Устройство для измерения физиологического параметра пользователя



Устройство для измерения физиологического параметра пользователя
Устройство для измерения физиологического параметра пользователя
Устройство для измерения физиологического параметра пользователя

Владельцы патента RU 2663633:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС Н.В. (NL)

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для измерения физиологического параметра пользователя, несущего упомянутое устройство, содержит оптический датчик, носитель, несущий датчик, рамки, носимые носителем, изолирующий материал. Оптический датчик содержит светоизлучающий элемент для излучения света на кожу пользователя и принимающий свет элемент. Электрические контакты элементов датчика ведут на, в или сквозь носитель. Рамки сформированы вокруг оптического датчика и/или светоизлучающих и принимающих свет элементов. Изолирующий материал заполняет пространство между рамками и оптическим датчиком и/или светоизлучающими и принимающими свет элементами, окруженными соответствующей рамкой, не закрывая верхнюю поверхность соответствующего элемента датчика, обращенную в сторону от носителя. По меньшей мере один светоизлучающий элемент окружен рамкой излучателя, выступающей на высоту над носителем, которая меньше или равна расстоянию между носителем и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного рамкой излучателя. Способ изготовления устройства для измерения физиологического параметра содержит расположение оптического датчика на носителе для ношения датчика, формирование электрических контактов элементов датчика на, в или сквозь упомянутый носитель, формирование рамок на носителе вокруг оптического датчика и/или светоизлучающих и принимающих свет элементов, заполнение изолирующим материалом пространства между рамками и оптическим датчиком и/или светоизлучающими и принимающими свет элементами, окруженными соответствующей рамкой, не закрывая верхнюю поверхность соответствующего элемента датчика, обращенную в сторону от носителя. Заполнение осуществляют так, что по меньшей мере один светоизлучающий элемент окружен рамкой излучателя, выступающей на высоту над носителем, которая меньше или равна расстоянию между носителем и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного рамкой излучателя. Достигается надежная защита внутренних электрических контактов без создания препятствий работе устройства. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для измерения физиологического параметра пользователя, несущего упомянутое устройство. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления устройства для измерения физиологического параметра.

Уровень техники

Мониторы частоты сердечных сокращений используют в сфере досуга и спорта уже несколько лет. Существует много марок таких устройств. Типичные устройства имеют форму пояса на груди или браслета (например, для ЭКГ), содержащего, например, датчик оптического типа, который проводит измерения на руке. Такой монитор частоты сердечных сокращений известен, например, из патента США 2009/048526.

Патент США 2009/048526 раскрывает устройство контроля для контроля сердца пользователя, причем устройство содержит несколько датчиков для измерения изменений электрического параметра руки пользователя, причем по этим изменениям можно определять электрокардиограмму, частоту сердечных сокращений и/или изменение частоты сердечных сокращений сердца пользователя. Устройство дополнительно содержит процессор данных для определения электрокардиограммы, частоты сердечных сокращений и/или изменения частоты сердечных сокращений по изменениям электрического параметра; и устройство вывода для оповещения пользователя об электрокардиограмме, частоте сердечных сокращений и/или изменении частоты сердечных сокращений. Используют только один браслет, в частности наручные часы, несущий все средства для наблюдения за сердцем пользователя, не используя, например, пояс на груди. В настоящем документе предлагается по меньшей мере один браслет с по меньшей мере одним датчиком, и он, в частности, также содержит процессор данных, и, в частности, также содержит устройство вывода.

Другие носимые измерительные устройства используют датчики проводимости для измерения проводимости кожи для использования известного факта, что проводимость кожи пользователя связана с уровнем возбуждения пользователя.

Для защиты электрических компонентов, посредством которых датчик обычно соединен с другими электрическими компонентами, такими как привод, процессор, контроллер и/или источник питания, электрические контакты датчика обычно покрывают изолирующим материалом, таким как эпоксидная смола. Однако, следует избегать того, что будут закрыты верхняя поверхность элементов датчика, в частности светоизлучающих диодов и, предпочтительно, также фотодиода в случае оптического датчика, поскольку тогда появляется риск того, что закрытый элемент датчика потеряет сцепление кожей пользователя, что может снизить качество сигнала или даже вообще способность измерять полезный сигнал.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является предложить устройство для измерения физиологического параметра пользователя, несущего упомянутое устройство, в котором внутренние электрические контакты надежно защищены, причем не создается препятствий работе устройства. Другой целью настоящего изобретения является предложить простой способ изготовления такого устройства.

В первом аспекте настоящего изобретения представлено устройство для измерения физиологического параметра пользователя, несущего упомянутое устройство, которое содержит:

- датчик, содержащий по меньшей мере два элемента датчика для детектирования сигнала датчика,

- носитель, несущий упомянутый датчик, причем электрические контакты упомянутых элементов датчика ведут на, в или сквозь упомянутый носитель,

- одну или более рамок, несомых упомянутым носителем и сформированных вокруг упомянутого датчика и/или упомянутых отдельных элементов датчика,

- изолирующий материал, заполняющий пространство между упомянутыми одной или более рамками и датчиком и/или элементами датчика, окруженными соответствующей рамкой, не закрывая верхнюю поверхность соответствующего элемента датчика, обращенную в сторону от носителя.

В другом аспекте настоящего изобретения представлен способ изготовления такого устройства, который содержит:

- расположение датчика, содержащего по меньшей мере два элемента датчика для детектирования сигнала датчика, на носителе, для того чтобы он нес упомянутый датчик,

- формирование электрических контактов упомянутых элементов датчика на, в или сквозь упомянутый носитель,

- формирование одной или более рамок на упомянутом носителе вокруг упомянутого датчика и/или упомянутых отдельных элементов датчика,

- заполнение изолирующим материалом пространства между упомянутыми одной или более рамками и датчиком и/или элементами датчика, окруженными соответствующей рамкой, не закрывая верхнюю поверхность соответствующего элемента датчика, обращенную в сторону от носителя.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявляемый способ имеет предпочтительные варианты осуществления, которые аналогичны и/или идентичны предпочтительным вариантам осуществления, соответствующим заявляемому устройству и определенным в зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящее изобретение основано на идее использования одной или более рамок вокруг всего датчика или вокруг отдельных элементов датчика, изготовленных таким образом, чтобы сохранять характеристики датчика. Например, по меньшей мере одна из данных рамок помогает предотвращать смещение датчика по коже. Кроме того, в зависимости от вида датчика одна или более рамок могут дополнительно способствовать разделению сигналов, испускаемых одним или более элементами датчика, и/или сигналов, принимаемых одним или более элементами датчика. Одна или более рамок в частности служат для удержания изолирующего материала, когда он заливает электрические контакты между рамкой и соответствующим элементом датчика, так что он не переливается и не влияет негативно на правильное функционирование устройства.

Обычно конкретный вид датчика, который измеряет один или более физиологических параметров (например, частоту сердечных сокращений, давление крови, частоту дыхания, проводимость кожи, влажность кожи и т.д.) не является существенным для настоящего изобретения. В предпочтительном варианте осуществления упомянутый датчик представляет собой оптический датчик, содержащий по меньшей мере один светоизлучающий элемент, в частности СИД, для излучения света на кожу пользователя и по меньшей мере один принимающий свет элемент, в частности фотодетектор, для приема света, отраженного от кожи пользователя. Такой вариант осуществления можно, например, использовать для контроля частоты сердечных сокращений. В таком варианте осуществления одна или более рамок служат для предотвращения попадания прямого света, излучаемого светоизлучающим элементом, на принимающий свет элемент.

Предпочтительно, упомянутый по меньшей мере один принимающий свет элемент, в частности каждый принимающий свет элемент, окружен отдельной рамкой приемника, выступающей на высоту над носителем, которая больше, чем расстояние между носителем и верхней поверхностью соответствующего принимающего свет элемента, окруженного упомянутой рамкой приемника. Было, в частности, обнаружено, что данная разница по высоте в таком оптическом датчике является выгодной для предотвращения взаимодействия света с прямым светом. Кроме того, поскольку приемник будет вжиматься в кожу пользователя, механический контакт между кожей и датчиком будет возрастать. Другое преимущество заключается в том, что свет, который проходит от СИД к приемнику света, будет вынужден проходить сквозь более глубокие области кожи и меньше через поверхностные области. Это будет повышать устойчивость оптического сигнала.

В практическом воплощении такого устройства с оптическим датчиком разница по высоте между верхним краем рамки приемника и верхней поверхностью соответствующего принимающего свет элемента, окруженного упомянутой рамкой приемника, находится в диапазоне от 0 мм до 0,5 мм, в частности в диапазоне от 0,1 мм до 0,2 мм.

Кроме того, предпочтительно, чтобы упомянутый по меньшей мере один светоизлучающий элемент, в частности каждый светоизлучающий элемент, был окружен рамкой излучателя, выступающей на высоту над носителем, которая меньше или равна расстоянию между носителем и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного упомянутой рамкой излучателя. Было, в частности, обнаружено, что данная разница по высоте в таком оптическом датчике является выгодной для оптимизации оптического контакта между светоизлучающим элементом и кожей пользователя. Поскольку рамка ниже, поверхность светоизлучающего элемента будет оптимально вжиматься в кожу пользователя, что предотвращает появление воздушных зазоров, которые могут образовываться, и которые приводят к увеличению артефактов в оптическом сигнале.

В практическом воплощении такого устройства с оптическим датчиком разница по высоте между верхним краем рамки излучателя и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного упомянутой рамкой излучателя, находится в диапазоне от 0,1 мм до 0,8 мм, в частности в диапазоне от 0,2 мм до 0,5 мм. Если обе рамки совпадают в точке между принимающим свет и светоизлучающим элементами, рамка будет выше, чем сам светоизлучающий элемент, но только с данной стороны.

Предпочтительно, расстояние между носителем и верхней поверхностью упомянутого по меньшей мере одного светоизлучающего элемента равно или меньше, чем расстояние между носителем и верхней поверхностью упомянутого по меньшей мере одного принимающего свет элемента. Это гарантирует, что принимающий свет элемент(ы) вжимается (вжимаются) дальше в кожу пользователя, что улучшает контакт, предотвращает движения всего устройства и обеспечивает лучшее улавливание света, рассеянного в коже.

В другом воплощении по практическим соображениям может существовать только одна стенка между детектором и по меньшей мере одним светоизлучающим элементом, например в случаях, когда детектор и по меньшей мере один светоизлучающий элемент близко расположены. Если это так, то стенки рамок обеих рамок соответственно принимающего свет и светоизлучающего элементов совпадают. Это означает, что стенка рамки светоизлучающего элемента будет выше, чем сама поверхность светоизлучающего элемента, но только с той стороны, где расположен принимающий свет элемент. Остальная часть рамки светоизлучающего элемента будет ниже, чем поверхность самого элемента, в соответствии с вышеупомянутыми требованиями.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления упомянутый датчик представляет собой электрический датчик, содержащий два кожных проводящих электрода для приведения в контакт с кожей пользователя и измерения проводимости кожи пользователя. Данный вариант осуществления можно, например, использовать для контроля напряжения.

Обычно устройство может выводить свои сигналы датчика на другое устройство, например на компьютер, на котором сигналы датчика обрабатывают. Альтернативно, как предпочтительно в варианте осуществления, устройство дополнительно содержит дополнительные компоненты, такие как процессор для обработки упомянутого сигнала датчика, в частности для определения частоты сердечных сокращений пользователя, когда используется оптический датчик.

Упомянутые дополнительные компоненты предпочтительно расположены на упомянутом носителе на другой поверхности, чем упомянутый датчик. Это предотвращает создание упомянутыми дополнительными компонентами препятствий хорошему контакту между элементами датчика и кожей.

В другом воплощении упомянутые дополнительные компоненты по производственным соображениям монтируют на другом носителе, чем компоненты датчика. В таком случае носитель с компонентами датчика, предпочтительно, монтируют непосредственно на носитель с упомянутыми другими компонентами.

Обычно можно использовать любой вид изолирующего материала. Предпочтительно, упомянутый изолирующий материал представляет собой эпоксидную смолу.

Для фиксации или прикрепления устройства на коже пользователя устройство предпочтительно дополнительно содержит фиксирующий элемент для фиксации устройства на коже пользователя. Упомянутый фиксирующий элемент может, например, представлять собой браслет, липкую ленту, лейкопластырь или ремень.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлено устройство для измерения физиологического параметра пользователя, несущего упомянутое устройство, причем упомянутое устройство содержит:

- датчик, содержащий по меньшей мере два элемента датчика для детектирования сигнала датчика, причем упомянутый датчик представляет собой оптический датчик, содержащий по меньшей мере один светоизлучающий элемент, в частности СИД, для излучения света на кожу пользователя и по меньшей мере один принимающий свет элемент, в частности фотодетектор, для приема света, отраженного от кожи пользователя, и

- носитель, несущий упомянутый датчик,

причем расстояние между носителем и верхней поверхностью упомянутого по меньшей мере одного светоизлучающего элемента равно или меньше, чем расстояние между носителем и верхней поверхностью упомянутого по меньшей мере одного принимающего свет элемента.

Предпочтительно, в дальнейшем усовершенствовании упомянутого аспекта пространство между по меньшей мере одним светоизлучающим элементом и по меньшей мере одним принимающим свет элементом заполняют поглощающим свет (например, черным) материалом (например, эпоксидной смолой), для того чтобы избежать того, что данный свет может непосредственно проходить от по меньшей мере одного светоизлучающего элемента к по меньшей мере одному принимающему свет элементу. Кроме того, в усовершенствовании предлагается одна рамка между принимающим свет элементом и светоизлучающим элементом. Тогда только на тех сторонах, которые не обращены к принимающему свет элементу, расстояние между носителем и верхней поверхностью упомянутого по меньшей мере одного светоизлучающего элемента равно или меньше, чем расстояние между носителем и верхней поверхностью упомянутого по меньшей мере одного принимающего свет элемента.

Краткое описание чертежей

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут ясны и понятны из варианта(ов) осуществления, описанного ниже в данном документе. На следующих чертежах

Фиг. 1 показывает поперечное сечение известного устройства контроля частоты сердечных сокращений,

Фиг. 2 показывает поперечное сечение первого варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг. 3 показывает поперечное сечение второго варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг. 4 показывает поперечное сечение третьего варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг. 5 показывает поперечное сечение четвертого варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением, и

Фиг. 6 показывает блок-схему способа изготовления устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

Фиг. 1 показывает поперечное сечение известного устройства 10 для измерения физиологического параметра пользователя 1, несущего упомянутое устройство (Фиг. 1 показывает только руку пользователя). Оно содержит датчик 12 для измерения по меньшей мере одного физиологического параметра пользователя 1 и корпус 14, заключающий упомянутый датчик 12. Корпус удерживается на руке пользователя посредством крепления 16, например браслета.

Датчик 12 содержит в данном варианте осуществления два элемента 121, 122 датчика и может представлять собой датчик контроля частоты сердечных сокращений для измерения или контроля частоты сердечных сокращений. Но, как правило, конкретный вид датчика, который измеряет один или более физиологических параметров (например, частоту сердечных сокращений, давление крови, частоту дыхания, проводимость кожи, влажность кожи и т.д.) не является существенным для настоящего изобретения.

Корпус 14 может представлять собой кожух, например типа браслета, наручных часов или устройства контроля, как используется, например в спорте. Конкретный вид и форма корпуса также не существенны для настоящего изобретения, но, главным образом, служат для удержания датчика 12 в желаемом положении по отношению к пользователю 1 и, необязательно, для помещения дополнительных элементов, таких как батарея, блок обработки, дисплей, пользовательский интерфейс и т.д.

В данном варианте осуществления устройство 10 выполнено в виде устройства 10 контроля частоты сердечных сокращений для контроля частоты сердечных сокращений пользователя, и датчик 12 представляет собой оптический датчик, содержащий светоизлучающий элемент 121 и принимающий свет элемент 122. Принцип оптических мониторов частоты сердечных сокращений основан на источнике 121 света (обычно СИД), который испускает свет внутрь кожи. Свет рассеивается в коже, где он более или менее поглощается кровью. Свет выходит из кожи и захватывается принимающим свет элементом 122 (обычно фотодиодом). Величина сигнала на принимающем свет элементе 122 является показателем объема крови. Когда сердце пульсирует, объем крови в коже изменяется и, следовательно, сигнал на принимающем свет элементе 122 также изменяется. Принимающий свет элемент 122 измеряет, таким образом, непосредственно пульс в коже и, следовательно, частоту сердечных сокращений. Посредством подсчета ударов пульса за единицу времени, например за 10 секунд, получают количество ударов сердца в минуту (т.е. частоту сердечных сокращений).

Фиг. 2 показывает поперечное сечение первого варианта осуществления устройства 20 для измерения физиологического параметра пользователя, несущего упомянутое устройство, в соответствии с настоящим изобретением. Упомянутое устройство 20 содержит датчик 22, содержащий по меньшей мере два (в данном случае три) элемента 221, 222, 223 датчика для детектирования сигнала датчика, причем упомянутый датчик представляет собой оптический датчик, содержащий два светоизлучающих элемента 221, 223, в частности два СИД, для излучения света на кожу пользователя и по меньшей мере один принимающий свет элемент 222, в частности фотодетектор, для приема света, отраженного от кожи пользователя. Кроме того, устройство 20 содержит корпус или кожух (не показан; обычно может быть аналогичен или идентичен корпусу 14, показанному на Фиг. 1) и носитель 26, несущий упомянутый датчик 22. Данный вариант осуществления, однако, не является предпочтительным для использования с оптическим датчиком, поскольку он позволяет свету проходить непосредственно от светоизлучающих элементов к принимающему свет элементу без прохождения сквозь кожу.

В данном устройстве 20 расстояние между носителем 26 и верхней поверхностью 221a, 223a упомянутых светоизлучающих элементов 221, 223 меньше, чем расстояние между носителем 26 и верхней поверхностью 222a упомянутого принимающего свет элемента 222, т.е. существует расстояние по высоте Δh. Данное решение обладает тем преимуществом, что большая часть света от светоизлучающих элементов 221, 223 идет непосредственно (т.е. без участия слоя воздуха) в направлении кожи и затем к принимающему свет элементу 222. Кроме того, никакой свет от светоизлучающих элементов не может дойти до принимающего свет элемента 222 непосредственно без прохождения через кожу.

Для защиты электрических компонентов электрические контакты светоизлучающего элемента(ов) и принимающего свет элемента(ов), предпочтительно, должны быть покрыты изолирующим материалом, таким как эпоксидная смола. Следует, однако, избегать того, что изолирующий материал закроет светоизлучающий элемент(ы), поскольку тогда кожа не сможет окружать светоизлучающие элементы, что будет вести к риску воздушных зазоров и снижения сцепления кожи со светоизлучающими элементами. Возможный в общем случае вариант осуществления устройства 30 в соответствии с настоящим изобретением, в котором эпоксид 32 используют для защиты контактов светоизлучающих элементов 221, 223, не закрывая верхнюю поверхность 221a, 223a светоизлучающих элементов 221, 223, изображен на Фиг. 3.

Данный вариант осуществления может быть дополнительно улучшен посредством практического применения эпоксида 32 для покрытия электрических контактов 34 компонентов (т.е. элементов 221, 222, 223 датчика) таким образом, который минимально мешает правильному функционированию датчика. Заливка эпоксида так, как показано на Фиг. 3, не является оптимальной, поскольку эпоксид может переливаться. Создание дополнительных структур для удержания эпоксида является вариантом, который позволяет крупносерийное производство.

Фиг. 4 показывает дополнительно улучшенный вариант осуществления устройства 40 в соответствии с настоящим изобретением. В данном варианте осуществления в устройстве созданы структуры для удержания изолирующего материала (который не показан на Фиг. 4). В частности, в данном воплощении, которое подходит для крупносерийного производства, вокруг элементов 221, 222, 223 датчика сформированы рамки 41, 42, 43, которые будут удерживать изолирующий материал, когда он заливает электрические контакты 34 элементов датчика в пространстве 36 между рамкой и оптически активными частями элементов датчика.

В варианте осуществления, показанном на Фиг. 4, каждый элемент 221, 222, 223 датчика окружен отдельной рамкой 41, 42, 43. В других вариантах осуществления те же или все рамки объединяют друг с другом, или все элементы датчика окружают общей рамкой.

Для дальнейшего улучшения такого устройства таким образом, что оно не оказывает негативного влияния на функционирование устройства, было обнаружено, что предпочтительно, чтобы рамки 41, 43 вокруг светоизлучающих элементов 221, 223 были ниже, чем верхняя поверхность 221a, 223a светоизлучающих элементов 221, 223. Другими словами, в таком улучшенном воплощении светоизлучающие элементы 221, 223, в частности каждый светоизлучающий элемент, окружены отдельными рамками 41, 43 излучателя, выступающими на высоту над носителем 26, которая меньше или равна расстоянию между носителем 26 и верхней поверхностью 221a, 223a соответствующего светоизлучающего элемента 221, 223, окруженного упомянутой рамкой 41, 43 излучателя. На Фиг. 4 это может быть количественно выражено соотношением hFR-LED<hLED. Предпочтительно, разница по высоте между верхним краем 41a, 43a рамок излучателя и верхней поверхностью 221a, 223a соответствующего светоизлучающего элемента 221, 223, окруженного упомянутой рамкой 41, 43 излучателя, находится в диапазоне от 0,1 мм до 0,8 мм, в частности в диапазоне от 0,2 мм до 0,5 мм.

Что касается рамки 42 приемника вокруг принимающего свет элемента 222, предпочтительно, чтобы она была выше, чем верхняя поверхность 222a принимающего свет элемента 222. Другими словами, в таком улучшенном воплощении рамки 42 приемника имеют высоту относительно носителя 26, которая больше, чем расстояние между носителем 26 и верхней поверхностью 222a принимающего свет элемента 222, окруженного упомянутой рамкой 42 приемника. На Фиг. 4 это может быть количественно выражено соотношением hFR-PD>hPD. Предпочтительно, разница по высоте между верхним краем 42a рамки 42 приемника и верхней поверхностью 222a принимающего свет элемента 222, окруженного упомянутой рамкой 42 приемника, находится в диапазоне от 0 мм до 0,5 мм, в частности в диапазоне от 0,1 мм до 0,2 мм.

По производственным соображениям может оказаться, что присутствует только одна стенка рамки между принимающим свет элементом и светоизлучающим элементом, например в случаях, когда принимающий свет элемент и светоизлучающий элемент близко расположены. Если это так, то стенки рамок обеих рамок соответственно принимающего свет и светоизлучающего элементов совпадают. Это означает, что стенка рамки светоизлучающего элемента будет выше, чем сама поверхность светоизлучающего элемента, но только с той стороны, где расположен принимающий свет элемент. Остальная часть рамки светоизлучающего элемента будет ниже, чем поверхность самого элемента, в соответствии с вышеупомянутыми требованиями.

Высота верхней поверхности светоизлучающего элемента(ов) должна быть ниже верхнего края 42a рамки 42 вокруг принимающего свет элемента. Разница по высоте должна находиться в диапазоне от 0,1 до 1 мм, предпочтительно в диапазоне от 0,2 до 0,8 мм.

Как указывалось выше, изолирующий материал будет защищать электрические контакты 34 элементов датчика. Однако, данные электрические контакты 34 должны, кроме того, осуществлять контакт с другими элементами, такими как привод, электроника для детектирования, процессор или источник питания, что означает, что на носителе 26 (который может представлять собой ПП (печатную плату)) присутствуют некоторые "внешние" электрические соединения с данной дополнительной электроникой. Фиг. 5 показывает поперечное сечение четвертого варианта осуществления устройства 50 в соответствии с настоящим изобретением. Упомянутое устройство 50 содержит такую дополнительную электронику, такую как процессор 52 и привод 54. Внешние электрические соединения не размещены на той же поверхности носителя 26, что и элементы 221, 222 датчика. Иначе части, с которыми они соединены, препятствовали бы хорошему контакту между кожей и элементами датчика. Например, внешние электрические соединения могут быть размещены на боковых поверхностях носителя 26.

Как упоминалось выше, в устройстве в соответствии с настоящим изобретением можно использовать различные виды датчиков. Например, в варианте осуществления упомянутый датчик 22 представляет собой электрический датчик, содержащий два кожных проводящих электрода (например, элементы 221, 222 датчика, показанные на Фиг. 2) для приведения в контакт с кожей пользователя и измерения проводимости кожи пользователя. Более того, в таком устройстве обычно можно использовать два или более датчика, и количество элементов датчика также не существенно для настоящего изобретения.

Блок-схема способа изготовления устройства для измерения физиологического параметра, как предлагается в настоящем документе, изображена на Фиг. 6. На первом этапе S1 датчик 22, содержащий по меньшей мере два элемента 221, 222 датчика для детектирования сигнала датчика, располагают на носителе 26. На втором этапе S2 электрические контакты упомянутых элементов датчика формируют на, в или сквозь упомянутый носитель 26. На третьем этапе S3 одну или более рамок 41, 42 формируют на упомянутом носителе 26 вокруг упомянутого датчика 22 и/или упомянутых отдельных элементов 221, 222 датчика. На четвертом этапе изолирующим материалом 32 заполняют пространство между упомянутыми одной или более рамками 41, 42 и датчиком 22 и/или элементами 221, 222 датчика, окруженными соответствующей рамкой 41, 42, не закрывая верхнюю поверхность 221a, 222a соответствующего элемента 221, 222 датчика, обращенную в сторону от носителя 26.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается способ получения защиты электрических контактов при отсутствии негативного влияния на характеристики устройства. С этой целью используют рамку(и) вокруг элементов датчика, изготовленную таким образом, чтобы сохранять характеристики датчика. Например, по меньшей мере одна из данных рамок помогает предотвращать смещение датчика по коже; кроме того, по меньшей мере одна из данных рамок может служить для предотвращения попадания прямого излучаемого света на принимающий свет элемент. Предпочтительно, высота рамки вокруг светоизлучающего элемента(ов) должна быть меньше, чем высота поверхности светоизлучающего элемента(ов), с возможным исключением в отношении стороны, обращенной к принимающему свет элементу. Кроме того, рамка вокруг принимающего свет элемента(ов) может быть выше, чем поверхность принимающего свет элемента(ов).

При том, что настоящее изобретение подробно проиллюстрировано и описано на чертежах и в вышеприведенном описании, такие иллюстрирование и описание следует рассматривать как иллюстративные или типичные, а не ограничивающие; настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Специалистами в данной области техники при осуществлении заявляемого изобретения на практике могут быть на основании изучения чертежей, настоящего раскрытия и прилагаемой формулы изобретения придуманы и реализованы другие варианты раскрытых вариантов осуществления.

В формуле изобретения слово "содержащий" не исключает других элементов или стадий, и единственное число не исключает множественного. Один элемент или другой блок может выполнять функции нескольких объектов, перечисленных в формуле изобретения. Сам по себе факт, что некоторые величины приведены в попарно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация данных величин не может применяться для получения преимущества.

Никакие ссылочные позиции в формуле изобретения не должны интерпретироваться как ограничивающие объем.

1. Устройство для измерения физиологического параметра пользователя, несущего упомянутое устройство, причем упомянутое устройство содержит:

- оптический датчик (22), содержащий по меньшей мере один светоизлучающий элемент (221, 223) для излучения света на кожу пользователя и по меньшей мере один принимающий свет элемент (222),

- носитель (26), несущий упомянутый датчик, причем электрические контакты (34) упомянутых элементов датчика ведут на, в или сквозь упомянутый носитель,

- одну или более рамок (41, 42, 43), носимых упомянутым носителем и сформированных вокруг упомянутого оптического датчика и/или упомянутых светоизлучающих и принимающих свет элементов,

- изолирующий материал (32), заполняющий пространство между упомянутой одной или более рамками и оптическим датчиком и/или светоизлучающими и принимающими свет элементами, окруженными соответствующей рамкой, не закрывая верхнюю поверхность соответствующего элемента датчика, обращенную в сторону от носителя,

отличающееся тем, что упомянутый по меньшей мере один светоизлучающий элемент окружен рамкой (41, 43) излучателя, выступающей на высоту над носителем, которая меньше или равна расстоянию между носителем и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного упомянутой рамкой излучателя.

2. Устройство по п. 1, в котором упомянутый по меньшей мере один принимающий свет элемент окружен отдельной рамкой (42) приемника, выступающей на высоту над носителем, которая больше, чем расстояние между носителем и верхней поверхностью соответствующего принимающего свет элемента, окруженного упомянутой рамкой приемника.

3. Устройство по п. 2, в котором разница по высоте между верхним краем рамки приемника и верхней поверхностью соответствующего принимающего свет элемента, окруженного упомянутой рамкой приемника, находится в диапазоне от 0,1 мм до 0,5 мм, в частности в диапазоне от 0,1 мм до 0,2 мм.

4. Устройство по одному из пп. 1-3, в котором разница по высоте между верхним краем рамки излучателя и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного упомянутой рамкой излучателя, находится в диапазоне от 0,1 мм до 0,8 мм, в частности в диапазоне от 0,2 мм до 0,5 мм.

5. Устройство по п. 1, в котором расстояние между носителем и верхней поверхностью упомянутого по меньшей мере одного светоизлучающего элемента (221, 223) равно или меньше, чем расстояние между носителем и верхней поверхностью упомянутого по меньшей мере одного принимающего свет элемента (222).

6. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее электрический датчик, содержащий два кожных проводящих электрода (221, 222) для приведения в контакт с кожей пользователя и измерения проводимости кожи пользователя.

7. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее процессор (52) для обработки упомянутого сигнала датчика.

8. Устройство по п. 7, в котором упомянутые дополнительные компоненты (52) расположены на упомянутом носителе на другой поверхности, чем упомянутый датчик.

9. Устройство по п. 1, в котором светоизлучающий элемент представляет собой светоизлучающее устройство СИД.

10. Устройство по п. 1, в котором принимающий свет элемент представляет собой фотодетектор.

11. Устройство по п. 1, в котором упомянутый изолирующий материал (32) представляет собой эпоксидную смолу.

12. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее фиксирующий элемент (16) для фиксации устройства на коже пользователя.

13. Устройство по п. 12, в котором упомянутый фиксирующий элемент (16) представляет собой браслет, липкую ленту, лейкопластырь или ремень.

14. Способ изготовления устройства для измерения физиологического параметра по п. 1, причем упомянутый способ содержит:

- расположение оптического датчика (22) на носителе для ношения упомянутого датчика, содержащего по меньшей мере один светоизлучающий элемент (221, 223) для излучения света на кожу пользователя и по меньшей мере один принимающий свет элемент (222), в частности фотодетектор, для приема света, отраженного от кожи пользователя,

- формирование электрических контактов (34) упомянутых элементов датчика на, в или сквозь упомянутый носитель,

- формирование одной или более рамок (41, 42, 43) на упомянутом носителе вокруг упомянутого оптического датчика и/или упомянутых светоизлучающих и принимающих свет элементов,

- заполнение изолирующим материалом (32) пространства между упомянутыми одной или более рамками и оптическим датчиком и/или светоизлучающими и принимающими свет элементами, окруженными соответствующей рамкой, не закрывая верхнюю поверхность соответствующего элемента датчика, обращенную в сторону от носителя,

отличающийся тем, что заполнение осуществляют так, что по меньшей мере один светоизлучающий элемент окружен рамкой (41, 43) излучателя, выступающей на высоту над носителем, которая меньше или равна расстоянию между носителем и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного упомянутой рамкой излучателя.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к терапии, гастроэнтерологии, и может быть использовано при прогнозировании риска развития патологии верхнего отдела респираторного тракта у пациентов с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью.

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и пульмонологии, и может быть использовано при проведении диагностики бронхиальной астмы у детей от 2 до 17 лет с затяжным и хроническим кашлем.

Группа изобретений относится к медицине. Способ для оценки здоровья пациента осуществляют с помощью системы оценки здоровья.

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и пульмонологии, и может быть использовано при проведении прогнозирования обострений бронхиальной астмы (БА) у больных с ожирением.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для контроля состояния дыхательной системы больных обструктивными заболеваниями легких на дому. Контроль осуществляют по продолжительности шумов форсированного выдоха, определяемой по огибающей шумового процесса в полосе частот 200-2000 Гц.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для диагностики холодовой формы хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ).
Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для расчёта дозы противоопухолевого препарата при выполнении нормотермической изолированной химиоперфузии легкого (НИХПЛ) и метастазэктомии.

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии и пульмонологии. Проводят дифференциальную диагностику затяжного кашля инфекционного и аллергического генеза при респираторных заболеваниях верхних дыхательных путей у детей от 2 до 17 лет.
Изобретение относится к медицине, торакальной хирургии, предназначено для проведения оперативных вмешательств по поводу панлобулярной эмфиземы легких. Для определения уровня резекции у больного эмфиземой легких за 1,5-2 часа до оперативного вмешательства больному проводят ингаляцию 10% раствора 5-аминолевулиновой кислоты.

Группа изобретений относится к области медицины. Устройство для оценки прижизненного тонуса стенки трахеи и бронхов содержит трубку с баллоном на рабочем конце и измерительный прибор на другом.

Изобретение относится к медицинской технике. Аппаратно-программный комплекс для диагностики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний содержит канал тестирования и определения режима воздействия на пациента, каналы диагностики и лечения, блок управления и хранения информации с блоком питания.

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и пульмонологии, и может быть использовано при проведении диагностики бронхиальной астмы у детей от 2 до 17 лет с затяжным и хроническим кашлем.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к измерению объемного органа оптическими средствами. Устройство позволяет выполнить способ действия датчика фотоплетизмографии, который содержит этапы, на которых формируют первый световой сигнал посредством блока источника света.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно для измерения частоты пульса пациента. Микроконтроллерный датчик пульса с передачей информации по радиоканалу содержит микроконтроллер, светодиод, фотоприемник, RC-фильтр, первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем первый вывод первого резистора подключен к аноду светодиода, первый вывод второго резистора подключен к первому выводу фотоприемника, катод светодиода и второй вывод фотоприемника подключены к минусу источника питания микроконтроллера, второй вывод второго резистора подключен к плюсу источника питания микроконтроллера, выход RC-фильтра подключен к первому входу аналогового компаратора микроконтроллера, ко второму выводу первого резистора подключен выход первого широтно-импульсного модулятора микроконтроллера, первый вывод фотоприемника подключен к входу RC-фильтра, первые выводы третьего и четвертого резисторов подключены ко второму входу аналогового компаратора микроконтроллера, второй вывод третьего резистора подключен к плюсу источника питания микроконтроллера, второй вывод четвертого резистора подключен к минусу источника питания микроконтроллера, при этом датчик пульса дополнительно содержит конденсатор, подключенный к светодиоду параллельно, второй широтно-импульсный модулятор микроконтроллера, подключенный выходом к входу радиопередатчика с двухуровневой амплитудной манипуляцией.

Изобретения относятся к медицине. Способ непрерывного неинвазивного измерения физиологического параметра человека осуществляют с помощью автономного носимого оптического устройства.

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии, кардиохирургии, функциональной диагностике. Для определения ударного объема сердца проводят наложение двух электродов на участки тела, регистрацию сопротивления R между электродами при снятии реограммы (РГ), измерение гемоглобина крови Hb.

Изобретения относятся к медицине. Способ определения частоты сердечных сокращений человека реализуют с помощью переносного устройства, входящего в состав системы для определения частоты сердечных сокращений.

Изобретения относятся к медицине. Устройство измерения величины артериального давления человека включает блок измерения величины артериального давления, содержащий датчик давления, блок регистрации отклонений величины артериального давления, снабженный оптическим датчиком, контроллер и дисплей.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики частоты пульса пациента. Микроконтроллерный измерительный преобразователь для фотоплетизмографического датчика пульса содержит микроконтроллер, светодиод, фотоприемник, RC-фильтр, первый и второй резисторы.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к методам исследования состояния сердечно-сосудистой системы человека. Выполняют разложение реосигнала на низкочастотную (НЧ) и высокочастотную (ВЧ) составляющие.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к медицинской технике, и может быть использована в функциональной диагностике состояния сердечно-сосудистой системы амбулаторно.

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для измерения физиологического параметра пользователя, несущего упомянутое устройство, содержит оптический датчик, носитель, несущий датчик, рамки, носимые носителем, изолирующий материал. Оптический датчик содержит светоизлучающий элемент для излучения света на кожу пользователя и принимающий свет элемент. Электрические контакты элементов датчика ведут на, в или сквозь носитель. Рамки сформированы вокруг оптического датчика иили светоизлучающих и принимающих свет элементов. Изолирующий материал заполняет пространство между рамками и оптическим датчиком иили светоизлучающими и принимающими свет элементами, окруженными соответствующей рамкой, не закрывая верхнюю поверхность соответствующего элемента датчика, обращенную в сторону от носителя. По меньшей мере один светоизлучающий элемент окружен рамкой излучателя, выступающей на высоту над носителем, которая меньше или равна расстоянию между носителем и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного рамкой излучателя. Способ изготовления устройства для измерения физиологического параметра содержит расположение оптического датчика на носителе для ношения датчика, формирование электрических контактов элементов датчика на, в или сквозь упомянутый носитель, формирование рамок на носителе вокруг оптического датчика иили светоизлучающих и принимающих свет элементов, заполнение изолирующим материалом пространства между рамками и оптическим датчиком иили светоизлучающими и принимающими свет элементами, окруженными соответствующей рамкой, не закрывая верхнюю поверхность соответствующего элемента датчика, обращенную в сторону от носителя. Заполнение осуществляют так, что по меньшей мере один светоизлучающий элемент окружен рамкой излучателя, выступающей на высоту над носителем, которая меньше или равна расстоянию между носителем и верхней поверхностью соответствующего светоизлучающего элемента, окруженного рамкой излучателя. Достигается надежная защита внутренних электрических контактов без создания препятствий работе устройства. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх