開口マスクは前記第1のウェーブガイド、前記第2のウェーブガイド、前記第3のウェーブガイドおよび前記第4のウェーブガイドを備える、請求項24に記載の方法。
- 前記第2の距離とは異なる前記第1の距離に基づいて、前記プロセッサは前記第1の光源構造から受領した第1のデータおよび前記第2の光源構造から受領した第2のデータに基づいて酸素飽和度を決定するよう適合された、請求項15または請求項17に記載の方法。
- 前記プロセッサは、光源構造から異なる2つの距離を有する少なくとも2つの検出構造から空間分解分光測定を用いて酸素飽和度を計算するよう適合され、
第1の受領データは前記第1の光源構造から発される光に対して前記第3の検出構造から受領され、前記第3の検出構造は前記第1の光源構造から前記第5の距離にあり、
第2の受領データは前記第1の光源構造から発される光に対して前記第4の検出構造から受領され、前記第4の検出構造は前記第1の光源構造から前記第7の距離にあり、
前記プロセッサは空間分解分光法を用いて前記第1および第2の受領データを用いて前記酸素飽和度を計算するよう適合され、前記第5および第7の距離は互いに異なる、請求項15または請求項17に記載の方法。 - 前記第1の情報は前記組織の表面の下第1の深さにおいて、測定されるべき前記組織に対して反射可能であり、前記第2の情報は前記組織の表面の下第2の深さにおいて、測定されるべき前記組織に対して反射可能であり、前記第2の深さは前記第1の深さよりも小さい、請求項15または請求項17に記載の方法。
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