脈搏血氧測(cè)定裝置和用于操作脈搏血氧測(cè)定裝置的方法與流程

本發(fā)明涉及根據(jù)專利權(quán)利要求1的脈搏血氧測(cè)定裝置和根據(jù)專利權(quán)利要求16的用于操作脈搏血氧測(cè)定裝置的方法。

本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)de102014117879.3的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并于此。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中已知用于人類患者的血液中的動(dòng)脈血氧飽和度的無(wú)創(chuàng)性確定的脈搏血氧測(cè)定裝置。在這樣的脈搏血氧測(cè)定裝置中，在將光照射通過(guò)患者皮膚的同時(shí)借助于光吸收測(cè)量來(lái)執(zhí)行動(dòng)脈血氧飽和度的確定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種脈搏血氧測(cè)定裝置。該目標(biāo)通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的脈搏血氧測(cè)定裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種用于操作脈搏血氧測(cè)定裝置的方法。該目標(biāo)通過(guò)具有權(quán)利要求16的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中規(guī)定各種改進(jìn)。

一種脈搏血氧測(cè)定裝置包括：發(fā)光裝置，其被配置成發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光；第一光檢測(cè)器，其被配置成檢測(cè)波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光而不對(duì)波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光進(jìn)行響應(yīng)；以及第二光檢測(cè)器，其被配置成檢測(cè)波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光并且檢測(cè)波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光。

該脈搏血氧測(cè)定裝置僅具有少量的部件，并且因此能夠緊湊配置且經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)。因?yàn)樵撁}搏血氧測(cè)定裝置具有兩個(gè)光檢測(cè)器，其使得可能區(qū)別波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光，該脈搏血氧測(cè)定裝置的發(fā)光裝置能夠同時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光。該脈搏血氧測(cè)定裝置的操作因此是有利地特別直截了當(dāng)?shù)乜赡艿摹?/p>

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)區(qū)間和第二波長(zhǎng)區(qū)間彼此不重疊。有利地，波長(zhǎng)在波長(zhǎng)區(qū)間中的光和波長(zhǎng)在第二區(qū)間中的光從而顯著不同，以使得使清楚區(qū)別氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白是可能的。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)區(qū)間或第二波長(zhǎng)區(qū)間位于810nm以下，并且特別地可以包括660nm的波長(zhǎng)。在這種情況下，另一波長(zhǎng)區(qū)間位于810nm以上，并且特別地可以包括940nm的波長(zhǎng)。已證明波長(zhǎng)在這些波長(zhǎng)區(qū)間中的光特別適合在脈搏血氧測(cè)定裝置中使用。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，第一光檢測(cè)器具有被配置成濾出波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光的濾光片。從而可能確保第一光檢測(cè)器不對(duì)波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光進(jìn)行響應(yīng)。以這種方式，由第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器遞送的測(cè)量信號(hào)的比較使得可能區(qū)別由波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光和由波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光引起的信號(hào)分量。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，第一光檢測(cè)器具有第一光接收表面。在這種情況下，第二光檢測(cè)器具有第二光接收表面。第一光接收表面和第二光接收表面布置在共同的平面中并且彼此交織。有利地，從而能夠確保第一光檢測(cè)器的第一光接收表面和第二光檢測(cè)器的第二光接收表面的均勻照射。這有利地避免由脈搏血氧測(cè)定裝置確定的測(cè)量信號(hào)例如被幾何遮蔽損害。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光裝置被配置成相比于波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光用更高功率，特別地用至少四倍的功率，特別地用至少八倍的功率發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光。例如，發(fā)光裝置可以被配置成用為波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光的九倍的功率發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光。以這種方式可實(shí)現(xiàn)的效果在于由脈搏血氧測(cè)定裝置的第二光檢測(cè)器確定的測(cè)量信號(hào)由波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光的檢測(cè)支配，而波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光的檢測(cè)可忽略。以這種方式，脈搏血氧測(cè)定裝置的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器有利地允許幾乎分開(kāi)地檢測(cè)波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光裝置具有：第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其被配置成發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光；和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其被配置成發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光。因?yàn)樵诿}搏血氧測(cè)定裝置中不必要彼此分開(kāi)地發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光，所以發(fā)光裝置的第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)可以以使得第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)總是一起操作以便有利地能夠特別簡(jiǎn)單地配置發(fā)光裝置這樣的方式交織。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)布置在共同的發(fā)光二極管芯片中。有利地，因此特別緊湊地配置發(fā)光裝置。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)被布置成堆疊在彼此的頂部上。在這種情況下，第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)例如可以被配置為共同的發(fā)光二極管芯片的層，其布置在彼此的頂部上。在這種情況下，第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)可以串聯(lián)電連接。有利地，以這種方式，發(fā)光裝置具有特別緊湊的外部尺寸并且能夠經(jīng)濟(jì)地獲得。通過(guò)發(fā)光裝置的第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電互連，有利地可能確保具有相同電流強(qiáng)度的電流總是流動(dòng)通過(guò)第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光裝置具有：第一發(fā)光二極管芯片，其具有第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)；和第二發(fā)光二極管芯片，其具有第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。有利地，發(fā)光裝置的發(fā)光二極管芯片因此能夠通過(guò)經(jīng)濟(jì)地可獲得的標(biāo)準(zhǔn)部件形成。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，脈搏血氧測(cè)定裝置具有帶有發(fā)射器腔和檢測(cè)器腔的外殼。在這種情況下，發(fā)光裝置布置在發(fā)射器腔中，而第一光檢測(cè)器布置在檢測(cè)器腔中。有利地，在這種情況下，可以極其緊湊地配置脈搏血氧測(cè)定裝置的外殼。憑借著發(fā)光裝置和第一光檢測(cè)器在分開(kāi)的腔中的布置，有利地避免削弱測(cè)量質(zhì)量的在發(fā)光裝置和第一光檢測(cè)器之間的不期望的直接串?dāng)_。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，第二光檢測(cè)器同樣布置在檢測(cè)器腔中。有利地，從而可能確保第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器被布置成靠近于彼此，以使得能夠避免對(duì)由脈搏血氧測(cè)定裝置確定的測(cè)量信號(hào)的由于幾何效應(yīng)的損害。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器腔和檢測(cè)器腔向外殼的共同表面打開(kāi)。在脈搏血氧測(cè)定裝置的操作期間，脈搏血氧測(cè)定裝置的外殼的該共同表面可以面向待檢查的人類患者的身體部分。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器腔的壁形成光學(xué)反射器。有利地，通過(guò)發(fā)射器腔的壁形成的光學(xué)反射器可以引起由發(fā)光裝置發(fā)射的光的聚集，以使得還能夠獲得通過(guò)發(fā)光裝置發(fā)射的光的更高輻射強(qiáng)度。例如，這可以使得通過(guò)脈搏血氧測(cè)定裝置的發(fā)光裝置發(fā)射的光到達(dá)待檢查的患者的更深皮膚層成為可能，以使得能夠使增加的測(cè)量精度成為可能。

在脈搏血氧測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施例中，外殼具有另外的發(fā)射器腔，在其中布置另外的發(fā)光裝置。這能夠使用脈搏血氧測(cè)定裝置照射待檢查的患者的較大皮膚表面（這可以引起提高的信噪比）成為可能。

一種用于操作脈搏血氧測(cè)定裝置的方法包括以下步驟：發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光，并且同時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光；用第一光檢測(cè)器記錄第一測(cè)量信號(hào)，該第一光檢測(cè)器被配置成檢測(cè)波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光而不對(duì)波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光進(jìn)行響應(yīng)；用第二光檢測(cè)器記錄第二測(cè)量信號(hào)，該第二光檢測(cè)器被配置成檢測(cè)波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光并且檢測(cè)波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光；以及根據(jù)第一測(cè)量信號(hào)和第二測(cè)量信號(hào)計(jì)算血氧飽和度。

因?yàn)樵谠摲椒ㄖ型瑫r(shí)發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光，所以能夠有利地特別簡(jiǎn)單且快速地執(zhí)行該方法。在這種情況下，該方法可以有利地用于操作脈搏血氧測(cè)定裝置，其僅具有少量部件并且因此能夠經(jīng)濟(jì)地獲得。

在該方法中，利用第一光檢測(cè)器對(duì)第一測(cè)量信號(hào)的、以及利用第二光檢測(cè)器對(duì)第二測(cè)量信號(hào)的記錄允許分開(kāi)波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光分量和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光分量。這通過(guò)用第一光檢測(cè)器記錄的第一測(cè)量信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)，第一光檢測(cè)器僅對(duì)波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光進(jìn)行響應(yīng)而不對(duì)波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光進(jìn)行響應(yīng)。

在該方法的一個(gè)實(shí)施例中，由第一測(cè)量信號(hào)和第二測(cè)量信號(hào)的差形成差信號(hào)。在這種情況下，根據(jù)第一測(cè)量信號(hào)和差信號(hào)計(jì)算血氧飽和度。有利地，以這種方式形成的差信號(hào)基本上指示波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光分量。第一測(cè)量信號(hào)和差信號(hào)的使用因此允許特別精確地計(jì)算血氧飽和度。

在該方法的一個(gè)實(shí)施例中，相比于波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光用更高功率，特別地用至少四倍的功率，特別地用至少八倍的功率發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光。例如，可以用為波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光的九倍的功率發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光。有利地，由此實(shí)現(xiàn)的效果在于用第二光檢測(cè)器記錄的第二測(cè)量信號(hào)由波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光分量支配。以這種方式，促進(jìn)區(qū)別波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光的分量，以使得該方法有利地允許血氧飽和度的特別精確的計(jì)算。

附圖說(shuō)明

結(jié)合示例性實(shí)施例的以下描述，上面描述的本發(fā)明的性質(zhì)、特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)它們所用的方式將變得可更清楚且容易地理解，將結(jié)合附圖更詳細(xì)地解釋所述示例性實(shí)施例，在附圖中，分別以示意性表示，

圖1示出具有發(fā)光裝置和光檢測(cè)裝置的脈搏血氧測(cè)定裝置；

圖2示出根據(jù)替換實(shí)施例的發(fā)光裝置；

圖3示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的光檢測(cè)裝置的平面視圖；

圖4示出根據(jù)第一實(shí)施例的脈搏血氧測(cè)定裝置的外殼的截面?zhèn)纫晥D；

圖5示出根據(jù)第二實(shí)施例的脈搏血氧測(cè)定裝置的外殼的截面?zhèn)纫晥D；

圖6示出根據(jù)第三實(shí)施例的脈搏血氧測(cè)定裝置的外殼的截面?zhèn)纫晥D。

具體實(shí)施方式

圖1示出脈搏血氧測(cè)定裝置100的高度系統(tǒng)化表示。脈搏血氧測(cè)定裝置100可以用于患者的血液中的血氧飽和度的無(wú)創(chuàng)性確定。在這種情況下在照射患者的身體部分500（例如，手指）的皮膚時(shí)借助于光吸收測(cè)量來(lái)執(zhí)行血氧飽和度的確定。

脈搏血氧測(cè)定裝置100包括發(fā)光裝置200和光檢測(cè)裝置300。

發(fā)光裝置200包括第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)210和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)220。第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)210被配置成發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211。第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)220被配置成發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221。

第一波長(zhǎng)區(qū)間和第二波長(zhǎng)區(qū)間優(yōu)選地彼此不重疊。優(yōu)選地，波長(zhǎng)區(qū)間中的一個(gè)位于810nm以下，另一個(gè)波長(zhǎng)區(qū)間位于810nm以上。位于810nm以下的波長(zhǎng)區(qū)間優(yōu)選地包括660nm的波長(zhǎng)。位于810nm以上的波長(zhǎng)區(qū)間優(yōu)選地包括940nm的波長(zhǎng)。在圖1中示出的示例中，第一波長(zhǎng)區(qū)間位于810nm以下并且包括660nm的波長(zhǎng)。在該示例中，第二波長(zhǎng)區(qū)間位于810nm以上并且包括940nm的波長(zhǎng)。優(yōu)選地，在該示例中，第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)210被配置成發(fā)射波長(zhǎng)約660nm的光211。在該示例中，第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)220優(yōu)選地被配置成發(fā)射波長(zhǎng)約940nm的光221。

在如圖1中表示的脈搏血氧測(cè)定裝置100的示例中，發(fā)光裝置200的第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)210和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)220布置在共同的發(fā)光二極管芯片230中。在這種情況下，第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)210和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)220被布置成在發(fā)光二極管芯片230中堆疊在彼此的頂部上。發(fā)光二極管芯片230還可以稱為堆疊led或雙波長(zhǎng)led。

脈搏血氧測(cè)定裝置100的光檢測(cè)裝置300包括第一光檢測(cè)器310和第二光檢測(cè)器320。第一光檢測(cè)器310具有第一光接收表面311。第二光檢測(cè)器320具有第二光接收表面321。光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310和第二光檢測(cè)器320例如可以被配置為光電二極管。

脈搏血氧測(cè)定裝置100的光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310被配置成檢測(cè)照到第一光檢測(cè)器310上的、波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211，而不對(duì)照到第一光檢測(cè)器310上的、波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221進(jìn)行響應(yīng)。第一光檢測(cè)器310被配置成遞送第一測(cè)量信號(hào)，第一測(cè)量信號(hào)的大小取決于照到第一光檢測(cè)器310上的、波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211的亮度。照到第一光檢測(cè)器310上的、波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221優(yōu)選地不影響由第一光檢測(cè)器310遞送的第一測(cè)量信號(hào)的大小或者僅在盡可能小的程度上影響它。這在光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310中通過(guò)布置在第一光檢測(cè)器310的第一光接收表面311上的濾光片312來(lái)實(shí)現(xiàn)，該濾光片被配置成濾出波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間221中的光221，但是透射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211。

脈搏血氧測(cè)定裝置100的光檢測(cè)裝置300的第二光檢測(cè)器320被配置成檢測(cè)照到第二光檢測(cè)器320的第二光接收表面321上的、波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211和照到第二光接收表面321上的、波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221。第二光檢測(cè)器320被配置成生成第二測(cè)量信號(hào)，第二測(cè)量信號(hào)的大小取決于照到第二光接收表面321上的、波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211的亮度和照到第二光接收表面321上的、波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221的亮度。

取決于動(dòng)脈血氧飽和度，以不同強(qiáng)度吸收照射到身體部分500中的波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221。根據(jù)在身體部分500中反射或透射通過(guò)身體部分500的、波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221的亮度的測(cè)量，因此可能確定動(dòng)脈血氧飽和度。

為了該目的，有必要至少近似分開(kāi)地確定波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的反射或透射光211的亮度以及波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的反射或透射光221的亮度。通過(guò)脈搏血氧測(cè)定裝置100的發(fā)光裝置200，同時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221。因此，有必要借助于光檢測(cè)裝置300至少近似分開(kāi)地記錄波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的反射或透射光211的亮度以及波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的反射或透射光221的亮度。

一個(gè)可能性在于以使得相比于波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211用更高功率發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221這樣的方式來(lái)配置發(fā)光裝置200。在這種情況下，優(yōu)選地用為波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211的至少四倍的功率，特別地用為光211的至少八倍的功率發(fā)射光221。例如，可以用為波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211的九倍的功率發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221。在這種情況下，由光檢測(cè)裝置300的第二光檢測(cè)器320記錄的第二測(cè)量信號(hào)由照到第二光檢測(cè)器320的第二光接收表面321上的、波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221的亮度支配，而照到第二光檢測(cè)器320的第二光接收表面321上的、波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光221的影響小得可忽略。這使得可能假定：作為近似，由光檢測(cè)裝置300的第二光檢測(cè)器320記錄的第二測(cè)量信號(hào)僅取決于波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的反射或透射光221的亮度。由光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310記錄的第一測(cè)量信號(hào)指示波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的反射或透射光211的亮度。這使得可能根據(jù)由第一光檢測(cè)器310遞送的測(cè)量信號(hào)和由第二光檢測(cè)器320遞送的測(cè)量信號(hào)來(lái)計(jì)算身體部分500中的動(dòng)脈血氧飽和度，必然伴有的系統(tǒng)誤差小。

替換的可能性在于從由光檢測(cè)裝置300的第二光檢測(cè)器320記錄的第二測(cè)量信號(hào)減去由光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310記錄的第一測(cè)量信號(hào)。以這種方式形成的差信號(hào)近似地僅取決于照到第二光檢測(cè)器320的第二光接收表面321上的、波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的反射或透射光221的亮度。在這種情況下，由脈搏血氧測(cè)定裝置100的發(fā)光裝置200用相同功率還是不同功率發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211和波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221是不重要的。由光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310記錄的第一測(cè)量信號(hào)取決于照到第一光檢測(cè)器310上的第一光接收表面311上的、波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的反射或透射光211的亮度。這使得可能根據(jù)由第一光檢測(cè)器310遞送的第一測(cè)量信號(hào)和由第二光檢測(cè)器320遞送的第二測(cè)量信號(hào)來(lái)計(jì)算身體部分500中的動(dòng)脈血氧飽和度。

圖2示出根據(jù)替換實(shí)施例的脈搏血氧測(cè)定裝置100的發(fā)光裝置200的示意性截面?zhèn)纫晥D。在圖2中表示的實(shí)施例中，發(fā)光裝置200也包括用于發(fā)射波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光211的第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)210和用于發(fā)射波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光221的第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)220。然而，在如圖2中表示的發(fā)光裝置200的實(shí)施例中，第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)210和第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)220不集成到共同的發(fā)光二極管芯片中。替代地，第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)210布置在第一發(fā)光二極管芯片231中，并且第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)220布置在第二發(fā)光二極管芯片232中。第一發(fā)光二極管芯片231和第二發(fā)光二極管芯片232一起形成發(fā)光裝置200。優(yōu)選地，第一發(fā)光二極管芯片231和第二發(fā)光二極管芯片232被布置成靠近于彼此。

圖3在系統(tǒng)化表示中示出脈搏血氧測(cè)定裝置100的光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310的第一光接收表面311和第二光檢測(cè)器320的第二光接收表面321的平面視圖。第一光檢測(cè)器310的光接收表面311和第二光檢測(cè)器320的第二光接收表面321布置在共同的平面中并且彼此交織。在圖3中示出的示例中，第一光接收表面311和第二光接收表面321均具有梳狀手指（finger）結(jié)構(gòu)。第一光接收表面311的手指結(jié)構(gòu)和第二光接收表面321的手指結(jié)構(gòu)指狀交叉。通過(guò)第一光接收表面311和第二光接收表面321的交織布置，可能確保在沒(méi)有例如遮蔽的幾何效應(yīng)引起由第一光檢測(cè)器310和由第二光檢測(cè)器320記錄的不同亮度的情況下，第一光接收表面311和第二光接收表面321基本上相等地被在身體部分500中反射或透射的光211、221照射。然而，還可能不同于如在圖3中表示的那樣配置光檢測(cè)裝置300的光檢測(cè)器310、320的光接收表面311、321。

圖4示出脈搏血氧測(cè)定裝置100的示例性外殼400的示意性截面?zhèn)纫晥D。例如可以以板上芯片或mid技術(shù)制造外殼400。

外殼400具有發(fā)射器腔410、另外的發(fā)射器腔420和檢測(cè)器腔430。三個(gè)腔410、420、430被布置成彼此鄰近并且全部朝向外殼400的上側(cè)401打開(kāi)。因此，腔410、420、430被配置為布置在外殼400的上側(cè)401上的凹進(jìn)部。外殼400的發(fā)射器腔410、420從腔410、420的相應(yīng)底部區(qū)朝向外殼400的上側(cè)401、以漏斗形變寬。檢測(cè)器腔430也可以從其底部區(qū)朝向外殼400的上側(cè)401變寬。

脈搏血氧測(cè)定裝置100的發(fā)光裝置200布置在外殼400的發(fā)射器腔410的底部區(qū)處。由發(fā)光裝置200發(fā)射的光211、221能夠在外殼400的上側(cè)401上從發(fā)射器腔410出射。朝向上側(cè)401呈圓錐形地變寬的發(fā)射器腔410的壁411可以形成光學(xué)反射器，該光學(xué)反射器可以引起由發(fā)光裝置200發(fā)射的光211、221的聚集。

在外殼400的另外的發(fā)射器腔420中布置有另外的發(fā)光裝置200，其以與布置在發(fā)射器腔410中的發(fā)光裝置200相同的方式配置。布置在另外的發(fā)射器腔420中的另外的發(fā)光裝置200可以用于用脈搏血氧測(cè)定裝置100照射待檢查的患者的身體部分500的較大皮膚表面。然而，還可以省略另外的發(fā)射器腔420和布置在另外的發(fā)射器腔420中的另外的發(fā)光裝置200。

光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310和第二光檢測(cè)器320布置在脈搏血氧測(cè)定裝置100的外殼400的檢測(cè)器腔430的底部區(qū)處。作為替換方案，將可能將光檢測(cè)裝置300的第一光檢測(cè)器310和第二光檢測(cè)器320布置在分開(kāi)的腔中。然而，優(yōu)選將光檢測(cè)裝置300的兩個(gè)光檢測(cè)器310、320布置在共同的檢測(cè)器腔430中。朝向外殼400的上側(cè)401變寬的檢測(cè)器腔430的壁可以用于收集入射在檢測(cè)器腔430中的光以及將其引導(dǎo)到光檢測(cè)裝置300的光檢測(cè)器310、320的光接收表面311、321。

因?yàn)槊}搏血氧測(cè)定裝置100的發(fā)光裝置200和光檢測(cè)裝置300布置在脈搏血氧測(cè)定裝置100的外殼400的分開(kāi)的腔410、420、430中，所以有利地減小或者完全避免發(fā)光裝置200和光檢測(cè)裝置300之間的直接串?dāng)_。這意味著沒(méi)有由發(fā)光裝置200發(fā)射的光211、221或者僅僅其中的很少在直接路徑上到達(dá)光檢測(cè)裝置300，而是僅在待檢查的身體部分500中的反射之后到達(dá)光檢測(cè)裝置300。

可以在外殼400的腔410、420、430中布置光學(xué)透明鑄造材料（例如，包括硅樹(shù)脂的鑄造材料）。在這種情況下，發(fā)光裝置200、另外的發(fā)光裝置200和/或光檢測(cè)裝置300嵌入在布置在相應(yīng)腔410、420、430中的鑄造材料中，并且從而被保護(hù)免受外部影響的損害。還可以僅在發(fā)射器腔410、420中或僅在檢測(cè)器腔430中布置鑄造材料。

圖5示出根據(jù)替換實(shí)施例的脈搏血氧測(cè)定裝置100的外殼400的示意性截面?zhèn)纫晥D。如在圖5中示出的外殼400的變型與如在圖4中表示的外殼400的變型的不同之處在于在外殼400的上側(cè)401上布置隔板結(jié)構(gòu)440。隔板結(jié)構(gòu)440可以配置成與外殼400的包括腔410、420、430的部分連續(xù)地成一體，或者其可以被布置為在外殼400的上側(cè)401上的分開(kāi)的部件。在其布置在腔410、420、430之上的區(qū)中，隔板結(jié)構(gòu)440具有隔板開(kāi)口。隔板開(kāi)口可以具有小于腔410、420、430的孔徑的直徑。以這種方式，隔板結(jié)構(gòu)440可以引起脈搏血氧測(cè)定裝置100的發(fā)光裝置200和光檢測(cè)裝置300之間的不期望的串?dāng)_的進(jìn)一步減小。

圖6示出脈搏血氧測(cè)定裝置100的外殼400的另一替換實(shí)施例的示意性截面?zhèn)纫晥D。如在圖6中示出的外殼400的實(shí)施例與如在圖4中示出的外殼400的實(shí)施例的不同之處在于覆蓋結(jié)構(gòu)450，覆蓋結(jié)構(gòu)450布置在外殼400的上側(cè)401上并且完全覆蓋外殼400的上側(cè)401，包括腔410、420、430的開(kāi)口。覆蓋結(jié)構(gòu)450包括光學(xué)透明材料，例如光學(xué)透明膜。覆蓋結(jié)構(gòu)450例如可以由kapton膜形成。覆蓋結(jié)構(gòu)450可以用于保護(hù)脈搏血氧測(cè)定裝置100的發(fā)光裝置200和光檢測(cè)裝置300免受外部影響的損害。此外，覆蓋結(jié)構(gòu)450可以引起發(fā)光裝置200和光檢測(cè)裝置300之間的不期望的串?dāng)_的進(jìn)一步減小。

已經(jīng)借助于優(yōu)選示例性實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明和描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例。相反，在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以由此得到其他變型。

參考符號(hào)列表

100脈搏血氧測(cè)定裝置

200發(fā)光裝置

210第一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)

211波長(zhǎng)在第一波長(zhǎng)區(qū)間中的光

220第二發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)

221波長(zhǎng)在第二波長(zhǎng)區(qū)間中的光

230發(fā)光二極管芯片

231第一發(fā)光二極管芯片

232第二發(fā)光二極管芯片

300光檢測(cè)裝置

310第一光檢測(cè)器

311第一光接收表面

312濾光片

320第二光檢測(cè)器

321第二光接收表面

400外殼

401上側(cè)

410發(fā)射器腔

411壁

420另外的發(fā)射器腔

430檢測(cè)器腔

440隔板結(jié)構(gòu)

450覆蓋結(jié)構(gòu)

500身體部分。