TW201538126A - 具有導電元件之生醫裝置、系統及方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於測定身體之生理特性的裝置包括一絕緣支撐物,該絕緣支撐物具有含一導電元件的一順應性接觸表面以接觸該身體。一放置在該支撐物的一安裝表面之上的安裝夾具以可移除方式固持一剛性感測器,使之與該身體間隔開並且與該導電元件耦合,以透過該元件來測定該生理特性。一種用於致能測量一生理參數而不用一有源裝置與該身體之間直接接觸的方法包括將一導電元件配置在一絕緣環狀帶的一內表面之上。一含該有源裝置的感測器經附接至該帶的外部,且因此與該元件耦合。一系統包括具有一安裝連接器的該感測器,以及具有各別支撐物、安裝夾具以及導電元件的感測器載具。安裝在一載具上的該感測器透過該各別導電元件來測定該特性。

Description

具有導電元件之生醫裝置、系統及方法 【相關申請案之交互參照】
本國際專利申請案依巴黎公約與35 USC§119,主張以美國專利申請號第14/108,012號之申請日2013年12月16日為優先權日,該前案以引用方式併入本案。
本申請案大致上係關於用於監控使用者身體的生物特性之電子系統領域,更具體而言,係關於用在這種系統中的感測器。
使用不同類型的感測器來評估病患的一或多種生理參數是眾所週知的,例如:光學脈搏血氧飽和濃度感測器測量病患血液中氧氣飽和度(SpO2)的程度。有一種此類的感測器,發光二極體(LED)發出數個不同波長的光輻射,例如,可見光與紅外線,通過病患身體之預定部位的血液與組織;一般來說,就是手腕或手指。光偵測器偵測通過身體之後的光(人類可見或其他波長),基於不同的血氧含量吸收不同波長的光,因此,可以用對每一波長所偵測到的光衰減來測定氧氣飽和度。在另一個實例中,心電圖(ECG或EKG)電極通常為平面電極,其透過電線連接至ECG單元以測量跨不同電極對的電壓來監測病患的心臟。通常需要將生理感測器正確地放置在相對的身體部位以進行測量。例如,脈搏血氧飽和濃度感測器應放在能讓從發射器到偵測器的光路徑與血管交錯的位置。同樣地,ECG感測器應放在能在皮膚上提供有效的電接觸之身體的一部位的位置(例如,不要放在頭髮上)。這通常也需要感測器與病患的身體有效地接觸以達到精準的測量。
許多種感測器為堅硬的或至少部分地使用堅硬材料製成,然而人類身體的特定區域會在移動時改變形狀,例如,肌肉收縮與舒 張時。為了維持剛性感測器與彈性身體之間的接觸,某些先前方法描述用束帶將感測器配戴於身體,或將感測器內嵌在衣服內。不過,這些方法的精準度受限於位置的維持。其他方法會對身體部位施加壓力,例如,藉由對病患手指上的指環內部加壓,以便留持感測器在相對於身體部位的位置。不過,這些方法需要昂貴的支撐物來支撐感測器,也會導致增加病患的不適。其他的方法允許該感測器相對於該身體部位移動,然後對該動作補償。
即使若將該感測器留持在相對於身體的位置上,或該動作已經補償,吾人所想要的是感測器與身體有效地接觸,例如,皮膚傳導感測器有兩個與皮膚接觸的電極,以測量兩個電極間的阻抗或電壓。因為在習知的系統中,這些電極直接與皮膚接觸,長時間下來該等電極會受到像是油漬、水、或鹽份的污染。污染會降低感測器的精準度,因此就要定期清潔感測器。不管怎樣,每次清潔都會導致感測器或其電極受到水損害或其他種的磨損。再者,在清潔感測器之後需要重新校正,以修正其磨損。
因此在一實施例中,我們設計了一個裝置,用來測定身體的生理特性。該裝置可包括以下組件:a)一絕緣支撐物,其具有一順應性接觸表面以及一相對的安裝表面,使得該接觸表面經裝配以接觸該身體;b)至少一導電元件,其經配置至少部分在該接觸表面上或之上;c)一安裝夾具,其置於該安裝表面之上;以及d)一剛性感測器,其以可移動的方式安裝於該安裝夾具中,使得該剛性感測器與該身體間隔開,且與該至少一導電元件耦合以透過該至少一導電元件測定該身體的該生理特性。
在另一實施例中,我們設計了一種方法,用於致能測量或監控一生理參數,而不用一有源裝置與一身體之間直接接觸。該方法可藉由以下達成:接收一實質上絕緣的環狀帶,其具有一皮膚接觸內表面以及一外表面; 在該環狀帶內放置至少一導電元件,該至少一導電元件至少部分地經配置在該帶的該內表面上或之上;以及將留持該有源裝置之一感測器附接至該帶的該外表面,使得該有源裝置與該至少一導電元件耦合。
在另一實施例中,我們設計了一種生理監控系統,該系統可包括以下組件:a)一剛性感測器,其具有一安裝連接器;b)複數個感測器載具,每一者具有:i)一絕緣支撐物,其經調整以留持該感測器載具在相對於一身體之一各別部位的位置,該支撐物具有一順應性接觸表面以與該身體的該各別部位接觸;ii)一安裝夾具,其以可釋除方式留持該安裝連接器;以及iii)一導電元件,其經配置至少部分在該接觸表面上或之上,使得該剛性感測器安裝在該等感測器載具之一者的該安裝夾具中,以透過該對應的導電元件來測定該身體的一生理特性。
本發明的這些例示性實施例提供有關感測器定位的改良回饋。各種實施例有利地提供使用者以及居家照護業者精確定位感測器之方式。各種實施例提供偵測會干擾感測器讀數的情況。
因此,在任何前述的實施例中,下列特徵也可以與先前揭露的實施例以各種組合來利用。例如,設計用來測定一身體的一生理特性之裝置可包括該至少一導電元件,其具有與該剛性感測器之各別介面耦合的至少兩個導電元件,因此該剛性感測器藉由以下測定該身體的該生理特性:透過該至少兩個導電元件之一第一選取者來對該身體提供一刺激,並且透過該至少兩個導電元件之一第二選取者接收該身體對該所提供之刺激的一回應。該至少一導電元件至少部分地徑向延伸通過該支撐物。該剛性感測器可與該至少一導電元件的一第一末端耦合,該至少一導電元件沿著該接觸表面延伸,使得該剛性感測器在該導電元件的一相對第二末端處測定該身體的該生理特性。該至少一導電元件可包括複數個導電元件,該複數個導電元件沿著該接觸表面延伸並且具有與該剛性感測器之各別介面耦合的各別第一末端,該複數個導電元件之至少二者的該等第二末端彼 此間隔開。該至少一導電元件可包括沿著該接觸表面延伸的一光導管。該安裝夾具可包括一溝槽,其經調整以接收從該剛性感測器突出的一安裝凸片。該至少一導電元件可導電、該絕緣支撐物可為電絕緣,並且該剛性感測器可包括耦合至該至少一導電元件的一電接觸介面。該至少一導電元件對一選取的波長可光學傳導,並且該剛性感測器可包括與該至少一導電元件耦合的一光電介面。該剛性感測器可包括放置在該導電元件與該光電介面之間的一濾光器。該裝置可包括延伸穿過該支撐物的至少一孔洞,該剛性感測器包括延伸穿過該孔洞的一第二導電元件以測定該身體的該生理特性。該剛性感測器可包括一收發器,該收發器經裝配以傳遞測定的生理資料至一主處理器。該支撐物可由一環狀帶所界定,該帶經裝配以環繞該身體一部位,該接觸表面經裝配以接觸該身體的皮膚。該支撐物可包括複數個實質上絕緣、互鎖的模組,並且該複數個模組之至少一者可包括具有一安裝夾具的一安裝表面。該複數個模組之至少一者與至少一個其他互連模組不同,其中至少一模組的一接觸表面係由絕緣材料組成。該等模組的第一者可包括具有一第一剛性感測器的該安裝夾具,並且該等模組的一第二者包括經裝配以與該第一剛性感測器協作以透過該至少一導電元件來測定該身體的該生理特性的一第二剛性感測器。該生理特性可為一血氧含量,該剛性感測器可包括一光發射器或一光偵測器之一者,該第二剛性感測器可包括該光發射器或該光偵測器之另一者,並且該等模組之該選取者與該等模組之該第二選取者可經配置,使得由該光發射器發出的至少某些光通過該身體的一部位並且到達該光偵測器。該等模組之一第二選取者可包括一第二剛性感測器,其經裝配以測定該身體之與該生理特性不同的一第二生理特性。該等互鎖模組可經配置以形成一環狀帶,其中該第二模組係對徑地相對於(diametrically opposite to)該第一模組。該支撐物的兩個互鎖模組可包括各別導體,該等導體經裝配以在彼此之間傳輸訊號。該導電元件可包括配置在各種相連接模組中之一或多個傳導區段。
在各種實例中,該方法可包括啟動該感測器來提供一訊號至該身體,並且接收該身體對該所提供訊號的回應。該至少一導電元件可包括複數個導電元件,並且該方法可進一步包括將留持一第二有源裝置之一第二感測器附接至該帶的該外表面,使得該第二感測器與該複數個導電 元件之一者耦合。該方法可包括啟動該感測器來提供一訊號至該身體,並且啟動該第二感測器來接收該身體對該所提供訊號的回應。該方法可包括將該感測器從該帶的該外表面拆離,並附接一第二、不同的感測器來取代該已拆離的感測器。
在各種實例中,該生理監控系統可包括具有一快拆插座之各安裝夾具,並且一感測器的該安裝連接器具有一配對的快拆插頭。每一感測器載具可由經裝配以環繞該身體一部位的一環狀帶所界定,每一感測器載具可由拋棄式材料製成。
在本發明的前述態樣中,接收、拋棄、附接、啟動、或拆離的步驟(可能與方程式或工業機器人配合)可為一電子電路或一處理器執行。這些步驟也可以作為儲存於電腦可讀媒體上之可執行指令來實施;當以電腦執行時,該等指令可以執行前述方法中任一者之步驟。
在本揭露之額外態樣中,還有電腦可讀取媒體,每一媒體包含可執行的指令,這些指令由一電腦執行時,指示一機器人執行前述方法任一者的該等步驟,例如,附接或拆離步驟;或執行諸如啟動步驟等步驟。
在本揭露之額外態樣中,還有諸如感測器或智慧型手機或其他使用者介面裝置等裝置,,每一裝置包含經裝配以執行前述方法任一者的步驟之一電子電路或處理器。
所屬技術領域中具有通常知識者結合附圖參考下文各種例示性實施例之詳細說明將更明白這些與其他實施例、特徵與優點,將首先簡短描述附圖。
100‧‧‧感測器載具
110‧‧‧支撐物
111‧‧‧接觸表面
112‧‧‧安裝表面
120‧‧‧安裝夾具
125‧‧‧溝槽
130‧‧‧感測器
135‧‧‧凸片
140‧‧‧連接器
241‧‧‧導電元件
242‧‧‧導電元件
341‧‧‧介面
342‧‧‧導電元件;光電介面
350‧‧‧孔洞
360‧‧‧磁鐵
361‧‧‧磁鐵
441‧‧‧傳導區段
442‧‧‧傳導區段
443‧‧‧傳導區段
445‧‧‧傳導區段
446‧‧‧傳導區段
447‧‧‧傳導區段
541‧‧‧導電元件
543‧‧‧近端
544‧‧‧遠端
631‧‧‧有源裝置
632‧‧‧有源裝置
641‧‧‧導電元件
642‧‧‧導電元件
651‧‧‧孔洞
652‧‧‧孔洞
731‧‧‧有源裝置
732‧‧‧有源裝置
741‧‧‧導電元件;光導電元件
742‧‧‧導電元件;光導電元件
743‧‧‧導電元件;導電元件
750‧‧‧孔洞
805‧‧‧定尺寸模組
806‧‧‧定尺寸模組
810‧‧‧模組
811‧‧‧連接器
812‧‧‧連接器
905‧‧‧模組
910‧‧‧模組
915‧‧‧模組
920‧‧‧通道
930‧‧‧感測器
1010‧‧‧步驟
1020‧‧‧步驟
1030‧‧‧步驟
1040‧‧‧步驟
1050‧‧‧步驟
1060‧‧‧步驟
1070‧‧‧步驟
1110‧‧‧主處理器
1115‧‧‧收發器
1120‧‧‧介面
1138‧‧‧身體
1140‧‧‧連接器
1141‧‧‧導電元件
1142‧‧‧導電元件
1143‧‧‧導電元件
1184‧‧‧儲存裝置
1186‧‧‧處理器
結合於本說明書中並構成本說明書之一部分的隨附圖式說明了本發明之當前較佳實施例,並且與以上給出之先前技術及以下給出之實施方式一起用來解釋本發明之特徵。為了簡化,本文中相似的參考編號代表相似的元件。
圖1A為用於測定身體生理特性的例示性裝置之透視圖,包括一感測器與一絕緣支撐物; 圖1B為由該絕緣支撐物上之一安裝夾具所留持之圖1A中該例示性感測器之透視圖;圖2為安裝至一例示性絕緣支撐物的一例示性感測器之透視圖;圖3A和3B為例示性感測器與絕緣支撐物之透視圖,其中圖3A顯示個別組件並且圖3B顯示已耦合組態中的組件;圖4為具有經延伸的導電元件之例示性感測器與絕緣支撐物之透視圖;圖5A和5B分別為具有經延伸的導電元件之例示性感測器與絕緣支撐物之立面圖與部分透視圖;圖6為另一例示性感測器與絕緣支撐物的透視圖;圖7A和7B為另一種例示性感測器與絕緣支撐物的透視圖;圖8和9為具有根據各種實施例之互鎖模組之絕緣支撐物之透視圖;圖10為用以致能測量或監控一生理參數而不用一有源裝置與一身體之間直接接觸的例示性方法之流程圖;以及圖11為用於測量使用者或病患身體的生理特性之例示性系統方塊圖。
應參考圖式來閱讀以下的詳細說明,其中不同圖式中的相似元件係以相同編號表示。圖式並不需要依照比例,描述選取的實施例,並且並不用於限制本發明範疇或附帶的申請專利範圍。
如本文中所使用,「身體」一詞適用於一個人的任何部位;如本文所用,針對任何數值或範圍之「約」或「接近」這些詞指示一適當的尺寸公差,其允許零件或部件集合針對如本文所述之預期目的起作用。更具體而言,「約」或「大約」可參照為所述數值±10%的範圍,如「約90%」可視為其數值範圍是81%至99%。亦在本文中使用的詞組「電訊號」或「訊號」係旨在包括直流電訊號、交流訊號或電磁頻譜內的任何訊號。「處理器」、「微處理器」、以及「微控制器」等詞的意義相同,並且可交換使用。如本文中所使用,術語「患者」或「使用者」,係指任何人類或動物對象,且雖然將本發明用於人類患者係代表一較佳的實施例,但並未意欲將該些系統以及方法限制於僅供人類利用。更進一步在本發明中,「使用者」一詞代表使用生物感測器的病患或使用這種裝置的其他人(例如父母或監護 人、護理工作人員、居家照護員工、或其他看護人員)。「醫務人員」或「HCP」等詞一般代表醫生、護理師、以及病患以外提供醫療保健服務給病患之個人。
本文中描述的各種實施例有利地允許在不污染或過早老化該等生物感測器之下,收集精準的身體感測器數據。各種實施例以讓使用者舒適的方式,將該感測器留持在定位。這樣可以測量更一致、更可靠的感測器數據,提高使用者對於系統的信賴感受。
圖1A為用於測定身體的生理特性之例示性裝置透視圖。該裝置包括一絕緣支撐物110,其具有一順應性接觸表面111以及一相對的安裝表面112。接觸表面111經裝配以接觸圖11所示之一身體1138,例如,病患的身體。根據至少一個版本,安裝表面112也可為順應性,雖然這並非必要。絕緣支撐物110的形狀可為環狀構件形狀,例如,戒指、手環、束帶(例如,頭帶、臂環、腿帶、或腰帶),或可置於病患身體上的捲尺手環(slap bracelet)。為了具有順應性,絕緣支撐物110或其接觸表面111可用彈性材料製作或形成,例如矽酮、熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性硫化橡膠(TPV)、聚胺甲酸酯、或提供類似順應性特性的類似材料。這些材料可具有大約10至大約40之蕭氏A型硬度。絕緣支撐物110介於接觸表面111與安裝表面112之間的厚度在大約2mm與大約5mm之間。使用彈性或其他順應性材料可提供改良支撐物110對身體1138隨著身體1138形狀改變之適形性,這相較於堅硬材料可提供改良的舒適性與耐洗性。
安裝夾具120放置在本文所述絕緣支撐物110的安裝表面112上。安裝夾具120經裝配以留持一感測器130(例如,剛性感測器)。如本文中所使用,「剛性」一詞代表不會完全順應身體部位動作的任何感測器,即要用做測量之諸如感測器130的感測器。在顯示的實例中,安裝夾具120包括具有兩個對徑地相對之溝槽125的一凹穴,其中該溝槽125經調整以接收從剛性感測器130外圓周突出的對應安裝凸片135。吾人將了解,溝槽與凸片的數量可隨感測器與安裝夾具之固定元件的位置之不同而變化。雖然本文以溝槽與凸片表示,不過吾人可輕鬆了解,可運用其他合適的連接技術於剛性感測器130與安裝夾具120之間,以達到留持其二者,包括但不受限於螺絲端子、直角轉彎緊固件、扣合、撥鎖(勾鎖)、 扭曲和轉動連接、卡口式連接、燕尾扭轉連接、磁耦合、鉤環緊固件、肩帶、鬆緊帶、及/或手鐲夾或提供足夠和穩定留持的任何其他手段。
圖1B為一透視圖,顯示剛性感測器130以可移除的方式安裝在安裝夾具120的凹穴內,並且經放置使得剛性感測器130與身體1138間隔開,其中該順應性接觸表面111經裝配用以與該身體的表面及位於相對安裝表面112的剛性感測器130接觸。在本文說明的實施例中,提供卡口式連接,其中感測器130的安裝凸片一開始是位於溝槽125中,然後旋轉剛性感測器130,將凸片固定在安裝夾具120的唇部底下之該等溝槽的縱向部分內,以留持感測器130。安裝夾具120可為標準化夾具,並且許多不同類型的感測器130可經設計以與安裝夾具120配對,並且其中每一留持的感測器,包括該絕緣支撐物與安裝夾具可界定一感測器載具100。
在各種實施例中,如圖1B所示之組合結構來界定一生理監控系統;如此,感測器130安裝在絕緣支撐物110的安裝夾具120內。絕緣支撐物110經調整以留持感測器載具100在相對於圖11中一身體1138各別部位之位置。
請參閱圖2,至少一個導電元件241經配置至少部分在皮膚(身體)表面111上或之上。如所示,剛性感測器130安裝在感測器載具100之一者的安裝夾具120內,以透過至少一對應的導電元件241來測定該身體的生理特性。如此,感測器130可搭配各種感測器載具來使用,例如,在身體的不同位置上。每一感測器載具100可包括一環狀帶,其經裝配以環繞身體1138的一部位,例如,底下參閱圖4和圖9所討論。每一感測器載具100可包括或由可拋棄式或不可拋棄式材料構成。每一安裝夾具120可包括一快拆插座,並且該安裝連接器包含一配對的快拆插頭,允許該感測器與絕緣支撐物110之間以可釋除方式連接。例如在圖1A內,該安裝連接器可具有與剛性感測器130本體中之對應的凸片或凹陷配對的至少一個配對凸片(例如,活動鉸鍊),反之亦然,用於緊密連接。
具體而言,感測器130中的有源裝置與該至少一導電元件241、242耦合,如底下參閱圖6的討論。每一導電元件241、242傳導適合感測該特性的能量類型。在此特有的實例中,導電元件241為導電體, 並且導電元件242為導光體,例如,一窗口或光導管。感測器130可透過導電元件241,測量身體1138的電特性,例如,測量皮膚阻抗。感測器130也可透過光學導電元件242來傳輸與接收光,例如,在反射組態中測量血氧含量(請參閱圖6)。光學導電元件可包括透光或導光材料,例如,玻璃、光學塑膠、或柔軟、可變形的液體射出成型(LIM,liquid injection-molded)矽。導熱元件可包括熱管、數段金屬、或導熱塑膠的圖案。導電元件可包括導電材料,例如,銅或碳,或導電塑膠。
如先前所討論,接觸表面111和導電元件241、242接觸身體1138,但是感測器130有利地不與身體接觸。因此,若要去除油漬或汗,感測器130可輕易從絕緣支撐物110拆離,並且可清洗絕緣支撐物110。然後感測器130可重新附接至絕緣支撐物110。如此,可在不對感測器130產生負面影響之下進行清潔。如此可長時間維持測量精準度。再者,支撐物110可為可拋棄式的。例如,支撐物110可在使用後拋棄,並且可將感測器130附接至新的、乾淨的支撐物110。此可替換性允許使用相對昂貴的感測器130搭配相對便宜的絕緣支撐物110。
在本文說明的許多實例中,導電元件241為電傳導並且支撐物110為電絕緣。感測器130包括電接觸介面,該等電接觸介面在感測器130安裝在圖1B的安裝夾具120中時與各別導電元件241耦合。例如,每一導電元件241可包括複數個導電纖維,其等經裝配使得支撐物110實質上防水並且沿著纖維導電。可使用諸如用於在手錶與其他可攜式裝置中連接顯示器與電路板之各向異性導體。
光學導電元件242可為例如可撓曲光學構件或作為光學光導管的延伸。因此,此元件的供應允許與皮膚柔軟、緊密接觸,同時在感測器130之內容納遠離皮膚的更昂貴與複雜的光發射器與接收器。該光構件(例如導電元件242)可包括一柔軟、可變形液態射出成型(LIM)矽,形狀為拉長的形狀並經裝配提供所要的光傳輸。感測器130中之光組件的折射係數可與塑膠或彈性延伸物匹配,以改善光效率。另外可使用其他透明的與光學的材料。感測器130內也可併入濾光器。在各種實施例中,感測器130或帶(支撐物110),例如,導電元件242,包括置於導電元件242與感測器130之光電介面間的濾光器(未顯示)(底下參閱圖4來討論)。 此內含物可允許補償對應至例如膚色、髮色、或汗量這些測量數據之變化,例如,可針對使用者膚色客製化過濾器,或用於偵測一年當中不同的時間(例如,在夏季被太陽曬黑的皮膚)。該等濾光器也可針對支撐物110在特定身體位置來客製化。例如,手臂或手腕區域的毛髮密度高於頭部或胸部的區域。為了改善感測器精確度,這些感測器130內的過濾器可補償此較高的毛髮密度,搭配毛髮的細緻度與顏色。
圖3A和3B為另一個例示性剛性感測器130和例示性絕緣支撐物110的代表,分別顯示未組裝的感測器以及一安裝組態。為了此實施例以及顯著特徵的清晰起見,相似零件在本文中使用相同的參考編號。根據此實施例,當感測器130安裝至絕緣支撐物110時,感測器130在下方或底部表面上包括與絕緣支撐物110之導電元件241耦合的兩個介面341。感測器130可經裝配以利用透過導電元件241的第一選取者刺激身體1138,並且透過導電元件241的第二選取者接收身體1138對於所提供刺激之回應,來測定身體1138的生理特性。可使用的導電元件之數量為2的任何數量。在此實例中,導電元件241徑向延伸通過支撐物110的厚度,其根據此特有實施例為完全順應性的。一般而言,導電元件241之至少一者可至少部分地徑向延伸通過順應性的支撐物110。
在此實例中並且為了留持感測器130在該絕緣支撐物上,更具體而言為了留持在該絕緣支撐物的該安裝表面上,感測器130包括沿著其底部表面相隔放置的一對磁鐵360,其經裝配吸引位於絕緣支撐物110上的對應磁鐵361。磁鐵360、361可經配置,使得若感測器130旋轉180°,則磁鐵360將排斥磁鐵361。此有利地提供安裝感測器130的祕訣。磁鐵361和導電元件241可用順應性、絕緣材料共同模造以形成支撐物110。
圖中所示之數個導電元件342永久安裝至感測器130。支撐物110包括一貫穿孔或孔洞350,當感測器130安裝至支撐物110時,導電元件342可延伸通過此孔,以便測定該身體的生理特性。導電元件342可為順應性或具有彈性(例如,矽光導管)以提供改良的病患舒適度。在一個實例中,感測器130可測量導電元件241間的阻抗,以測定該感測器是否附接至與圖11中身體1138接觸的支撐物110。若是如此,感測器130可使用導電元件342測量身體的光學或其他特性,例如,反射率。
請參閱圖3B並依此附接,導電元件342的遠端突出或超過絕緣支撐物110的接觸表面111。在此方式中,導電元件342經配置至少部分在接觸表面111上或之上,即使並未直接機械式地連接至本文所描述之支撐物110的接觸表面111。
圖4為具有經延伸的導電元件之另一個例示性感測器與例示性絕緣支撐物之透視圖。如前面所述,本文中類似的零件標有相同的參考編號。根據此實例,絕緣支撐物110由環狀帶(如圖所示)所界定,該帶經裝配以環繞受試者(圖中未顯示)之身體一部位,並且其中支撐物110的接觸表面111經裝配以接觸受試者的皮膚。感測器130包括各別介面341,當感測器130安裝至支撐物110的安裝表面時,各別介面經裝配以與各別導電元件耦合,該等導電元件包括徑向延伸通過支撐物110的一對傳導區段441、445。
繼續參閱圖4,傳導區段441與沿著接觸表面111延伸的環狀延伸的傳導區段442耦合,且傳導區段442與一傳導區段443耦合。為了說明,包括經耦合的區段441、442、443的導電元件中,區段441形成一近(第一)端並且傳導區段443形成一遠(第二)端。類似地,第二導電元件包括一近傳導區段445、沿著接觸表面111延伸的一環狀傳導區段446,以及一遠傳導區段447。吾人將迅速了解,包括通向感測器的傳導區段數量可以輕易地改變。根據此例示性實施例,遠傳導區段443和447彼此相隔開,其中傳導區段441、442、443、445、446、447本身可例如由插入模造或雙組件模組來製造。另外,傳導區段441、442、443、445、446、447可透過二次加工(例如,焊接或用黏著劑固定)固定至支撐物110。此外,可藉由用反射材料塗覆或藉由用有顏色的彈性物或其他合適的不透明或阻光材料覆模而將傳導區段442、446屏蔽。
在此實例中,該等導電元件為傳輸光並且為沿著接觸表面111的光導管或光波導管。更具體而言,光的傳輸係藉由在傳導區段441與443之間的全內反射。如此,感測器130透過介面341,可在該等導電元件的遠端上(即,在傳導區段443、447上)測定身體的生理特性。這對於例如傳輸模式的脈搏血氧計相當有用。感測器130可透過介面341之一者,將光傳入傳導區段441。此光將從傳導區段443射入身體(此圖內 未顯示),且實質上並非來自感測器130的位置。某些光將通過身體、藉由傳導區段447集中,然後傳遞至傳導區段445,進入其他介面341,並且回到感測器130。此導電元件的路徑有利地將感測器130定位在遠離要測量的區域,例如,若放置在靠近要測量的區域,感測器會阻礙病患的動作。
在不同的實例中,該等導電元件(例如,光導管)只排在接觸表面111之上。在其他實例中,絕緣支撐物110包括圖3B中的一孔洞350,並且該等導電元件部分或全部延伸通過孔洞350。一般而言,該等導電元件之一或多者可對選取的波長進行光學傳導。當感測器130安裝在圖1B的安裝夾具120上時,感測器130可包括與各別導電元件耦合的各別光電介面342(無論是發射器、接收器、或兩者)。多個介面341(例如,一個發射器以及一個接收器)可與單一導電元件或區段耦合(例如,傳導區段441)。
請參閱圖5A和圖5B,在此說明另一個例示性感測器與絕緣支撐物配置。根據此實施例的例示性絕緣支撐物110包括複數個經延伸的導電元件541,該等導電元件541實質上平行放置並且通常以環狀方式環繞絕緣支撐物110,這也就是環狀構件。每一導電元件541(在此實例中,光纖或其他光導管具有包覆的核心,例如,彈性體覆模)具有與經安裝的剛性感測器130耦合的一近端543。導電元件541沿著接觸表面111環狀延伸,並且終止於遠端544,每一者都具有變化的長度並且界定不同的測量位置。此類,遠端544彼此間隔開。
如圖5B所示為環繞感測器130之區域的細部圖(enhanced view)。每一光纖的包覆都已至少部分地往回切以露出在近端543上的光纖芯,此往回切允許感測器130與每一平行導電元件541光耦合。感測器130可啟動或選擇不同組合的導電元件541來測量身體(未顯示)不同之區域。如圖5A所式之實例中,遠端544置於從感測器130順時鐘旋轉大約90°、170°、270°、和315°的位置。更具體而言,感測器130可啟動或選擇在大約90°以及大約270°上具有遠端544的該光導管,以透過身體1138的一部位直接測量。感測器130可另外啟動或選擇在大約270°以及大約315°上具有遠端544的該光導管,以測量靠近身體皮膚的動脈之反射 血氧,例如,通過環狀支撐物110的手指。在此實例中,導電元件541排列在與延伸通過環形支撐物110的身體部位(例如,手腕、手指)之軸垂直的平面內。每一平面包括一個導電元件541,其可有選擇地與感測器130中的光發射器耦合,以及一個導電元件541,其可有選擇地與感測器130中的光接收器耦合。另可考量其他合適的配置。
感測器130可用各種方式選擇導電元件541。在實例中,感測器130包括與每一導電元件541耦合的各別光發射器(例如LED),透過此可選擇性傳輸光。感測器130電子式引導電流通過所要的光發射器之一者。感測器130也包括與每一導電元件541耦合的光二極體,透過此可選擇性接收光。感測器130可包括多工器或其他結構以只從選取的光二極體接收資料。在另一個實例中,感測器130可包括一或多個光學開關(例如,電控快門)以在一LED或光二極體與一或多個導電元件541之間選擇性指引光。任何數量的光發射器或光二極體可與任何數量之導電元件541搭配使用,且一個或超過一個的導電元件541可在給定的時間上與經選取的LED或光二極體耦合。吾人應了解,雖然此例示性實施例關於光傳輸,不過該等概念同樣適用於其他能量形式,例如,電壓源與偵測器、指引電流通過許多導電元件的繼電器或電晶體。
圖6為另一種例示性感測器130和一例示性絕緣支撐物110的透視圖。此實施的目的,絕緣支撐物110具有延伸通過絕緣支撐物110的之厚度的兩個孔洞651、652。對應的感測器130包括兩個有源裝置631、632,其等與延伸通過感測器130底部或銜接表面的導電元件641和642銜接。有源裝置631、632包括透過導電元件641、642提供能量或執行測量的組件。例示性組件可包括LED、光二極體、電壓源、壓力感測器、電流表、檢流計、或電子溫度感測器。在整篇本揭露中(包括上述),指稱感測器130與一導電元件耦合意味在感測器130中的有源裝置與該導電元件耦合。雖然此實施例具體包括兩個有源裝置與兩個孔洞,不過吾人了解這些數量可隨意改變。
在此特有實例中,剛性感測器130為反射式脈搏血氧機、有源裝置631為一LED,以及有源裝置632為一光二極體。感測器130也包括與各別有源裝置631、632耦合的光學導電元件641、642,並且當感 測器130與支撐物110耦合時,光學導電元件641、642經裝配以安裝通過各別孔洞651、652。導電元件641、642以及同樣的有源裝置631、632可在感測器130內利用內部屏蔽(例如,金屬箔或其他高反射性材料(未顯示))彼此光隔離。底下請參閱圖7B更詳細討論此隔離的實例。
圖7A和7B為另一個例示性感測器130與絕緣支撐物110的頂端與底部透視圖。請參閱圖7A,絕緣支撐物110由在該皮膚接觸表面與該安裝表面之間延伸的一貫穿孔750所界定。剛性感測器130的尺寸適合至少部分地適配於孔洞750之內,並且包括三個同心導電元件;換言之,一對光學導電元件741和742以及一個導電元件743。請參閱圖7B,光學導電元件741與兩個有源裝置731耦合,例如,感測器中的LED,如圖中虛線所示。剩下的光學導電元件742與另一個有源裝置732耦合,例如,光二極體,並且可包括球形光學或其他聚焦元件。導電元件743也與一有源裝置(未顯示)耦合,例如,電壓源。
導電元件743也可為例如,金屬箔或襯底,像是在至少一面上塗有反射或鏡面材料的塑膠板,或在矩陣中併入這種材料。該塑膠板也可塗上或併入矩陣、一導電材料。在不同的態樣中,導電元件743也導熱(例如,銅),如此導電元件743也可用於溫度與電流感測。導電元件743可分成複數個電極,由電絕緣、反射隔板(未顯示)分隔。
在另一態樣中,將一複合材料用於導電元件741、742之一者。該複合材料可包括合在一起或分區的光學傳導與導電材料。複合材料可經過複合模造或加工。也可使用光學傳導與電傳導的微囊乳膠。
在各種態樣中,導電元件743係當成光導管。此將與身體的接觸集中在小區域內。另外也可使用額外的導體/光導管光用途結構。
在使用含LED與光二極體的光電漿圖之功能中,光阻擋/屏蔽也可當成一電極。額外功能性對比於許多先前方案,其需要分離的屏蔽與導電構件。在此與其他實例中,將有源元件與皮膚隔開的導電元件位於感測器130的可替換模組中,而非在支撐物110中,不過這些組件也可位於支撐物110中。
如圖8所示為另一種例示性絕緣支撐物110的部份透視圖。根據此版本而非具有支撐物結構作為一單一均質構件,可提供複數個 實質上絕緣並且互鎖的模組805、810。如實例中所述,絕緣支撐物110包括四個模組810以及兩個定尺寸模組805。每一模組805、810佔據順應性接觸表面111以及安裝表面112的各別環狀部分。此實例中的定尺寸模組805就有由絕緣材料組成的部份,但是在不同的實施例中的接觸表面111之上可包括一些傳導材料。
位於模組810的一末端上並且具有往外變細末端的公頭配對連接器811經裝配與模組810一末端上的相對應之母頭配對連接器812互鎖,以互鎖一對相鄰的模組805、810。一般而言,每一模組805、810可包括一第一固定末端,以及該第一末端對面之模組805、810的一第二配對固定末端。每一模組805、810的該第一固定末端用可釋除方式連接至相鄰模組805、810的該第二固定末端。模組805、810可互鎖,形成環狀身體纏繞構件,例如但不受限於手腕帶或頭帶。
圖9描述具有複數個互鎖模組805、806、810、910、915的絕緣支撐物110之透視圖。在此實例中,一剛性感測器130(用虛線表示)位於模組910內,並且與其接觸表面111間隔開。模組915具有圖1A的一安裝夾具120,並且留持一第二剛性感測器930。感測器930經裝配以與感測器130協作,以透過至少一個導電元件(例如,圖7A的導電元件743)測定身體的生理特性。例如,感測器130和930可包括測量ECG電壓的各別電極。
在一實例中,該生理特性為血氧含量。根據此實施例,感測器130包括光發射器或光偵測器之一者,並且感測器930包含另一者。模組910、915經配置以使該光發射器發出的至少一些光通過身體一部位並到達該光偵測器。在此實例中,模組805、806、810、910、915都經配置形成環狀帶,並且模組915對徑地置於該帶(支撐物110)與模組910相反之側上。在另一個實例中,模組810之一者可包括一有源裝置,並且使用模組910、810進行測量。
在另一個實例中,感測器930經裝配以測定與該生理特性不同之身體的第二生理特性。例如:感測器130可為皮膚傳導感測器,具有圖2的兩個導電元件241,並且感測器930可為一整合式血氧計,例如圖6-7B內所示。任何數量的感測器可用於任何數量的模組,並且感測器 的任意組合可設置用於生理特性協同測量或單獨測量。在實例中,模組810、910、915之一者可包括一加速計(未顯示),用於測量身體的動作。
在各種實施例中,一通道920(用虛線表示)包括一或多個導體,例如,經裝配以在該等對徑地相對之模組910、915之間傳遞訊號的電線或光纖。例如,來自感測器930的光二極體資料可透過通道920傳輸至模組910中的感測器130進行處理。通道920可縱長地放置在模組805中或之上。模組805和806可為定尺寸模組,如先前所討論過的。
圖10為用以致能測量或監控一生理參數而不用一有源裝置(例如,脈搏監控)與一身體之間直接接觸的例示性方法之流程圖。例示性實施之目的為,步驟1010流程開始。為了清楚解釋,本文參考圖1-9中不同組件以及可以執行或參與例示性方法步驟的圖11。不過請注意,可使用其他組件;如此,該例示性方法並不受限於由該已識別的組件來執行。
在步驟1010,接收具有一皮膚接觸內表面(或面向皮膚表面或接觸表面)以及一外表面(或安裝表面)之實質上絕緣並且順應性的環狀帶。
在步驟1020中,將至少一個導電元件241放置在該環狀帶內。該至少一個導電元件241至少部分地經配置在該帶的內表面上或之上,如圖1A所示之絕緣支撐物110之圖1A的接觸表面111。如上所述,導電元件241可偏移或凹陷,或可只沿著接觸表面111延伸。
在步驟1030中,將一留持該有源裝置的感測器130附接至該帶的外表面(例如,圖1A的安裝表面112)。結果,感測器130與該至少一個導電元件241耦合。步驟1030之後可接著步驟1040、1050、或1070任一者。
在步驟1040中,啟動感測器130以提供訊號給身體,並且接收該身體對該所提供訊號的回應。
步驟1050在例如使用複數個導電元件241時非常有用。在步驟1050中,將留持一第二有源裝置的一第二感測器930附接至該帶的該外表面。結果,第二感測器130與複數個導電元件241之一者耦合。步驟1050之後可接著步驟1060。
在步驟1060中,啟動感測器130以提供一訊號給該身體,並且啟動第二感測器130以接收該身體對該提供訊號之回應。如此,兩個感測器130協作以測量該生理特性。
在步驟1070中,將感測器130從該帶的安裝表面拆離。然後附接與感測器130不同的一第二感測器以取代已拆離的感測器130。此互換能力允許使用單一帶測量不同的生理參數。請回頭參閱圖9,一使用者可選擇適當長度的定尺寸模組805、806,將支撐物110舒適地適配於要測量的身體1138之一部位。然後可有利地進行不同種測量,而不需要使用者重新組態或重新調整支撐物110之尺寸。
圖11為用於測量一使用者的身體1138之生理特性的例示性系統方塊圖。示意地顯示身體1138的皮膚表面。此方塊圖呈現為圖9的絕緣支撐物110之圖解側視圖,包括複數個互連模組810、910、805、915。模組805為定尺寸模組。模組810、910、905、915如圖9內所示為互鎖;為了清晰起見,此圖式內省略該等互鎖。
在此實例中,模組810包括與接觸表面111間隔開的感測器130。感測器130包括經裝配以傳遞測定的生理資料至一主處理器1110的收發器1115。該傳遞可為例如有線或無線。主處理器1110可為例如個人電腦、智慧型手機、平板電腦、或皮帶安裝式資料收集裝置。感測器130也包括一處理器1186以及一儲存裝置1184,將於下文討論。在各種態樣中,感測器可整合至互鎖模組或固定至這些模組之外。
模組810、910包括與模組810、910間之一導體耦合的各別介面1120。介面1120連接至模組810、910中的各別處理器1186,以使模組810、910包括經裝配以在彼此之間傳輸訊號之各別導體。連接器1140(以一雙箭頭表示)耦合模組810、910的各別導體,例如,當模組810、910機械互鎖時。連接器1140可包括焊墊、凸塊、伸縮探針、彈簧接點、或其他電子連接器。連接器1140可無方向或雙向傳輸資料。
在此實例中,模組910包括一安裝夾具120。對應的感測器130(含其處理器1186和儲存裝置1184)安裝在安裝夾具120中,並透過連接器1140與例如導電元件1141、1142、1143耦合。模組910的介面1120可放置在模組910中或上或與感測器130耦合。
導電元件1141經配置為只在模組910的接觸表面111之上。不過,導電元件1142包括一或多個傳導區段(如圖所示),其經配置在各別模組910、805、915中或之上,並且透過連接器1140(雙頭箭頭;為了清楚起見並未標示)經耦合在互鎖模組之間。在另一個實例中,與模組910相關連的處理器1186,透過連接器1140通過模組805連接至模組915中的導電元件1143。模組805傳遞此連接通過模組805,但是並未暴露該連接予身體1138。此為圖9中通道920的實例。
處理器1186包括一或多個資料處理器,其執行本文所描述不同實施例的處理。「資料處理器」為用於處理資料的一種裝置,並且可包括一中央處理單元(CPU,central processing unit)、一桌上型電腦、一膝上型電腦、一大型電腦、一個人數位助理、一數位相機、一行動電話、一智慧型手機、或用於處理資料、管理資料、或操縱資料的任何其他裝置,不管是否以電、磁、光學、生物組件或以其它方式來實施。「通訊連接」一詞包括裝置、資料處理器、或程式中之資料間任何連接類型,不管有線或無線。例如儲存裝置1184以及使用者介面的這些子系統都與處理器1186間隔開(如圖所示),但是可完全地或部分地儲存在處理器1186內。
儲存裝置1184包括或與經裝配以儲存資訊之一或多個有形非暫態電腦可讀取儲存媒體通訊連通,包括根據不同實施例執行處理所需的資訊。「裝置」一詞並未暗示儲存裝置1184只包括一件儲存資料的硬體。如本文所使用的「有形非暫態電腦可讀取儲存媒體」代表參與儲存指令的任何非暫態裝置或物品,其中指令可提供給處理器1186用於執行。這種非暫態媒體可為非揮發性或揮發性。非揮發性媒體之實例包括軟磁碟、可撓性磁碟、或其他可攜式電腦磁片、硬碟、磁帶或其他磁性媒體、光碟片及唯讀光碟機(CD-ROM)、DVD、藍光光碟、HD-DVD光碟、其他光學儲存媒體、快閃記憶體、唯讀記憶體(ROM)、及可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM或EEPROM)。揮發性媒體的實例包括動態記憶體,例如,暫存器與隨機存取記憶體(RAM)。
本發明之實施例可採取體現於一或多個有形非暫時性電腦可讀媒體中之電腦程式產品之形式,有形非暫時性電腦可讀媒體上體現有電腦可讀程式碼。此類媒體可以現有此類物品習用方式予以製造,例 如,藉由壓製CD-ROM。具體實施於該媒體中的程式包括可在載入時指引處理器1186執行一特定系列操作步驟的電腦程式指令,藉此實施本文中指定的功能或動作,例如,測量身體1138的生理特性或特徵。
在一實例中,儲存裝置1184包括一隨機存取記憶體(RAM)以及一磁碟或其他有形電腦可讀取儲存裝置,例如,硬碟或固態快閃隨身碟。電腦程式指令從該儲存裝置或有線、無線、光纖、或其他通訊連接埠,讀入該RAM。然後處理器1186執行載入該RAM的一或多個電腦程式指令順序,結果執行處理步驟與本文中描述的其他處理。如此,處理器1186執行提供本文所描述技術效果的一電腦實施處理,例如,測定病患身體1138的生理特徵。例如,流程圖的方塊或本文的方塊圖以及這些的組合,可由電腦程式指令來實施。該RAM也可儲存由運行程式所用的資料。
執行本文所描述方法的程式碼可在一單一處理器1186上或在多通訊連接處理器1186上完整執行。例如,程式碼可在使用者的電腦上完整地或部分地執行,並且在遠端電腦(例如,伺服器)上完整或部分執行。該遠端電腦可透過網路連接至使用者的電腦,使用者的電腦或遠端電腦可為非可攜式電腦,例如,傳統桌上型個人電腦(PC),或可為可攜式電腦,例如,平板電腦、行動電話、智慧型手機、或膝上型電腦。
感測器130或主處理器1110可包括一使用者介面(未顯示)。該使用者介面可包括一顯示裝置、一觸控螢幕、一處理器可存取記憶體、或由處理器1186輸出或輸入資料到的任何裝置或裝置組合。例如,該使用者介面可包括一或多種觸控螢幕、喇叭、蜂鳴器、震動器、按鈕、開關、插頭、插座、或網路連接。
在不同實施例中,處理器1186或主處理器1110例如透過通訊介面或收發器(未顯示)與網路通訊連接。處理器1186可傳送訊息至網路並且從網路接收資料(包括程式碼)。舉例而言,用於應用程式之所請求程式碼(例如,JAVA小程式)可儲存在經連接至網路的有形非揮發性電腦可讀儲存媒體上。網路伺服器(未顯示)可從該媒體取得程式碼,並透過網路傳輸至處理器1186。經接收的程式碼可由處理器1186或主處理器1110在接收時執行,或儲存在儲存裝置1184中,供稍後執行。
各種態樣包括具有多個感測器130以及一個可清洗、可重複使用的帶(例如,支撐物110)之系統。這允許進行不同種的測量而不需要調整該帶的大小。
在不同的態樣中,生物醫療測量裝置包括:經裝配以環繞受測者身體之一部位的一環狀帶,該帶包括一內身體(皮膚接觸或面向皮膚)表面以及一相對的外表面,該帶實質上絕緣;至少一導電元件,其徑向延伸通過該環狀帶;以及一感測器,其附接至該環狀帶並與該至少一導電元件耦合。該帶可包括一順應性(例如彈性)材料,環繞該帶的周圍。該感測器用可釋除方式附接至該帶的該外表面。
每一感測器與該帶可包括對應的附接特徵。該感測器的附接特徵可為例如磁鐵、燕尾連接器、卡扣連接器、螺紋連接器、粘合劑、鉤環緊固件的鉤部分、或一個鉤環緊固件的環部分。
該感測器可放置在該帶之內,並且與內接觸表面111間隔開。這在上文已參考圖11中之模組810說明過。該帶可包括複數個互鎖區段(圖9),該等互鎖區段之一者包含該感測器以及至少一個導電元件。該導電元件可包括至少一光學元件。該至少一光學元件可包括形成於該帶內的一光導管。該至少一光學元件可包括形成於該帶內的兩光導管,每一者具有與該感測器耦合的一各別近端,該等光導管的遠端係間隔開。該感測器可包括經裝配以感測一生理參數的一生理參數感測器,例如,表面身體溫度、核心身體溫度、心律、血氧含量、血壓、呼吸速率、或心電圖訊號。該導電元件可包括一導電元件,並且該環狀帶可實質上電絕緣。該環狀帶可經裝配以環繞於該病患的手指、手腕、手臂、腿、頭、或軀幹之至少一者。
根據不同實施例,一生物醫療裝置(例如,用於居家治療、非處方或醫師處方)可包括一順應性、實質上絕緣的支撐物,該支撐物具有一接觸表面(接觸表面111)以及一相對安裝表面112。導電元件241可從該接觸表面延伸通過該順應性支撐物至該安裝表面。安裝夾具可位於該安裝表面之上,並且經裝配以留持剛性感測器130在能與該導電元件連通的位置上。留持在該安裝夾具中的該剛性感測器可包括在該生物醫療裝置中,使得該剛性感測器透過該導電元件測定生理特性。該感測器可與其 他感測器結合進行測量;這包括在本文的「測定」之內。例如,該感測器可包括一脈搏血氧計的該LED但無該光二極體,並且該光二極體可包括在不同的感測器內(例如圖9)。
該裝置可包括從該接觸表面延伸通過順應性支撐物110至該安裝表面的一第二導電元件241,使得該剛性感測器透過該導電元件以及該第二導電元件來測定生理特性。這在例如雙電極電壓測量當中非常有用。
根據各種態樣的整合式感測器130可包括多個拾取器以及對應的傳導區域,這可用一個感測器讀取例如溫度以及光學特性。該感測器位置可固定在該帶上或其他支撐物110上。該等測量不必在該感測器之下進行,例如上面參閱圖4的討論;這允許用少量的感測器進行精確測量。
圖1至圖11的零件清單:
110 支撐物
111 接觸表面
112 安裝表面
120 安裝夾具
125 溝槽
130 感測器
135 凸片
140 連接器
241、242 導電元件
341 介面
342 導電元件
350 孔洞
360、361 磁鐵
441、442、443、445、446、447 傳導區段
541 導電元件
543 近端
544 遠端
631、632 有源裝置
641、642 導電元件
651、652 孔洞
731、732 有源裝置
741、742、743 導電元件
750 孔洞
805、806 定尺寸模組
810 模組
811、812 連接器
905、910、915 模組
920 通道
930 感測器
1010、1020、1030、1040、1050 步驟
1060、1070 步驟
1110 主處理器
1115 收發器
1120 介面
1138 身體
1184 儲存裝置
1140 連接器
1141、1142、1143 導電元件
1184 儲存裝置
1186 處理器
雖已藉由特定變化例及例示圖來說明本發明,此所屬技術領域中具有通常知識者將理解本發明不限於所述之變化例或圖式。此外,上述方法及步驟指出某些事件以某種順序發生,然所屬技術領域中具有通常知識者應可理解某些步驟的執行順序可予修改,且該等修改係根據本發明之不同變化例。另外,某些步驟,除了如文中所描述依序執行外,也可能在一平行程序中同時執行。分別提及「實施例」(或「態樣」或「實例」)或「特定實施例」或類似用語,不一定指同樣的一或多個實施例;不過,該等實施例並不互相排斥,除非如此說明或為所屬技術領域中具有通常知識者所顯而易見。指稱「方法」或「諸方法」與類似者之單數或複數的用法非為限制性。在本揭露中,「或」之用字係以非排他意義被使用,除非另有明示。本發明旨在使本專利涵蓋落在本揭露之精神內或與申請專利範圍中出現之等效變化例。
110‧‧‧支撐物
111‧‧‧接觸表面
112‧‧‧安裝表面
120‧‧‧安裝夾具
125‧‧‧溝槽
130‧‧‧感測器
135‧‧‧凸片

Claims (30)

  1. 一種用於測定一身體的一生理特性之裝置,該裝置包含:a)一絕緣支撐物,其具有一順應性接觸表面以及一相對的安裝表面,使得該接觸表面經裝配以接觸該身體;b)至少一導電元件,其經配置至少部分在該接觸表面上或之上;c)一安裝夾具,其置於該安裝表面之上;以及d)一剛性感測器,其經安裝在該安裝夾具中且能夠從該安裝夾具中移除,使得當安裝該剛性感測器時,該剛性感測器與該身體間隔開且與該至少一導電元件耦合,以透過該至少一導電元件測定該身體的該生理特性。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該至少一導電元件包括與該剛性感測器之各別介面耦合的至少兩個導電元件,使得該剛性感測器藉由以下測定該身體的該生理特性:透過該至少兩個導電元件之一第一選取者來對該身體提供一刺激,並且透過該至少兩個導電元件之一第二選取者接收該身體對該所提供之刺激的一回應。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該至少一導電元件至少部分徑向地延伸通過該支撐物。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該剛性感測器耦合至該至少一導電元件的一第一末端,該至少一導電元件沿著該接觸表面延伸,使得該剛性感測器在該導電元件的一相對的第二末端處測定該身體的該生理特性。
  5. 如申請專利範圍第4項之裝置,其中該至少一導電元件包括複數個導電元件,該複數個導電元件沿著該接觸表面延伸並且具有耦合至該剛性感測器的各別介面之各別第一末端,該複數個導電元件之至少二者的該等第二末端彼此間隔開。
  6. 如申請專利範圍第4項之裝置,其中該至少一導電元件包含沿著該接觸表面延伸的一光導管(light pipe)。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該安裝夾具包括一溝槽,該溝槽經調整以接收從該剛性感測器突出的一安裝凸片。
  8. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該至少一導電元件係導電,該絕緣支撐物係電絕緣,並且該剛性感測器包括與該至少一導電元件耦合的一電接觸介面。
  9. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該至少一導電元件對一選取的波長可光學傳導,並且該剛性感測器包括與該至少一導電元件耦合的一光電介面。
  10. 如申請專利範圍第9項之裝置,其中該剛性感測器進一步包括置於該導電元件與該光電介面之間的一濾光器。
  11. 如申請專利範圍第1項之裝置,其進一步包括延伸穿過該支撐物的至少一孔洞,該剛性感測器包括延伸穿過該孔洞的一第二導電元件以測定該身體的該生理特性。
  12. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該剛性感測器包括一收發器,該收發器經裝配以傳送經測定的生理資料至一主處理器。
  13. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該支撐物由一環狀帶界定,該環狀帶經裝配以環繞該身體的一部位,該接觸表面經裝配以接觸該身體的皮膚。
  14. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該支撐物包含複數個實質上絕緣、互鎖模組,並且其中該複數個模組之至少一者包括具有一安裝夾具的一安裝表面。
  15. 如申請專利範圍第14項之裝置,該複數個模組之至少一者與至少一個其他互連模組不同,其中至少一模組的一接觸表面係由絕緣材料組成。
  16. 如申請專利範圍第14項之裝置,其中該等模組的一第一者包括具有一第一剛性感測器的該安裝夾具,並且該等模組的一第二者包括經裝配以與該第一剛性感測器協作以透過該至少一導電元件來測定該身體的該生理特性的一第二剛性感測器。
  17. 如申請專利範圍第16項之裝置,該生理特性為一血氧含量,該剛性感測器包括一光發射器或一光偵測器之一者,該第二剛性感測器包括該光發射器或該光偵測器之另一者,並且該等模組之該選取者與該等模組之該第二選取者經配置,使得藉由該光發射器發出的至少某些光通過該身體的一部位並且到達該光偵測器。
  18. 如申請專利範圍第14項之裝置,該等模組之一第二選取者包括經裝配以測定該身體之與該生理特性不同之一第二生理特性之一第二剛性感測器。
  19. 如申請專利範圍第14項之裝置,其中該等互鎖模組經配置以形成一環狀帶,其中該第二模組係對徑地相對於該第一模組。
  20. 如申請專利範圍第14項之裝置,其中該支撐物的兩個互鎖模組包括經裝配以在彼此之間傳輸訊號的各別導體。
  21. 如申請專利範圍第14項之裝置,其中該導電元件包括配置在各種相連模組中之一或多個傳導區段。
  22. 一種用於致能測量或監控一生理參數而不用一有源裝置與一身體之間直接接觸的方法,該方法包含:接收一實質上絕緣的環狀帶,其具有一皮膚接觸內表面以及一外表面;在該環狀帶內放置至少一導電元件,該至少一導電元件至少部分地經配置在該帶的該內表面上或之上;以及將留持該有源裝置之一感測器附接至該帶的該外表面,使得該有源裝置與該至少一導電元件耦合。
  23. 如申請專利範圍第22項之方法,其進一步包括啟動該感測器來提供一訊號至該身體,並且接收該身體對該所提供訊號的一回應。
  24. 如申請專利範圍第22項之方法,其中該至少一導電元件包括複數個導電元件,該方法進一步包括將留持一第二有源裝置之一第二感測器附接至該帶的該外表面,使得該第二感測器與該複數個導電元件之一者耦合。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法,其進一步包括啟動該感測器以提供一訊號至該身體,並且啟動該第二感測器以接收該身體對該所提供訊號的一回應。
  26. 如申請專利範圍第22項之方法,其進一步包括從該帶的該外表面拆離該感測器,並且附接一第二、不同感測器來取代該已拆離的感測器。
  27. 一種生理監控系統,其包含:a)一剛性感測器,其具有一安裝連接器; b)複數個感測器載具,每一者具有:i)一絕緣支撐物,其經調整以留持該感測器載具在相對於一身體之一各別部位的位置,該支撐物具有一順應性接觸表面以與該身體的該各別部位接觸;ii)一安裝夾具,用於留持該剛性感測器的該安裝連接器,並允許釋除該安裝連接器;以及iii)一導電元件,其經配置至少部分在該接觸表面上或之上,使得當該剛性感測器安裝在該等感測器載具之一者的該安裝夾具中時,該剛性感測器與該對應導電元件耦合,以透過該對應導電元件來測定該身體的一生理特性。
  28. 如申請專利範圍第27項之系統,其中每一安裝夾具包括一快拆插座,並且一感測器的該安裝連接器包括一配對的快拆插頭。
  29. 如申請專利範圍第27項之系統,其中每一感測器載具由一環狀帶界定,該環狀帶經裝配以環繞該身體的一部位。
  30. 如申請專利範圍第29項之系統,其中每一感測器載具由可拋棄式材料製成。
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