用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的裝置和方法

專利名稱：用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安置在生理通道上的支承和傳感結(jié)構(gòu)，其用于測(cè)量身體功能，以便處理由測(cè)量值所指示的異常狀況。
背景技術(shù)：
干擾成分和變量可能是嚴(yán)重的誤差源，以造成實(shí)測(cè)生物學(xué)參數(shù)與臨床值不同。為了濾除所述干擾成分，并且獲得無(wú)干擾信號(hào)，侵襲性和半侵襲性技術(shù)被采用。這些技術(shù)具有很多缺點(diǎn)，包括難以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)提供·連續(xù)的監(jiān)視。非侵襲性技術(shù)也難以滿足臨床實(shí)用性要求。將傳感器定位在具有干擾成分的皮膚上，由于存在所述干擾成分和背景噪音，該背景噪音明顯超過(guò)與被測(cè)量的生理參數(shù)相關(guān)的信號(hào)，因此既不能獲得臨床有用的信號(hào)，也不能獲得精確號(hào)。最精密、準(zhǔn)確和臨床實(shí)用的測(cè)定人和動(dòng)物體內(nèi)熱狀態(tài)的途徑是測(cè)量腦溫度。腦溫度測(cè)量對(duì)于疾病和健康而言是同等重要的關(guān)鍵和通用指示方式，并且是唯一的不能被情緒狀態(tài)而人為改變的生命信號(hào)。其它生命信號(hào)(心律、血壓、呼吸率)均會(huì)因情緒狀態(tài)或自發(fā)動(dòng)作而受到影響并被人為改變。體溫是由血液溫度決定的，血液以遠(yuǎn)紅外輻射的形式放射熱量。脂性組織(脂肪組織)吸收遠(yuǎn)紅外輻射，并且人體實(shí)際上被附著在皮膚上的一層脂性組織保護(hù)著。由于以前的技術(shù)將傳感器放在帶有脂性組織的皮膚上，因此，不能夠通過(guò)皮膚測(cè)量溫度實(shí)現(xiàn)精密和準(zhǔn)確的測(cè)量。由于看上去不能利用目前的技術(shù)進(jìn)行腦溫度的非侵襲性測(cè)量，因此有人嘗試確定體內(nèi)溫度，也即體中心溫度。目前使用一種侵襲性、人工、不方便且高成本的技術(shù)來(lái)測(cè)量體內(nèi)(體中心)溫度，其包括將帶有溫度傳感器的導(dǎo)管插入尿管、直腸或食道中。然而，這種技術(shù)不適合于常規(guī)測(cè)量，會(huì)帶來(lái)痛苦，并且可能會(huì)帶來(lái)潛在的致命性并發(fā)癥。半侵襲技術(shù)也曾被嘗試。Abreu在美國(guó)專利6，120, 460中公開(kāi)了利用安置在眼瞼囊中的接觸透鏡來(lái)連續(xù)測(cè)量體中心溫度的裝置和方法，但接觸透鏡是半侵襲性裝置，其需要醫(yī)師處方，并且有時(shí)不容易將接觸透鏡安置在嬰兒甚至成人眼中，并且很多人害怕接觸他們的眼睛。用于連續(xù)和/或以體中心方式測(cè)量溫度的現(xiàn)有技術(shù)具有若干缺點(diǎn)和限制。目前的體溫測(cè)量是非連續(xù)、非體中心式的和需要護(hù)士參預(yù)的。護(hù)士需要將溫度計(jì)插入患者的口腔、直腸或耳朵中。為了獲取體中心溫度，護(hù)士以侵襲性方式將一個(gè)管體置入人體內(nèi)，這有可能引起感染或需要消耗高費(fèi)用的并發(fā)癥。醫(yī)院中的常規(guī)體中心溫度測(cè)量和/或連續(xù)測(cè)量非常困難并且危險(xiǎn)，因?yàn)樾枰捎们忠u性程序，以將管體插入體內(nèi)或者服用測(cè)溫丸(thermometer pill)。測(cè)溫丸可能會(huì)引起腹灣，僅用于測(cè)量所攝取的流體/實(shí)物的溫度而不能測(cè)量體溫，并且如果測(cè)溫丸堵塞了胰或肝管，則可能會(huì)引起指明的并發(fā)癥。如果將傳感器安置在皮膚上，由于存在包含脂肪組織在內(nèi)的很多干擾成分，因此不能提供臨床實(shí)用的測(cè)量。僅僅簡(jiǎn)單地將傳感器放置在皮膚上，不可能精確且臨床實(shí)用地測(cè)量出腦溫度以及代謝參數(shù)、物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)等等。一個(gè)關(guān)鍵因素是存在脂肪組織。人與人之間的脂肪不同，脂肪會(huì)隨著年齡而變化，同一個(gè)人體內(nèi)的脂肪量會(huì)隨時(shí)間而變化，脂肪會(huì)衰減來(lái)自血管的信號(hào)，脂肪吸收熱量，脂肪會(huì)阻礙遠(yuǎn)紅外輻射的無(wú)干擾傳輸，脂肪增加了體內(nèi)受測(cè)成分與安置在皮膚表面上的外部傳感器之間的距離?，F(xiàn)在需要提供一種方法和裝置，其通過(guò)將傳感器安置在皮膚上，從而以無(wú)痛、簡(jiǎn)單、外部操作和安全方式來(lái)實(shí)現(xiàn)非侵襲性地、方便地、連續(xù)地監(jiān)視腦溫度。還需要提供一種方法和裝置，其能夠方便地、非侵襲性地、安全地、精確地監(jiān)視生物學(xué)參數(shù)，包括代謝參數(shù)、物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)等等。還需要提供一種方法和裝置，其通過(guò)將傳感器安置在生理通道上，以便獲得無(wú)干擾且連續(xù)的生物學(xué)信號(hào)，從而測(cè)量出生物學(xué)參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了可滿足現(xiàn)有技術(shù)中需求的方法、裝置和系統(tǒng)。總體而言，本發(fā)明提供了一組傳感系統(tǒng)和報(bào)告裝置，它們可以單獨(dú)或組合使用，并且被設(shè)計(jì)成接觸生理通道以測(cè)量生物學(xué)、物理和化學(xué)參數(shù)。從解剖學(xué)和生理學(xué)角度看，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)的通道是一個(gè)解剖學(xué)路徑，其將無(wú)干擾生理學(xué)信號(hào)傳輸?shù)酵獠?。通道形成了體內(nèi)功能(信號(hào))源與皮膚上的通道末端處的外部點(diǎn)之間的直接無(wú)干擾連接途徑。生理通道傳輸人體生理結(jié)構(gòu)中的連續(xù)整體信號(hào)。來(lái) 自體內(nèi)的無(wú)干擾信號(hào)被輸送到位于通道末端的外部點(diǎn)。在通道末端安置在皮膚上的傳感器能夠獲取光學(xué)信號(hào)，而沒(méi)有干擾成分和誤差源。本發(fā)明包括用于將傳感器在通道末端安置在皮膚上的支承結(jié)構(gòu)。本發(fā)明公開(kāi)的裝置用于測(cè)量腦溫度、腦功能、代謝功能、流體動(dòng)力學(xué)功能、水合作用狀態(tài)、血液動(dòng)力學(xué)功能、人體化學(xué)性能等等。本發(fā)明的組成部分包括利用貼片、夾子、眼鏡、頭部安裝機(jī)構(gòu)等測(cè)定生物學(xué)參數(shù)的裝置和方法，其中傳感系統(tǒng)用于接觸生理通道，以提供關(guān)于佩帶者生理學(xué)狀態(tài)的精確且臨床實(shí)用的信息，并且提高佩帶中的安全性和身體性能；此外，提供有關(guān)被監(jiān)視生物學(xué)參數(shù)的適宜報(bào)告裝置和警報(bào)裝置，以有助于增強(qiáng)和保護(hù)生命。本發(fā)明的其它組成部分用于基于測(cè)量到的生物學(xué)參數(shù)而產(chǎn)生作用于另一裝置的直接或間接作用，或是調(diào)節(jié)另一裝置或制品。為了找到更好的測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的途徑，我們做了長(zhǎng)期和仔細(xì)的研究，從而發(fā)現(xiàn)了人和動(dòng)物的腦溫度通道(BTT)和其它生理通道。本發(fā)明首次認(rèn)識(shí)到人體中的生理通道。本發(fā)明首次認(rèn)識(shí)到皮膚表面上的通道末端，在此可以獲取并測(cè)量光學(xué)信號(hào)，而不存在干擾成分和超過(guò)受測(cè)信號(hào)的背景噪音。本發(fā)明還首次識(shí)別并精確測(cè)繪出包含主入口點(diǎn)的通道的幾何形狀和位置。本發(fā)明還首次認(rèn)識(shí)到可將傳感系統(tǒng)定位在主入口點(diǎn)以獲取光學(xué)信號(hào)。我們所做的仔細(xì)研究包括軟件研制，用以描述紅外輻射的特性，以精確地確定出通道的不同方面。通過(guò)這些研究，可以實(shí)現(xiàn)利用在生理通道末端安置在皮膚上的確定區(qū)域中的傳感器而以非侵襲性和連續(xù)的方式在人和動(dòng)物體內(nèi)測(cè)量腦(體中心)溫度和其它人體參數(shù)。
在生命保護(hù)和人體功能方面，腦溫度是關(guān)鍵作用和重要因素。腦組織是最容易受到熱損傷的人體組織，高溫和低溫均會(huì)造成損傷。腦溫度是用于確定人體熱狀態(tài)的最重要的臨床適用性因素，并且人腦產(chǎn)生的熱量占人體所產(chǎn)生熱量的18至20%，這是一項(xiàng)非常重要的因素，因?yàn)槟X的重量?jī)H占人體重的2%。腦中產(chǎn)生的大量熱能被保持在限定空間中，并且頭皮、頭骨、脂肪和CSF (腦脊液)構(gòu)成了絕熱層。本發(fā)明通過(guò)識(shí)別出BTT，以避開(kāi)絕熱屏障，并且提供了與腦生理和物理結(jié)構(gòu)內(nèi)部直接的聯(lián)系。從解剖學(xué)和生理學(xué)的角度看，腦溫度通道被構(gòu)造成腦中熱源與通道末端的外部點(diǎn)之間的連續(xù)、直接且無(wú)阻礙的連接。腦內(nèi)的通道末端發(fā)生的物理和生理學(xué)過(guò)程被再現(xiàn)于通道位于皮膚上的相反末端。BTT使得熱能整體且直接地傳輸通過(guò)通道，而不會(huì)受到吸熱成分的干擾，吸熱成分即能夠吸收作為熱量被腦中的血液傳送的遠(yuǎn)紅外輻射的成分。為了定義一個(gè)BTT，需要具有用六個(gè)特性。這些特性是:I)該區(qū)域中沒(méi)有吸熱成分，即區(qū)域中必須不含脂性組織(脂肪組織)。這是定義溫度通道的關(guān)鍵且必需的特性；2)該區(qū)域中必須具有血管的末端分支，以傳輸整體量的熱能；3)末端分支必須是源于腦的血管的直接分支；4)末端分支必須位于淺層，以避免被深層結(jié)構(gòu)例如肌肉吸熱；5)該區(qū)域必須在傳感器與熱源之間具有薄且可忽略的界面，以實(shí)現(xiàn)高熱流；6)該區(qū)域中必須沒(méi)有溫度調(diào)節(jié)動(dòng)靜脈短路。所有上述六個(gè)特性存 在于內(nèi)眥區(qū)域的皮膚上，該區(qū)域毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方，并且位于上眼角的內(nèi)側(cè)I / 3部分(medial third)中。更具體地講，BTT區(qū)域在皮膚上的末端尺寸為，在內(nèi)眥腱處從眼內(nèi)角開(kāi)始測(cè)量具有大約Ilmm的直徑，并且向上延伸大約6mm，然后以牛角狀突出的形式延伸到上眼瞼中大約附加22mm。BTT區(qū)域是人體中唯一不帶脂性組織的區(qū)域，并且其附帶具有一個(gè)末端分支，其具有源于腦血管的淺層(表層)血管，并且其具有薄界面而沒(méi)有溫度調(diào)節(jié)短路。BTT區(qū)域由眼上靜脈的末端分支供血，眼上靜脈直接連結(jié)著海綿竇。海綿竇是由腦內(nèi)的靜脈通道組成的襯有內(nèi)皮的系統(tǒng)，其收集和儲(chǔ)存熱能。向BTT區(qū)域供血的血管系統(tǒng)中不存在溫度調(diào)節(jié)動(dòng)靜脈短路，并且其毗鄰眼內(nèi)角、在上眼瞼剛開(kāi)始處的內(nèi)眥區(qū)域的上側(cè)部位終止于皮膚。血管向內(nèi)眥區(qū)域和上眼瞼上的皮膚傳輸無(wú)干擾熱能，如圖1和2中的紅外圖像中的彩色以及黑白圖片所示。來(lái)自腦的無(wú)干擾熱輻射被傳輸?shù)轿挥谕ǖ滥┒说钠つw表面。熱能被傳輸?shù)狡つw的一個(gè)區(qū)域，其中通道末端沒(méi)有脂肪。傳輸熱量的血管位于皮膚的緊鄰下方，因此沒(méi)有深層結(jié)構(gòu)吸收紅外輻射。如果血管位于深層，則其它組織和化學(xué)物質(zhì)會(huì)吸收熱量，這回導(dǎo)致測(cè)量的臨床實(shí)用性無(wú)效。BTT區(qū)域具有直接熱傳輸，并且BTT區(qū)域的皮膚是人體的最薄皮膚，不存在溫度調(diào)節(jié)動(dòng)靜脈短路。最佳地測(cè)量溫度的非常重要的方面是不受脂肪組織干擾并且直接傳輸熱量。在人體的這一特殊且獨(dú)一無(wú)二的區(qū)域中，通道末端沒(méi)有脂肪組織，因此可以無(wú)干擾地獲得信號(hào)。前述六個(gè)特性使得紅外輻射能夠從腦無(wú)干擾且整體地傳送出來(lái)，以呈現(xiàn)為BTT區(qū)域位置的直接熱傳輸，這一點(diǎn)可從紅外圖像圖片(圖1至8)看出。BTT和生理通道在本說(shuō)明書(shū)中還被稱作“目標(biāo)區(qū)域”。
從物理的角度看，BTT等價(jià)于一個(gè)腦熱能通道，其具有高的總輻射功率和高熱流。腦溫度取決于代謝率產(chǎn)生的熱能加上動(dòng)脈向腦供應(yīng)的熱能減去腦血流量排出的熱量所得到的值的平衡。組織與毛細(xì)血管之間的熱對(duì)流很高，并且大腦靜脈血的溫度與大腦組織相平衡。這樣，通過(guò)測(cè)量大腦靜脈血的溫度和熱能，可以測(cè)定出腦的主體溫度和熱能。眼上靜脈具有與海綿竇之間的直接、無(wú)干擾的聯(lián)系，并且在血細(xì)胞比容為45%的情況下以3.6J.moF1.ΓΟ—1的熱能容量攜帶大腦靜脈血。通過(guò)安置一個(gè)傳感器，以便在俘獲BTT末端由大腦靜脈血傳輸?shù)臒崮?，可以測(cè)定出大腦熱動(dòng)力學(xué)響應(yīng)、熱能和腦溫度。有關(guān)BTT和生理通道的研究涉及到多種工作和探索，其中包括:1)粘膜和淺層人體區(qū)域的體外組織學(xué)分析；2)人和動(dòng)物外部區(qū)域溫度測(cè)定的體內(nèi)研究；3)熱源的體內(nèi)功能性血管造影測(cè)定；4)BTT區(qū)域的組織形態(tài)測(cè)定特征的形態(tài)學(xué)研究；5)熱電偶、熱敏電阻和遠(yuǎn)紅外對(duì)BTT區(qū)域的溫度進(jìn)行體內(nèi)測(cè)定；6)將BTT區(qū)域測(cè)量值與眼內(nèi)解剖學(xué)以及目前標(biāo)準(zhǔn)的最常使用的(口腔)溫度測(cè)量結(jié)果作比較；7)進(jìn)行冷熱激發(fā)，以確定BTT的溫度穩(wěn)定性；8)進(jìn)行紅外成像和確定等溫線。用于測(cè)定通道幾何形狀的軟件也被研制出來(lái)并被使用。利用預(yù)先同等校準(zhǔn)的熱敏電阻同時(shí)測(cè)量基準(zhǔn)溫度和BTT區(qū)域溫度。具有多通道的專用電路被設(shè)計(jì)出來(lái)，以用于實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)收集。

BTT區(qū)域溫度測(cè)量顯示出，BTT區(qū)域和作為中央神經(jīng)系統(tǒng)延續(xù)部分的眼內(nèi)結(jié)膜解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的溫度信號(hào)幾乎相同。在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量眼內(nèi)結(jié)膜解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的溫度被Abreu描述于美國(guó)專利N0.6，120，460和6，312，393中。BTT和眼內(nèi)之間的平均溫度級(jí)別差值在0.TC(0.18 °F)之內(nèi)，并且平均正常體溫值為:BTT處37.1°C (98.8 °F)，眼內(nèi)37°C (98.6°F)。此外，進(jìn)行了同標(biāo)準(zhǔn)的最常使用的口腔溫度的比較。BTT區(qū)域的溫度電壓信號(hào)顯示出，BTT區(qū)域的平均溫度級(jí)別比口腔溫度高0.3°C (0.5 T)。通過(guò)鍛煉或者加熱房間，對(duì)象經(jīng)受冷激發(fā)和熱激發(fā)。BTT區(qū)域的溫度降低和升高與口腔溫度的降低和升高成比例。然而，BTT區(qū)域的溫度變化速度比口腔快大約1.2分鐘，并且在某些情況下BTT區(qū)域的溫度要高0.5°C (0.9T)。不同人種、性別和年齡的對(duì)象被測(cè)定，以確定出不同人的BTT區(qū)域的精確位置并識(shí)別任何解剖學(xué)差異。我們發(fā)現(xiàn)BTT區(qū)域?qū)τ谒袑?duì)象而言均位于相同位置，而沒(méi)有顯著的解剖學(xué)差異，這一點(diǎn)可以從不同對(duì)象的紅外成像樣品看出。通道位于密集解剖學(xué)區(qū)域，因此，對(duì)傳感器定位需要有特殊的幾何形狀，以便光學(xué)對(duì)準(zhǔn)通道末端。只有通過(guò)將傳感器相對(duì)于解剖學(xué)界標(biāo)(解剖學(xué)界標(biāo))和支承結(jié)構(gòu)專門定位，才能實(shí)現(xiàn)臨床實(shí)用性。通道位于獨(dú)一無(wú)二的位置，其具有獨(dú)特的解剖學(xué)界標(biāo)，以有助于限定外部幾何形狀和通道末端的位置。通道的主入口點(diǎn)(main entry point)是定位傳感器的優(yōu)選位置，要求傳感器優(yōu)選被安置在支承結(jié)構(gòu)的外邊緣。通過(guò)接觸生理通道而測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的優(yōu)選實(shí)施例包括安置在支承結(jié)構(gòu)的特定幾何位置上的傳感器。支承結(jié)構(gòu)包括裝有傳感器的貼片。出于解釋的目的，任何包含粘結(jié)劑用以在通道末端固定在皮膚上的結(jié)構(gòu)可被稱作貼片，其中包括帶有粘結(jié)性表面的粘帶，例如邦迪創(chuàng)可貼即粘結(jié)性繃帶?？梢岳斫猓魇礁鳂拥母街Y(jié)構(gòu)可以被使用，包括粘結(jié)劑、采用彈簧張緊壓力的結(jié)構(gòu)以及基于其它附著方法例如彈性、橡膠、膠墊等的結(jié)構(gòu)。貼片適合于將傳感器定位在通道末端，以光學(xué)獲取信號(hào)。為固定在所述區(qū)域上，貼片優(yōu)選具有貼附在皮膚上的粘結(jié)性襯墊，當(dāng)然，也可以采用將粘結(jié)劑與其它用于將傳感器穩(wěn)定貼附在通道上的結(jié)構(gòu)例如緊固或壓力結(jié)構(gòu)相組合。支承結(jié)構(gòu)還包括夾子或結(jié)構(gòu)，它們通過(guò)或不通過(guò)粘結(jié)劑定位在通道末端并且通過(guò)壓力方式固定在所述區(qū)域。任何利用壓力方式在通道末端固定在皮膚上的結(jié)構(gòu)可以被稱作夾子。頭部安裝結(jié)構(gòu)是安裝在頭部和頸部的結(jié)構(gòu)，其用于將傳感器定位在通道末端，并且包括帶有與通道相鄰的配件的頭箍、護(hù)目鏡、頭盔、頭戴式耳機(jī)、包圍著耳朵的結(jié)構(gòu)等等。為了便于描述，術(shù)語(yǔ)TempAlert (溫度鬧鐘)在這里被采用，其為用于測(cè)量BTT區(qū)域溫度并且報(bào)告測(cè)量值的裝置，同時(shí)其裝有在特定級(jí)別達(dá)到后啟動(dòng)的警報(bào)裝置。支承結(jié)構(gòu)還包括任何具有傳感裝置并且該傳感裝置被安置在通道末端的物品。支承結(jié)構(gòu)還包括眼鏡上的內(nèi)眥部件。內(nèi)眥部件在此也被稱作內(nèi)眥墊(medialcanthal pad)并且包括一個(gè)墊或片，用以將傳感裝置在位于通道頂部的內(nèi)眥區(qū)域定位在皮膚上，其中所述內(nèi)眥部件可以永久性連接或安裝在眼鏡上。組合在眼鏡上(固定地或可拆下地)以便接觸通道的任何傳感裝置這里稱作EyEXT，其包括用于探測(cè)物理和化學(xué)參數(shù)的裝置。任何具有視覺(jué)功能、眼睛保護(hù)或面部保護(hù)功能并且具有一個(gè)與通道相接觸的部分的制品在這里被稱為眼鏡，并且包括傳統(tǒng)眼鏡、處方眼鏡、閱讀用眼鏡、太陽(yáng)鏡、任何類型的護(hù)目鏡、面罩(包括氣體防護(hù)面罩、手術(shù)用面罩、服裝面罩、潛水面罩、睡眠用眼罩等)、安全眼鏡
坐坐寸寸ο為了進(jìn)行腦溫度測(cè)定，通道區(qū)域包括內(nèi)眥區(qū)域和沿內(nèi)角的上側(cè)部位。為了進(jìn)行腦功能測(cè)定，通道區(qū)域主要包括上眼瞼區(qū)域。為了進(jìn)行代謝功能測(cè)定，通道區(qū)域包括毗鄰眼內(nèi)角的區(qū)域以及上下眼瞼。測(cè)量代謝功能、 腦功能、致免疫功能、物理參數(shù)、物理-化學(xué)參數(shù)等需要使用各種支承結(jié)構(gòu)，支承結(jié)構(gòu)帶有與生理通道相接觸的傳感器。傳感器貼附在皮膚上，緊鄰眼內(nèi)角，優(yōu)選位于內(nèi)眥區(qū)域的上側(cè)部位。傳感器還可以安置在上眼瞼的內(nèi)側(cè)I / 3部分。傳感器最優(yōu)選位于通道的主入口點(diǎn)，該主入口點(diǎn)在皮膚上位于眼內(nèi)角內(nèi)側(cè)2.5mm并且高于眼內(nèi)角大約3_。主入口點(diǎn)的直徑為大約6至7_。將傳感器定位在通道的主入口點(diǎn)，提供了測(cè)量人體物理和化學(xué)參數(shù)的最佳位置。可以理解，除了在目標(biāo)區(qū)域與皮膚接觸的傳感器以外，還可以使用不與皮膚接觸的傳感器。例如，可以使用基于紅外線的溫度測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量采用物理中的斯蒂芬一玻爾茲曼定律，其中總輻射與絕對(duì)溫度的四次方成比例；以及維恩位移定律，其中輸出峰值波長(zhǎng)和溫度是恒定的。本發(fā)明的非接觸型紅外裝置被構(gòu)造成匹配于皮膚上的BTT區(qū)域的尺寸和形狀。本領(lǐng)域中各種公知的透鏡可以被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的應(yīng)用所需的視場(chǎng)。例如，但不局限于此，熱電偶可被構(gòu)造和按職稱具有指向BTT區(qū)域在皮膚上的主入口點(diǎn)的視場(chǎng)。然后，信號(hào)被放大，轉(zhuǎn)換成電壓輸出，并被MCU (微控制器)數(shù)字化?；诩t外的系統(tǒng)可被集成在與人體相接觸的支承結(jié)構(gòu)例如本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)中。此外，可以理解，本發(fā)明的基于紅外的系統(tǒng)可以被集成為便攜式或手持式單元，其可以完全與人體分離。本發(fā)明的裝置可以被一個(gè)操作者保持，以將該裝置指向BTT區(qū)域以實(shí)施測(cè)量。該裝置還包括一個(gè)延伸部，該延伸部被成形為可被舒適地安置在BTT部位以便測(cè)量生物學(xué)參數(shù)，而不會(huì)使受測(cè)對(duì)象感到不舒服。在BTT部位與皮膚相接觸的延伸部被根據(jù)解剖學(xué)界標(biāo)以及BTT部位的幾何形狀和尺寸來(lái)成形。紅外輻射傳感器被安置在延伸部中，以接觸皮膚，從而接收從BTT部位發(fā)出的輻射。本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的方法，包括以下步驟:將一個(gè)傳感裝置在腦通道的末端定位在皮膚上；產(chǎn)生代表由所述傳感裝置測(cè)量到的生物學(xué)參數(shù)的信號(hào)；報(bào)告測(cè)量到的生物學(xué)參數(shù)的值。本發(fā)明還包括一種利用非接觸紅外測(cè)溫技術(shù)測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的方法，包括以下步驟:將紅外檢測(cè)器安置在BTT部位，其中檢測(cè)器的視場(chǎng)包圍著B(niǎo)TT部位；產(chǎn)生與測(cè)量到的紅外輻射相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。生物學(xué)參數(shù)包括溫度、血液化學(xué)性能、代謝功能等。血液成分的溫度和被用于化學(xué)分析的能力與血液灌流量成比例。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，通道區(qū)域，這里也稱為目標(biāo)區(qū)域，具有頭部最大淺層血液灌流量，具有與腦的直接聯(lián)系，血管是大腦血管的直接分支，并且沒(méi)有溫度調(diào)節(jié)動(dòng)靜脈短路。我們認(rèn)識(shí)到，目標(biāo)區(qū)域具有最高人體表面溫度，這一點(diǎn)可從對(duì)人體和眼睛發(fā)出的紅外射線的實(shí)驗(yàn)測(cè)量所產(chǎn)生的圖片中看出。我們發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)區(qū)域不但具有整個(gè)人體上最薄和且最均質(zhì)的皮膚，而且是唯一不帶脂肪層的皮膚區(qū)域。由于脂肪吸收大量輻射，因此信號(hào)會(huì)被顯著衰減。此外，其它皮膚區(qū)域只能提供不精確和不準(zhǔn)確的信號(hào)，這是因?yàn)椴煌梭w內(nèi)的脂性組織差別很大，并且脂肪組織隨著人的年齡增長(zhǎng)而顯著改變。脂肪層干擾不會(huì)出現(xiàn)在目標(biāo)區(qū)域。此外，與人體其它皮膚不同，目標(biāo)區(qū)域的綜合特性使得能夠獲取精確的信號(hào)和良好信噪比，即信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)背景噪音。此外，體溫，例如人體其它部位的皮膚表面的溫度，會(huì)隨環(huán)境而變化。本發(fā)明另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是證實(shí)了目標(biāo)區(qū)域不會(huì)受環(huán)境變化的影響(所做實(shí)驗(yàn)包括冷熱激發(fā))。目標(biāo)區(qū)域提供了溫度測(cè)量用最佳位置，其具有穩(wěn)定的溫度，并且可抵抗外界條件。我們發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)區(qū)域與腦具有直接聯(lián)系，不受外界影響，并且能夠以自然、完全熱密封且穩(wěn)定的方式提供體中心溫度。本發(fā)明的裝置和方法可實(shí)現(xiàn)精確性臨床實(shí)用性，其以非侵襲的方式將溫度傳感器安置在皮膚上以直接接觸來(lái)自腦的熱源，而不會(huì)受到吸熱成分的干擾。目標(biāo)區(qū)域被高度血管化，并且是唯一的下述皮膚區(qū)域，即大腦血管位于淺層并被薄皮膚覆蓋，而沒(méi)有脂肪層。眼靜脈的末端分支的主干剛好位于BTT區(qū)域并且位于內(nèi)眥腱的緊鄰上方，并且設(shè)有瞼內(nèi)側(cè)動(dòng)脈和框內(nèi)靜脈。皮膚上的BTT區(qū)域被一個(gè)終端和淺層血管供血，該血管終止于一個(gè)不包含溫度調(diào)節(jié)動(dòng)靜脈短路的特定區(qū)域，因此BTT區(qū)域可提供無(wú)干擾的淺層生物學(xué)信號(hào)源，所述信號(hào)包括腦溫度、代謝功能、物理信號(hào)和人體化學(xué)性能例如葡萄糖級(jí)別等等。紅外頻譜是一種基于物質(zhì)對(duì)紅外輻射的吸收的技術(shù)，其根據(jù)該物質(zhì)的獨(dú)一無(wú)二的分子振蕩模式來(lái)識(shí)別該物質(zhì)，其中分子振蕩模式以電磁頻譜紅外區(qū)中的特定諧振吸收峰值來(lái)描繪。每種化學(xué)物質(zhì)均以獨(dú)一無(wú)二的方式吸收紅外輻射，并且具有唯一的吸收頻譜，該吸收頻譜取決于物質(zhì)的原子和分子結(jié)構(gòu)以及振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)振蕩模式。這種獨(dú)一無(wú)二的吸收頻譜使得每種化學(xué)物質(zhì)基本上具有其自己的紅外頻譜，這種紅外頻譜類似于指紋或簽字，可被用于識(shí)別每種所述物質(zhì)。包含各種紅外波長(zhǎng)的輻射發(fā)射到受測(cè)物質(zhì)，根據(jù)比爾-朗伯定律，輻射的吸收值取決于所述受測(cè)化學(xué)物質(zhì)的濃度。干擾成分和變量例如脂肪、骨頭、肌肉、韌帶和軟骨會(huì)構(gòu)成重大的誤差源，由于背景噪音顯著超過(guò)所需測(cè)量的物質(zhì)的信號(hào)，因此它們特別有害。由于這些干擾成分不存在于BTT區(qū)域的皮膚上，因此安置在BTT處的傳感系統(tǒng)能夠獲取具有最小噪音的光學(xué)信號(hào)，包括基于頻譜測(cè)量方法的測(cè)量信號(hào)。集成在本發(fā)明所公開(kāi)的支承結(jié)構(gòu)中的頻譜測(cè)量裝置可以精確地、非侵襲地測(cè)量血液成分，因?yàn)橹饕詈驼`差源例如脂肪組織不存在于目標(biāo)區(qū)域中。此外，其它對(duì)發(fā)射的電磁能量造成干擾的關(guān)鍵成分例如肌肉、軟骨和骨頭也不存在于目標(biāo)區(qū)域中。傳輸紅外輻射的血管位于淺層，并且紅外輻射被傳輸?shù)酵ǖ滥┒硕粫?huì)受到其它結(jié)構(gòu)的作用。紅外輻射所必須穿過(guò)的唯一結(jié)構(gòu)是非常薄的皮膚，其不會(huì)吸收紅外波長(zhǎng)。本發(fā)明包括紅外頻譜測(cè)量裝置，以提供臨床實(shí)用的測(cè)量，以便在通道末端精確且準(zhǔn)確地確定血液成分的濃度。除了利用傳輸?shù)侥繕?biāo)區(qū)域的電磁能量的頻譜測(cè)量方法以外，本發(fā)明還公開(kāi)了一種裝置和方法，其通過(guò)從目標(biāo)區(qū)域射出的遠(yuǎn)紅外輻射來(lái)測(cè)量相關(guān)物質(zhì)。另外，除了近紅外頻譜和熱輻射以外，其它措施也被公開(kāi)以便在目標(biāo)區(qū)域測(cè)量相關(guān)物質(zhì)，其中包括電滲透方法，作為一種通量，電滲透通過(guò)離子透入或反向離子透入而被加強(qiáng)，其中通過(guò)施加電能而增大穿過(guò)皮膚的流體量。另外，經(jīng)皮光學(xué)裝置也可以被集成在包括內(nèi)眥部件、改型鼻墊和眼鏡架等在內(nèi)的支承結(jié)構(gòu)中，其中該裝置被按職稱接觸通道。可以理解，通過(guò)施加電流、超聲波以及化學(xué)流動(dòng)增強(qiáng)劑，電穿孔和其它裝置可以被使用，以提高通道部位的滲透性，例如使用堿性鹽來(lái)增加葡萄糖的流量。此外，可以利用激光或其它方式在目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生穿透皮膚的微孔，然后將傳感器安置在BTT部位，這樣就可以測(cè)量化合物。此外，安裝或布置在諸如眼鏡架或鼻墊等支承結(jié)構(gòu)中的液囊可以利用各種途徑向BTT部位透皮傳輸物質(zhì)，這些途徑包括離子透入、超聲波導(dǎo)入、電壓縮(electrocompression)>電穿孔、化學(xué)或物理滲透增強(qiáng)劑、靜液壓等等。除了測(cè)量血液中的實(shí)際含氧量以外，本發(fā)明還公開(kāi)了用于測(cè)量氧飽和度以及氧合血紅蛋白的量。在本實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)眥部件或眼鏡改型鼻墊包含LED，用以發(fā)出大約940和660納米兩個(gè)波長(zhǎng)的光。隨著血液含氧量變化，以兩個(gè)頻率發(fā)出的光的比例改變，從而指示出氧飽和度。由于血液級(jí)別是在生理學(xué)腦通道末端測(cè)量的，因此可測(cè)出腦的動(dòng)脈血中的氧合血紅蛋白的量，這是運(yùn)動(dòng)行為和健康監(jiān)視中的最有價(jià)值和關(guān)鍵的參數(shù)。本發(fā)明還提供了用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的方法，其包括以下步驟:將電磁輻射引導(dǎo)至位于皮膚上的BTT區(qū)域；產(chǎn)生代表所產(chǎn)生的輻射的信號(hào)；將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成生物學(xué)參數(shù)的測(cè)量值。除了通過(guò)電纜進(jìn)行無(wú)源(被動(dòng))無(wú)線電發(fā)送或通信以外，也可以使用有源(主動(dòng))發(fā)射器進(jìn)行有源無(wú)線電傳送，其中具有超小型電池的發(fā)射器被安裝在支承結(jié)構(gòu)上。無(wú)源發(fā)射器利用從外界源供應(yīng)的能量進(jìn)行操作。轉(zhuǎn)發(fā)傳感器(transensor)利用代表生物學(xué)參數(shù)級(jí)別的不同頻率將信號(hào)發(fā)射到遠(yuǎn)程位置。超聲波微電路也可以被安裝在支承結(jié)構(gòu)中，并且被能夠檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域化學(xué)和物理變化的傳感器調(diào)制。信號(hào)可以以調(diào)制聲音信號(hào)的形式傳送，特別是在水中，因?yàn)樵谒新曇舻乃p小于無(wú)線電波。
一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例包括支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)由利用粘結(jié)劑而被佩帶或附著在通道上的貼片構(gòu)成，并且包含結(jié)構(gòu)支撐部、用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的傳感器、電源、微控制器和發(fā)射器。各個(gè)元件可以被組合在一個(gè)系統(tǒng)中，或者也可以以分立元件的形式工作。傳感器優(yōu)選安置在距離貼片的外邊緣7_的范圍內(nèi)。本發(fā)明的裝置可以包括一個(gè)位于貼片外邊緣以檢測(cè)溫度的溫度傳感器。發(fā)射器、電源和其它元件可以具有任何尺寸，并且可以安置在貼片中的任何位置上或是連接到貼片上，只要根據(jù)本發(fā)明的原理將傳感部分安置在貼片邊緣即可。貼片中的傳感器毗鄰皮膚安置在內(nèi)眥區(qū)域(眼內(nèi)角)上，并且位于距離內(nèi)眥腱大約2mm處。傳感器優(yōu)選包括電傳感器，但也可以采用非電類系統(tǒng)，例如響應(yīng)于溫度變化的化學(xué)系統(tǒng)，包括Mylar (聚酯薄膜)。除了貼片，用于在生理通道測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例包括內(nèi)眥墊。這種內(nèi)眥部件具有容納著傳感器以接觸通道的專門結(jié)構(gòu)，并且適于被佩帶或附著在眼鏡上以貼附通道，而且包含結(jié)構(gòu)支撐部、用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的傳感器、電源、微控制器和發(fā)射器。各個(gè)元件可以被組合在一個(gè)系統(tǒng)中，或者也可以以分立元件的形式工作。傳感器安置在BTT區(qū)域。發(fā)射器、電源和其它元件可以安置在內(nèi)眥墊中或眼鏡的任何部位。通過(guò)內(nèi)眥部件或是眼鏡鼻墊的延伸部，可以接觸生理通道，以將傳感裝置貼附在BTT區(qū)域上。本發(fā)明的裝置包括位于內(nèi)眥墊中的溫度傳感器。對(duì)于溫度測(cè)量，傳感系統(tǒng)安置在包含眼的內(nèi)眥角和上眼瞼的區(qū)域內(nèi)。內(nèi)眥墊中的傳感器優(yōu)選毗鄰內(nèi)眥區(qū)域(眼內(nèi)角)安置在皮膚上。盡管用于測(cè)量腦溫度的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例由內(nèi)眥墊構(gòu)成，但可以理解，本發(fā)明的范圍還包括具有能夠接觸通道的幾何形狀和尺寸的鼻墊，鼻墊配備有溫度傳感器，后者優(yōu)選位于鼻墊的外邊緣，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量腦溫度和其它功能。包含有傳感器并且通過(guò)特定的幾何形狀來(lái)適當(dāng)?shù)囟樵贐TT區(qū)域的加大尺寸或改型的鼻墊同樣包含在本發(fā)明中。通過(guò)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容，并且根據(jù)本發(fā)明利用解剖學(xué)界標(biāo)，傳感器可以在通道末端精確安置在皮膚上。然而，由于皮膚上不存在有關(guān)通道尺寸和幾何形狀的外部可見(jiàn)標(biāo)識(shí)，因此可通過(guò)附件來(lái)實(shí)現(xiàn)通道末端在皮膚上的可視化、測(cè)繪成分布圖或測(cè)量。這些附件對(duì)于裝配內(nèi)眥墊或眼鏡改型鼻墊特別有用。 因此，可以使用熱電偶或熱電堆的紅外檢測(cè)器可被用作附件，以識(shí)別最大熱輻射點(diǎn)并且對(duì)所述區(qū)域進(jìn)行測(cè)繪。紅外成像系統(tǒng)或溫場(chǎng)照相裝置優(yōu)選被采用。在這種情況下，出售眼鏡的光學(xué)器材商店可以配備有熱成像系統(tǒng)。光學(xué)人員、技師等對(duì)該區(qū)域生成紅外圖像的圖片或膠片，并且對(duì)特定使用者的通道進(jìn)行實(shí)時(shí)局部定位。然后，可以基于熱紅外圖像對(duì)內(nèi)眥墊或改型鼻墊進(jìn)行調(diào)節(jié)，以匹配于特定使用者。這樣就產(chǎn)生了基于熱紅外圖像進(jìn)行了適配調(diào)節(jié)后的眼鏡。這使得能夠根據(jù)使用者的單獨(dú)需求來(lái)定制適配。任何溫場(chǎng)照相型系統(tǒng)可被使用，包括一些具有極大視覺(jué)沖擊性和解析度的系統(tǒng)，例如三維彩色熱波成像系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供了一種局部定位通道的方法，其可被用于例如光學(xué)器材商店中，包括以下步驟:測(cè)量熱紅外輻射；基于紅外輻射產(chǎn)生圖像；檢測(cè)具有最大紅外輻射量的區(qū)域。還可以包括另一個(gè)步驟，即在支承結(jié)構(gòu)中調(diào)節(jié)傳感器，以匹配于最大紅外輻射區(qū)域。一種支承結(jié)構(gòu)包括內(nèi)眥部件或眼鏡鼻墊。可以利用熱成像方法進(jìn)行適配處理，但貼片也可以通過(guò)下述方法定位在通道上:貼片具有外部指示器，使所述指示器對(duì)準(zhǔn)一個(gè)永久性解剖學(xué)界標(biāo)例如眼內(nèi)角。盡管眼鏡的內(nèi)眥部件可以具有用于精確定位的外部指示器，但由于光學(xué)人員習(xí)慣于根據(jù)使用者的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)配眼鏡，因此通過(guò)熱成像方法，可以比內(nèi)眥部件或眼鏡改型鼻墊上的外部指示器更好地調(diào)配眼鏡。信號(hào)源對(duì)于測(cè)量的臨床實(shí)用性而言是一項(xiàng)關(guān)鍵因素。腦是人體健康狀態(tài)的關(guān)鍵且獨(dú)一無(wú)二的指示器。來(lái)自腦或腦區(qū)域的信號(hào)可以提供大部分的臨床實(shí)用數(shù)據(jù)。下面將描述根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例來(lái)測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。汗液中的鈉或其它元素的含量是運(yùn)動(dòng)員和軍人的安全性和身體性能的關(guān)鍵因素，也是健康監(jiān)視的關(guān)鍵因素。例如，低鈉血(鈉含量減小)可能導(dǎo)致身體性能下降甚至死亡。低鈉血可能會(huì)因過(guò)量喝水而導(dǎo)致，并且通常出現(xiàn)在大強(qiáng)度物理鍛煉和軍事訓(xùn)練中。汗液被認(rèn)為是血液的超濾液。在頭部向皮膚供血的血管是中央神經(jīng)系統(tǒng)血管的分支。來(lái)自這些血管的汗液中的化學(xué)物質(zhì)可代表大腦血管中存在的化學(xué)物質(zhì)的量。例如，來(lái)自頭部血管的汗液中的鈉的濃度隨出汗速度而變化。根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法，可以在汗液中的鈉級(jí)別達(dá)到對(duì)于特定佩帶者而言的某一閾值時(shí)提供警報(bào)信號(hào)。利用集成在眼鏡和其它安裝在頭部或配合在頭部或面部的支承結(jié)構(gòu)上的適宜的電極和適宜的傳感器，可以確定汗液和皮膚表面存在的各種化學(xué)元素、電解質(zhì)和PH值。所述電極優(yōu)選為微電極，可以被汗液和皮膚表面的多種反應(yīng)性化學(xué)成分激活。不同的化學(xué)成分和物質(zhì)可以擴(kuò)散穿過(guò)適宜的滲透膜，以激活適宜的傳感器。作為示例，但不局限于此，電化學(xué)傳感器可以被用于測(cè)量各種分析物，例如用葡萄糖氧化酶?jìng)鞲衅鳒y(cè)量葡萄糖，而毛果蕓香堿離子透入方法可以單獨(dú)或與維流體系統(tǒng)組合使用以測(cè)量電解質(zhì)。還可以理解，除了本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)，其它物品例如鐘表、服裝、鞋襪等等也可以被構(gòu)造成用于測(cè) 量汗液中存在的物質(zhì)例如電解質(zhì)，然而，這些物品對(duì)于在中央神經(jīng)系統(tǒng)之外測(cè)定個(gè)體代謝狀態(tài)而言的臨床適用性較低。身體異?？赡軐?dǎo)致源于頭部和頸部血管的汗液的pH值、滲透壓和溫度的變化，以及下述物質(zhì)的濃度變化:乳酸、葡萄糖、脂類、荷爾蒙、氣體、界標(biāo)、感染因子、抗原、抗體、酶類、電解質(zhì)例如鈉、鉀和氯化物。眼鏡和任何頭部機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成用于測(cè)量汗液中物質(zhì)的濃度。安裝在眼鏡腿端部并且位于耳朵后面或者安裝在鏡片邊框并且抵靠著前額的超微玻璃電極可以被用于檢測(cè)二價(jià)陽(yáng)離子例如鈣以及鈉和鉀離子，以及檢測(cè)PH值。氯化物離子檢測(cè)器可以被用于檢測(cè)汗液和皮膚表面的鹽濃度。汗液中存在許多制劑，包括生物戰(zhàn)劑和HIV病毒，并且可以通過(guò)下述方式檢測(cè)出它們:利用眼鏡或位于頭部或面部的支承結(jié)構(gòu)，使涂覆了抗體的傳感器抵靠在制劑上，以產(chǎn)生具有比色反應(yīng)外觀的光化學(xué)反應(yīng)和/或隨后將造成電壓或溫度變化的勢(shì)移，這些結(jié)果可被檢測(cè)并發(fā)送到監(jiān)視站，或者利用聲頻或視頻裝置局部報(bào)告。當(dāng)存在抗原-抗體反應(yīng)時(shí)，電催化抗體也能產(chǎn)生電信號(hào)。還可以理解，其它物品例如鐘表、服裝、鞋襪等，或者任何能夠俘獲汗液的物品，可以被構(gòu)造成用于根據(jù)本發(fā)明的原理來(lái)識(shí)別抗原、抗體、感染因子、界標(biāo)(癌癥、心臟、遺傳、代謝、藥物等等)。然而，離開(kāi)中央神經(jīng)系統(tǒng)識(shí)別這些元素具有較低的臨床適用性。汗液中的流體的不同的量可以容易地被量化，并且可以基于汗液中的流體量校準(zhǔn)物質(zhì)的濃度。血液中的化學(xué)物質(zhì)和分子的濃度以及汗液中所述化學(xué)物質(zhì)的量可以被數(shù)學(xué)描述和在計(jì)算機(jī)中編程。本發(fā)明還包括眼鏡或支承結(jié)構(gòu)，其中能夠測(cè)量神經(jīng)纖維負(fù)電阻的射頻轉(zhuǎn)發(fā)傳感器安裝在眼鏡或支承結(jié)構(gòu)上。通過(guò)測(cè)量電阻，可以檢測(cè)出微生物、藥物和毒藥的作用。系統(tǒng)還包括眼鏡，其中超微射線感應(yīng)型轉(zhuǎn)發(fā)傳感器被安裝在所述眼鏡或支承結(jié)構(gòu)中。腦富含血管并且接收大約15%的靜態(tài)心排血量，而且由于沒(méi)有脂肪，因此通道可以提供出一個(gè)光學(xué)信號(hào)獲取區(qū)域，以用于測(cè)定血液動(dòng)力學(xué)。因此，通過(guò)安裝在眼鏡或支承結(jié)構(gòu)中的振蕩石英微晶體的衰減的變化，可以測(cè)定血粘度的變化；此外，本發(fā)明可以用于通過(guò)來(lái)自腦的血管的不會(huì)受損的管壁來(lái)測(cè)量血壓并且提供瞬時(shí)和連續(xù)的血壓監(jiān)測(cè)，并且測(cè)定血液動(dòng)力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)特性。此外，通過(guò)提供一個(gè)接觸型麥克風(fēng)，可以利用聲波裝置測(cè)量動(dòng)脈壓力。通過(guò)安裝在內(nèi)眥墊中的微套箍或是通過(guò)眼鏡腿，可以向血管施加壓力。也可以通過(guò)剛性結(jié)構(gòu)施加壓力，并且在需要產(chǎn)生與血液湍流相關(guān)的聲音時(shí)應(yīng)觸及優(yōu)選的通道末端點(diǎn)。心縮期(心臟收縮)和心舒期(心臟舒張)的特征性聲音可以被麥克風(fēng)俘獲。集成在內(nèi)眥墊中的麥克風(fēng)可以被構(gòu)造成用于識(shí)別心臟聲音。集成了信號(hào)處理用電子器件和麥克風(fēng)的壓力傳感器例如電容式壓力傳感器可以被組合在相同的硅結(jié)構(gòu)中，并且可以安裝在內(nèi)眥墊內(nèi)。運(yùn)動(dòng)傳感器和/或壓力傳感器可以安裝在內(nèi)眥墊內(nèi)以測(cè)量脈搏?？赡娴臋C(jī)械膨脹方法、光度測(cè)定方法或電化學(xué)方法以及電極可以被用在本發(fā)明的眼鏡或支承結(jié)構(gòu)中，并且用于檢測(cè)酸度、氣體、分析物濃度等等。利用安裝在眼鏡或其它支承結(jié)構(gòu)中的微極譜傳感器，氧氣可以根據(jù)其磁特性而被測(cè)定或是被分析。安裝在眼鏡或其它支承結(jié)構(gòu)中的超微麥克風(fēng)也可以被構(gòu)造成用于檢測(cè)來(lái)自心臟、呼吸、流動(dòng)、聲腔和環(huán)境的聲音，該聲音可被檢測(cè)和傳送到遠(yuǎn)程接收器，或者被局部聲頻和視頻裝置報(bào)告。傳感器被構(gòu)造和定位成在通道末端監(jiān)視生物學(xué)參數(shù)。眼鏡或其它支承結(jié)構(gòu)還可以產(chǎn)生和發(fā)射可識(shí)別信號(hào)的元件，而且這一程序可以被用于定位和跟蹤個(gè)體，特別是在軍事形動(dòng)中。永磁體也可以被安裝在眼鏡中并且用于實(shí)現(xiàn)前述安裝。定頻率發(fā)射器可以安裝在眼鏡中并被用作跟蹤裝置，其利用衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)來(lái)接收從定頻率發(fā)射器項(xiàng)運(yùn)行的衛(wèi)星發(fā)射的頻率，或者通過(guò)全球定位系統(tǒng)記錄頻率。通過(guò)在眼鏡中安裝加速度計(jì)，可以檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)和減速。將眼鏡用作跟蹤裝置可以被用于定位被綁架的個(gè)體或者用在營(yíng)救行動(dòng)中，因?yàn)檠坨R通常是不受懷疑的物品。通過(guò)使用集成電路，并且采用對(duì)傳感器、電源和信號(hào)處理技術(shù)所作改進(jìn)，可以使得組成元件被顯著小型化，從而允許將多個(gè)傳感器安裝在一個(gè)單元中。本發(fā)明提供了連續(xù)自動(dòng)監(jiān) 視腦溫度的途徑，而不需要護(hù)士參與。本發(fā)明可以識(shí)別體溫峰值(temperature spike)。因此,可以及時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑\斷和啟動(dòng)治療。對(duì)于識(shí)別出體溫峰值和引起感染的生物而言，時(shí)間是非常重要的。如果延遲了識(shí)別峰值以及啟動(dòng)對(duì)感染的治療，可能導(dǎo)致患者死亡。本發(fā)明可及時(shí)且自動(dòng)地識(shí)別體溫峰值，并且防止出現(xiàn)并發(fā)癥。本發(fā)明還能警告使用者過(guò)熱或低體溫，以實(shí)現(xiàn):1.適當(dāng)?shù)乃献饔茫?.提高身體性能；3.提高安全性；4.在腳踏車和其它運(yùn)動(dòng)器材中實(shí)現(xiàn)反饋控制，以保持適當(dāng)?shù)乃献饔煤湍芰?。每年都有許多運(yùn)動(dòng)員、建筑工人、大學(xué)生和普通公眾因中暑而意外死亡。一旦腦達(dá)到一定溫度級(jí)別例如40°C，就會(huì)出現(xiàn)幾乎不可逆的過(guò)程。由于沒(méi)有特殊癥狀，并且在達(dá)到一定點(diǎn)后腦溫度會(huì)迅速升高，因此中暑是具有最高死亡率的疾病之一。中暑發(fā)作得越嚴(yán)重、越拖長(zhǎng)，預(yù)期出現(xiàn)的后果越壞，特別是在延遲了冷卻的情況下。如果不能測(cè)量體中心溫度并且在溫度超出安全級(jí)別后啟動(dòng)警告系統(tǒng)，就不能防止高體溫和中暑。本發(fā)明提供了利用警告系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)視溫度的裝置，其能夠防止達(dá)到危險(xiǎn)級(jí)別，并且如果需要?jiǎng)t采取冷卻措施。本發(fā)明的裝置可以被構(gòu)造成以無(wú)阻礙的方式被運(yùn)動(dòng)員、軍人、工人和普通公眾使用。人體的化學(xué)反應(yīng)取決于體溫。高體溫可能導(dǎo)致酶變化和蛋白質(zhì)變性，而低體溫可能使生命化學(xué)反應(yīng)減速。水合作用取決于腦溫度，而且流體損失會(huì)導(dǎo)致腦溫度升高。提問(wèn)的最小波動(dòng)就可能對(duì)身體性能有負(fù)面影響，并且增大發(fā)生疾病和威脅生命事件的危險(xiǎn)。因此，使運(yùn)動(dòng)員、體育鍛煉者、軍人、警察、消防員、森林巡護(hù)員、工廠工人、農(nóng)民、建筑工人以及其它專業(yè)人員具有精確的裝置來(lái)讓他們知道自身的腦溫度是必要的。在體中心溫度升高時(shí)，在其它情況下被用于肌肉的血液此時(shí)被用于通過(guò)呼吸和出汗而進(jìn)行冷卻。當(dāng)體溫變化到超過(guò)了狹窄的優(yōu)選范圍后，人體會(huì)自動(dòng)進(jìn)行這種冷卻。這部分血液的功能轉(zhuǎn)移會(huì)最終損害身體物理性能，并且腦組織熱感應(yīng)損失會(huì)干擾正常認(rèn)知功能。高強(qiáng)度鍛煉可能會(huì)使肌肉中產(chǎn)生20倍的熱量。為了防止因中暑而導(dǎo)致高體溫和死亡，運(yùn)動(dòng)員會(huì)飲水。由于水是以隨機(jī)的方式攝入的，因此有時(shí)會(huì)發(fā)生可能導(dǎo)致死亡的水中毒，這種情況會(huì)發(fā)生在許多健康人包括馬拉松運(yùn)動(dòng)員和軍人身上。水過(guò)多(水合過(guò)度)和缺水(脫水)均會(huì)導(dǎo)致身體性能降低，甚至死亡。因此，使個(gè)體具有精確的裝置來(lái)使其知道何時(shí)飲水和引水量是必要的。通過(guò)利用本發(fā)明監(jiān)視腦溫度，可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)乃献饔?，運(yùn)動(dòng)員和軍人可以精確地知道何時(shí)飲水和引水量。根據(jù)體中心溫度及時(shí)攝取流體，可以使心血管功能最佳，并且避免熱應(yīng)變。由于從攝取流體到人體吸收所述流體具有一定延時(shí)，因此本發(fā)明的方法包括在較低的體中心溫度例如38.5°C時(shí)給出需要攝 取的信號(hào)，以應(yīng)對(duì)所述延時(shí)，并因此而避免發(fā)生耗盡。可以根據(jù)每個(gè)個(gè)體、體育鍛煉者、外界溫度來(lái)調(diào)節(jié)溫度閾值。此外，可以根據(jù)在BTT部位所獲得的數(shù)據(jù)編制程序，以使身材適合度、運(yùn)動(dòng)員身體性能和安全性最佳。可以確定出特定運(yùn)動(dòng)員的為維持最佳身體性能所需的體溫上限值以及用于產(chǎn)生軟件以便在運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)所需的數(shù)據(jù)。例如，可以通知運(yùn)動(dòng)員需要引用冷流體，以防止達(dá)到特定腦溫度級(jí)別，該特定腦溫度級(jí)別被確定為可導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員的身體性能下降。所確定的最佳身體性能所需的腦溫度級(jí)別可以被用于指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行比賽和訓(xùn)練時(shí)如何分配體力。高體溫還會(huì)影響心理能力，而且基于來(lái)自BTT的數(shù)據(jù)的軟件可以被制作出來(lái)，從而以針對(duì)個(gè)體的方式為消防員產(chǎn)生最佳的心理和肉體性能。不同人受高體溫有害影響的閾值不同，因此為所有使用者設(shè)置同一個(gè)級(jí)別將導(dǎo)致某些人的人體功能利用不充分，而另外一些人會(huì)有身體性能降低的危險(xiǎn)。同樣，低體溫會(huì)顯著降低運(yùn)動(dòng)耐久力和心理能力，因此同樣的措施可被用于低體溫狀態(tài)。確定腦溫度、氧和乳酸級(jí)別也能夠用于提高運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練、減肥訓(xùn)練，以及監(jiān)視訓(xùn)練效果。本發(fā)明的系統(tǒng)，、方法和裝置提供了用于提高安全性、使職業(yè)運(yùn)動(dòng)員和業(yè)余運(yùn)動(dòng)員減肥的途徑。本發(fā)明一個(gè)方面提供了一種用于精確且及時(shí)地?cái)z取流體的方法，其包括以下步驟:報(bào)告實(shí)測(cè)信號(hào)；基于實(shí)測(cè)信號(hào)攝取一定量的流體。還可以包括其它步驟，例如利用可復(fù)制聲音的報(bào)告裝置或是視頻裝置，以指導(dǎo)飲用何種飲料以及引用多少飲料，以降低體中心溫度?？梢岳斫?，根據(jù)本發(fā)明的原理，本發(fā)明的方法可以將溫度測(cè)量與汗液或血液中的鈉的測(cè)量相組合。兒童不能像成人那樣耐熱，因?yàn)樗麄兊纳眢w的發(fā)熱與身體尺寸之比高于成人。兒童也不能對(duì)溫度變化作出快速調(diào)節(jié)。此外，兒童的皮膚表面積與他們的身體尺寸之間的比值較大，這意味著他們會(huì)因皮膚蒸發(fā)而損失更多的水。可以理解，內(nèi)眥墊的不同尺寸、形狀和設(shè)計(jì)，包括兒童規(guī)格，可以用在本發(fā)明中。配備有傳感器的兒童眼鏡可以具有增益無(wú)線電發(fā)射器，其能夠?qū)⑿盘?hào)傳送到遠(yuǎn)程接收器，并且向兒童家長(zhǎng)發(fā)出危險(xiǎn)溫度級(jí)別警告。眼鏡可以配備有檢測(cè)系統(tǒng)，以便在眼鏡被摘下后或者溫度傳感器不能以適當(dāng)方式獲取信號(hào)時(shí)發(fā)出信號(hào)。出于解釋的目的，但并不局限于此，壓力傳感裝置可以組合在眼鏡腿末端，以檢測(cè)眼鏡是否被佩戴著，而且壓力信號(hào)的突降代表眼鏡被摘下，或者，傳感器的錯(cuò)位也能夠產(chǎn)生一個(gè)可識(shí)別的信號(hào)。粘結(jié)劑、雙面膠帶或其它用于提高抓持力的裝置可以用在內(nèi)眥墊中，以確保更穩(wěn)定的位置。可以理解，眼鏡可以配備用于檢測(cè)外界溫度和濕度的傳感器，以精確地警告佩帶者任何可能影響熱狀態(tài)的因素。在當(dāng)前的工業(yè)、核能和軍事設(shè)施中，個(gè)人可能需要穿戴防護(hù)服。盡管防護(hù)服可以保護(hù)人不受有害物質(zhì)侵襲，但這種服裝增加了儲(chǔ)熱率。可以理解，本發(fā)明可以連接到具有調(diào)節(jié)滲透性功能的防護(hù)服，以自動(dòng)地將體中心溫度保持在安全極限內(nèi)。另外，本發(fā)明可在個(gè)體處在海邊或進(jìn)行室外活動(dòng)時(shí)警告?zhèn)€體熱損傷的危險(xiǎn)(起皺紋和癌癥的危險(xiǎn))。當(dāng)人處在海邊、在體育場(chǎng)觀看比賽、野營(yíng)或者暴露在太陽(yáng)下時(shí)，太陽(yáng)的輻射能量被人體吸收并轉(zhuǎn)化成熱能。向人體傳輸熱量的各種途徑之間的組合會(huì)導(dǎo)致體溫升高，這一點(diǎn)可從腦溫度反映出來(lái)。在沒(méi)有陽(yáng)光的情況下，熱對(duì)流和傳導(dǎo)同樣會(huì)導(dǎo)致體溫升高。從環(huán)境中吸取熱量將導(dǎo)致分子的平均動(dòng)能增加，從而導(dǎo)致體中心溫度升高。體中心溫度的級(jí)別與皮膚熱損傷的危險(xiǎn)有關(guān)。在達(dá)到一定的熱級(jí)別后，又導(dǎo)致皮膚中的蛋白質(zhì)改性和膠原斷裂的危險(xiǎn)。這一點(diǎn)可以用煎蛋時(shí)出現(xiàn)的變化做比喻。在一定量的熱輻射傳輸?shù)降吧虾?，蛋白從流體透明狀態(tài)變?yōu)橛操|(zhì)白色結(jié)構(gòu)。在蛋白達(dá)到特定溫度級(jí)別后，結(jié)構(gòu)變化成為永久性的。在因暴露在陽(yáng)光下而導(dǎo)致體中心溫度升高到特定級(jí)別后，例如在靜態(tài)下(例如日光浴)達(dá)到37.7V至37.9°C，可能會(huì)發(fā)生熱損傷，并且用于蛋白質(zhì)和膠原的破裂，有形成皺紋的危險(xiǎn)。升高的腦溫度與人體吸收的熱輻射量相關(guān)，并且在某一體溫級(jí)別下持續(xù)的時(shí)間乘以體溫級(jí)別所得到的值可以作為熱損傷、皺紋形成和皮膚癌的指標(biāo)。本發(fā)明提供了一種警報(bào)系統(tǒng)，其能夠在需要避免陽(yáng)光暴曬時(shí)啟動(dòng)實(shí)施警告，以便防止進(jìn)一步吸收熱輻射和降低皮膚發(fā)生變化的危險(xiǎn)，這種皮膚變化可能會(huì)發(fā)生在進(jìn)行室外活動(dòng)或位于海邊時(shí)。另外， 皮膚熱損傷會(huì)阻礙皮膚自我冷卻，并且可能導(dǎo)致發(fā)生脫水以進(jìn)一步增加體溫的危險(xiǎn)。本發(fā)明有助于使暴露在陽(yáng)光下和進(jìn)行室外活動(dòng)的人保持美麗和健康，同時(shí)又使得他們能夠享受陽(yáng)光并獲得陽(yáng)光所帶來(lái)的益處。通過(guò)本發(fā)明，一種定時(shí)陽(yáng)光照射的方法包括以下步驟:測(cè)量體溫；報(bào)告實(shí)測(cè)值，并且基于實(shí)測(cè)級(jí)別避免陽(yáng)光照射超出特定時(shí)段。在美國(guó)和歐洲，低體溫是室外活動(dòng)中的第一號(hào)殺手。低體溫也會(huì)降低運(yùn)動(dòng)員身體性能并導(dǎo)致傷害。很難檢測(cè)低體溫，因?yàn)槠浒Y狀是完全模糊不清的，例如喪失方向感和感到笨拙，這難以從正常行為中分辨出來(lái)。如果不測(cè)量體中心溫度并且配備警告系統(tǒng)，那么當(dāng)體溫超出安全級(jí)別后，由于癥狀模糊不清，因此不能防止低體溫。本發(fā)明可以在個(gè)體進(jìn)行滑雪、潛水、登山、徒步旅行時(shí)警告其低體溫。本發(fā)明提供了在達(dá)到特定溫度閾值時(shí)精確提示的途徑，不論是溫度過(guò)高還是過(guò)低。本發(fā)明連續(xù)監(jiān)視腦溫度，并且一旦出現(xiàn)體溫峰值或發(fā)燒，就會(huì)啟動(dòng)診斷系統(tǒng)以確定是否有感染因子存在，這一點(diǎn)可在BTT部位局部進(jìn)行，或者感染因子可以從人體其它部位例如血流或眼囊中識(shí)別。本發(fā)明還可以連接到藥物投放裝置，以根據(jù)BTT部位產(chǎn)生的信號(hào)而自動(dòng)實(shí)施藥物治療，包括利用經(jīng)皮裝置、離子透入或利用泵來(lái)注射。本發(fā)明還包括用于計(jì)劃生育的工具。這種系統(tǒng)可以檢測(cè)基礎(chǔ)體溫的峰值和變化，并且識(shí)別出排卵時(shí)間和確定月經(jīng)周期。這使得婦女能夠計(jì)劃懷孕和避孕。這樣，不必使用侵襲性裝置來(lái)監(jiān)視人工授精的時(shí)間，不但適用于人類，也適用于動(dòng)物。本發(fā)明還能夠檢測(cè)子宮收縮(分娩)的開(kāi)始，并且使得動(dòng)物能夠安全生育。支承結(jié)構(gòu)可以同樣用于動(dòng)物的BTT。本發(fā)明還包括根據(jù)BTT的測(cè)量值進(jìn)行自動(dòng)氣候控制?？赏ㄟ^(guò)使用者的體溫控制汽車內(nèi)的溫度。在人體開(kāi)始變暖時(shí)，本發(fā)明的裝置根據(jù)使用者的設(shè)置自動(dòng)啟動(dòng)空調(diào)，或者在人體變冷時(shí)啟動(dòng)加熱器。這種自動(dòng)功能使得駕駛員能夠?qū)⒕性诘缆飞?，因此而降低撞車的危險(xiǎn)?？梢岳斫?，其它能夠影響體溫的物品例如車輛座椅可以通過(guò)本發(fā)明而被控制。同樣，通過(guò)直接啟動(dòng)恒溫器，或者通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)，可以在家中、辦公室或任何限定區(qū)域中進(jìn)行自動(dòng)氣候控制。除了方便和舒適以外，這種自動(dòng)功能還能夠節(jié)約能量，因?yàn)楹銣仄鞯娜渴謩?dòng)切換將導(dǎo)致能量消耗的急劇增加?？梢岳斫?，根據(jù)本發(fā)明的原理，任何體溫測(cè)量系統(tǒng)可以提供自動(dòng)氣候控制和調(diào)節(jié)物體溫度的功能。本發(fā)明還包括用于減肥的方法。該方法包括在減肥過(guò)程中基于人體熱量的增加而堅(jiān)實(shí)溫度，以達(dá)到減肥的目的。該系統(tǒng)可以在減肥過(guò)程中警告減肥運(yùn)動(dòng)者，以防止其因過(guò)熱而受傷或死亡。該系統(tǒng)可以監(jiān)視作為減肥過(guò)程的一部分而進(jìn)行桑拿浴、溫泉浴等的人的體溫，以防止損傷并提高效果。此外，還提供了除保持健康之外增強(qiáng)記憶力和身體性能的方法，其中利用自動(dòng)機(jī)構(gòu)基于本發(fā)明測(cè)量的腦溫度來(lái)控制外界溫度和周圍溫度。人類用大約三分之一的時(shí)間睡眠。在睡眠時(shí)會(huì)發(fā)生很多體溫變化。人體的所有新陳代謝和酶促反應(yīng)取決于適宜的溫度級(jí)別。作為示例，在睡眠中，適宜地控制外界溫度，使之匹配于體溫需要，是新陳代謝的關(guān)鍵因素。與體溫相匹配的適宜的外界溫度和對(duì)象周圍溫度不但能使人更好地睡眠，而且能提高酶促反應(yīng)效率，從而增強(qiáng)心理能力和免疫反應(yīng)。各式各樣的物品例如毯子、衣服、帽子、床墊、枕頭或者任何與身體向接觸 或位于人體附近的物體可以被構(gòu)造成能夠根據(jù)本發(fā)明提供的溫度信號(hào)來(lái)升高或降低其溫度。人體在夜間會(huì)自然變冷，而且許的人會(huì)因溫度影響而經(jīng)歷不安靜睡眠并在被子中連續(xù)翻身。由于搖晃和翻身是無(wú)意識(shí)動(dòng)作，并且人是不清醒的，因此人不能改變外界刺激因素如升高室溫或升高電熱毯溫度。本發(fā)明可自動(dòng)改變外界溫度和物品溫度，使之與人體所需溫度相匹配。這一點(diǎn)對(duì)于嬰兒、老人、糖尿病人、心臟病人、各種其它病狀的人特別具有實(shí)用性，因?yàn)檫@些人對(duì)溫度變化的神經(jīng)性反應(yīng)下降，并且這些人在夜間受到的痛苦更大，從而不但會(huì)因睡眠不良而造成身體能力下降，還會(huì)有并發(fā)癥的危險(xiǎn)。本發(fā)明還提供了用于生物學(xué)反饋活動(dòng)的裝置和方法。從位于BTT部位的傳感器發(fā)出的腦溫度信號(hào)將產(chǎn)生指示溫度的語(yǔ)音或視頻顯示，并且在腦溫度增加(頻率加快且為紅色)或降低時(shí)(頻率減慢且為藍(lán)色)提供一系列的聲調(diào)或色彩識(shí)別信號(hào)。顯著裝置通過(guò)電線連接到用于將傳感器保持在BTT部位的支承結(jié)構(gòu)上。頭部冷卻不會(huì)導(dǎo)致腦溫度變化。運(yùn)動(dòng)員、軍人、消防員、建筑工人和其它人即使向他們的頭部澆冷水或使用風(fēng)扇，仍會(huì)有中暑的危險(xiǎn)。從醫(yī)學(xué)角度講，這是一種危險(xiǎn)狀態(tài)，因?yàn)槿嗽陬^部的涼快感會(huì)被誤認(rèn)為是內(nèi)部冷卻，從而維持體力活動(dòng)，而實(shí)際上此時(shí)腦具有熱感應(yīng)損傷和中暑的危險(xiǎn)。其它醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)涉及與反應(yīng)時(shí)間有關(guān)的體溫紊亂。腦對(duì)溫度變化的恢復(fù)反應(yīng)比體中心溫度(直腸、膀胱、食道和其它內(nèi)部器官中測(cè)量到的體內(nèi)溫度)變化慢。即使內(nèi)部測(cè)量顯示出穩(wěn)定的溫度，腦溫度仍可能位于安全級(jí)別之外，從而有因低體溫或高體溫誘發(fā)大腦組織損傷的危險(xiǎn)。用于防治因體溫紊亂導(dǎo)致大腦組織損傷的唯一醫(yī)學(xué)可行措施是連續(xù)監(jiān)視腦溫度，正如本發(fā)明所提供的那樣。本發(fā)明采用多個(gè)組合在支承結(jié)構(gòu)的有源或無(wú)源傳感器，用于接觸生理通道以測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。本發(fā)明優(yōu)選將所有功能包含在微半導(dǎo)體芯片中，該芯片是一個(gè)集成電路并且包括傳感器、處理和發(fā)射裝置以及控制電路。本發(fā)明包括用于接收來(lái)自BTT部位的熱輻射的裝置、用于定位溫度傳感裝置以便從BTT部位接受熱輻射的裝置以及用于將所述熱輻射轉(zhuǎn)換成腦溫度的裝置。本發(fā)明用于確定腦溫度的方法，該方法包括以下步驟:收集來(lái)自BTT部位的熱輻射；產(chǎn)生與所收集的熱輻射相對(duì)應(yīng)的信號(hào)；處理該信號(hào)并報(bào)告溫度級(jí)別。本發(fā)明還包括用于將溫度傳感器以穩(wěn)定的方式適宜定位在BTT部位上的裝置和方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供·一種支承結(jié)構(gòu)，其用于將傳感器在通道末端定位在皮膚上，以測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于測(cè)量腦(體中心)溫度的裝置和方法，其利用貼片、膠條、彈性裝置、夾子等等容納傳感器，以將其安置在生理通道上。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種多功能眼鏡，其配備有內(nèi)眥墊，該內(nèi)眥墊容納著傳感器，以將其安置在生理通道上，從而測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種新式方法和裝置，用于測(cè)量腦溫度、化學(xué)功能、物理功能中的至少一種。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種裝置，其同時(shí)適合于成人和兒童身上。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種裝置，其能夠通過(guò)下述方式中的至少一種報(bào)告通道處產(chǎn)生的信號(hào):與報(bào)告裝置有線連接，向報(bào)告裝置無(wú)線傳送，以及通過(guò)支承結(jié)構(gòu)中組合的視頻、聲頻、觸覺(jué)裝置進(jìn)行局部報(bào)告。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種裝置，其能夠時(shí)佩帶者避免脫水或水合過(guò)度(水中毒)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，其能夠使運(yùn)動(dòng)員和體育運(yùn)動(dòng)參加者提高身體性能和安全性。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于將傳感器定位在通道上的支承結(jié)構(gòu)，其可被下述人中的至少一種配戴:練習(xí)和比賽中的運(yùn)動(dòng)員、訓(xùn)練和戰(zhàn)斗中的軍人、體力勞動(dòng)中的工人、常規(guī)活動(dòng)中的普通大眾。本發(fā)明的另一個(gè)目的是基于車輛乘坐者的體中心溫度而提供自動(dòng)氣候控制和車輛座椅控制，以提高車輛內(nèi)的安全性和舒適性。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，其能夠基于測(cè)量到的生物學(xué)參數(shù)的級(jí)別而作用于第二個(gè)裝置上。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，其通過(guò)防止因太陽(yáng)熱輻射而造成的損傷并且在溫度達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)警告佩戴者，以保持皮膚健康，降低出現(xiàn)皺紋的危險(xiǎn)，以及降低皮膚癌的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，其利用基于熱量的減肥方法來(lái)實(shí)現(xiàn)控制體重?fù)p失。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，其基于體溫的增加而警告進(jìn)行減肥的運(yùn)動(dòng)員，以防止因過(guò)熱而受傷或死亡。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，其能夠監(jiān)視發(fā)燒和體溫峰值。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過(guò)檢測(cè)排卵時(shí)間來(lái)進(jìn)行計(jì)劃生育的措施。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，其用于根據(jù)通道處產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)傳輸藥物。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，其能夠連續(xù)監(jiān)視生物學(xué)參數(shù)，以提高職業(yè)安全性。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種帶有傳感裝置的制品，傳感裝置安置在通道上用以監(jiān)視生物學(xué)參數(shù)，并且傳感裝置可以裝配或安裝在眼鏡架、眼鏡鼻墊、頭部安裝機(jī)構(gòu)和服裝中的至少一個(gè)上。本發(fā)明的特征還在于從支承結(jié)構(gòu)傳送信號(hào)，以作用于鍛煉設(shè)備、自行車、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、防護(hù)服裝、鞋襪、醫(yī)療裝置中的至少一種。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種支承結(jié)構(gòu)，其將通道產(chǎn)生的信號(hào)傳送到腳踏車和其它體育器械，以保持適當(dāng)?shù)乃献饔貌⑶曳乐故褂谜唧w溫紊亂。
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本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種裝置和方法，其利用有源或無(wú)源裝置接觸生理通道，以監(jiān)視生物學(xué)參數(shù)。本發(fā)明的特征還在于，從支承結(jié)構(gòu)向種表、尋呼機(jī)、移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)等傳送信號(hào)。通過(guò)下面結(jié)合附圖所作的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的和各種預(yù)期優(yōu)點(diǎn)將清楚地展現(xiàn)出來(lái)。


圖1A是人面部的熱紅外圖像，顯示了腦溫度通道。圖1B是計(jì)算機(jī)生成的人面部熱紅外彩色圖像，顯示了腦溫度通道。圖2A是生理通道的示意圖。圖2B是示出了通道的人頭部示意性剖視圖。圖2C是圖2B中的海綿竇的示意性冠狀切面圖。圖3A是示出了通道的人面部熱紅外圖像。圖3B是圖3A中的圖像的示意圖，示出了通道末端的幾何形狀。圖4A是人面部的側(cè)面熱紅外圖像，示出了腦溫度通道的主入口點(diǎn)總體圖像。圖4B是圖4A中的圖像的示意圖。圖5A是人面部的前側(cè)熱紅外圖像，示出了腦溫度通道的主入口點(diǎn)。圖5B是圖5A中的圖像的示意圖。圖5C是圖5A中人面部的側(cè)面熱紅外圖像，示出了腦溫度通道的主入口點(diǎn)。圖是圖5C中的圖像的示意圖。圖6是面部示意圖，示出了通道主入口點(diǎn)的總體區(qū)域及周邊部分。圖6A是腦溫度通道和代謝通道的示意圖。
圖7A和7B是冷激發(fā)之前和之后的熱紅外圖像。圖8A和8B是不同對(duì)象的示出了通道的人面部熱紅外圖像。圖9A和9B是示出了通道的動(dòng)物熱紅外圖像。圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人佩帶著由貼片構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)無(wú)源傳感器安置在通道末端的皮膚上。圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人佩帶著由貼片構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)無(wú)源傳感器安置在通道末端的皮膚上。圖12A是根據(jù)本發(fā)明的前側(cè)透視圖，顯示了一個(gè)人佩帶著由貼片構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)有源傳感器安置在通道末端的皮膚上。圖12B是示出了圖12A所示支承結(jié)構(gòu)的柔性實(shí)質(zhì)的示意性側(cè)視圖。圖13是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意性框圖。圖14是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，示出了其與裝置和制品的相互作用。圖15A至15E是本發(fā)明的使用指示器的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。圖16A至16C是優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人佩帶著由貼片構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)。圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人佩帶著由夾子構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)傳感器安置在通道末端的皮膚上。圖18是另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人佩帶著支承結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)傳感器安置在通道末端的皮膚上并且與電線相連。圖19A1、19A2、19B、19C和19D是支承結(jié)構(gòu)和傳感裝置的幾何形狀和尺寸的示意圖。圖20A至20C是支承結(jié)構(gòu)外邊緣與傳感裝置外邊緣之間優(yōu)選尺寸關(guān)系的示意圖。圖2IA和2IB是傳感裝置的優(yōu)選位置的示意圖。圖22A至22C是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人佩帶著由內(nèi)眥墊構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)傳感器安置在通道末端的皮膚上。圖23A和23B是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人佩帶著由鼻墊構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)傳感器安置在通道末端的皮膚上。圖24是根據(jù)本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖。圖25是根據(jù)本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，示出了用于保持傳感器的附加結(jié)構(gòu)。圖26A是帶有顯示裝置的支承結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的后側(cè)透視圖。圖26B是帶有顯示裝置的支承結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的前側(cè)透視圖。圖27是三件式支承結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的分解透視圖。圖28A是支承結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的分解透視圖，示出了可拆下的內(nèi)眥部件。圖28B是圖28A中的可拆下的內(nèi)眥部件的后側(cè)透視圖。圖28C是圖28B中的可拆下的內(nèi)眥部件的前側(cè)透視圖。圖29是支承結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的后側(cè)透視圖，支承結(jié)構(gòu)采用的是眼鏡夾子的形式。
圖30是支承結(jié)構(gòu)的一個(gè)替代性優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，內(nèi)眥墊利用粘結(jié)性襯墊固定在其它結(jié)構(gòu)上。圖31A是支承結(jié)構(gòu)的一個(gè)替代性優(yōu)選實(shí)施例的頂部透視圖，支承結(jié)構(gòu)具有用于固定內(nèi)眥墊的孔。圖31B是圖31A中的支承結(jié)構(gòu)的一部分的放大透視圖。圖31C是圖31B中的支承結(jié)構(gòu)的一部分的側(cè)向透視圖。圖31D是固定在支承結(jié)構(gòu)上的內(nèi)眥墊的側(cè)向透視圖。圖32A是一個(gè)人配戴著由內(nèi)眥蓋構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)時(shí)的透視圖，其中內(nèi)眥蓋固定在眼鏡的常規(guī)鼻墊上。圖32B是圖32A中的內(nèi)眥蓋的透視圖。圖33A是固定在鼻墊上的內(nèi)眥蓋的分解透視圖。圖33B是固定在鼻墊上的內(nèi)眥蓋的最終結(jié)果透視圖。圖34是根據(jù)本發(fā)明的改型可旋轉(zhuǎn)鼻墊的透視圖，其用于將傳感器安置在通道末端的皮膚上。圖35是本發(fā)明的使用頻譜反射的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。圖36是一個(gè)人的示意圖，示出了本發(fā)明的使用頻譜發(fā)射器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。圖37是本發(fā)明的使用熱輻射的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意性剖視圖。圖38是將頭部安裝機(jī)構(gòu)用作支承結(jié)構(gòu)時(shí)的替代性實(shí)施例的側(cè)向透視圖。圖39是產(chǎn)生熱電能以便向傳感系統(tǒng)供電的優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。圖40是用于動(dòng)物時(shí)的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖。圖41A和41B是便攜式支承結(jié)構(gòu)的替代性實(shí)施例的透視圖，其中傳感器被安置在通道處。
具體實(shí)施例方式在對(duì)附圖所示的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述時(shí)，為了清楚，采用了一些特定術(shù)語(yǔ)。然而，本發(fā)明并不局限于選擇出的這些特定術(shù)語(yǔ)，可以理解，每個(gè)特定術(shù)語(yǔ)均包含以相似方式實(shí)現(xiàn)相似目的的所述技術(shù)性等同替代。圖1A示出了人面部的熱紅外圖像，以顯示一個(gè)生理通道。圖中示出了腦溫度通道(BTT )在內(nèi)眥區(qū)域和上眼瞼內(nèi)半部中的末端的圖像，其表現(xiàn)為白色亮斑。BTT在皮膚上的末端具有特定的幾何形狀、邊界和內(nèi)部區(qū)域，并且主入口點(diǎn)位于內(nèi)眥區(qū)域的上內(nèi)側(cè)部位(supero-medial aspect),即位于與上眼瞼的下側(cè)部分徑向相反、且在眼內(nèi)角內(nèi)側(cè)4mm的位置。從這里開(kāi)始，所述邊界在與眼內(nèi)角徑向相反、并且位于眼內(nèi)角下方5_以內(nèi)的內(nèi)眥區(qū)域中向下延伸，然后向上延伸到上眼瞼，其中外側(cè)邊界以狹窄區(qū)域的形式起始于上眼瞼中部并且以扇形的方式側(cè)向延伸，而上側(cè)邊界起始于上眼瞼的中半部。
圖中顯示的程度代表在人面部測(cè)出的溫度。最熱的區(qū)域以最亮的白斑表示，最冷的區(qū)域是黑色的，最熱和最冷區(qū)域之間的溫度利用以灰度表示的色度表示。鼻部主要由軟骨和骨頭構(gòu)成，因此是冷的(顯示為黑色)，并因此而具有低血量。這也是鼻部最容易發(fā)生凍瘡的原因。圍繞著上下眼瞼的眼周區(qū)域(顯示為灰色)因高血管化和脂性組織量減小而變得溫度升高。眼瞼下面的皮膚非常薄且同樣沒(méi)有脂性組織。然而，本區(qū)域不能提供確定腦溫度通道所需的其它條件。BTT的所需條件還包括存在用于傳輸總熱量的末端分支、直接從來(lái)自腦的血管分支出來(lái)的末端分支、位于淺位以避免遠(yuǎn)紅外線被其它結(jié)構(gòu)吸收的末端分支，并且不能有溫度調(diào)節(jié)性動(dòng)靜脈短路。因此，BTT即眼內(nèi)角和上眼瞼的皮膚區(qū)域是能夠到達(dá)腦溫度通道的獨(dú)一無(wú)二的位置。圍繞著眼瞼的皮膚可以為利用頻譜的化學(xué)測(cè)量傳輸提供無(wú)擾動(dòng)信號(hào)，并且被定義為具有化學(xué)評(píng)估用信號(hào)最佳獲取途徑的代謝通道，而非具有腦總輻射功率評(píng)估用信號(hào)最佳獲取途徑的代謝通道。圖1B是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的人面部熱紅外線色斑圖像，示出了腦溫度通道的幾何結(jié)構(gòu)和不同區(qū)域以及周圍區(qū)域的細(xì)節(jié)。只有少數(shù)生物例如某些甲蟲(chóng)和響尾蛇可以看到這種類型的輻射，人類則不能。紅外線圖像使得不可見(jiàn)變?yōu)榭梢?jiàn)。因此，通道的幾何形狀和尺寸可被更好地量化。在由等溫線形成的色斑中，以紅色顯示通道周邊區(qū)域，以黃一白色顯示中央?yún)^(qū)域,其中BTT末端的主入口點(diǎn)位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域上內(nèi)側(cè)部位。主入口點(diǎn)是具有最多光學(xué)信號(hào)獲取量的區(qū)域。該圖像還顯示出兩個(gè)BTT部位的熱能對(duì)稱情況。由于包括前額在內(nèi)的其它區(qū)域不具有確定BTT所需的前述六個(gè)特性，因此這些區(qū)域具有淺和暗綠顯示的低總輻射功率。所以，前額不適于測(cè)量總輻射量。整個(gè)鼻部具有以藍(lán)色和紫色區(qū)域顯示的非常低的輻射功率，顯示為棕色的鼻末端具有整個(gè)面部的最低溫度。因此，鼻部區(qū)域不適合于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。圖2A是生理通道特別是腦溫度通道的示意圖。從物理的角度看，BTT是腦熱能通道，它的特征是高總輻射功率和高熱流，并且可以定義為腦熱能通道。該通道中儲(chǔ)存著熱能，并且提供了一個(gè)無(wú)擾動(dòng)路徑，用以將熱能從位于腦內(nèi)海綿竇中的通道一端傳輸?shù)轿挥谄つw上的相反端，其中熱能在通道末端以遠(yuǎn)紅外輻射的形式傳輸?shù)狡つw表面。高熱流以薄界面為特點(diǎn)出現(xiàn)在通道末端，并且熱流與界面厚度成反比。位于通道末 端的總輻射功率(P)定義為P = o*e*A*T4，其中σ是斯蒂芬一玻爾茲曼常數(shù)，其值為σ =5.67X10_8W.m_2.K_4;e是區(qū)域的輻射率。由于通道的末端提供了最佳輻射區(qū)域，因此，在上述公式中因T4項(xiàng)所起的作用，總輻射功率隨著腦溫度的升高而快速上升。如本發(fā)明的前述實(shí)驗(yàn)所示，BTT中的輻射功率變化得比舌頭和口腔中的輻射功率快。皮膚上的BTT部位是非常小的區(qū)域，其面積值僅為人體總面積的0.5%以下。然而，人體的這一非常小的皮膚區(qū)域卻提供了可同時(shí)用于測(cè)量物理和化學(xué)參數(shù)的最佳信號(hào)獲取途徑。圖2A中示出了腦10，其具有儲(chǔ)存在其本體中的熱能12。BTT 20包括腦10、儲(chǔ)存在腦中的熱能12、儲(chǔ)存在通道中的熱能14以及在通道末端傳輸?shù)酵饨绲臒崮?6。熱能12、14,16以相同尺寸和形狀的黑色箭頭表示。具有相同尺寸的箭頭表示從通道一端至另一端的無(wú)擾動(dòng)熱能，并且代表著通道中的等價(jià)溫度。通過(guò)無(wú)阻礙的大腦靜脈血液路徑，來(lái)自腦10內(nèi)的海綿竇的熱能以高傳熱速率傳輸至通道末端熱能16。通道還具有一個(gè)壁18，其表示血管壁；該血管中儲(chǔ)存著熱能和等價(jià)溫度，并且用作從腦10的本體通向外界(皮膚表面)19且終止于終端血管17的導(dǎo)管，用以將總量的熱能傳輸?shù)狡つw19。皮膚19非常薄并且可實(shí)現(xiàn)高熱流。同無(wú)通道區(qū)域30、40中的皮膚39、49相比，皮膚19的厚度是可忽略的。由于皮膚19的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高熱流，并且在傳感器在BTT 20的末端時(shí)，可快速實(shí)現(xiàn)熱平衡。在面部其它皮膚區(qū)域以及總體上人體其它皮膚區(qū)域中，例如圖2中的無(wú)通道區(qū)域30,40這個(gè)例子中，除了沒(méi)有直接血管與腦相連以外，還會(huì)出現(xiàn)一些干涉現(xiàn)象，其中包括自吸收和熱梯度。1.自吸收:該現(xiàn)象為在紅外能量被發(fā)射到表面之前，深層組織選擇性吸收某些波長(zhǎng)的紅外能量。紅外能量的自吸收量和類型是未知的。因其它層的自吸收作用而導(dǎo)致表面處的希望有的輻射較弱，這會(huì)導(dǎo)致無(wú)序熱輻射和被分析物質(zhì)的頻譜特性不明顯，如圖2中的不同尺寸、形狀和方向的箭頭34a至36g和44a至46g所示。因此，無(wú)通道區(qū)域的自吸收會(huì)自然阻礙用于測(cè)量的有用熱輻射被傳輸?shù)奖砻?上。2.熱梯度:存在以下熱梯度，即深層溫度高于淺層，這在圖中表示為深層中的粗箭頭36d和46d與淺層中的細(xì)箭頭36e和46e之間的比較。在穿過(guò)不同的層例如脂肪和肌肉等其它組織時(shí)，存在光子的過(guò)量且高度可變的漫射，這也會(huì)導(dǎo)致熱能損失。與此不同，BTT 20的區(qū)域是沒(méi)有紅外能量被吸收的均相狀態(tài)的，并且血管位于通道表面上。這使得紅外線能夠無(wú)擾動(dòng)地傳輸?shù)狡つw19的表面上，并且傳輸?shù)劫N著皮膚19安置的溫度傳感器例如紅外線傳感器上。在BTT區(qū)域中，由于僅存在皮膚19的薄層組織和位于所述薄界面皮膚19正下方的終端血管17，因此沒(méi)有熱梯度。終端血管17產(chǎn)生的排放到皮膚19的熱能16對(duì)應(yīng)于腦本體中的無(wú)擾動(dòng)腦(實(shí)際體中心)溫度。用于實(shí)現(xiàn)與腦組織溫度之間熱平衡的優(yōu)選路徑為中央靜脈系統(tǒng)，其離開(kāi)大腦并且作為眼上靜脈進(jìn)入眼窩。動(dòng)脈血的溫度比中央靜脈血低0.2至0.3°C，并且動(dòng)脈血溫度實(shí)際上不等于腦溫度。因此，盡管在某些情況下希望利用動(dòng)脈血溫度，但靜脈系統(tǒng)是用于測(cè)量腦溫度的優(yōu)選熱能載體。在某些情況下，希望利用動(dòng)脈血溫度來(lái)確定利用動(dòng)脈血進(jìn)行的可能腦冷卻。無(wú)通道區(qū)域30、40的特點(diǎn)是存在吸熱成分。無(wú)通道區(qū)域30、40以圖中的虛線限定，其中由于吸熱成分以及在無(wú)通道區(qū)域30、40中無(wú)序傳熱，因此存在受干擾的弱點(diǎn)。在深層發(fā)出的紅外能量到達(dá)皮膚表面之前，無(wú)通道區(qū)域30、40中的各個(gè)層和其它成分選擇性地吸收所述能量，不同的熱能和不同區(qū)域以不同形狀和尺寸的箭頭以及箭頭頭部表示。無(wú)通道區(qū)域30可以代表將傳感器放在心臟32的解剖學(xué)上方的皮膚頂側(cè)以測(cè)量溫度時(shí)的情況。箭頭34表示心臟32中的熱能。無(wú)通道區(qū)域30包括儲(chǔ)存著熱能的心臟32和各個(gè)血管及分支血管36a、36b、36c、36d。基于血管36a、36b、36c的位置和解剖部位，不同量的熱能被傳輸，并且不同的溫度被測(cè)量到。各個(gè)血管從主干血管34a廣泛分支出來(lái)。無(wú)通道區(qū)域30還包含吸熱結(jié)構(gòu)37，例如骨頭和肌肉，來(lái)自心臟32的熱能34需要穿越它們才能到達(dá)皮膚39。無(wú)通道區(qū)域30還包含一個(gè)變化的脂肪組織層38，其進(jìn)一步吸收熱能。因存在脂肪組織層38而導(dǎo)致的熱能減少量以箭頭36d和36e表示，其中箭頭36d的溫度高于箭頭36e。無(wú)通道區(qū)域30還包含厚的皮膚39，其具有以箭頭36f表示的低熱流。厚的皮膚39對(duì)應(yīng)于胸部區(qū)域的皮膚，脂肪組織層38對(duì)應(yīng)于胸部區(qū)域中的可變量的脂肪。箭頭36g代表的是在熱能傳越了無(wú)通道區(qū)域中的包括厚界面和吸熱結(jié)構(gòu)在內(nèi)的干擾成分后的無(wú)序且減小了的總輻射功率。此外，BTT 20不具有所述可存在于無(wú)通道區(qū)域30,40中的脂肪層。由于沒(méi)有 厚皮膚和脂肪等厚界面，沒(méi)有脂肪等熱隔離體，以及沒(méi)有諸如肌肉等吸熱成分，因此輻射可以無(wú)擾動(dòng)地在BTT端部發(fā)射出來(lái)。即沒(méi)有厚皮膚和脂肪等厚界面，沒(méi)有脂肪等熱隔離體，以及沒(méi)有諸如肌肉等吸熱成分，輻射無(wú)擾動(dòng)地在BTT端部發(fā)射出來(lái)。還請(qǐng)參看圖2，無(wú)通道區(qū)域40可以代表利用放在臂部42的皮膚頂側(cè)的傳感器測(cè)量溫度時(shí)的情況。在無(wú)通道區(qū)域40中傳輸?shù)臒崃款愃朴跓o(wú)通道區(qū)域30，其中端部結(jié)果為無(wú)序且減小了的總輻射功率，不能代表內(nèi)部相反端的溫度。血管從主干血管44a廣泛分支出來(lái)。血管46a、46b、46c中的熱能和溫度與血管36a、36b、36c不同。需要被熱能44傳越才能使之到達(dá)皮膚的結(jié)構(gòu)也與無(wú)通道區(qū)域30中不同。吸熱結(jié)構(gòu)47是不同的，因此無(wú)通道區(qū)域40的端部溫度也與無(wú)通道區(qū)域30不同。脂肪48的量也是變化的，這導(dǎo)致區(qū)域46d和46e中的能量變化，其中區(qū)域46d比區(qū)域46e更深。厚的皮膚49也降低了區(qū)域46f中的熱流和溫度。同輻射能量36g相比，以箭頭46g表示的減小了的輻射功率也通常完全不同，因此，在人體不同區(qū)域?qū)y(cè)量出不同皮膚溫度。除了位于BTT端部的皮膚以外，這一點(diǎn)適用于人體的整個(gè)皮膚表面。諸如直腸等體內(nèi)的溫度測(cè)量值不具有同樣的與腦部溫度測(cè)量值的臨床適用性。已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)多種哺乳類動(dòng)物進(jìn)行了選擇性腦冷卻實(shí)驗(yàn)，相同的過(guò)程也可以發(fā)生在人類身上。例如，膀胱和直腸中的溫度可能與腦部有很大不同。腦中的高或低的溫度可能無(wú)法從其它內(nèi)部器官的溫度測(cè)量值中反應(yīng)出來(lái)。圖2B是人頭部9的示意性剖視圖，顯示了腦10、脊髓10a、由眼上靜脈代表的通道
20、作為腦的熱能儲(chǔ)存室的海綿竇1、用于將腦保持為完整絕熱結(jié)構(gòu)的各個(gè)絕熱隔離體2、2a、3、4、4a、4b、5。絕熱隔離體包括:對(duì)應(yīng)于頭皮的皮膚2，覆蓋著面部的皮膚2a，覆蓋著顱部和面部的整個(gè)表面的脂肪組織3，顱骨4，圍繞著脊髓IOa的脊骨4a，覆蓋著面部的面骨4b，以及腦脊液(CSF) 5。隔離體2、3、4、5將腦隔離的組合厚度可以達(dá)到1.5cm至2.0cm，這是一個(gè)很顯著的厚度，并且構(gòu)成了整個(gè)人體中抵抗外界環(huán)境的最大單一隔離體。由于這種完全封閉的環(huán)境，腦不能高效地排出熱量，而且熱量以極低的速度損失。皮膚2對(duì)應(yīng)于頭皮，其為覆蓋著顱部的皮膚和相關(guān)結(jié)構(gòu)，并且其具有低導(dǎo)熱率而被用作絕熱體。脂肪組織3吸收遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)的大部分，并且用作熱阻尼體。顱骨4具有低導(dǎo)熱率，并且CSF用作物理阻尼體且具有零放熱性 。腦中的代謝率所產(chǎn)生的熱量等于人體所產(chǎn)生全部熱量的20%，并且這一龐大熱量被保持在封閉和熱密封的空間內(nèi)。腦組織是最容易受到熱能感應(yīng)損壞的組織，不論是高或低級(jí)別的熱能。由于上述絕熱結(jié)構(gòu)以及腦對(duì)獲得熱量或失去熱量均無(wú)能為力，因此低體溫(冷)和高體溫(熱)狀態(tài)均會(huì)快速導(dǎo)致腦損傷，這種情況出現(xiàn)在每年數(shù)以千計(jì)的健康人身上，還有因高發(fā)熱而導(dǎo)致發(fā)病和死亡的病人。除非通過(guò)連續(xù)監(jiān)視腦溫度而提供適宜且及時(shí)的警告，否則任何出現(xiàn)冷或熱紊亂的人均有腦部熱損傷的危險(xiǎn)。圖2B中還示出了一個(gè)非常小的入口點(diǎn)20a，其對(duì)應(yīng)于通道20在皮膚2b上的末端，并且其測(cè)量值小于人體表面的0.5%以下。同厚度為皮膚2b的5倍或以上的皮膚2和2a相比，皮膚2b極薄，厚度為Imm或以下。通道20起始于海綿竇1，海綿竇是一個(gè)導(dǎo)管，用于腦的靜脈引流并且用于在通道20的末端傳輸作為輻射能的熱量。通道20提供了一個(gè)通向海綿竇I的有阻礙通路，海綿竇是位于腦中部的結(jié)構(gòu)并且直接接觸腦的兩個(gè)熱源:1)因腦的代謝率而產(chǎn)生并且由靜脈系統(tǒng)攜帶的熱能；以及2)由從人體其它部位向腦供應(yīng)的動(dòng)脈供血傳輸?shù)臒崮?。這種直接接觸結(jié)構(gòu)詳細(xì)顯示于圖2C中，該圖為沿圖2中對(duì)應(yīng)于以“A”標(biāo)記的線所作的冠狀切面。
圖2C是通過(guò)海綿竇I的冠狀切面，海綿竇為腔狀結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)空間Ia中充填著來(lái)自靜脈9和來(lái)自眼上靜脈6的靜脈血。海綿竇I收集來(lái)自腦組織7、來(lái)自左右頸內(nèi)動(dòng)脈8a、8b的動(dòng)脈血以及來(lái)自靜脈9的靜脈血的熱能。所有上述結(jié)構(gòu)7、8a、8b、9均沿海綿竇I緊密布置。構(gòu)成通道上的海綿竇I的特殊特征是與頸內(nèi)動(dòng)脈8a、8b緊密相關(guān)聯(lián)。頸內(nèi)動(dòng)脈攜帶者來(lái)自人體的血液，并且由所述血管傳輸?shù)侥X部的熱能可以導(dǎo)致低體溫或高體溫狀態(tài)。例如，在暴露于低溫時(shí)，人體變冷，來(lái)自人體的低溫血液被頸內(nèi)動(dòng)脈8a、8b攜帶到腦部，海綿竇I是這些頸內(nèi)動(dòng)脈8a、8b向腦中的入口點(diǎn)。一旦低溫血液到達(dá)海綿竇1，相應(yīng)的熱能狀態(tài)即被傳輸?shù)酵ǖ篮臀挥谕ǖ滥┒说钠つw表面，從而可以立即提供出警報(bào)信號(hào)，甚至是在血液分布到整個(gè)腦中之前。高溫血液具有同樣的情況，高溫血液可以產(chǎn)生于例如運(yùn)動(dòng)時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致同基準(zhǔn)狀態(tài)相比發(fā)出20倍的熱量。由頸內(nèi)動(dòng)脈8a、8b攜帶的熱量被傳輸?shù)胶＞d竇1，并且可以在通道末端探測(cè)到。此外，腦部產(chǎn)生的熱量被大腦靜脈血液攜帶，并且海綿竇I是充有靜脈血的結(jié)構(gòu)。圖3A是人面部的熱紅外圖像，其中通道在皮膚上的末端的幾何形狀被可視化。白亮斑限定了通道中央?yún)^(qū)域。圖3B是通道在皮膚表面的末端的代表性幾何形狀的示意圖。通道50的內(nèi)側(cè)部位52是圓形的。側(cè)面部位54限定了眼60的上眼瞼邊緣58與肉阜56之間的邊界。通道從以牛角狀突起的形式從內(nèi)眥區(qū)域52延伸到上眼瞼62。通道50的內(nèi)部區(qū)域包括圖4A至所示的構(gòu)成主入口點(diǎn)的總體區(qū)域和各個(gè)主入口點(diǎn)。圖4A是人面部側(cè)面的熱紅外圖像，顯示了腦溫度通道的主入口點(diǎn)的總體圖，其呈現(xiàn)為內(nèi)眥角的內(nèi)上方的白亮點(diǎn)。圖4B是主入口點(diǎn)的總體區(qū)域70及其與眼60、內(nèi)眥角61、眉毛64、鼻子66之間關(guān)系的示意圖。主入口點(diǎn)的總體區(qū)域70提供了這樣一個(gè)區(qū)域，即其能夠更忠實(shí)地再現(xiàn)腦溫度，因?yàn)樵摽傮w區(qū)域70比通道周邊區(qū)域具有更少的干涉因素。圖5A是人面部前側(cè)的熱紅外圖像，其中右眼閉合，以顯示腦溫度通道的主入口點(diǎn)，其呈現(xiàn)為內(nèi)眥角的上內(nèi)側(cè)白亮斑 。容易觀察到，通過(guò)閉眼，輻射能量?jī)H僅來(lái)自BTT在皮膚上的末端。圖5B是主入口點(diǎn)80及其與內(nèi)眥角61、閉合的眼60、眼瞼62之間關(guān)系的示意圖。通道的主入口點(diǎn)80提供了這樣一個(gè)區(qū)域，即其能夠更忠實(shí)地再現(xiàn)腦溫度，因?yàn)樵撝魅肟邳c(diǎn)80具有最少量的干涉因素，并且其在等同的解剖學(xué)位置廣泛存在于所有人上。主入口點(diǎn)80具有最高的總輻射功率，并且具有一個(gè)高輻射率表面。主入口點(diǎn)80位于內(nèi)眥區(qū)域63的上側(cè)部位的皮膚上,并且位于內(nèi)眥角61的中上部位中。圖5C是圖5A中的人面部的側(cè)面熱紅外圖像，其中左眼閉合，以顯示腦溫度通道的主入口點(diǎn)的側(cè)視圖，其呈現(xiàn)為白亮斑?？梢钥吹?，通過(guò)閉眼，輻射能量?jī)H僅來(lái)自BTT在皮膚上的末端。圖示出了位于內(nèi)眥角61上方的內(nèi)眥區(qū)域的上側(cè)部位中的主入口點(diǎn)80，還示出了主入口點(diǎn)80相對(duì)于眼60、眉毛64、鼻子66的相對(duì)位置。支承結(jié)構(gòu)可以將傳感器精確地安置在通道的主入口點(diǎn)的頂部，因?yàn)橹魅肟邳c(diǎn)完全由解剖學(xué)界標(biāo)劃界。一般而言，傳感器安置在位于內(nèi)眥角上方的內(nèi)眥皮膚區(qū)域上并靠近眼睛。盡管指示器可以安置在支承結(jié)構(gòu)上以更好地引導(dǎo)傳感器的定位，但廣泛存在的各種永久性解剖學(xué)界標(biāo)使得任何非專業(yè)人員也能夠精確定位。主入口點(diǎn)是利用支承結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器定位的優(yōu)選位置，但通過(guò)將傳感器安置在通道末端的任何部分，包括總?cè)肟邳c(diǎn)區(qū)域和周邊區(qū)域，均能基于實(shí)際應(yīng)用而提供臨床實(shí)用的測(cè)量。測(cè)量所需的精度將決定傳感器的定位。在神經(jīng)手術(shù)、心血管手術(shù)或患者存在低體溫或惡性高體溫的高度危險(xiǎn)的其它手術(shù)的情況下，傳感器的優(yōu)選位置為主入口點(diǎn)。對(duì)于休閑或?qū)I(yè)運(yùn)動(dòng)、軍事、工人作業(yè)、家庭發(fā)燒檢查、陽(yáng)光下防皺紋保護(hù)等等場(chǎng)合，將傳感器定位在通道末端的任何部分均能提供臨床實(shí)用所需的經(jīng)度。根據(jù)本發(fā)明，圖6是面部的示意圖，顯示了通道的主入口點(diǎn)的總體區(qū)域90和通道末端的總體區(qū)域以及該末端與內(nèi)眥腱67之間的關(guān)系。通道末端包括主入口點(diǎn)的總體區(qū)域90和上眼瞼區(qū)域94?？傮w區(qū)域90具有周邊區(qū)域92。兩個(gè)內(nèi)眥區(qū)域均具有內(nèi)眥腱，但為了便于解釋采用了左眼。內(nèi)眥腱67在眼60的內(nèi)眥角61處升高。左側(cè)的內(nèi)眥腱67如虛線61a所示徑向面對(duì)著從眼61的內(nèi)角開(kāi)始的右側(cè)內(nèi)眥腱。盡管主入口點(diǎn)位于內(nèi)眥腱67上方，但通道的周邊區(qū)域92的一部分位于內(nèi)眥腱67之下。圖6A是兩個(gè)生理通道的示意圖。圖中上面部分顯示了對(duì)應(yīng)于BTT 10的區(qū)域。圖中下面部分顯示了對(duì)應(yīng)于代謝通道13的區(qū)域，其包括上眼瞼區(qū)域13a和下眼瞼區(qū)域13b，如圖1B中的淺藍(lán)色區(qū)域所示。為了測(cè)量化學(xué)物質(zhì)的濃度，總輻射功率不是強(qiáng)制性的。臨床實(shí)用頻譜測(cè)量的關(guān)鍵因素是來(lái)自大腦區(qū)的信號(hào)以及其被干擾成分消減或消除，其中主要干擾成分是脂性組織。通過(guò)去除脂性組織并接收由來(lái)自腦的血管所攜帶的頻譜信息，可以實(shí)現(xiàn)精確的臨床測(cè)量。由支承結(jié)構(gòu)支撐著的傳感器被設(shè)置成具有與代謝通道13的整體或部分相匹配的視場(chǎng)，以獲取來(lái)自所述代謝通道13的熱輻射。為了確定通道區(qū)域相對(duì)于環(huán)境變化的熱穩(wěn)定性，進(jìn)行了冷熱激發(fā)試驗(yàn)。圖7A和7B是代表性實(shí)驗(yàn)的熱紅外圖像，顯示了在冷激發(fā)之前和之后的人面部。在圖7A中，面部具有淺的外觀；而在圖7B中變暗，這意味著低溫。圖7A中的鼻部具有整體發(fā)白外觀；而圖7B中鼻部具有整體發(fā)暗外觀。由于通道外側(cè)的區(qū)域具有溫度調(diào)節(jié)動(dòng)靜脈短路構(gòu)造以及包含脂肪在內(nèi)的干擾成分，因此環(huán)境溫度的激發(fā)會(huì)在該區(qū)域反映出來(lái)。因此，在面部的這些非通道區(qū)域進(jìn)行測(cè)量反映的是環(huán)境溫度而非實(shí)際體溫。隨著外界溫度變化，面部和身體皮膚的非通道區(qū)域會(huì)發(fā)生變化。通道區(qū)域的輻射功率保持穩(wěn)定，且熱能的量沒(méi)有變化，從而致使該區(qū)域的熱輻射的穩(wěn)定性。僅在腦溫度變化時(shí)，通道區(qū)域的熱輻射才會(huì)變化，這可以對(duì)人體的熱狀態(tài)提供最可靠的測(cè)量。圖8A和SB是人類不同對(duì)象的面部熱紅外圖像，顯示出通道在內(nèi)眥區(qū)域呈現(xiàn)為亮白斑。生理通道廣泛存在于所有個(gè)體中，盡管存在解剖學(xué)差異和人種差異。圖9A和98是熱紅外圖像，顯示出白亮斑同樣存在于動(dòng)物身上，這里示出的是貓(圖9A)和狗(圖9B)。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中包括具有測(cè)量處理電子器件的溫度傳感器，其容納在貼片狀支承結(jié)構(gòu)中，該支承結(jié)構(gòu)將一個(gè)無(wú)源傳感器安置在與腦溫度通道部位上的皮膚直接接觸的位置上。為此，圖10是優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人100，其佩帶著一個(gè)由貼片72構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)無(wú)源傳感器74安置在通道末端的皮膚上。人100躺在床墊76上，床墊中裝有天線78。電線82從天線78延伸到控制單元84,該控制單元通過(guò)通訊線路86與裝置88通訊。代表性的裝置88包括位于床邊或護(hù)理站的解碼和顯示單元?？梢岳斫?，處了利用線路86進(jìn)行通訊以外，控制單元84還可以包含無(wú)線傳輸裝置，用于將所需信號(hào)無(wú)線傳輸?shù)竭h(yuǎn)程站。這種感應(yīng)式射頻動(dòng)力遙測(cè)系統(tǒng)可以使用同一天線78來(lái)傳輸能量和接收信號(hào)。
天線78可以以可拆除或永久性方式被固定在床墊、枕頭、床架等上。優(yōu)選實(shí)施例包括由固定在床墊上且不被使用者看到的柔性聚合物封裝的薄平天線。或者，天線可以安置在患者周圍的任何區(qū)域中，例如床頭柜上。天線78和控制單元84用作接收器/詢問(wèn)器。接受/詢問(wèn)型天線78可引起RF能量發(fā)射到貼片72中的微電路上。能量被儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換，以便用于溫度測(cè)量過(guò)程以及從貼片72向天線78傳送數(shù)據(jù)。一旦足夠的能量被傳輸，微電路將進(jìn)行測(cè)量并將數(shù)據(jù)傳送到接受/詢問(wèn)型天線78，其中數(shù)據(jù)被控制單元84處理；此外，還與裝置88進(jìn)行通訊，以便進(jìn)行顯示或進(jìn)一步傳送。在獲取傳感器數(shù)據(jù)(測(cè)量能量)的過(guò)程中，切換元件被按次序操作，以獲得量化的應(yīng)答結(jié)果并在富含噪音(雜波)的傳送信號(hào)被激活之前將其存儲(chǔ)。這樣，兩個(gè)本質(zhì)上不相容的過(guò)程可以并存，因?yàn)樗鼈儾皇峭瑫r(shí)啟動(dòng)的。在存在噪音的情況下，可通過(guò)下述方式“擴(kuò)展”傳送能量的頻譜含量來(lái)獲得與通訊相關(guān)的RF傳輸裝置的能力，即從本質(zhì)上增加傳送的冗余度，同時(shí)降低傳送被接受/詢問(wèn)型天線78中斷的可能性，因?yàn)槠渌鼈魉秃驮胍艨赡芤鸾邮?詢問(wèn)型天線78傳送和顯示錯(cuò)誤信息。這種無(wú)線傳送方案可 以利用非常少的有源元件實(shí)現(xiàn)。通過(guò)調(diào)制，可有目的地將傳送能量擴(kuò)展到整個(gè)頻譜，并且提供噪音免疫性，而且系統(tǒng)最終可以通過(guò)批量加工并因此而以極低的成本制作出來(lái)。由于用于操作貼片72中的傳感器74的能量來(lái)自天線78，因此貼片72中的微電路可以非常小和超薄。通過(guò)設(shè)計(jì)，以將RF傳輸裝置的所有處理功能均安置在控制單元84中以用作接收器，貼片72的尺寸可以進(jìn)一步被最小化到極小尺寸。RF通信協(xié)定和傳感器74的控制被組合在接受/詢問(wèn)型控制單元84中，后者由商業(yè)供應(yīng)的電池或AC電流供電。因此，RF通信協(xié)定和傳感器74的控制被控制器84的MCU直接控制。貼片72中的電路優(yōu)選為完全獨(dú)立的。傳感器74和貼片72優(yōu)選為硅制微電路，其包含支持傳感器、對(duì)來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化、為射頻傳送而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以及傳送數(shù)據(jù)所需的電路，以及功率調(diào)節(jié)電路和數(shù)字狀態(tài)控制電路。傳感器、支持電路、RF功率和通訊電路均附著在一個(gè)微芯片模具上，以使這些電路和器件能夠以及低成本大量加工。這一方案優(yōu)選用于無(wú)源和有源器件。操作過(guò)程包括兩個(gè)模式，即手動(dòng)模式或自動(dòng)模式。在手動(dòng)模式，操作者例如護(hù)士啟動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)射到貼片72中的微電路上的RF能量被儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換，以用于溫度測(cè)量過(guò)程和從BTT末端向天線78傳送數(shù)據(jù)。一旦足夠的能量被傳輸(I秒鐘以內(nèi))，微電路將進(jìn)行測(cè)量，并且向作為接收器的天線78以及控制器84傳送數(shù)據(jù)，以便顯示于例如護(hù)理站中的背光LCD顯示器上。通過(guò)聲頻“蜂鳴”，可指示數(shù)據(jù)已被接收并且可被查看。在自動(dòng)模式下，通過(guò)在預(yù)設(shè)頻率問(wèn)答而自動(dòng)且連續(xù)地完成過(guò)程，在讀數(shù)超出預(yù)定范圍時(shí)，啟動(dòng)警報(bào)。也可以使用三維天線，且控制器84被設(shè)置成搜索天線的三維輸出，以確保天線78與傳感器74之間的連續(xù)且正確的連接。還可以理解，傳感器可以對(duì)反射的RF能量進(jìn)行調(diào)制。這樣，能量將觸發(fā)系統(tǒng)以獲得溫度測(cè)量，然后，系統(tǒng)將調(diào)制反射的能量。反射的能量和信息將被應(yīng)答器接收和顯示，如前所述。本發(fā)明還提供了一種監(jiān)視生物學(xué)參數(shù)的方法，包括以下步驟:將無(wú)源傳感器固定在人體上；由一個(gè)固定在床墊、枕頭、床架中的至少一個(gè)上的裝置產(chǎn)生電磁輻射；由所述無(wú)源傳感器產(chǎn)生信號(hào)；由一個(gè)固定在床墊、枕頭、床架中的至少一個(gè)上的裝置接受所述信號(hào)；基于所述信號(hào)確定生物學(xué)參數(shù)的值。
可以理解，可以使用諸如電磁耦合器件等外界動(dòng)力源，包括可通過(guò)電磁感應(yīng)耦合而從外部充電的超電容、可由外界振蕩器再充電的電池。還可以理解，傳感系統(tǒng)可以通過(guò)超聲波而遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)。圖11是另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了佩帶著由貼片72構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)的人100的近距離細(xì)節(jié)，該貼片帶有傳感器74、發(fā)射器71、數(shù)字轉(zhuǎn)換和控制器73，并且在通道末端安置在皮膚上。人100佩帶著一個(gè)用作天線78的項(xiàng)圈，項(xiàng)圈中的一個(gè)懸吊部分用作控制單元和傳送單元79。太陽(yáng)能電池和/或?qū)Ｓ秒姵貫閱卧?9供電?；颊吡?xí)慣于攜帶Holter監(jiān)視裝置和卡，并且軟線環(huán)繞著他們的頸部；而且，本實(shí)施例可以與目前使用的系統(tǒng)良好地匹配?？梢岳斫?，除了項(xiàng)圈，各式各樣的物品包括服裝和電氣裝置也可以用作接收器/應(yīng)答器，并且這種功能可以容易地組合在移動(dòng)電話、筆記本電腦、手持式電腦、用于連接互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)裝置等等中，以使患者使用其自己的移動(dòng)電話或電腦來(lái)監(jiān)視其腦溫度。圖10和11中所示的優(yōu)選實(shí)施例優(yōu)選為任何手術(shù)連續(xù)監(jiān)視發(fā)燒或體溫峰值，以用于任何被允許進(jìn)入醫(yī)院的患者，用于護(hù)理家庭患者，用在急救車中，并且防止因醫(yī)院傳染而造成死亡或受傷。醫(yī)院傳染是住院期間造成的傳染。在美國(guó)，醫(yī)院傳染是每年導(dǎo)致100，000以上患者死亡的第四大死因，并且主要是由于未能在早期確認(rèn)發(fā)燒或體溫峰值而造成的。本發(fā)明可24小時(shí)自動(dòng)監(jiān)視體溫，因此提供了及時(shí)確認(rèn)和治療傳染的途徑。如果出現(xiàn)體溫峰值，將啟動(dòng)警報(bào)。這使得發(fā)燒能夠被及時(shí)確診并處理，并因此而防止死亡或?qū)е轮T如感染性休克等高費(fèi)用的復(fù)雜癥狀，這種復(fù)雜癥狀可能是因傳染疾病治療過(guò)程中的延誤引起的。此夕卜，上述優(yōu)選實(shí)施例提供了對(duì)兒童和成人進(jìn)行連續(xù)(包括睡眠過(guò)程中)發(fā)燒監(jiān)視的措施。圖12A是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的前側(cè)透視圖，顯示了一個(gè)人100佩帶著由貼片109構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)，該貼片帶有指示線111并且容納著一個(gè)在通道末端安置在皮膚上的有源傳感器102。圖12所示的優(yōu)選實(shí)施例提供了發(fā)射裝置104、處理器106、AD轉(zhuǎn)換器107和傳感器102，它們通過(guò)柔性電路110連接到電源108。作為示例，發(fā)射裝置可以包括RF、聲或光發(fā)射裝置。圖12B是圖12A中所示支承結(jié)構(gòu)的柔性本質(zhì)，其中柔性電路110將位于貼片109左側(cè)的容納著發(fā)射裝置、處理器和傳感器的微電子封裝103連接到位于貼片109右側(cè)的電源108。代表性的實(shí)施例將在后面描述。根據(jù)上述溫度測(cè)量的代表性實(shí)施例，BTT發(fā)出的熱能被溫度傳感器102例如小型熱敏電阻檢測(cè)到，后者產(chǎn)生一個(gè)代表所檢測(cè)到的熱能的信號(hào)。然后，該信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，并被處理器106通過(guò)用于確定溫度的標(biāo)準(zhǔn)程序處理。一個(gè)代表性的用于腦溫度測(cè)量的聲波型系統(tǒng)包括溫度傳感器、輸入耦合電路、信號(hào)處理電路、輸出耦合電路和輸出顯示電路。在內(nèi)眥區(qū)域安置在皮膚表面上的貼片109中的溫度傳感器102 (例如熱敏電阻)響應(yīng)于腦溫度的變化，并呈現(xiàn)為DC電壓信號(hào)。通過(guò)輸入耦合電路耦合到信號(hào)處理電路中的信號(hào)被用于調(diào)制一個(gè)振蕩器的輸出，該振蕩器可以是例如在聲頻范圍之內(nèi)或之上操作的多諧振蕩電路或者壓電系統(tǒng)。振蕩器是信號(hào)處理電路的主要元件。振蕩器的輸出被輸入到放大器，該放大器是信號(hào)處理電路中的第二個(gè)主要元件。放大器增大振蕩器的輸出級(jí)別，以使信號(hào)處理電路 的輸出足以驅(qū)動(dòng)輸出顯示電路。基于輸出顯示電路的本質(zhì)，例如聲頻的揚(yáng)聲器、視頻的LED顯示器或其它可行的顯示裝置實(shí)施例，一個(gè)輸出耦合電路被用于使來(lái)自信號(hào)處理電路的信號(hào)匹配于輸出顯示電路。對(duì)于要求數(shù)字輸出信號(hào)的輸出顯示電路，輸出耦合電路可以包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路。DC電源電路是信號(hào)處理模塊中的另一個(gè)主要元件。需要利用DC電源支持線號(hào)處理電路中的振蕩器和放大器的操作。DC電源的實(shí)施例可以包括超小型DC電池、光敏DC電源或它們的組合。微換能器、信號(hào)處理電子器件、發(fā)射器和電源優(yōu)選被構(gòu)造成專用集成電路或混合電路，或者與MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)相組合。熱敏電阻電壓被輸入到一個(gè)微控制器單元，即單芯片式微處理器，其被預(yù)編程，以將熱敏電阻電壓處理成數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)于在BTT部位測(cè)量到的以。C (或T)表示的患者體溫?？梢岳斫猓梢允褂貌煌某绦蚝头桨?。例如，傳感器電壓可以直接供應(yīng)到微控制器中，以轉(zhuǎn)換成溫度值，然后在屏幕上顯示溫度值例如98.6 T。另一方面，電壓可以在被輸入到微控制器之前被一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)處理。在附加的數(shù)字調(diào)節(jié)后，微控制器的輸出被用作壓電聲頻(超聲)發(fā)射器的激勵(lì)。壓電發(fā)射器無(wú)線發(fā)射數(shù)字脈沖，該數(shù)字脈沖可被時(shí)鐘收音機(jī)尺寸的接收器模塊中的軟件識(shí)另IJ，該接收器模塊包括麥克風(fēng)、低通聲頻過(guò)濾器、放大器、微控制器單元、局部溫度顯示器和預(yù)選溫度級(jí)警報(bào)機(jī)構(gòu)。信號(hào)處理軟件被預(yù)編程到接收器的微控制器單元中。盡管本發(fā)明可以包含用于在有噪音的情況下進(jìn)行RF傳送的裝置，但采用麥克風(fēng)作為接收器單元的特定實(shí)施例能夠在醫(yī)院場(chǎng)所提供附加優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵谶@種情況下RF干擾為零，而在醫(yī)院場(chǎng)所通常存在很多其它RF裝置。微控制器單元驅(qū)動(dòng)為每個(gè)被監(jiān)視的患者提供的溫度顯示器。每個(gè)發(fā)射器被利用其自己的ID標(biāo)記。因此，一個(gè)接收器模塊可以被用于多個(gè)患者。裝有麥克風(fēng)的鐘表、移動(dòng)電話等也可以用作接收器模塊。在另一個(gè)實(shí) 施例中,微控制器的輸出被用于驅(qū)動(dòng)壓電蜂鳴器。微控制器向壓電蜂鳴器輸出激勵(lì)，以警告使用者健康威脅狀況。在這種結(jié)構(gòu)中，微控制器的輸出可以被供應(yīng)到數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，其將來(lái)自微控制器的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的等價(jià)模擬信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施例中，來(lái)自DAC的輸出被用于驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音合成器芯片，后者被編程，以便向使用者輸出適宜的聲頻警報(bào)，例如在運(yùn)動(dòng)員有中暑的危險(xiǎn)時(shí)。如果檢測(cè)出的溫度高于390C，則信息可能是“你體溫偏高，到陰涼地方，喝涼液體，休息”。如果檢測(cè)出的溫度低于360C，則信息可能是“你體溫偏低，到防寒庇護(hù)場(chǎng)所，喝熱液體，暖合起來(lái)”。在另一個(gè)實(shí)施例中，輸出被用于驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器,后者被編程，以輸出適宜的光信號(hào)。光發(fā)射器包括紅外光發(fā)射器，其在體溫達(dá)到特定值時(shí)啟動(dòng)。光信號(hào)被用于遙控單元，以啟動(dòng)遠(yuǎn)程裝置，使之發(fā)出警報(bào)聲音。本實(shí)施例可以用于，例如，在夜間兒童睡眠并且具有體溫峰值時(shí)警告患者。用于局部報(bào)告的平臺(tái)的實(shí)施例包括三個(gè)電子模塊，它們機(jī)械式容納在一個(gè)織物或塑料保持器例如貼片100中，貼片中容納著用于安置在BTT部位的皮膚上的傳感器102。這些模塊是溫度傳感器模塊、微控制器模塊和輸出顯示模塊，此外，還有一個(gè)電池。電子界面被用在整個(gè)裝置的各模塊之間以發(fā)揮適宜的功能。這一系統(tǒng)包括一個(gè)條形件，例如貼片100，其通過(guò)自粘墊貼附在BTT區(qū)域中。一個(gè)連接著微控制器的熱敏電阻驅(qū)動(dòng)聲頻壓電發(fā)射器或LED。這一系統(tǒng)提供了局部報(bào)告溫度的功能，而沒(méi)有使用接收器。在達(dá)到特定的閾值時(shí)，聲頻聲音信號(hào)或光可以警告使用者。聲音信號(hào)可以是鐘聲或再現(xiàn)的人聲音。另一個(gè)用于遠(yuǎn)程報(bào)告的代表性實(shí)施例包括四個(gè)電子模塊:傳感器模塊、微控制器模塊、輸出發(fā)射器模塊、接收器/監(jiān)視器模塊。從機(jī)械的角度看，前三個(gè)模塊在實(shí)質(zhì)上與前一實(shí)施例相同。從電學(xué)角度看，溫度傳感器模塊和微控制器模塊與前一實(shí)施例相同。在本實(shí)施例中，輸出發(fā)射器模塊被設(shè)計(jì)成用于將微處理器模塊判斷出的溫度結(jié)果無(wú)線發(fā)送到遠(yuǎn)程安置的接收器/監(jiān)視器模塊。電子界面被用在各模塊之間以發(fā)揮適宜的功能。這一裝置可以被醫(yī)院或家庭中的患者使用。通過(guò)獲取接收器/監(jiān)視器模塊提供的數(shù)據(jù)，可以獲得連續(xù)形式的溫度級(jí)別。各式各樣的溫度傳感元件可以被用作溫度傳感器，其中包括熱敏電阻、熱電偶、RTD (電阻式溫度檢測(cè)器)、鉬絲、表面安裝型傳感器、半導(dǎo)體、用于測(cè)量表面溫度的熱電系統(tǒng)、熒光光纖、雙金屬器件、液體膨脹器件、狀態(tài)變化器件、熱通量傳感器、液晶測(cè)溫計(jì)、包含液晶Mylar片材的可逆溫度顯示器。兩種優(yōu)選的溫度傳感器是日本Semitec公司提供的ET-503和104JT型熱敏電阻器。圖13示出了本發(fā)明的發(fā)射器120與接收器130之間連接關(guān)系的優(yōu)選實(shí)施例的框圖。發(fā)射器120優(yōu)選包括:組合有微控制器(MCU) 114、射頻發(fā)射器(RF) 116和A / D轉(zhuǎn)換器118的芯片112，以及電源122、放大器(A) 124、傳感器126和天線128，該天線優(yōu)選內(nèi)置于芯片中。代表性的芯片包括:(l)rfPIC12F675F，來(lái)自美國(guó)亞利桑那州Microchip公司，其為MCU+ADC+433Mhz發(fā)射器；(2) CC1010，來(lái)自挪威Chipcon公司。接收器130優(yōu)選包括芯片式RF收發(fā)器132 (例如CC1000，來(lái)自Chipcon公司)、微控制器單元(MCU)134、放大和濾波單元(A/F)136、顯示器138、時(shí)鐘140、鍵盤(pán)142、LED 144、揚(yáng)聲器146、電源150和輸入/輸出單元(I / O) 148，以及相關(guān)的調(diào)制解調(diào)器152、光收發(fā)器154和通信口 156。除了前面提到的商業(yè)供應(yīng)的RF發(fā)射器芯片以外，各式各樣的其它裝置可以在傳送方案中被使用。一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)射裝置包括帶有916.48MHz頻段單通道發(fā)射器的裝置，其以與溫度讀取值成比例的頻率向床側(cè)面接收器發(fā)送溫度讀取值。熱敏電阻的電阻值可以用于控制供應(yīng)RF發(fā)射器數(shù)據(jù)輸入的振`蕩器的頻率。如果負(fù)荷系數(shù)低于1%，則可以使用318MHz頻段。除了頻率外，可以使用定期測(cè)量技術(shù)。這種模式可以使用一個(gè)簡(jiǎn)單的射頻載體作為信息傳輸和調(diào)制器件，其承載著來(lái)自轉(zhuǎn)換裝置的腦溫度信息，并且能夠?qū)⒃撔畔⒆兂勺鳛闇囟鹊暮瘮?shù)的電特性值(例如熱敏電阻)。載體的頻率和幅值可以被溫度信息調(diào)制，以使調(diào)諧到該頻率的接收器能夠?qū)ψ兓妮d體進(jìn)行解調(diào)，以恢復(fù)緩慢變化著的溫度數(shù)據(jù)。另一種適于將信號(hào)從支承結(jié)構(gòu)中的傳感器傳送出來(lái)的技術(shù)是線性調(diào)頻裝置。在這種技術(shù)中，在啟動(dòng)后，發(fā)射器輸出一個(gè)載體，其從ISM頻段中的低頻開(kāi)始，并且隨著時(shí)間而平滑地增加頻率，直至達(dá)到最大頻率。腦溫度信息被用于修改線性調(diào)頻的頻率變化率。接收器被設(shè)計(jì)成通過(guò)查詢兩個(gè)或更多個(gè)特定頻率而非常精確地測(cè)量線性調(diào)頻輸入。在檢測(cè)到第一個(gè)頻率后，計(jì)時(shí)器將測(cè)量直至第二個(gè)頻率出現(xiàn)所經(jīng)歷的時(shí)間。這樣，第三個(gè)、第四個(gè)等等頻率被加入，以有助于排除噪音。由于事實(shí)上所有直接序列展頻發(fā)射器和跳頻發(fā)射器均在它們的ISM頻段的一部分中隨機(jī)擴(kuò)展，因此它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中在完全正確的時(shí)間產(chǎn)生正確的頻率序列的可能性是很小的。一旦接收器測(cè)量到目標(biāo)頻率之間的時(shí)間值，該時(shí)間值可以代表腦溫度。如果預(yù)期的第二個(gè)、第三個(gè)或第四個(gè)頻率沒(méi)有在“已知的”時(shí)間區(qū)段內(nèi)被接收器接收到，則接收器會(huì)將初始輸入作為噪音排除。這就提供了一種展頻系統(tǒng)，其利用寬頻譜傳送信息，同時(shí)以下述方式對(duì)信息進(jìn)行編碼，即與來(lái)自ISM頻段的其它使用者的預(yù)期噪音不相似。線性調(diào)頻發(fā)射器成本低且制造簡(jiǎn)單，而且腦溫度傳感器是可被用于控制頻率變化律的有源元件中的一種。用于局部報(bào)告的其它優(yōu)選實(shí)施例中包括傳感器、運(yùn)算放大器(LM358，來(lái)自National Semicondutor公司)、LED以及電源。可以理解,運(yùn)算放大器(Op Amp)可以被替換成MCU，LED可以被替換成壓電元件。圖14是示意圖，示出了支承結(jié)構(gòu)160，其帶有傳感器158、MCU 164、控制和/或調(diào)節(jié)單元162。MCU 164與單元162之間的通信可通過(guò)電線168或無(wú)線方式166實(shí)現(xiàn)。作為示例，但非局限于此，代表性單元162可以是設(shè)在下述物體中的氣候控制單元:汽車、恒溫器、車輛座椅、家具、鍛煉器材、服裝、鞋襪、醫(yī)療裝置、給藥泵等等。例如，MCU 164被編程，以將溫度級(jí)別傳送到位于鍛煉器材中的接收器單元162。接收器單元162中的MCU被編程，以根據(jù)MCU 164產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)速度或其它設(shè)置。在優(yōu)選實(shí)施例中，可以利用支承結(jié)構(gòu)將傳感器精確定位在BTT部位上。支承結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成與BTT區(qū)域的解剖學(xué)界標(biāo)相符合，以確保在所有時(shí)間將傳感器適當(dāng)定位。眼角被認(rèn)為是永久性解剖學(xué)界標(biāo)，即其在相同位置存在于在所有人身上。BTT區(qū)域也是永久性解剖學(xué)界標(biāo)，如本發(fā)明所闡述。為了便于恒定地定位在BTT部位，可以使用支承結(jié)構(gòu)中的指示器，如圖15A至15E所示。圖15A中示出了一條指導(dǎo)線170，其位于支承結(jié)構(gòu)170的外表面上。指導(dǎo)線170對(duì)準(zhǔn)眼174的內(nèi)角。傳感器176安置在指導(dǎo)線170的上方并且位于支承結(jié)構(gòu)172的外邊緣上，因此，一旦支承結(jié)構(gòu)172的指導(dǎo)線170對(duì)準(zhǔn)眼174的內(nèi)角，傳感器176即被定位在通道的主入口點(diǎn)上。這樣，支承結(jié)構(gòu)172可以被精確且恒定地施加，以使傳感器176總是覆蓋BTT區(qū)域。圖15B中示出了貼片172的不同結(jié)構(gòu)，但相同的指導(dǎo)線170對(duì)準(zhǔn)眼174的內(nèi)角，因而即使結(jié)構(gòu)不同，傳感器17 6也能夠恒定地定位在BTT部位上。圖15C是另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，顯示了傳感器176對(duì)準(zhǔn)眼174的內(nèi)角。因此，在本實(shí)施例中，不需要指導(dǎo)線，而是利用傳感器176本身指導(dǎo)定位。在圖MD中，當(dāng)傳感器176精確定位在BTT部位時(shí)，貼片172的MCU175和電池177位于BTT部位的外側(cè)?？梢岳斫?，位于支承結(jié)構(gòu)上的任何類型的指示器可以被用于實(shí)現(xiàn)在BTT部位上的適當(dāng)定位，例如外部標(biāo)記、葉片、支承結(jié)構(gòu)上的切口、與眼角對(duì)準(zhǔn)的不同幾何結(jié)
構(gòu)等等。圖15E是另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，顯示了傳感器176以其上邊緣176a對(duì)準(zhǔn)眼174的內(nèi)角并且位于內(nèi)眥區(qū)域的下側(cè)部位中，而微芯片控制器175位于內(nèi)眥區(qū)域的上側(cè)部位中。支承結(jié)構(gòu)172具有幾何指示器179，其由支承結(jié)構(gòu)172上的小凹坑構(gòu)成?？梢岳斫猓米髦С薪Y(jié)構(gòu)的類似于創(chuàng)可貼的條形件，可以將其與傳感器和其它硬件相反的一側(cè)由可撕片構(gòu)成。傳感器所在一側(cè)首先被貼附在皮膚上，任何多余的條形件部分可容易撕下。兩種尺寸，即成人和J L童尺寸，可覆蓋所有潛在使用者。作為以貼片的形式工作的支承結(jié)構(gòu)的材料，可以是軟質(zhì)的并且具有各種隔離性能，例如聚乙烯就具有多種隔離性能。根據(jù)應(yīng)用，可以采用多層結(jié)構(gòu)的貼片，其中從外側(cè)到皮膚側(cè)包括=Thinsulate層；雙面泡沫粘結(jié)劑(聚乙烯)；傳感器(熱敏電阻)；以及Mylar片材。傳感器表面可以覆蓋Mylar片材，后者又被泡沫的粘結(jié)側(cè)包圍。任何具有高耐熱性和低導(dǎo)熱率的軟薄材料優(yōu)選被用作傳感器與外界之間的界面，例如聚氨酯泡沫(K=0.02ff/m.C)。任何支承結(jié)構(gòu)可以設(shè)有所述優(yōu)選的隔離材料。用于貼片的優(yōu)選電源包括本質(zhì)上的熱電器件，例如本發(fā)明所公開(kāi)的。此外，使用塑料的組合例如將氟苯基噻吩用作電極的標(biāo)準(zhǔn)輕質(zhì)薄塑料電池可以使用，該電池同時(shí)具有柔性，以使其能夠更好地符合BTT部位的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)。其它代表性的適宜電源包括輕質(zhì)超薄固態(tài)鋰電池，其具有大約300微米厚的半固態(tài)塑性電極。這種系統(tǒng)可以具有兩個(gè)模式:在室溫下，該系統(tǒng)是靜止的，在體溫下，該系統(tǒng)啟動(dòng)。系統(tǒng)還可以具有一個(gè)通/斷開(kāi)關(guān)，以便利用皮膚電阻產(chǎn)生一個(gè)電路，從而只有在傳感器被放置在皮膚上時(shí)系統(tǒng)才啟動(dòng)。貼片還可以具有一個(gè)內(nèi)置開(kāi)關(guān)，其中通過(guò)剝離一個(gè)導(dǎo)電性襯墊，可打開(kāi)電路(墊板)，并且接通系統(tǒng)。此外，在從人體上取下后，貼片可以被放置在一個(gè)包含磁體的殼內(nèi)。殼中的磁體將用作斷路開(kāi)關(guān)，并且在貼片位于殼中時(shí)，信號(hào)傳送被終止。

圖16A至16C是優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，其中一個(gè)人100佩帶著采用貼片形式的支承結(jié)構(gòu)180。在圖16A所示的實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)180中容納著LED 184、電池186和傳感器182。傳感器182毗鄰眼25的內(nèi)角安置在內(nèi)眥區(qū)域上側(cè)部位中的主入口點(diǎn)處。在信號(hào)達(dá)到特定的閾值后，根據(jù)本發(fā)明的原理，LED 184啟動(dòng)。圖16B是另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中一個(gè)人100佩帶著支承結(jié)構(gòu)180，其中傳感器182安置在通道主入口點(diǎn)的總體區(qū)域，支承結(jié)構(gòu)180的上邊緣181對(duì)準(zhǔn)眼25的角部。支承結(jié)構(gòu)180包含一個(gè)延伸部，其抵靠在面頰區(qū)域189上并且容納著用于無(wú)線電傳送的發(fā)射裝置183、處理裝置185和電源187。圖16C是一個(gè)代表性優(yōu)選實(shí)施例，其中一個(gè)人100佩帶著兩件式結(jié)構(gòu)180a，其中包括支承結(jié)構(gòu)180b和容納結(jié)構(gòu)180c，二者通過(guò)電線192優(yōu)選柔性電路相連。支承結(jié)構(gòu)180b中容納著傳感器182，其安置在BTT部位。容納結(jié)構(gòu)180c包含貼附在前額21上的膠條，并且容納著處理裝置183a、發(fā)射裝置183b和電源187，用于將信號(hào)發(fā)送到一個(gè)單元194例如移動(dòng)電話。圖17是另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，顯示了支承結(jié)構(gòu)180，其中傳感器182被夾子196保持在鼻子191上。支承結(jié)構(gòu)180向上延伸到前額193。支承結(jié)構(gòu)180的外殼195包含壓力附著裝置例如夾子196。前額上的外殼197容納著發(fā)射裝置和電源。夾子196采用彈簧結(jié)構(gòu)196a,用以施加輕柔的壓力，以將支承結(jié)構(gòu)180和傳感器182固定在穩(wěn)定位置。外殼197還可以具有IXD 19。IXD 19可以具有翻轉(zhuǎn)的圖像，以使使用者能夠利用鏡子觀看。此外，LCD 19可以具有鉸鏈或者是可折疊的，以實(shí)現(xiàn)適宜定位，從而使得使用者容易觀察顯示的數(shù)值。圖18是另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了一個(gè)人100佩帶著由貼片構(gòu)成的支承結(jié)構(gòu)180，其中傳感器182在通道末端安置在皮膚上，并且通過(guò)電線199連接到解碼和顯示單元200。支承結(jié)構(gòu)180具有可視指示器170，其對(duì)準(zhǔn)眼174的角部。電線199包括位于距離其在傳感器182處的起始端20cm范圍內(nèi)的粘帶201,最優(yōu)選地,粘帶在距離電線的起始端IOcm范圍內(nèi)連接著起始端。圖19A1至19D是支承結(jié)構(gòu)180和傳感器182的優(yōu)選幾何形狀和尺寸的示意圖。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳功能，傳感器和支承結(jié)構(gòu)的特定幾何形狀和尺寸是必需的。支承結(jié)構(gòu)180的尺寸和結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成用于實(shí)現(xiàn)最佳功能，并且要根據(jù)通道的不同部位的幾何形狀和尺寸來(lái)構(gòu)造。圖19A1示出了采用貼片形式的支承結(jié)構(gòu)180。貼片180容納著傳感器182。貼片180可以還容納其它硬件，或者只容納傳感器182。代表性傳感器182是片式熱敏電阻或表面安裝型熱敏電阻。貼片的優(yōu)選最大尺寸稱為“z”,其等于或小于12mm，優(yōu)選等于或小于8mm，最優(yōu)選等于或小于5mm。從傳感器182的外邊緣至貼片180的外邊緣的最短距離稱作“X”。“X”等于或小于11mm，優(yōu)選等于或小于6mm，最優(yōu)選等于或小于2.5mm。為了解釋的目的，傳感器182具有不等邊，距離“y”對(duì)應(yīng)于傳感器182的外邊緣至貼片180的外邊緣的最長(zhǎng)距離。盡管具有不等邊，但最短距離“X”是優(yōu)選實(shí)施例中的需要確定的因素?？梢岳斫?，傳感器182的整個(gè)表面可以被粘結(jié)劑覆蓋，因此傳感器與支承結(jié)構(gòu)的外邊緣之間沒(méi)有距離。一個(gè)代表性實(shí)施例包括一個(gè)傳感器，它的在BTT部位與皮膚相接觸的表面由Mylar制成。構(gòu)成了傳感器本身的Mylar表面可以在其與皮膚相接觸的一面上具有粘結(jié)劑。如圖19A2所示，傳感器182的用于固定在皮膚11上的表面上具有粘結(jié)劑。這樣，傳感器可以根據(jù)本發(fā)明的原理而被施加在BTT部位上。優(yōu)選的距離“X”等于或小于2.5mm,以便將傳感器182精確定點(diǎn)安置在通道的主進(jìn)入部位，并因此而獲得最佳信號(hào)，而且可以應(yīng)用在要求最高測(cè)量精度的場(chǎng)合，例如用于監(jiān)視手術(shù)過(guò)程。盡管貼片被用作支承結(jié)構(gòu)，以描繪優(yōu)選尺寸，但可以理解，相同的尺寸可以應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明原理的任何支承結(jié)構(gòu)，包括夾子、內(nèi)眥墊、 頭部安裝機(jī)構(gòu)等等。圖19B是圓形貼片180的代表性實(shí)施例，其帶有片式傳感器182。優(yōu)選的尺寸“x”和“z”可以與圖19A1中所示情況一樣采用。圖19C是貼片180的代表性實(shí)施例，其帶有珠狀傳感器182。優(yōu)選的尺寸“X”和“z”可以與圖19A1中所示情況一樣采用。圖19D是支承結(jié)構(gòu)180的代表性實(shí)施例，其帶有傳感器芯片15。傳感器芯片15包括集成為芯片一部分的傳感器，例如專用集成電路(ASIC)。例如，傳感器芯片15包括傳感器15a、處理器15b和發(fā)射器15c。優(yōu)選的尺寸“X”可以與圖19A1中所示情況一樣采用。其它硬件例如電源27可以容納在支承結(jié)構(gòu)180中，該支承結(jié)構(gòu)具有一個(gè)長(zhǎng)尺寸“d”，只要尺寸“X”得以保證，尺寸“d”就不會(huì)影響性能。支承結(jié)構(gòu)和傳感器被調(diào)節(jié)，以便與通道的幾何形狀和尺寸相匹配，從而實(shí)現(xiàn)接觸測(cè)量或傳感器不在BTT部位與皮膚接觸的非接觸測(cè)量。圖20A至20C示出了根據(jù)本發(fā)明的適用于任何支承結(jié)構(gòu)的優(yōu)選尺寸“X”。從支承結(jié)構(gòu)180的外邊緣180a至傳感器182a的外邊緣的距離為11mm，如圖20A所示。優(yōu)選地，從支承結(jié)構(gòu)的外邊緣180a至傳感器182a的外邊緣的距離為6mm，如圖20B所示。最優(yōu)選地，從支承結(jié)構(gòu)的外邊緣180a至傳感器182a的外邊緣的距離為2.5mm，如圖20C所示。傳感器182相對(duì)于眼內(nèi)角184的位置顯示于圖2IA和2IB中。支承結(jié)構(gòu)180將傳感器182定位成與眼內(nèi)角184對(duì)準(zhǔn)(圖21B)。優(yōu)選地，如圖21A所示，支承結(jié)構(gòu)180將傳感器182定位在眼內(nèi)角184上方。采用貼片或夾子形式的支承結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例由選用在醫(yī)院場(chǎng)所和健康護(hù)理場(chǎng)所，包括用于連續(xù)監(jiān)視發(fā)燒和體溫峰值。采用內(nèi)眥墊或頭部安裝機(jī)構(gòu)形式的支承結(jié)構(gòu)優(yōu)選用于監(jiān)視業(yè)余運(yùn)動(dòng)員、專業(yè)運(yùn)動(dòng)員、軍人、消防員、建筑工人和其它大體力勞動(dòng)者的高體溫、低體溫和水合狀態(tài)，監(jiān)視職業(yè)安全性，以及防止因陽(yáng)光造成的熱損失而產(chǎn)生皺紋。圖22A至22C是優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，其中一個(gè)人100佩帶著的支承結(jié)構(gòu)采用設(shè)在眼鏡206上的內(nèi)眥墊204的形式。在圖22A所示的優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)眥墊204容納著傳感器202。連接臂208將內(nèi)眥墊204毗鄰眼鏡的常規(guī)鼻墊212連接到眼鏡206的鏡架。傳感器202毗鄰眼210的內(nèi)角安置在內(nèi)眥區(qū)域的上側(cè)部位。圖22B是一個(gè)代表性實(shí)施例，其中一個(gè)人100佩帶著的支承結(jié)構(gòu)采用的是帶有傳感器202的內(nèi)眥墊204的形式，其集成在特殊結(jié)構(gòu)的眼鏡架216上并且包含LED 228、230。連接著左側(cè)鏡片邊框222與右側(cè)鏡片邊框224的連接件220被構(gòu)造和安置成高于與鏡片邊框222、224相關(guān)的常規(guī)眼鏡結(jié)構(gòu)中的連接件。由于連接件220的抬高位置以及眼鏡架216的特殊結(jié)構(gòu)，左側(cè)鏡片邊框222的上邊緣222a安置在眉毛226的略微上方。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，內(nèi)眥墊204可被安置在BTT部位，同時(shí)LED 228、230對(duì)準(zhǔn)視軸線。內(nèi)眥墊204的臂232可以是柔性和可調(diào)的，以適當(dāng)?shù)貙鞲衅?02在BTT部位定位在皮膚上，并且在不需要測(cè)量時(shí)從BTT部位移開(kāi)。LED 228是綠色的，LED 230是紅色的。并且在信號(hào)到達(dá)特定閾值時(shí)LED228、230 啟動(dòng)。圖22C是一個(gè)代表性實(shí)施例，其中一個(gè)人100佩帶著的支承結(jié)構(gòu)采用的是帶有傳感器202的內(nèi)眥墊204的形式。來(lái)自傳感器202的信號(hào)從容納在眼鏡236的鏡腿中的發(fā)射器234無(wú)線發(fā)送出來(lái)。接收單元238接收來(lái)自發(fā)射器234的信號(hào)，以便處理和顯示。代表性接收單元238包括鐘表、移動(dòng)電話、尋呼機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)等。圖23A至23B是替代性實(shí)施例的透視圖，顯示了眼鏡244上的改型鼻墊242。圖23A中的透視圖示出的眼鏡244包含一個(gè)帶有傳感器24 0和處理器241的改型鼻墊242，由眼鏡腿250支撐著的汗液傳感器246和電源248，以及由眼鏡腿254支撐著的發(fā)射器252，所有上述元件均被電連接著。改型鼻墊242由加大尺寸的鼻墊構(gòu)成，其具有牛角狀向上延伸部243，用于將傳感器240定位在通道末端的頂部。圖23B中的透視圖示出的眼鏡256包含一個(gè)帶有傳感器240的加大尺寸的改型鼻墊258、由眼鏡腿262支撐著的汗液傳感器260、由眼鏡腿266支撐著的發(fā)射器264。加大尺寸的改型鼻墊258優(yōu)選在其上側(cè)部位具有12mm或以上的尺寸，并且根據(jù)本發(fā)明的尺寸和原理在其外邊緣包含傳感器240。圖24中所示的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了支撐著內(nèi)眥墊260的護(hù)目鏡268，該內(nèi)眥墊260適合于將傳感器262、264在通道末端定位在皮膚上。如圖所示，護(hù)目鏡268還支撐著發(fā)射裝置261、電源263、諸如LED等局部報(bào)告裝置265以及用于遠(yuǎn)程報(bào)告的天線267。天線267優(yōu)選集成為護(hù)目鏡268的鏡片邊框269的一部分。如圖25所示，與內(nèi)眥墊272中的傳感器270產(chǎn)生的信號(hào)相關(guān)的附加裝置包括電源開(kāi)關(guān)274、構(gòu)成了模式選擇器的設(shè)置開(kāi)關(guān)276、用于無(wú)線傳送信號(hào)的發(fā)射器278、揚(yáng)聲器282、壓電裝置283、輸入裝置284和處理裝置286。這些裝置274、276、278、282、284和286優(yōu)選由眼鏡280的任一部位支撐著?？梢岳斫猓軌虼鎯?chǔ)數(shù)據(jù)的各式各樣的器件、開(kāi)關(guān)和控制裝置，計(jì)時(shí)和其它多功能開(kāi)關(guān)，以及用于有線傳送信號(hào)的電線，可以組合在裝置中。圖26A是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的后側(cè)透視圖，顯示了由眼鏡292的內(nèi)眥墊290、289支撐著的傳感器299、300，此外，還示出了鏡片邊框297、顯示器298，以及發(fā)射器288、汗液傳感器294和布置在眼鏡292的眼鏡腿295和鏡片邊框293中用于連接至顯示裝置296的電線 296。圖26B是眼鏡292的前側(cè)透視圖，眼鏡包括汗液傳感器294、發(fā)射器288以及布置在眼鏡292的眼鏡腿295和鏡片邊框293中用于連接至顯示裝置的電線296。在本實(shí)施例中，汗液傳感器294產(chǎn)生代表汗液中的物質(zhì)濃度并且在左側(cè)顯示器296上的信號(hào)(例如鈉濃度9mmol/L)，由內(nèi)眥墊290支撐著的傳感器300產(chǎn)生顯示在右側(cè)顯示器298上的代表腦溫度的信號(hào)例如98 T。汗液傳感器可以是多孔的或多微孔的，以使在測(cè)量化學(xué)成分時(shí)同向傳感器的流體通道最佳。各式各樣的顯示裝置和用于適當(dāng)聚焦的相關(guān)透鏡可以使用，其中包括液晶顯示器、LED、光纖、微投影儀、等粒子裝置等?？梢岳斫?，顯示裝置可以直接安裝在透鏡上或者與透鏡集成為一體。還可以理解，顯示裝置可以包括容納在鏡片邊框內(nèi)或鏡片邊框外側(cè)的分立部分。此外，保持在鏡片邊框293、297中的兩個(gè)透鏡和顯示裝置296、298可以被替換為單一的單元，其可以直接安裝在眼鏡292的眼鏡架上，使用或不使用鏡片邊框293、297。圖27是另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，顯示了三件式支承結(jié)構(gòu)304，其優(yōu)選包括一個(gè)用作可互換連接件的內(nèi)眥墊連接部件303。本實(shí)施例包括三個(gè)部件。部件301包括左側(cè)鏡片邊框301a和左側(cè)眼鏡腿301b。部件302包括右側(cè)鏡片邊框302a和右側(cè)眼鏡腿302b。部件303稱作內(nèi)眥墊連接部件，其包括眼鏡跨接件303a和眼鏡墊結(jié)構(gòu)303b。連接部件303特別適合于提供內(nèi)眥墊306，以將傳感器308定位在BTT部位。在本實(shí)施例中，使用者可以根據(jù)本發(fā)明而購(gòu)買三件式眼鏡，·其中連接部件303不具有傳感能力，因此其成本低。然而，三件式支承結(jié)構(gòu)304提供了通用性，即能夠用具有傳感性能的連接部件303替換不具有傳感性能的連接部件303。如圖27所示，帶有內(nèi)眥墊306和傳感器308的連接部件303還包括射頻發(fā)射器310和電池312。因此，連接部件303提供了所有必需的硬件，包括用于傳感、發(fā)射和報(bào)告信號(hào)的裝置。本領(lǐng)域中任何用于連接的裝置可以使用，包括壓力裝置、滑動(dòng)裝置、銷釘?shù)鹊取D28A所示的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了支撐著傳感器316的可拆下的內(nèi)眥部件314。如圖所示，眼鏡318的跨接件320以可釋放的方式連接著內(nèi)眥部件314。眼鏡318還包括由前部311支撐著的汗液傳感器322、324以及由眼鏡腿313支撐著的發(fā)射裝置326。眼鏡318的前部311限定出一個(gè)前額部分，其延伸橫跨佩帶者的前額并且容納著汗液傳感器322、324。汗液穿過(guò)汗液傳感器322、324中的薄膜并且到達(dá)一個(gè)電極，以產(chǎn)生與汗液中的分析物的量成正比的電流。圖28B是可拆下的內(nèi)眥部件314的后側(cè)透視圖，顯示了位于左側(cè)臂328中的視頻報(bào)告裝置323、325例如綠色LED和紅色LED，還顯示了用于定位在通道末段的傳感器316以及用于將內(nèi)眥部件314的右側(cè)臂329和左側(cè)臂328的電連接起來(lái)的電線326。圖28C是可拆下的內(nèi)眥部件314的前側(cè)透視圖，顯示了位于臂329中的電源330、發(fā)射器332和傳感器316以及用于將內(nèi)眥部件314的右側(cè)臂329和左側(cè)臂328的電連接起來(lái)的電線326。內(nèi)眥部件314可以被替換為不帶傳感器的常規(guī)鼻墊，其具有與內(nèi)眥部件314相同的大小和尺寸，用于與圖28A所示的眼鏡318上的跨接件320適當(dāng)?shù)仄ヅ?。除?LED以外，可拆下的內(nèi)眥部件還可以具有用于顯示數(shù)值的內(nèi)置式IXD顯示器和/或RF發(fā)射器。因此，可拆下的內(nèi)眥部件可以具有一個(gè)或多個(gè)報(bào)告裝置，它們被集成為單一的傳感報(bào)告單元。圖29是支承結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的后側(cè)透視圖，支承結(jié)構(gòu)采用的是眼鏡夾子340的形式，并且包括諸如鉤子或磁體等連接器件338、發(fā)射裝置342、處理裝置344、電源346、安裝在三軸旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)349上以便適當(dāng)定位在BTT部位上的內(nèi)眥墊348、傳感器350。夾子340適于安裝在常規(guī)眼鏡上并且將內(nèi)眥墊348裝配在眼鏡的常規(guī)鼻墊上。
傳感內(nèi)眥墊優(yōu)選連接在安裝結(jié)構(gòu)例如眼鏡上，而不需要使用專門的連接或安裝裝置例如凹槽、銷釘?shù)鹊葘⑵浒惭b在該眼鏡上。這一實(shí)施例提供了將傳感內(nèi)眥墊通用于任何類型或牌號(hào)的安裝結(jié)構(gòu)上的途徑。圖30中示出了內(nèi)眥墊352的前側(cè)透視圖，內(nèi)眥墊包括粘結(jié)性襯墊354，用于將內(nèi)眥墊352固定在安裝結(jié)構(gòu)例如眼鏡或是其它支承結(jié)構(gòu)上。粘結(jié)性表面354適于匹配眼鏡上的一個(gè)能夠用于將內(nèi)眥墊352固定在眼鏡上的區(qū)域，例如對(duì)應(yīng)于眼鏡的常規(guī)鼻墊的區(qū)域。內(nèi)眥墊352用作一個(gè)完全獨(dú)立的單元，并且容納著傳感器356、電源358和報(bào)告裝置360，它們通過(guò)電線361、362而彼此電連接著。報(bào)告裝置360包括視覺(jué)局部包括裝置(例如LED)、聲頻裝置(例如壓電器件、語(yǔ)音芯片或揚(yáng)聲器)、利用無(wú)線電傳送的遠(yuǎn)程報(bào)告裝置。圖31A是支承結(jié)構(gòu)的一個(gè)替代性實(shí)施例的頂部透視圖，該支承結(jié)構(gòu)采用的是眼鏡380，其中常規(guī)鼻墊366、376中帶有孔364、365，用以固定專門的內(nèi)眥墊。眼鏡380包括電線368，其布置在眼鏡380的眼鏡架的右側(cè)鏡片邊框371中，該電線368將容納在右側(cè)眼鏡腿369中的發(fā)射器370連接到鼻墊366。眼鏡380還包括安裝在左側(cè)鏡片邊框365的頂部的電線363，該電線363將安裝在左側(cè)眼鏡腿374頂部的發(fā)射其372連接到鼻墊376。圖31B是支承結(jié)構(gòu)380的一部分的放大透視圖，其中常規(guī)鼻墊376中帶有孔365。圖31C是帶有孔364的常規(guī)鼻墊366的側(cè)面透視圖。圖31D是固定在常規(guī)鼻墊366的孔364上的內(nèi)眥墊382的側(cè)面透視圖。圖32A是一個(gè)佩帶著支承結(jié)構(gòu)的人100的透視圖，該支承結(jié)構(gòu)包括內(nèi)眥蓋390，其固定在眼鏡394的常規(guī)鼻墊392的頂部。圖32B是內(nèi)眥蓋390的后側(cè)透視圖，示出了傳感器396、發(fā)射器芯片398和用于將內(nèi)眥蓋390固定在鼻墊上的開(kāi)口 397。圖33A是固定在鼻墊392上的內(nèi)眥蓋390的透視圖。內(nèi)眥蓋390包含傳感器396、發(fā)射器芯片398和開(kāi)口 397。圖33B中的透視圖示出了將內(nèi)眥蓋390固定在鼻墊392上后的最終結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了專用鼻 墊，用于將傳感器適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉贐TT部位上。圖34是改型的左側(cè)可旋轉(zhuǎn)鼻墊400的透視圖，其適用于將傳感器安置在通道末端的皮膚上，并且包括鼻墊402，該鼻墊具有傳感器401、臂402、容納著轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外殼406，該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)允許鼻墊像刻度盤(pán)那樣轉(zhuǎn)動(dòng)，以將傳感器401定位在以I和2標(biāo)記的通道不同位置上。在位置1，傳感器對(duì)準(zhǔn)內(nèi)眥角并且到達(dá)通道主入口點(diǎn)的總體區(qū)域，在位置2，傳感器被安置在內(nèi)眥角上方，并且正好位于通道主入口點(diǎn)處。通過(guò)這一實(shí)施例，可自動(dòng)啟動(dòng)傳感系統(tǒng)并且利用了鼻梁部溫度低這一優(yōu)點(diǎn)，如圖1 (鼻部是暗的)和圖2 (鼻部是紫色和藍(lán)色的)。當(dāng)鼻墊位于靜止位置(零位)時(shí)，傳感器401停靠在溫度為35.7°C的低溫區(qū)域，此處對(duì)應(yīng)于鼻墊在鼻子上的常規(guī)位置。在零位，傳感器處于休息模式(溫度為35.8°C或以下)。通過(guò)將傳感器切換到高溫區(qū)域例如總體區(qū)域(位置I)或主入口點(diǎn)(位置2)，可自動(dòng)啟動(dòng)傳感器，使之進(jìn)入啟動(dòng)模式，并且開(kāi)始發(fā)揮傳感功能?？梢岳斫?，根據(jù)本發(fā)明的原理，可以采用各式各樣的專用鼻墊和內(nèi)眥墊，包括可以使得墊全部或部分折疊的可樞轉(zhuǎn)鉸鏈，使用彈簧、可回轉(zhuǎn)或者可在槽中滑動(dòng)的自調(diào)節(jié)墊等等，以及適用于不同人種身上的不同解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的自調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。可以理解，改型的鼻墊優(yōu)選在眼鏡架中安置在靠上位置，最優(yōu)選連接在鏡片邊框的上部或位于距鏡片邊框上邊緣6mm范圍內(nèi)。
各式各樣的材料可以被使用，包括具有超級(jí)粘著性的材料，以便能夠?qū)鞲醒b置緊密貼附在BTT部位上。各式各樣的具有超強(qiáng)彈性的金屬線可以被用作鉸鏈組裝機(jī)構(gòu)，以將傳感裝置適當(dāng)定位在BTT部位上。內(nèi)眥墊可以由柔性樹(shù)脂材料制成，例如硅橡膠、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電彈性體材料、金屬、柔韌材料等，以適宜地在內(nèi)眥區(qū)域定位在BTT部位上，并且實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)墓δ?。還可以理解，內(nèi)眥墊可以具有彈性和可模制性，并且包括這樣的材料，即其在受到應(yīng)力后會(huì)保持承受應(yīng)力形狀，即使應(yīng)力被取消。任何類型的橡膠、硅酮等具有形狀記憶功能的材料可以被用在內(nèi)眥墊和改型鼻墊中。通過(guò)使用適于俘獲來(lái)自BTT的熱輻射的傳感器，以極大地降低或消除干擾成分并且提供高信噪比，本發(fā)明提供了利用光學(xué)途徑例如紅外頻譜來(lái)準(zhǔn)確且高精度測(cè)量活體中生物學(xué)參數(shù)包括化學(xué)參數(shù)的措施。另外，本發(fā)明的裝置和方法通過(guò)增強(qiáng)信號(hào)而能夠通過(guò)多種技術(shù)和使用不同類型的電磁輻射來(lái)獲得臨床實(shí)用讀取值。除了近紅外頻譜，本發(fā)明還可以使用其它形式的電磁輻射來(lái)獲得優(yōu)異結(jié)果和高信噪比，例如中紅外輻射、聲波阻抗、光聲頻譜、喇曼頻譜、可見(jiàn)光頻譜、紫外線頻譜、熒光頻譜、散射頻譜、偏振光偏振面轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其它技術(shù)例如熒光(包括梅納反應(yīng)，光感應(yīng)熒光，以及利用紫外光感應(yīng)出的葡萄糖熒光)、比色技術(shù)、折射率、光反射、熱梯度、衰減全內(nèi)反射、分子印跡等等。適合于在BTE (腦熱能)通道部位俘獲熱能的傳感器提供了利用電磁器件測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的光學(xué)途徑。BTE通道是生理學(xué)BTT的物理等同物，并且這里被用來(lái)定義通道的物理特性。BTT和BTE在皮膚表面的幾何形狀和尺寸相同。BTE通道的下述光學(xué)特性可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)信號(hào)的獲取。BTE通道末端的皮膚薄。如果皮膚厚，則輻射可能無(wú)法穿透并到達(dá)被測(cè)量物質(zhì)。BTE通道的皮膚是均質(zhì)的，即沿整個(gè)表面具有恒定厚度。其它區(qū)域出現(xiàn)的皮膚的隨機(jī)厚度會(huì)阻礙實(shí)現(xiàn)所需精度。BTE通道沒(méi)有脂肪。根據(jù)患者個(gè)人物理特性例如脂肪量的不同，不同患者的反射或傳送的信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)顯著不同。位于BTE末端的血管是淺的、位于終端并且沒(méi)有溫度調(diào)節(jié)短路。在皮膚的其它部分，深層血管位于深位，并且在不同人的體內(nèi)其位置和深度區(qū)別極大。BTE通道在其末端不被覆蓋散光元件例如骨頭、軟骨等。熱輻射不必穿過(guò)軟骨或骨頭就能到達(dá)被測(cè)量物質(zhì)。BTE通道在皮膚上的末端具有特殊但固定的幾何形狀，并且由永久性解剖學(xué)界標(biāo)劃分界限。在人體的其它皮膚表面，通道末端以及檢測(cè)器的位置不定性是造成誤差和可變性的重要因素。在天然熱輻射作用于被測(cè)量物質(zhì)上并被其吸收后，遠(yuǎn)紅外輻射頻譜可測(cè)量該熱輻射。本發(fā)明提供了熱穩(wěn)定介質(zhì)，干擾成分?jǐn)?shù)量少，且來(lái)自BTE通道的熱輻射在到達(dá)檢測(cè)器之前僅需要穿過(guò)薄皮膚這一結(jié)構(gòu)。因此，通過(guò)將BTE發(fā)射的熱能轉(zhuǎn)化成被測(cè)量物質(zhì)的濃度，可以獲得高準(zhǔn)確度和精度。BTE通道的天然頻譜發(fā)射隨著化學(xué)物質(zhì)的存在與否及其濃度而變化。遠(yuǎn)紅外熱輻射附合普朗克輻射定律，并且熱輻射的預(yù)期量可以計(jì)算出來(lái)。通過(guò)測(cè)量相關(guān)物質(zhì)頻段之外的熱能吸收，可計(jì)算出基準(zhǔn)強(qiáng)度。通過(guò)比較BTE通道部位的實(shí)測(cè)和預(yù)期值，可以利用頻譜法確定出相關(guān)物質(zhì)頻段內(nèi)的熱能吸收。然后，根據(jù)吸收的熱能的量，信號(hào)被轉(zhuǎn)化成受測(cè)物質(zhì)的濃度。

適用于觀測(cè)BTE通道的傳感器提供了這樣的途徑，即其利用BTE通道部位發(fā)出的遠(yuǎn)紅外輻射并且將比爾-朗伯定律應(yīng)用于活體來(lái)測(cè)量相關(guān)物質(zhì)。來(lái)自BTE通道部位表面的紅外輻射能量頻譜對(duì)應(yīng)于化學(xué)物質(zhì)的頻譜信息。以38°C發(fā)射的熱輻射可以包含4，000至14，OOOnm的波長(zhǎng)范圍。例如，葡萄糖強(qiáng)烈吸收9，400nm頻段左右的光。在遠(yuǎn)紅外輻射從BTE通道部位發(fā)出后，葡萄糖將對(duì)應(yīng)其吸收頻段而吸收部分輻射。葡萄糖頻段所吸收的熱能與BTE通道中存在的熱封閉和熱穩(wěn)定環(huán)境中的血液葡萄糖濃度呈線性關(guān)系。支承結(jié)構(gòu)中包含至少一個(gè)發(fā)射源，其用于發(fā)射與BTE部位的受測(cè)物質(zhì)相互作用的紅外線至可見(jiàn)光，以及一個(gè)檢測(cè)器，其用于收集所產(chǎn)生輻射。本發(fā)明提供了用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的方法，其包括以下步驟:測(cè)量BTE通道部位的紅外熱輻射；產(chǎn)生代表輻射強(qiáng)度的輸出電信號(hào)；將所產(chǎn)生輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；將轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生輸入信號(hào)發(fā)送到處理器。處理器適用于提供所需的信號(hào)分析，以確定出受測(cè)物質(zhì)的濃度并顯不結(jié)果。本發(fā)明包括用于將優(yōu)選近紅外能量引導(dǎo)至BTE通道末端處皮膚表面中的裝置、用于對(duì)反射頻譜或背散射頻譜進(jìn)行分析和轉(zhuǎn)換成受測(cè)物質(zhì)濃度的裝置、用于將光源和檢測(cè)裝置毗鄰BTE通道末端處皮膚表面定位的支承裝置。本發(fā)明還提供了用于確定物質(zhì)濃度的方法，其包括以下步驟:將電磁輻射例如近紅外輻射引導(dǎo)至BTE通道處的皮膚；檢測(cè)從BTE通道處的皮膚發(fā)出的近紅外能量；收取所產(chǎn)生頻譜并且提供出基于檢測(cè)的電信號(hào)；處理該信號(hào)并報(bào)告基于所述信號(hào)的相關(guān)物質(zhì)濃度。本發(fā)明還包括用于對(duì)光源和檢測(cè)裝置進(jìn)行定位的裝置和方法，用于相對(duì)于被導(dǎo)入了輻射并從此接收輻射的表面在穩(wěn)定位置并且以穩(wěn)定的壓力和溫度定位。本發(fā)明還包括利用內(nèi)眥墊引導(dǎo)紅外能量通過(guò)鼻部的裝置、用于將發(fā)射源和檢測(cè)器彼此徑向?qū)χ弥ㄎ坏难b置、用于對(duì)發(fā)射所產(chǎn)生頻譜進(jìn)行分析并轉(zhuǎn)換成受測(cè)物質(zhì)濃度的裝置。本發(fā)明還提供了用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的方法，其包括以下步驟:利用內(nèi)眥墊引導(dǎo)電磁輻射例如近紅外輻射通過(guò)鼻部、收集從鼻部輻射的近紅外能量、收取所產(chǎn)生頻譜并且提供出基于檢測(cè)的電信號(hào)；處理該信號(hào)并報(bào)告基于所述信號(hào)測(cè)量出的相關(guān)物質(zhì)濃度。本發(fā)明還包括用于對(duì)光源和檢測(cè)裝置進(jìn)行定位的裝置和方法，用于相對(duì)于使輻射被引導(dǎo)通過(guò)的表面在穩(wěn)定位置并且以穩(wěn)定的壓 力和溫度定位。本發(fā)明還包括用于收集來(lái)自BTE通道的天然遠(yuǎn)紅外熱輻射的裝置、用于對(duì)輻射收集器進(jìn)行定位以接收輻射的裝置、用于將從BTE通道收集的輻射轉(zhuǎn)換成受測(cè)物質(zhì)濃度的裝置。本發(fā)明還提供了用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的方法，其包括以下步驟:將從BTE通道發(fā)出的天然遠(yuǎn)紅外輻射用作所產(chǎn)生輻射以測(cè)量相關(guān)物質(zhì)；收集所產(chǎn)生輻射的頻譜；提供基于檢測(cè)的電信號(hào)；處理該信號(hào)并報(bào)告基于所述信號(hào)的受測(cè)物質(zhì)濃度。包含注入泵的藥物投放系統(tǒng)可以根據(jù)BTE通道處的受測(cè)物質(zhì)級(jí)別而啟動(dòng)，例如，可以根據(jù)需要自動(dòng)注射胰島素，以將葡萄糖級(jí)別維持正常，從而構(gòu)成一個(gè)人造胰臟。血液中的任何能夠被電磁裝置分析的物質(zhì)可以在BTE通道處測(cè)量出來(lái)。作為示例，但不局限于此，所述物質(zhì)可以包括外來(lái)化學(xué)物質(zhì)例如藥物和酒精，以及內(nèi)生化學(xué)物質(zhì)例如葡萄糖、氧、乳酸、膽固醇、碳酸氫鹽、荷爾蒙、谷氨酸鹽、尿素、脂肪酸、甘油三酸酯、蛋白質(zhì)、肌酸酐、氨基酸等。各種數(shù)值例如PH值也可以通過(guò)反射頻譜計(jì)算出來(lái)，因?yàn)閜H值與光的吸收有關(guān)。根據(jù)圖35，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選反射測(cè)量裝置的示意圖。圖35中示出了諸如紅外線LED等光源420以及光電檢測(cè)器422，二者并排安置并且布置在支承結(jié)構(gòu)426中，該支承結(jié)構(gòu)可以是例如內(nèi)眥墊或眼鏡上的改型鼻墊，用于將輻射引導(dǎo)至BTE通道430，其中所述光源420貼附在BTE通道430處的皮膚428上。光源420向BTE通道430處的皮膚428傳輸輻射424，該輻射因與受測(cè)物質(zhì)432相互作用而被部分地吸收，從而產(chǎn)生衰減了的輻射425。輻射424的一部分被受測(cè)物質(zhì)432吸收，從BTE通道430發(fā)出的輻射425被光電檢測(cè)器422收集，并被處理器轉(zhuǎn)換成血液中的受測(cè)物質(zhì)432的濃度。薄皮膚428是界于輻射424、425與受測(cè)物質(zhì)432之間的唯一組織。通過(guò)檢測(cè)所收集到的輻射的因受測(cè)物質(zhì)的衰減特性所導(dǎo)致的衰減量級(jí)，可得到受測(cè)物質(zhì)432的濃度。紅外線LED (特定波長(zhǎng)LED)是本實(shí)施例中的優(yōu)選光源，因?yàn)檫@種LED可以發(fā)出已知強(qiáng)度和波長(zhǎng)的光，尺寸很小，成本低，光可以精確地傳輸?shù)筋A(yù)期部位。光源420優(yōu)選發(fā)射至少一種近紅外波長(zhǎng)的光，或者，也可以發(fā)射多種不同波長(zhǎng)的光。光源發(fā)出的輻射424的波長(zhǎng)優(yōu)選在750和3000nm之間，并且包括用于受測(cè)物質(zhì)432的典型吸收頻譜的波長(zhǎng)。優(yōu)選的光電檢測(cè)器包括具有400微米直徑感光區(qū)域的半導(dǎo)體光電二極管，其連接著放大器，并且構(gòu)成一個(gè)集成電路。圖36示意性地示出了一個(gè)配戴者支承結(jié)構(gòu)434的人100，其中光源436和檢測(cè)器438用于通過(guò)頻譜傳輸途徑來(lái)測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。光源436和檢測(cè)器438彼此徑向?qū)χ弥ㄎ?，以使光?36的輸出穿過(guò)含有受測(cè)物質(zhì)440的鼻界面442，然后被檢測(cè)器438接收。光電檢測(cè)器438收集穿過(guò)鼻界面442后的所產(chǎn)生的傳輸輻射。各式各樣的布置在支承結(jié)構(gòu)434例如內(nèi)眥墊、鼻墊和眼鏡架中的LED和光纖優(yōu)選用來(lái)實(shí)現(xiàn)光源436和檢測(cè)器438之間的光傳輸。支承結(jié)構(gòu)434例如內(nèi)眥墊的臂是可移動(dòng)的，并且可被調(diào)節(jié)到不同位置，以產(chǎn)生固定的或可變化的光路。優(yōu)選的受測(cè)物質(zhì)包括氧和葡萄糖。腦維持恒定的血流，其中根據(jù)心排血量和外界條件，手足中的血流會(huì)變化。生理通道中的氧級(jí)別反映中央氧合作用。生理通道中的氧監(jiān)視可體現(xiàn)出人體全身血液動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。許多能夠改變?nèi)梭w大部分灌注狀況的危重狀態(tài)例如敗血癥(彌散性感染)或心臟問(wèn)題可被監(jiān)視到。BTE通道中的氧可以用來(lái)連續(xù)監(jiān)視灌注并且檢測(cè)到早期的血液動(dòng)力學(xué)變化。圖37是本發(fā)明的利用BTE通道熱輻射的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意性剖視圖。圖37中示出了一個(gè)支承結(jié)構(gòu)450，其容納著一個(gè)熱紅外檢測(cè)器444，該熱紅外檢測(cè)器具有濾波器446和傳感元件448，其中該傳感元件448優(yōu)選為熱電堆，并且響應(yīng)于BTE通道454自然發(fā)出的熱紅外輻射452。支承結(jié)構(gòu)450適于具有這樣的傳感裝置448，即其視場(chǎng)對(duì)應(yīng)于BTE通道454末端處的皮膚462的幾何形狀和尺寸。支承結(jié)構(gòu)450提供了與皮膚462相接觸的壁456、458，其中所述壁產(chǎn)生了一個(gè)內(nèi)腔460，內(nèi)腔中容納著穿過(guò)薄皮膚462后的熱輻射453。作為示例，在BTE通道454的熱封閉和熱穩(wěn)定環(huán)境中，在38°C的溫度下以9，400nm的頻段發(fā)射的頻譜輻射453被葡萄糖吸收，并且由于葡萄糖分子中存在的吡喃環(huán)中的碳一氧一碳鍵，吸收量與葡萄糖濃度呈線性關(guān)系。所產(chǎn)生的輻射453等于熱輻射452減去受測(cè)物質(zhì)464所吸收的輻射。所產(chǎn)生的輻射453進(jìn)入紅外檢測(cè)器444中，后者產(chǎn)生與所產(chǎn)生的輻射453的頻譜特性和強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。然后，根據(jù)與受測(cè)物質(zhì)464頻段之外的基準(zhǔn)吸收強(qiáng)度有關(guān)的熱能吸收量，所產(chǎn)生的輻射453被轉(zhuǎn)換成受測(cè)物質(zhì)464的濃度。
根據(jù)本發(fā)明的相同原理可以用于近紅外發(fā)射測(cè)量，以及用于連續(xù)波組織血氧計(jì)，用來(lái)評(píng)估血細(xì)胞比容、血細(xì)胞和其它血液成分。受測(cè)物質(zhì)可以是內(nèi)生性的例如葡萄糖,也可以是外來(lái)性的例如酒精和藥物，包括感光性藥物。多種支承結(jié)構(gòu)可以用于將傳感器定位在BTT部位，以便測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。為此，圖38是一種替代性實(shí)施例的側(cè)面透視圖，其中一個(gè)人100利用作為支承結(jié)構(gòu)的頭部安裝機(jī)構(gòu)470將電線478和傳感器476定位在BTT部位的皮膚上。一個(gè)容納著發(fā)射裝置、處理裝置和電源的微電子封裝件472布置在頭箍470內(nèi)或安裝在其上，所述頭箍470提供了從微電子封裝件472伸出的電線478，用于與位于BTT部位皮膚上的傳感裝置476相連。可以理解，傳感裝置可以是支承結(jié)構(gòu)的一個(gè)整體部分，或者連接到任何支承結(jié)構(gòu)上，例如使用傳統(tǒng)緊固件，包括螺釘、銷釘、夾子、舌槽配合結(jié)構(gòu)、互鎖件、直接附著結(jié)構(gòu)、粘結(jié)劑、機(jī)械接頭等等，并且所述支承結(jié)構(gòu)包括貼片、夾子、眼鏡、頭部安裝機(jī)構(gòu)等等。前面公開(kāi)了各種項(xiàng)傳感系統(tǒng)提供電能的裝置。BTE通道本身也提供了一種天然產(chǎn)生電能的新途徑。為此，圖39是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，其中從BTE通道產(chǎn)生熱電能，以便為傳感系統(tǒng)供電。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)將來(lái)自通道的熱能轉(zhuǎn)化成為系統(tǒng)供電所需的電力。一個(gè)熱電模塊集成在支承結(jié)構(gòu)中，以便為傳感系統(tǒng)供電。熱電模塊優(yōu)選包括熱電堆或熱電偶，其包括不同的金屬絲以產(chǎn)生一個(gè)結(jié)點(diǎn)(junction)。隨著熱量從通道開(kāi)始移經(jīng)熱電模塊，將產(chǎn)生電流。由于BTE通道被冷區(qū)圍繞，因此利用由BTE通道溫度所產(chǎn)生的熱電路的表面和界面處的電荷分布，可以通過(guò)塞貝克效應(yīng)而在存在溫度梯度的地方感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)(emf )，以提供出用于產(chǎn)生電能的裝置。為此，圖39中示出了金屬絲A 470和金屬絲B 472之間的結(jié)點(diǎn)Tl和T2，通過(guò)將結(jié)點(diǎn)Tl安置在通道的主入口點(diǎn)、將結(jié)點(diǎn)T2安置在低溫區(qū)例如鼻梁(圖1B中以藍(lán)色或紫色表示，這里稱作藍(lán)紫鼻部)，將這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)保持在不同溫度。金屬絲A 470和金屬絲B 472由不同材料制成，并且因?yàn)榇嬖跓崽荻榷鴮?dǎo)致電流從熱區(qū)流向冷區(qū)，電流的大小與熱電勢(shì)成比例。電勢(shì)U可以表示為U= (Qa-Qb)* (T1-T2),其中Qa和Qb表示金屬A和金屬B的塞貝克系數(shù)(熱電能XT1表示BTE通道入口點(diǎn)的溫度，T2表示藍(lán)紫鼻部的溫度。所產(chǎn)生的熱電勢(shì)可以為傳感系統(tǒng)充電，一個(gè)內(nèi)置于系統(tǒng)中的電容474可以用于收集和儲(chǔ)存電能,MCU 476用于根據(jù)信號(hào)的測(cè)量、處理和傳 送的需要來(lái)傳輸能量。可以理解，也可以使用其它用于將BTE通道的熱能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。還可以理解，眼的表面和眼中的肉阜也可以提供熱梯度和塞貝克效應(yīng)，然而，同BTE通道末端皮膚相t匕，這些區(qū)域非常不理想，因?yàn)榻佑|眼的表面和/或從眼引出的硬件和電線非常不舒服且會(huì)造成感染。另一方面，本發(fā)明所公開(kāi)的包括眼鏡在內(nèi)各式各樣的支承結(jié)構(gòu)可以容易地改造，以便以無(wú)阻礙的方式提供出本發(fā)明的電能產(chǎn)生系統(tǒng)，例如借助于支承結(jié)構(gòu)例如眼鏡，利用內(nèi)眥墊將熱結(jié)點(diǎn)定位在BTE部位，利用眼鏡的常規(guī)鼻墊將冷結(jié)點(diǎn)定位在鼻子上。還可以理解，盡管利用腦熱能的電能產(chǎn)生系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成為本發(fā)明的傳感系統(tǒng)供電，但其它電氣裝置也可以被供應(yīng)從腦熱能通道獲得的電能。附加的實(shí)施例包括用于將傳感器定位在動(dòng)物的BTT部位的支承結(jié)構(gòu)?？梢垣@得許多有用的應(yīng)用方式，包括通過(guò)檢測(cè)排卵時(shí)間而改進(jìn)哺乳類動(dòng)物人工受精，通過(guò)連續(xù)監(jiān)視腦溫度而監(jiān)視牲畜的健康狀況，檢測(cè)分娩狀況等等。為此，圖40中的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖顯示了一頭動(dòng)物101，其中傳感器480安置在BTT部位，電線482連接著傳感器480和微電子封裝件484，微電子封裝件容納著發(fā)射裝置、處理裝置和電源并且安置在動(dòng)物101的眼瞼囊486中。來(lái)自微電子封裝件484的信號(hào)優(yōu)選以無(wú)線電波489的方式傳送。來(lái)自微電子封裝件484中的發(fā)射器的信號(hào)可以被傳輸?shù)揭粋€(gè)GPS頸圈，以便通過(guò)GPS裝置對(duì)動(dòng)物進(jìn)行定位而識(shí)別具有高體溫的動(dòng)物。一旦被傳感裝置480時(shí)別的腦溫度出現(xiàn)升高，高溫信號(hào)將啟動(dòng)GPS頸圈，以便對(duì)出現(xiàn)情況的動(dòng)物進(jìn)行定位。或者，接收到無(wú)線電波489的遠(yuǎn)程無(wú)線電站將在接收到異常信號(hào)后啟動(dòng)GPS系統(tǒng)。在這種情況下，微電子封裝件484中的發(fā)射器只向遠(yuǎn)程無(wú)線電站發(fā)送信號(hào)，而不向GPS頸圈發(fā)送信號(hào)。圖41A是一種便攜式支承結(jié)構(gòu)490的透視圖，該支承結(jié)構(gòu)將傳感器492定位于在BTT部位接觸皮膚494，以測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。采用測(cè)溫計(jì)的形式并且?guī)в薪佑|型傳感器492的支承結(jié)構(gòu)490被第二人17保持，以將傳感器492定位在皮膚494上并實(shí)施測(cè)量。圖41B是一種便攜式支承結(jié)構(gòu)496的透視圖，該支承結(jié)構(gòu)具有壁部500，用于將非接觸型傳感器498例如熱電堆定位，該傳感器具有與BTT末端的皮膚區(qū)域的幾何形狀和尺寸的整體或部分相匹配的視場(chǎng)。采用紅外線測(cè)溫計(jì)形式的支承結(jié)構(gòu)496被第二人105保持，以定位傳感器498并測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。盡管可以理解，可根據(jù)本發(fā)明而將紅外探測(cè)器指向BTT部位，但由于外界溫度的作用，因此不能獲得同樣高的臨床實(shí)用性。因此，支承結(jié)構(gòu)496包含壁部500，以產(chǎn)生一個(gè)限定的環(huán)境，使熱輻射從通道上的皮膚到達(dá)傳感器498。支承結(jié)構(gòu)的壁部500被構(gòu)造成與通道的幾何形狀相匹配，并且提供出內(nèi)腔499，該內(nèi)腔的邊界由傳感器492的表面與通過(guò)所述傳感器498進(jìn)行觀測(cè)的皮膚區(qū)域493構(gòu)成，類似于參照?qǐng)D37所描述的方式。還可以理解，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，顯然可以作出各種修改。例如，可以將一個(gè)傳感器安置在BTT部位的皮膚上，然后，將粘帶置于傳感器頂部，以將傳感器固定就位于BTT部位。因此，在本實(shí)施例中，傳感器不需要具有粘結(jié)性表面或用于永久性連接上述傳感器的支承結(jié)構(gòu)。

可以理解，任何電化學(xué)傳感器、熱電傳感器、聲傳感器、壓電傳感器、光學(xué)傳感器等等可以被根據(jù)本發(fā)明原理的用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的支承結(jié)構(gòu)支撐。可以理解，電流型、電勢(shì)型、電導(dǎo)型、重力型、阻抗型、系統(tǒng)型等等傳感器可以用在本發(fā)明的用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的裝置中。還可以理解，其它生物傳感形式可被采用，例如離子電導(dǎo)、焓、重量等的變化，以及免疫生物交互作用等等。前面的描述僅被認(rèn)為是用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易作出各種修改和變化，因此本發(fā)明并不局限于這里顯示和描述的具體結(jié)構(gòu)和操作，并且所有適宜的修改和等同替代均被落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種支承結(jié)構(gòu)，其用于在一個(gè)腦通道的末端安置在皮膚上，所述支承結(jié)構(gòu)包括: 一個(gè)外殼，其用于在腦通道的末端安置在皮膚上； 一個(gè)傳感器，其容納在所述外殼中，用于在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中測(cè)量在腦通道的末端產(chǎn)生于皮膚上的信號(hào)； 所述傳感器毗鄰所述外殼的一個(gè)邊緣安置。
2.一種支承結(jié)構(gòu)，用于在一個(gè)腦通道的末端毗鄰皮膚安置，所述支承結(jié)構(gòu)包括: 一個(gè)外殼，其用于在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中在腦通道的末端毗鄰皮膚安置; 一個(gè)傳感器，其容納在所述外殼中，并且被所述外殼分隔，以向腦通道投射所述傳感器的視場(chǎng)。
3.一種用于測(cè)量生物學(xué)參數(shù)的眼鏡，包括: 一個(gè)右側(cè)鏡片邊框和右側(cè)眼鏡腿組件； 一個(gè)左側(cè)鏡片邊框和左側(cè)眼鏡腿組件； 一個(gè)內(nèi)眥連接件，其具有支承橋接件和鼻墊部分，所述支承橋接件可釋放地連接著所述右側(cè)鏡片邊框和右側(cè)眼鏡腿組件和所述左側(cè)鏡片邊框和左側(cè)眼鏡腿組件； 所述內(nèi)眥連接件中包含一個(gè)傳感器，所述傳感器毗鄰所述鼻墊部分中的至少一個(gè)的邊緣安置在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中，用于測(cè)量在腦通道的末端產(chǎn)生于皮膚上的信號(hào)。
4.一種用于測(cè)量腦通道中的生物學(xué)參數(shù)的頭部安裝支承結(jié)構(gòu)，包括: 一個(gè)將被配戴在頭部上的外殼； 一個(gè)容納在外殼中的汗液傳感器，其可被操作，以在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中在腦通道的末端接收來(lái)自頭部的汗液，并且產(chǎn)生與汗液中存在的物質(zhì)的濃度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
5.一種用于測(cè)量腦通道中的生物學(xué)參數(shù)的支承結(jié)構(gòu)，包括: 用于配戴在面部的眼鏡； 可釋放地連接著所述眼鏡的內(nèi)眥部件； 所述內(nèi)眥部件中包含一個(gè)傳感器，用于在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中測(cè)量在腦通道的末端產(chǎn)生于皮膚上的信號(hào)。
6.一種用于測(cè)量腦通道中的生物學(xué)參數(shù)的內(nèi)眥墊，包括: 一個(gè)外殼； 一個(gè)位于所述外殼中的傳感器，用于在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中測(cè)量在腦通道的末端產(chǎn)生于皮膚上的信號(hào)； 一個(gè)電源； 一個(gè)報(bào)告裝置； 所述傳感器、所述電源和所述報(bào)告裝置彼此電連接著，以產(chǎn)生并報(bào)告信號(hào)。
7.一種用于測(cè)量腦通道中的生物學(xué)參數(shù)的支承結(jié)構(gòu)，包括: 用于配戴在面部的眼鏡； 一個(gè)用于眼鏡的鼻墊，其設(shè)有一個(gè)孔，用于將一個(gè)具有傳感器的內(nèi)眥墊固定在眼鏡上，所述傳感器在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中測(cè)量在腦通道的末端產(chǎn)生于皮膚上的信號(hào)； 一個(gè)電連接器，其將所述鼻墊連接到一個(gè)報(bào)告裝置。
8.一種用于測(cè)量腦通道中的生物學(xué)參數(shù)的支承結(jié)構(gòu)，包括: 一個(gè)內(nèi)眥蓋，其用于固定在眼鏡的鼻墊部分上； 一個(gè)傳感器，其容納在所述內(nèi)眥蓋中，用于在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中測(cè)量在腦通道的末端產(chǎn)生于皮膚上的信號(hào)； 其中所述傳感器測(cè)量生物學(xué)參數(shù)。
9.一種用于測(cè)量腦通道中的生物學(xué)參數(shù)的支承結(jié)構(gòu)鼻墊，包括: 一個(gè)外殼； 一個(gè)容納在所述外殼中的傳感器，用于在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中測(cè)量在腦通道的末端產(chǎn)生于皮膚上的信號(hào)； 一個(gè)可旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其 連接著所述傳感器，并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)所述外殼而將傳感器定位在不同位置。
10.一種用于測(cè)量腦通道中的生物學(xué)參數(shù)的支承結(jié)構(gòu)，包括: 用于被配戴以接觸面部皮膚的眼鏡； 一個(gè)容納在眼鏡中用于向著皮膚發(fā)射的電磁發(fā)射源； 一個(gè)光電檢測(cè)器，其容納在眼鏡中，以在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中檢測(cè)在腦通道的末端從所述皮膚發(fā)出的電磁輻射的強(qiáng)度； 其中，所述光電檢測(cè)器檢測(cè)代表著受測(cè)生物學(xué)參數(shù)濃度的頻譜變化。
11.一種支承結(jié)構(gòu)，其用于在一個(gè)腦通道的末端安置在皮膚上，所述支承結(jié)構(gòu)包括: 一個(gè)外殼，其用于在腦通道的末端安置在皮膚上； 一個(gè)傳感器，其容納在所述外殼中，用于在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中測(cè)量在腦通道的末端產(chǎn)生于皮膚上的信號(hào)； 所述傳感器毗鄰所述外殼的一個(gè)邊緣安置； 一個(gè)電氣裝置，其將所述傳感器連接到一個(gè)處理裝置和一個(gè)報(bào)告裝置。
12.一種用于測(cè)量腦通道中的生物學(xué)參數(shù)的支承結(jié)構(gòu)，包括: 一個(gè)檢測(cè)裝置，其在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中在腦通道的末端接收來(lái)自腦通道的紅外能量，并且基于所述腦通道中產(chǎn)生的紅外能量來(lái)測(cè)量所述腦通道中存在的至少一種物質(zhì)的紅外吸收量；以及一個(gè)處理裝置，其基于測(cè)量到的紅外吸收量而確定出所述至少一種物質(zhì)的濃度。
13.一種支承結(jié)構(gòu)，其用于在一個(gè)腦通道的末端安置在皮膚上，所述支承結(jié)構(gòu)包括: 一個(gè)熱電裝置，其具有彼此不同的線材，以將來(lái)自腦通道的熱能轉(zhuǎn)化為電能； 一個(gè)內(nèi)眥墊，其在毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中安置在腦通道上并且容納著所述熱電裝置的一個(gè)熱結(jié)點(diǎn)； 一個(gè)鼻墊，其安置在鼻子上并且容納著所述熱電裝置的一個(gè)冷結(jié)點(diǎn)； 一個(gè)傳感器，其由熱電裝置供電； 一個(gè)電容，其用于儲(chǔ)存熱電裝置產(chǎn)生的電能。
14.一種體育活動(dòng)管理裝置，包括: 一個(gè)溫度傳感器，其用于在使用者的毗鄰眼內(nèi)角位于內(nèi)眥腱上方的內(nèi)眥區(qū)域中在腦通道的末端測(cè)量使用者的腦溫度； 一個(gè)處理器，其利用使用者的腦溫度來(lái)確定使用者身體的熱狀態(tài)； 一個(gè)報(bào)告裝置，其 在熱狀態(tài)位于預(yù)定值之外時(shí)向使用者報(bào)告。。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了支承結(jié)構(gòu)，用于將傳感器定位在生理通道上，以便測(cè)量人體物理、化學(xué)和生物學(xué)參數(shù)并且根據(jù)參數(shù)的測(cè)量值來(lái)產(chǎn)生行動(dòng)。支承結(jié)構(gòu)中包含利用特殊幾何形狀裝配在支承結(jié)構(gòu)上的傳感器，用以獲取連續(xù)且無(wú)干擾的人體生理數(shù)據(jù)。通過(guò)無(wú)線傳送，例如電磁波、無(wú)線電波、紅外線、聲波等通過(guò)視頻或聲頻傳送而被局部報(bào)告。物理和化學(xué)參數(shù)包括腦功能、代謝功能、流體動(dòng)力學(xué)功能、血液中化合物級(jí)別等等。安置在生理通道末端的支承結(jié)構(gòu)包括貼片、夾子、眼鏡、頭部安裝機(jī)構(gòu)等等，其容納著無(wú)源或有源傳感器，使傳感器定位于并接觸生理通道。
文檔編號(hào)A61B5/04GK103169454SQ20121036191
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者馬爾西奧·馬克·阿布雷烏 申請(qǐng)人:馬爾西奧·馬克·阿布雷烏