TW202133806A - 用於光學量測裝置的測試儀 - Google Patents

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Abstract

本文係關於一種用於測試脈搏血氧計的測試儀，其中該測試儀經配置成與複數個量測裝置一起使用。該測試儀裝置可包含複數個光偵測器組及光發射器組，其中該複數個光偵測器組中之每一個可用於觸發該光發射器組。此佈置可允許該測試儀與透射型脈搏血氧計以及反射型脈搏血氧計一起使用。

Description

用於光學量測裝置的測試儀 【相關申請案之交叉引用】
本申請案主張於2019年10月31日申請的名稱為「用於量測裝置的自適應測試儀(ADAPTIVE TESTER FOR MEASURING DEVICE)」的美國臨時申請案第62/928,470號的優先權權益，該臨時申請案以全文引用之方式併入本文中。
本技術總體係關於一種用於測試光學量測設備的裝置以及與其相關之方法，諸如用於脈搏血氧計或光學心率監測器的測試儀裝置。
存在用於量測使用者之生理參數中之一個或多個的大量技術，亦存在大量執行此等技術之裝置。其中一些為光學技術，依賴於光之特性以及其與人體生理之相互作用，諸如血液之光吸收，以推斷使用者的生理參數的特性。量測技術之一個實例為用於量測血氧飽和度(SpO2)及/或其他健康資料的脈搏血氧計。另一個為心率量測。此等技術(及相應之量測裝置)廣泛用於各種環境，包括醫院/臨床環境及/或家庭環境。
心率感測器可包括：一組光發射器，諸如光源，例如紅外光；及一組光偵測器，諸如用於偵測使用者心率之光偵測器。
在脈搏血氧計中，在使用者的身體部位發射一組光，諸如可 見光(例如，600nm至750nm)及紅外光(例如，850nm至1000nm)，且使用未吸收光與吸收光之比率來推斷生理參數，例如血氧飽和度。因此，脈搏血氧計通常包含用於發射一組發射光的一組光源及用於量測一組接收光的一組光偵測器。
期望任何所量測健康參數為高度準確的，因為其可以形成用於評估使用者之健康的重要任務的輸入。因此，可以藉由測試儀裝置(或「「測試儀」)測試量測裝置之效能，以評估其效能是否在預定規格內(亦即，「經測試」或「經驗證」)。此測試可在工廠生產之後進行，亦可在部署之後進行，諸如在醫院或臨床環境中，或者甚至在家裏由訪問技術人員進行。因此，測試儀裝置應理想地為通用的，且容易使用。
一些測試儀裝置藉由以對應於已知SpO2值之預定參數(例如強度比)發射包含可見光及紅外光的一組預定光，以與活體內量測裝置相反的方式操作。因此，可藉由將所量測SpO2值與測試儀裝置之預定的對應SpO2值進行比較來測試量測裝置之效能。
因為每一測試儀裝置將典型地用於測試許多量測裝置，所以準確地驗證及校準每一測試儀裝置之效能是非常重要的。
因此，需要開發一種測試儀裝置，其不僅能夠用於準確、可靠且可重複地測試量測裝置，而且能夠準確、可靠且可重複地驗證其自身之效能(亦即，「經校準」及/或「經驗證」)。
諸如心率監測器或脈搏血氧計的量測裝置可為透射式或反射式裝置。透射式量測裝置可量測已行進穿過使用者身體之預定部位的一組 光，且反射式量測裝置可量測由使用者身體之預定部位反射的一組光。
然而，此等不同類型之量測裝置的存在對測試量測裝置本身帶來了重大挑戰。
經常使用測試儀裝置來測試每一量測裝置，諸如由製造商使用，或諸如由醫院在現場使用，以確保該等量測裝置正以可接受方式操作。繼而，必須確保每一測試儀裝置以可接受方式工作，使得其能夠測試每一量測裝置。
測試儀裝置之效能可以用參考裝置來測試。參考裝置亦被稱為「黃金單元」，可以與量測裝置類似地配置，但是具有已知之效能特性。使用與量測裝置測試相反的配置來驗證測試儀。為了驗證透射式測試儀(用於透射式量測裝置之測試儀裝置)，透射式黃金單元可耦接至該測試儀，而反射式參考裝置可耦接至該測試儀以驗證反射式測試儀(用於反射式量測裝置之測試儀裝置)。
舉例而言，若黃金單元關於測試儀之量測結果在可接受之預定範圍內，則測試儀將判定為可接受。此可使測試儀裝置適合用於裝置測試。
因此，參考裝置必須與待測試量測裝置具有相同的配置。為此，量測裝置之製造商必須獲取或開發配置與量測裝置必須獲取(或開發)之配置相同的相容參考裝置，或將量測裝置之開發限於與可用參考裝置陣列相容。
此可能給量測裝置製造商增加不便、時間及總成本。此外，參考裝置可能在範圍上受到限制，且進而限制了量測裝置之發展，扼殺了創新及技術開發，從而有損於醫療保健專業人員及/或使用者。
因此，本技術設想了一種可在複數個配置中操作的測試儀裝置，例如以便可由第一配置(例如透射式)之參考裝置驗證，且測試第二配置(例如反射式)之量測裝置。
換言之，測試儀裝置可在複數個測試模式中操作，使得在每一測試模式中，測試儀裝置均能夠測試不同配置之量測裝置。相反，測試儀裝置亦能夠由複數個參考裝置類型來測試。
根據本技術之態樣的此測試儀裝置可有利地能夠在現場測試多種配置之量測裝置，從而節省成本及寶貴的醫療設施工廠空間。其亦可使製造商免於設計具有與現有參考裝置基本相同配置的量測裝置。另外，此測試儀裝置可允許使用與量測裝置不同的量測配置之參考裝置。此等優點最終減輕或改善本領域中的前述挑戰。
根據一個態樣，本技術包含一種用於測試量測裝置之測試儀裝置，該測試儀包含第一光偵測器組及第二光偵測器組，其中每一光偵測器組經配置成偵測在其上接收的光且生成指示所偵測光之信號；用於輸出光的光發射器組；以及處理器，該處理器經配置成接收及分析該信號以識別所偵測光中第一組預定波長的存在，其中，該處理器進一步經配置成：若判定該第一光偵測器組及該第二光偵測器組中之至少一個已接收到含有第一組預定波長的光，則觸發該光發射器組開始輸出第二組預定波長的光。
根據一個態樣，該第一光偵測器組可位於該測試儀裝置之第一側上，且該第二光偵測器組位於該測試儀裝置之第二側上，且該第一側及該第二側基本上彼此相對。
根據一個態樣，測試儀裝置可進一步包含測試儀杆，該測試 儀杆包括第一側及第二側。
根據一個態樣，該測試儀杆可進一步包含光隔離器，該光隔離器包含經配置成減少該第一光偵測器組與光偵測器組之間的漏光的突出部。
根據一個態樣，該光隔離器可為順應性的，以在接觸時幫助在其自身與該量測裝置之間形成光學密封。
根據一個態樣，該光隔離器可由以下中之至少一種構成：泡沫材料、矽酮或熱塑性彈性體。
根據一個態樣，該光隔離器可進一步包含裝置安裝件，該裝置安裝件經配置成接收該量測裝置且可在第一位置與第二位置之間移動，該第一位置用於定位供測試之該量測裝置，該第二位置用於允許自該裝置安裝件移除該量測裝置。
根據一個態樣，該裝置安裝件可經偏置以將該量測裝置推向該第一位置。
根據一個態樣，該裝置安裝件可沿著測試裝置之底座滑動。
根據一個態樣，該裝置安裝件可沿著一方向移動，該方向與來自該光發射器組之光的方向成20度與60度之間的角度。
根據一個態樣，該裝置安裝件可包含空腔，該空腔經配置成用於接收該量測裝置之一部分。
根據一個態樣，該測試儀裝置可進一步包含用於與量測裝置電連通之連接器。
根據一個態樣，該測試儀裝置可經配置成經由該連接器向該 量測裝置提供電力及/或自該量測裝置接收信號。
根據一個態樣，該測試儀裝置可經配置成接收來自該量測裝置之信號以判定該量測裝置之測試結果。
根據一個態樣，該裝置安裝件可移動至第三位置以接收第二量測裝置。
根據一個態樣，該第一組預定波長可包含在600nm至750nm之間的第一波長及在850nm至1000nm之間的第二波長。
本技術的另一形式係關於一種用於測試光學量測裝置之測試儀裝置，該測試儀裝置包含用於向該光學量測裝置發射一組光的光發射器組；以及複數個光偵測器組，每組光偵測器經配置成接收來自該光學量測裝置的一組光，其中，該測試儀裝置可在複數個模式中操作以測試光學量測裝置，且在該複數個模式中之每一個中，該測試儀裝置經配置成藉由用以測試光學量測裝置的該光發射器組及該複數個光偵測器組中之一個來測試該光學量測裝置。
根據一個態樣，該測試儀裝置可經配置成在第一模式中測試透射式脈搏血氧計，且經配置成在第二模式中測試反射式脈搏血氧計。
100:測試儀
101:手指
102:量測發射器組
103:量測偵測器組
104:處理器
105:測試儀主體
106:光偵測器
107:光發射器
200:測試儀裝置
201:手指
202:量測發射器
203:量測偵測器
204:處理器
205:測試儀主體
206:測試儀偵測器
207:測試儀發射
300:測試裝置
302:量測發射器組
302':量測發射器組
303':量測偵測器
304:處理器
306:第一測試儀偵測器組
306':第二測試儀偵測器組
307:測試儀發射器組
323:透射式量測裝置
380:反射式量測裝置
400:測試儀
402a:量測發射器組
402b:量測發射器組
402c:量測發射器組
402d:量測發射器組
403:量測偵測器組
404:處理器
405:測試儀主體
406a:測試儀偵測器組
406b:測試儀偵測器組
406c:測試儀偵測器組
406d:測試儀偵測器組
407:測試儀發射器組
500:測試儀裝置
502a:量測發射器
503a:量測偵測器
505a:第一測試儀主體
505b:第二測試儀主體
506:測試儀探測器組/光偵測單元
507:測試儀發射器組/發光單元
514:鎖定組件
514':鎖
516:箭頭
518:箭頭
A:配置
A':配置/階段
B:配置
C:配置
D:配置
600a:測試儀
600b:測試儀
602a':量測發射器組
602b:量測發射器組
603a':量測偵測器組
603b:量測偵測器組
604:處理器
605a:測試儀主體
605a':測試儀主體
605b:測試儀主體
606:測試儀偵測器
607:測試儀發射器
618:箭頭
620:軸線
630:軸線
700:測試儀裝置
702a:量測發射器組
703a:量測偵測器組
704:處理器
705:測試儀主體
706:測試儀偵測器組
707:測試儀發射器組
720:光導
800:測試儀裝置
805a:窗口
805b:窗口
805c:窗口
805d:窗口
806:測試儀偵測器組
807:測試儀發射器組
900:測試儀裝置
902a:發射器組
902b:發射器組
904:處理器
905:測試儀主體
906:測試儀偵測器組
907:測試儀發射器組
910:光學隔離層
1000~1007:步驟
1100:測試儀裝置
1102:量測偵測器組
1103:偵測器發射器組
1104:處理器
1105:測試儀主體
1107:測試儀發射器組
1109:底座
1110:裝置安裝件
1111:連接器
1112:導引件
1115:裝置夾具
1150:測試儀杆
1151:第一側
1152:第二側
1153:光隔離器
1160:面板
1106a:第一測試儀偵測器組
1106b:第二測試儀偵測器組
1180:量測裝置
當結合以下附圖考慮時，可自以下對本發明之例示性實施例之詳細描述及申請專利範圍獲得對本發明之更完整理解，其中，在所有附圖中，相似之圖式元件符號指代類似元件，為了簡單及清楚起見，可對該等元件進行說明且不一定按比例繪製，其中：
圖1示出了用於測試透射式量測裝置之先前技術測試儀的例示性示意圖。
圖2示出了用於測試反射式量測裝置之先前技術測試儀的例示性示意圖。
圖3示出了根據本發明之一個實施例的測試儀。
圖4示出了根據本發明之另一實施例的測試儀，其包含複數個測試儀偵測器組。
圖5示出了根據本發明之另一實施例的測試儀，其包含可移動主體。
圖6a示出了根據本發明之另一實施例的測試儀，其包含可移動主體。
圖6b示出了根據本發明之另一實施例的測試儀，其包含可移動主體。
圖7示出了根據本發明之另一實施例的測試儀，其包含光導。
圖8示出了根據本發明之另一實施例的測試儀，其包含光學連接至測試儀偵測器組的一組窗口。
圖9示出了根據本發明之另一實施例的測試儀，其包含包括光散射材料之測試儀主體。
圖10示出了說明用於測試儀裝置之例示性驗證方法的流程圖。
圖11示出了根據本發明之另一實施例的測試儀的透視圖。
圖12示出了如圖11所示的測試儀裝置的另一視圖。
圖13示出了如圖11所示的測試儀裝置的簡化側視示意圖，示出了遠離測試儀杆置放的裝置安裝件。
圖14示出了如圖13所示的測試儀裝置，示出了鄰近用於測試之測試儀杆 置放的裝置安裝件。
現在將詳細參考本發明的實施例。雖然將結合此等實施例描述本發明，但設想，在仍保持在由隨附申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇內的情況下，替換、修改及等同物是可行的。
此外，在本發明之以下詳細描述中，闡述了許多具體細節以提供對本發明之透徹理解。然而，應當理解，該描述僅僅為說明性的，並不旨在限制實施例及/或實施例之應用或使用。相反，在各種情況下，可在沒有此等具體細節之情況下實施本發明。在某些情況下，並未詳細描述公知的方法、程序、組件及電路，以免不必要地使本發明之態樣不清楚。
貫穿本說明書使用的術語「使用者」不限於操作諸如量測裝置之裝置的人。「使用者」可包括其生理參數正在接收量測的任何人，即使其他人正在操作該量測裝置。
除非另外指明，否則具有類似後綴的圖式元件符號在不同圖式中可具有類似功能。
圖1及圖2分別示出了先前技術的光學透射及反射式量測裝置以及用於測試各別量測裝置的對應測試儀裝置或測試儀的例示性示意圖。
圖1示出了透射式光學量測裝置，例如，脈搏血氧計。如上所述，量測裝置包含一組光發射器(量測發射器組)及一組光偵測器(量測偵測器組)，且經配置成判定血氧飽和度及/或諸如使用者心率的其他生理參數。
為了測試量測裝置，可將測試儀100置放於所設定的量測發射 器組102與量測偵測器組103之間，如圖1之下半部分所示。該測試儀裝置100藉由例如以預定參數或與來自量測發射器組102之該組光相關地輸出一組光(測試儀光)至量測偵測器組103來模擬手指101。
測試儀100可包含如圖1所示的測試儀主體105上的一組光偵測器(測試儀偵測器組)106及一組光發射器(測試儀發射器組)107。測試儀偵測器組106可定位成接收自量測發射器組102發射的光，且測試儀發射器組107可定位成將一組光輸出至量測偵測器組103。
該測試儀發射器組107可包含一組發光二極體(LED)，該組發光二極體經配置成遞送第一頻率(例如，600nm至750nm)及第二頻率(例如，850nm至1000nm)之光，且該測試儀偵測器組106可包含一組光電偵測器(PD)，該組光電偵測器經配置成偵測該第一頻率及該第二頻率之光。
此外，測試儀裝置100可進一步包含或耦接至處理器104，該處理器104可操作以分析由測試儀偵測器組106偵測之光且控制測試儀發射器組107。
處理器104可經配置成自測試儀偵測器組106接收指示所接收之光的信號，且識別預定波長的存在及/或其強度。因此，處理器104可判定何時量測裝置已經開始量測，且相應地觸發測試儀發射器組107模擬自使用者返回至量測裝置的光。
舉例而言，測試儀發射器組107可產生期望自具有預定血氧飽和度(SpO2)值之使用者接收的一組光。因此，若量測裝置推斷出在預定SpO2值之誤差裕度內的SpO2值，則可認為量測裝置已通過了測試。來自測試儀發射器組之該組光可包含一組波長，該組波長可與所接收光中的一個或多個波 長相同，或者基於該一個或多個波長。
在圖2所示之另一形式中，反射式光學量測裝置包括一組量測發射器202及一組量測偵測器203。與透射式光學量測裝置相比，反射式光學量測裝置經配置以量測從手指201反射而非透射穿過手指201的一組光。
配置成測試反射式量測裝置之測試儀裝置200可包含測試儀主體205，該測試儀主體205包含一組測試儀偵測器206及一組測試儀發射器207。測試儀200之處理器204可處理指示由該組測試儀偵測器206接收之該組光的一組信號，且控制該組測試儀發射器207產生一組光及執行如前所述之測試。
如先前所描述，參考裝置可用於驗證測試儀裝置之效能的任務。
圖10示出了用於測試儀裝置之例示性驗證方法的流程圖1000。當參考裝置在步驟1001中向測試儀發射量測光時，測試儀在步驟1002中經由測試儀偵測器組來偵測量測光。在步驟1003中處理及分析所偵測量測光之後，在步驟1004中，測試儀在一組參數下控制一組發射器向參考裝置發射預定測試光，以模擬量測光之真實條件，就好像其已行進穿過使用者的身體一樣。若在步驟1005中由參考裝置基於測試光所判定的所量測生理參數與所模擬條件相匹配，則在步驟1007中，將測試儀判定為適於測試量測裝置。否則，在1006中判定測試儀沒有通過驗證過程。
自前文描述應理解，發射器及偵測器組的相對定位至關重要。
亦可發現，透射式量測裝置及反射式量測裝置在幾何上是不 相容的。實際上，例如，取決於其幾何形狀，兩個同類型量測裝置可能不與一個測試裝置相容。
在一些形式中，每一光發射器可包含直徑或邊長為2至10mm，例如3、5或7mm的發光二極體(LED)。相對小的尺寸可能意味著，例如，若發射器組及偵測器組在兩個不同的反射式量測裝置之間的佈置彼此明顯不同，則兩個量測裝置可能不會同時與一個測試儀裝置相容。
此問題可能將量測裝置之設計或佈置限於市場上可獲得之參考裝置陣列。若不能找到特定配置之參考裝置，則量測裝置之製造商可能會陷入困境，因為其可能在測試或量測中遇到問題。
因此，本技術之一個態樣係關於一種如下測試儀裝置，其與量測裝置之多種配置相容，使得其能夠與第一配置之量測裝置及第二配置之參考裝置一起使用(或反之亦然)。
圖3示出了根據本發明之一個實施例的用於測試透射式及反射式裝置之測試裝置300的示意圖。如圖3所示，測試儀300包含第一測試儀偵測器組306、第二測試儀偵測器組306'及測試儀發射器組307。第一測試儀偵測器組306及測試儀發射器組307佈置成面向相反方向以適應透射式量測裝置323，而第二測試儀偵測器組306'及測試儀發射器組307佈置成面向同一側以適應反射式量測裝置380。
測試儀裝置300可進一步包含用於信號處理及控制的處理器304。
在操作期間，處理器304可與測試儀偵測器組(306或306’)及測試儀發射器組307通信，以使其間的操作同步，從而精確地模擬活體內 量測。
舉例而言，測試儀裝置300可經配置成在自測試儀發射器組307輸出一組光之前對一個或多個觸發事件做出反應。
在一個實施例中，可基於來自測試儀偵測器組的指示所接收光之信號，藉由以下中之一個或多個來觸發測試儀裝置300：偵測來自量測裝置的任何光，所偵測光之強度高於預定閾值，所偵測光之強度以大於預定閾值之量增加，或者所偵測光之強度高於預定閾值持續預定時間段。任何數目之其他觸發機構亦為合適的。
在觸發時，測試儀裝置300可將對應的一組光輸出回量測裝置323，以例如基於所偵測的來自量測裝置之光來估計活體內量測期間來自使用者之光。
由測試儀裝置300輸出之該組光可對應於SpO2值，例如根據來自可讀儲存媒體之預定表。
有利地，圖3之測試儀裝置300可允許自複數個測試儀偵測器組306及306’中之任何一個進行測試儀發射器組307之觸發。因此，測試儀裝置300可以與透射式量測裝置及反射式量測裝置皆相容。
有利地，在兩種配置中只使用一組發射器307，確保了測試儀裝置300之效能對於兩種配置都保持一致。
圖3示出了在該透射式配置(配置A)中，該第一測試儀偵測器組306經配置成接收來自量測發射器組302之一組光，而在該反射式配置(配置B)中，該第二測試儀偵測器組306'經配置成接收來自另一量測發射器組302’之一組光。在兩種配置中，測試儀發射器組307用於向對象量測裝置 之一組量測偵測器303'輸出一組光。
在觸發時，處理器304將分析指示所偵測之該組光的信號，以判定所量測之該組光的一個或多個屬性，例如該組光之波長。在控制測試儀發射器組307以向量測裝置輸出一組測試光時，所判定之屬性可形成處理器304之輸入。因此，測試儀發射器組307可遞送包含所量測波長之一組測試光。在一些形式中，該組測試光可包含與該組所偵測波長相對應的一組預定波長，諸如來自查找表。
可預定自測試儀發射器組307輸出之該組測試光的一個或多個參數，例如以測試特定生理參數。測試儀300可經配置成測試一種或多種類型之量測裝置，例如脈搏血氧計或心率監測器。
在一個實施例中，該組測試光包含與自量測發射器組302發射之波長相對應的一個或多個波長，及/或與待量測之一個或多個物理參數相對應的波長。亦可基於生理參數預定該組測試光的強度，以便模擬活體內量測。
根據本發明之態樣，該測試儀裝置包含複數個測試儀偵測器組(諸如306或306’)，僅使用其中一個來觸發該測試儀裝置。
同時，在每一測試模式中使用包括處理器304及測試儀發射器組307的其他組件。此允許測試儀裝置在複數個測試模式中之每一個中一致且準確地輸出一組測試儀光輸出。在此條件下，若測試儀300經判定為適於對透射式量測裝置執行裝置測試，則將認為測試儀300亦適於對反射式量測裝置執行裝置測試。原因在於每一測試配置中重複使用如發光單元307及處理器304之關鍵組件。
換言之，本技術有利地允許使用一種類型之參考裝置(例如 透射式參考裝置)來驗證測試儀裝置(例如300)，同時仍允許其測試與用於驗證測試儀裝置之類型不同的量測裝置。
如此，一旦測試儀300通過使用透射式黃金單元之驗證過程，即可有利地認可對反射式量測裝置執行裝置測試，且反之亦然。
圖3中之配置A及B之間的箭頭應理解為指示不同的、可逆的配置。亦應當理解，本文中的其他實施例將具有類似的可逆配置。
在一些實施例中，測試儀可包含用於測試量測裝置之額外類型或佈置的其他測試儀偵測器組。圖4示出了根據本發明之另一實施例的測試儀裝置400，其經配置成測試複數個量測裝置佈置。
在圖4中，測試儀400包含佈置在測試儀主體405之不同位置處的四個測試儀偵測器組406a-406d，用於偵測自不同方向及/或自不同位置入射的量測光。測試儀偵測器組406a-406d中之每一個與處理器404通信以觸發測試儀發射器組407。否則，複數個測試儀偵測器組406a-406d中之任一組可與測試儀發射器組407一起測試量測裝置或用於驗證測試儀裝置。
在一個實例中，測試儀偵測器組406a、測試儀發射器組407及處理器404可操作以測試包含量測發射器組402a及量測偵測器組403的透射式量測裝置。在此佈置中，測試儀偵測器組包含在圖式左側的第一法線方向，且測試儀發射器組包含在圖式右側且在與第一法線方向相反之方向上的第二法線方向。
在另一實例中，測試儀偵測器組406d、測試儀發射器組407及處理器404可操作以測試包含佈置在同一側上之量測發射器組402d及量測偵測器組403的反射式量測裝置。在此佈置中，測試儀偵測器組之法線及測 試儀發射器組之法線彼此平行且偏移。
在又一實例中，測試儀偵測器組406b、測試儀發射器組407及處理器404可操作以測試包含量測發射器組(例如，402b或402c)及量測偵測器組403的半反射式量測裝置，如圖所示。在此等配置中(亦即，在半反射式測試模式中)，測試儀偵測器組406b或406c不僅面向與測試儀發射器組407不同之方向，而且其法線方向亦彼此不同軸。
因此，測試儀發射器組407及處理器404能夠用於複數種測試模式，例如透射式測試模式、反射式測試模式及/或半反射式測試模式。藉由在複數個測試模式中之一個中驗證測試儀，可在複數個測試模式中之剩餘測試模式中的每一個中使用該測試儀，以測試量測裝置之各種佈置，從而增加了對測試儀之驗證的可撓性以及其效用。
應當理解，測試儀主體405之配置不限於圖4所示之實施例。例如，複數個測試儀偵測器組406a-406d可相對於彼此置放在無數其他位置或方向上，且具有比示出的更多或更少的測試儀偵測器組。
圖5示出了根據本發明之另一實施例的另一測試儀裝置500，該測試儀裝置500經配置成測試量測裝置之多個配置。測試儀500包括包含測試儀探測器組506之第一測試儀主體505a及包含測試儀發射器組507之第二測試儀主體505b，其中第一測試儀主體505a可相對於第二測試儀主體505b移動。
在此實施例中，第一及第二測試儀主體可相對於彼此移動，以形成複數個測試配置。在第一配置(圖5中之配置A)中，測試儀主體505a及505b經置放使得光偵測單元506及發光單元507彼此面對相反之方向成直線，以與透射式量測裝置耦接，或與包括一組量測發射器502a及一組量測偵 測器503a的參考裝置耦接。
可選地，測試儀裝置500可進一步包含鎖定組件514，該鎖定組件514可操作以將測試儀主體505a相對於測試儀主體505b鎖定在適當位置中。
該測試儀裝置可能可變換成另一配置(例如配置D)以便與具有不同配置之(例如反射式)量測裝置耦接。圖5之配置B及C示出了一個此類例示性變換之中間步驟。
測試儀主體505a可為可滑動的(例如沿著516)及可旋轉的(例如沿著518)，直至測試儀偵測器組506及測試儀發射器組507面向相同的方向且測試儀裝置與反射式量測裝置光學耦接為止。測試儀裝置500可進一步包含用於鎖定主體505a及505b的鎖514'。
該測試儀主體505a可相對於測試儀主體505b移動及/或旋轉，如在階段B或階段C中或在任何其他位置中所示，以便根據需要適合特定量測裝置。
圖6A及圖6B示出了根據本發明之另一實施例的測試儀600a及600b，該等測試儀600a及600b分別經配置成測試複數個量測裝置配置。
在一個實施例中，如圖6A所示，測試儀600a包含配置成相對於固定之測試儀主體605b在如箭頭618所指示之方向上繞軸線620旋轉以將一組測試儀偵測器606及一組測試儀發射器607與量測裝置對準的測試儀主體605a。如圖所示的測試儀600a可處於用於測試透射式量測裝置之第一配置(配置A)，且亦可處於用於與反射式量測裝置光學耦接之第二配置(配置B)。
在替代實施例中，如圖61B所示，測試儀裝置600b可包含可沿 著軸線630例如在由箭頭618指示之方向上旋轉的測試儀主體605a'。測試儀600b可處於第一配置(配置A')以藉由如圖所示將測試儀600b配置於對象量測裝置之量測發射器組602a'與量測偵測器組603a'之間來測試如階段A'中所示的透射式量測裝置，且進一步經配置成藉由將測試儀600b定位在對象量測裝置之量測發射器組602b與量測偵測器組603b之外來測試如階段B中所示的反射式量測裝置。
圖7示出了根據本發明之另一實施例的測試儀裝置700。在圖7中，測試儀700包含測試儀主體705，該測試儀主體705包含測試儀偵測器組706及測試儀發射器組707。該測試儀裝置進一步包含光導720，該光導720經配置以將所接收之光的一部分遞送至目標位置。
光導720位於測試儀主體705上且經配置成導引來自與透射式量測裝置之量測偵測器組703a相對應的量測發射器組702a的光。因此，光導自第一位置延伸至第二位置，以將在第一位置處接收之光遞送至在第二位置處之測試儀接收器組706，其中第一位置在測試儀發射器組707及將自其發射的一組光之後且與測試儀發射器組707及該組光在軸向上成直線。
光導720可藉由內反射將所接收之光自第一位置導引至第二位置，如由光導單元720內之箭頭路徑所指示。
在一個實施例中，光導720包含一組透鏡。該組透鏡可包含鍍有光反射材料的表面。在一些形式中，光反射材料可自用於接收進入光導720之光的開口的端部延伸至光導720之出口。
因此，透射式參考裝置可藉由將參考偵測器組703a與測試儀發射器組707光學耦接及將參考發射器組702a與光導720光學耦接來與測試儀 700光學耦接，諸如與光偵測器702a成直線且位於光偵測器702a的相對側以將一組參考光發射至測試儀700。因此，來自參考發射器組702a之光由光導720接收及導引至測試儀偵測器組706。測試儀偵測器組706可與處理器704通信以處理及分析所偵測之光，例如以根據分析觸發測試儀發射器組707。
圖8示出了根據本發明之另一實施例的測試儀裝置800。測試儀800包含測試儀主體，測試儀主體包含測試儀發射器組807、測試儀偵測器組806及用於接收自不同方向入射之光的複數個窗口805a-d。測試儀裝置進一步包含複數個光纖組，用於將光自窗口單元傳輸至測試儀偵測器組806。
類似於圖4所示的配置，圖8之測試儀裝置800經配置成偵測在複數個窗口805a-d中之任一個處接收的光且觸發測試儀發射器組807。
圖9示出了包含測試儀發射器組907、測試儀偵測器組906及測試儀主體905之測試儀裝置900，該測試儀主體905經配置成在其中漫射光以將入射至測試儀主體905上之一個或多個位置上的光遞送至測試儀偵測器組906。在一個實施例中，測試儀主體905包含用於在主體內散射光的散射材料。該測試儀主體可包含光學隔離層910，以將測試儀發射器組907與測試儀主體905內之光隔離，使得來自測試儀發射器組907之光不受污染。
在使用中，來自透射式量測裝置或參考裝置之發射器組902a的光可進入測試儀主體905。光可經測試儀主體內之散射材料散射，從而使其一部分到達測試儀偵測器906，如圖9之配置A所示。測試儀偵測器組906可偵測光且相應地觸發測試儀發射器組907。類似地，來自反射式量測裝置或參考裝置之發射器組902b的光可經由內部散射到達測試儀偵測器組906。
一旦一部分光到達測試儀偵測器組906，處理器904即可與上 述類似地觸發測試儀發射器組907。
圖11至圖14示出了本發明之另一實施例，示出了包含測試儀主體1105、處理器1104、裝置安裝件1110、第一測試儀偵測器組1106a、第二偵測器組1106b及測試儀發射器組1107的測試儀裝置1100。
在此佈置中，測試儀裝置1100包含測試儀主體1105，在圖11及圖12中可以看出，該測試儀主體1105包括測試儀杆1150，該測試儀杆1150具有包含第一測試儀偵測器組1106a之第一側1151及包含第二測試儀偵測器組1106b及測試儀發射器組1107之第二側1152。
測試儀偵測器組1106a及1106b可包含一組濾光器以幫助識別一組預定波長，例如紅色波長及紅外波長。例如，第一測試儀偵測器組1106a可包含紅色濾光器及紅外濾光器，該紅色濾光器用於主要允許600nm至750nm波長之光通過，該紅外濾光器用於主要允許850nm至1000nm波長之光通過。
測試儀裝置1100可在用於測試透射式光學量測裝置之第一配置中及在用於測試反射式光學量測裝置之第二配置中操作。
第一測試儀偵測器組1106a經配置成在第一方向上接收來自量測裝置之一組光，且測試儀發射器組1107經定位與第一方向成直線，以便將一組光遞送至量測裝置，就像該光已行進穿過測試儀裝置一樣。
第一側1151及第二側1152可經配置成與用於測試之透射式量測裝置耦接。在一種形式中，第一側1151及第二側1152可彼此相對且各自包含供量測裝置夾持至其上的基本上平面的或平坦的表面，以便其可以像在使用者手指上一樣在其上夾緊。因此，測試儀裝置1100可與透射式光學量測裝 置相容，由此測試儀發射器組1107將與量測裝置之量測偵測器組光學耦接，且第一測試儀偵測器組1106a將與量測裝置之量測發射器組光學耦接。
第二測試儀偵測器組1106b經配置成在基本上與第一方向相反之第二方向上接收來自量測裝置之一組光。第二測試儀偵測器組1106b與測試儀發射器組1107相鄰且光學隔離以減少由第二測試儀偵測器組1106b量測的或由測試儀發射器組1107發射之光的污染。
如圖11所示之第一側1151可包含基本上平面的表面，第一測試儀偵測器組1106a嵌入在該表面下方。第二側1152可包含基本上平面的表面，第二測試儀偵測器組1106b及測試儀發射器組1107嵌入在該表面下方。應注意，此等表面不必為平面的，因為其配置可取決於量測裝置及/或參考裝置之幾何形狀。
測試儀杆1150可進一步包含位於第二測試儀偵測器組1106b與測試儀發射器組1107之間的光隔離器1153，以減少兩組光學組件之間的漏光。在一種形式中，光隔離器1153可在測試期間自第二側1152突出而形成光學障壁。光隔離器1153可在測試期間接觸量測裝置之表面，以基本上形成光學邊界，從而阻擋或顯著地減少其間的光傳輸。光隔離器1153可為順應性的，以在實現接觸時幫助在其自身與量測裝置之間形成光學密封。光隔離器1153可採取在第二測試儀偵測器組1106b與測試儀發射器組1107之間延伸的寬度恒定的矩形橫截面，如圖所示。然而，其可包含任何數目之其他橫截面，例如三角形或梯形橫截面，其隨著其遠離第二側1152上升而變窄。
光隔離器1153可與第二側1152或測試杆1150分開地形成且例如藉由粘合劑、緊固件或夾具耦接至其上，或者其可與第二側1152或測試杆 1150一體地形成。
例如，光隔離器1153可包含泡沫材料或彈性體，例如矽酮或熱塑性彈性體(TPE)。光隔離器1153可包含在第二側上方大約2mm寬及1mm高的矩形橫截面，至少延伸測試儀發射器組1107及第二測試儀偵測器組1106b的整個長度。如圖12所示，光隔離器1153可進一步延伸以跨過並超過測試杆的整個深度。
測試儀裝置1100可包含用於定位量測裝置以進行測試的裝置安裝件1110。裝置安裝件1110可在複數個位置之間可移動，例如自第一位置移動以定位及/或緊固供測試之量測裝置，以及自第二位置移動以允許自裝置安裝件1110移除量測裝置。圖13及圖14示出了一個此例示性佈置。圖13示出了處於第二位置之裝置安裝件1110，其中量測裝置1180可自裝置安裝件1110移除。圖14示出了處於第一位置之裝置安裝件1110，其中量測裝置1180位於鄰近測試儀杆1150處，以分別光學耦接測試儀發射器組1107及測試儀偵測器組1106b以及量測偵測器組1102及偵測器發射器組1103。
裝置安裝件1110可經偏置以推動量測裝置維持與測試儀發射器組107與測試儀偵測器組1106b的光學對準及/或與光隔離器1153形成光學密封。測試儀裝置1100例如可包含耦接至裝置安裝件1110之彈簧以將其推向第一位置。在圖14所示的示意圖中，彈簧(未示出)可將裝置安裝件1110推向A。
裝置安裝件1110可沿著測試儀裝置1100之底座1109，例如沿著導引件1112可滑動地移動。在一種形式中，導引件1112可包含彈簧或與彈簧耦接以在一方向上推動裝置安裝件1110，例如朝耦接方向推動裝置。裝置 安裝件1110可在如圖13至圖14所示之方向AB上移動。方向AB可與來自測試儀發射器組1107之光X的方向成角度，例如在20度與60度之間，例如40度。因此，測試儀裝置1100可模擬量測裝置與使用者手指之間的或體內配置，其中量測裝置可包含以一角度設定以便與手指在其手掌表面上之一部分接合的量測發射器組。
裝置安裝件1110可包含用於與量測裝置電連通的連接器1111。在一種形式中，連接器1111可包含複數個接腳，如圖11所示，以與量測裝置建立信號及/或電力連接。連接器1111可位於裝置安裝件1110之底座上，其中裝置安裝件1110之底座包含空腔以接收量測裝置之一部分以便於插入及使用。
在一些形式中，測試儀裝置1100可經配置成經由連接器1111與量測裝置1180電耦接，以向量測裝置1180提供電力及/或自量測裝置1180接收信號，以便判定量測裝置1180是否已通過測試。
測試儀裝置1100可進一步包含用於將量測裝置緊固至裝置安裝件1110之裝置夾具1115。裝置夾具1115可耦接至裝置安裝件1110且可移動以例如藉由將向下之壓力施加至量測裝置安裝件1110之底座1109來緊固該量測裝置。
在本發明之一些形式中，裝置安裝件1110可按可移除方式耦接至測試儀裝置1100，以允許在第一配置與第二配置之間方便地轉換。裝置安裝件1110可藉由一組緊固件耦接至測試儀裝置1100之底座1105，使得在第一配置中，裝置安裝件1110可自測試儀裝置移除，且在第二配置中，裝置安裝件1110可安裝至測試儀裝置上。或者或另外，測試儀裝置1100可包含複數 個裝置安裝件，其中每一裝置安裝件經配置成接收不同形狀之量測裝置。例如，每一裝置安裝件1110可包含適於接收不同量測裝置之不同形狀的空腔。
在一些形式中，可藉由移動裝置安裝件1110而在第一配置與第二配置之間轉換測試儀裝置1100。在第一配置中，裝置安裝件可經定位成接收量測裝置及/或推動量測裝置以維持與測試杆1150之接合。裝置安裝件1110可在第一配置中在第一位置與第二位置之間移動，其中在第一位置接收量測裝置，在第二位置將量測裝置與測試儀發射器組1107及測試儀偵測器組1106b光學對準。在第二配置(未示出)中，裝置安裝件1110可移動至第三位置，遠離測試儀發射器組1107及測試儀偵測器組1106a，從而減少裝置安裝件1110與量測裝置之間的幹擾。
在替代佈置中，裝置安裝件可經固定，且可移動及/或調整諸如測試杆的其他組件以實現用於測試之光學對準。
此等配置可有利地允許使用測試儀裝置對量測裝置進行方便的、可再現的及準確的測試，該測試儀裝置使用不同參考裝置經驗證為合格的。
如本文別處所述，測試儀裝置1100可包含與測試儀偵測器組1106a及1106b以及測試儀發射器組1107信號通信的處理器1104。處理器1104可經配置成接收及分析來自測試儀偵測器組1106a及1106b的信號，且基於諸如第二組波長之該信號觸發測試儀發射器組1107，該第二組波長可包括由測試儀偵測器組識別之對應波長。該第二組波長可不與測試儀偵測器組所偵測之該組波長相同。
在一種形式中，測試儀裝置1100可包含面板1160，面板1160 包含一組控件以修改測試儀裝置1100之一個或多個參數。該組控件可為複數個按鈕，其中每一按鈕可經配置成改變由測試儀發射器組1107遞送之該組光的等效SpO2值。
以上描述僅包括一個或多個實施例之實例。應當認識到，本實施例之許多其他組合及置換是可能的。因此，本文所揭示及/或主張之實施例旨在涵蓋落入實施方式及隨附申請專利範圍之精神及範疇內的所有此類變更、修改及變化。此外，就在實施方式及隨附申請專利範圍中使用術語「包括」而言，此術語旨在以類似於術語「包含」之方式為包括性的，如同「包含」在請求項中用作過渡詞時所解釋的一樣。
300:測試裝置
302:量測發射器組
302':量測發射器組
303':量測偵測器
304:處理器
306:第一測試儀偵測器組
306':第二測試儀偵測器組
307:測試儀發射器組
323:透射式量測裝置
380:反射式量測裝置

Claims (18)

  1. 一種用於測試一量測裝置之測試儀裝置，該測試儀包含：
    一第一光偵測器組及一第二光偵測器組，其中每一光偵測器組經配置成偵測在其上接收的光且生成指示所偵測光的一信號；
    一光發射器組，其用於輸出光；及
    一處理器，其經配置成接收及分析該信號以識別該所偵測光中一第一組預定波長的存在，
    其中，該處理器進一步經配置成：若判定該第一光偵測器組及該第二光偵測器組中之至少一個已接收到含有該第一組預定波長的光，則觸發該光發射器組開始輸出一第二組預定波長下的光。
  2. 如請求項1之測試儀裝置，其中該第一光偵測器組位於該測試儀裝置之一第一側上，且該第二光偵測器組位於該測試儀裝置之一第二側上，且該第一側及該第二側基本上彼此相對。
  3. 如請求項2之測試儀裝置，其進一步包含一測試儀杆，該測試儀杆包括該第一側及該第二側。
  4. 如請求項3之測試儀裝置，該測試儀杆包含一光隔離器，該光隔離器包含經配置成減少該第一光偵測器組與一光偵測器組之間的漏光的一突出部。
  5. 如請求項4之測試儀裝置，其中該光隔離器為順應性的，以在接觸時幫助在其自身與該量測裝置之間形成一光學密封。
  6. 如請求項5之測試儀裝置，其中該光隔離器由以下中之至少一種構成：一泡沫材料、矽酮或熱塑性彈性體。
  7. 如請求項1之測試儀裝置，其進一步包含一裝置安裝件，該裝置安裝件經配置成接收該量測裝置且可在一第一位置與一第二位置之間移動，該第一位置用於定位供測試之該量測裝置，該第二位置用於允許自該裝置安裝件移除該量測裝置。
  8. 如請求項7之測試儀裝置，其中該裝置安裝件經偏置以將該量測裝置推向該第一位置。
  9. 如請求項7之測試儀裝置，其中該裝置安裝件可沿著該測試裝置之一底座滑動。
  10. 如請求項9之測試儀裝置，其中該裝置安裝件可沿著一方向移動，該方向與來自該光發射器組之光的一方向成20度與60度之間的一角度。
  11. 如請求項7之測試儀裝置，該裝置安裝件包含一空腔，該空腔經配置成接收該量測裝置之一部分。
  12. 如請求項1之測試儀裝置，其進一步包含用於與該量測裝置電連通之一連接器。
  13. 如請求項12之測試儀裝置，其中該測試儀裝置經配置成經由該連接器向該量測裝置提供電力及/或自該量測裝置接收一信號。
  14. 如請求項13之測試儀裝置，其中該測試儀裝置經配置成接收來自該量測裝置之信號以判定該量測裝置之一測試結果。
  15. 如請求項7之測試儀裝置，其中該裝置安裝件可移動至一第三位置以接收一第二量測裝置。
  16. 如請求項1之測試儀裝置，其中該第一組預定波長包含在 600nm至750nm之間的一第一波長及在850nm至1000nm之間的一第二波長。
  17. 一種用於測試一光學量測裝置之測試儀裝置，該測試儀裝置包含：
    一光發射器組，其用於向該光學量測裝置發射一組光；及
    複數個光偵測器組，每組光偵測器經配置成接收來自該光學量測裝置的一組光，
    其中，該測試儀裝置可在複數個模式中操作以測試光學量測裝置，且在該複數個模式中之每一個中，該測試儀裝置經配置成藉由用以測試一光學量測裝置的該光發射器組及該複數個光偵測器組中之一個來測試該光學量測裝置。
  18. 如請求項17之測試儀裝置，其經配置成在一第一模式中測試一透射式脈搏血氧計，且經配置成在一第二模式中測試一反射式脈搏血氧計。
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