具有与身体运动脱开的感测元件的生理监测装置的制造方法_4

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件116的部件的形状一致。在其他实施例中,可以利用合适的透射性粘合剂来附接盖118。示例性粘合剂材料包括但不限于胶水、胶带、树脂、凝胶、填充材料、模塑材料等。在一些实施例中,盖118经由热熔、一个或者多个机械紧固件、或者其他合适的方法而附接至感测元件116。在一些实施例中,感测元件116和盖118可以包括可以连接至杆123或者弹簧112的集成单元(经由包覆成型和/或粘合剂)。
[0097]应该注意,在一些实施例中,可以按照一个或多个方式将光学滤波器放置在发射器120或者检测器122上,例如,如在美国专利申请公开号2010/0217098、美国专利申请公开号2010/0217102、美国专利申请公开号2013/0131519、美国专利申请公开号2012/0197093中描述的。另外,盖118可以包括聚集在所涉波长上的光学滤波器或者光学染料,这主要由光学发射器120的选择来确定。作为示例,如果光学发射器的发射需要940nm的波长光,为了帮助克服在光学检测器122上的外部(例如,阳光等)噪声污染(例如,如在美国专利申请公开号2012/0197093中描述的),可以将光学滤波器调谐为以940 nm为中心的红外线范围。作为这点的具体示例,可以使用分散在聚碳酸酯或者丙烯酸盖118中的GENTEX-E800 染料。
[0098]在示出的实施例中,监测装置110的外壳114具有比感测元件116和盖118大得多的质量,并且偏置元件112将外壳114的运动与感测元件116和盖118脱开。
[0099]在一些实施例中,监测装置110包括信号处理器26 (图3),该信号处理器26构造为接收并且处理由光学检测器122产生的信号。监测装置110可以包括其他部件,诸如,用于光学检测器122的输出的一个或者多个模数转换器(未示出)、用于移除时变环境干扰效应的一个或者多个滤波器(诸如光学滤波器)(未示出)、用于移除在能量响应信号中的运动伪影的一个或者多个模拟和/或数字滤波器、无源电子部件等等,如本领域的技术人员可理解的。监测装置10可以包括各种其他装置,诸如,其他类型的生理传感器和环境传感器(未示出)。监测装置110还可以包括用于与远程装置通信的至少一个无线模块(未示出)和/或至少一个存储器存储装置(未示出)。示例性无线模块可以包括无线芯片、天线或者RFID标签。在一些实施例中,无线模块可以包括低范围无线芯片或者芯片组,诸如,Bluetooth?、ANT+、和/或ZigBee芯片。电池(未示出),诸如,锂聚合物电池或者其他便携式电池,可以包括在监测装置110内,并且例如可以经由USB充电端口充电。
[0100]图18A至图18B以及图19A至图19B示出了根据本发明的其他实施例的构造为附接至对象的耳朵的监测装置710。监测装置710包括外壳714、芯元件718和感测元件716。声音端口 720形成在芯元件中并且与在外壳714内的扬声器(未示出)声通信。感测元件716可以包括上面描述的感测装置116的所有功能。例如,感测元件716可以包括:至少一个能量发射器20 (图3),该能量发射器20构造为将能量在耳朵的目标区域处引导;以及至少一个检测器22 (图3),该检测器22构造为检测来自目标区域和/或与目标区域相邻的区域的能量响应信号,如上所描述的,以感测来自对象的身体的生理信号。
[0101]由可压缩/弹性材料(诸如,凝胶材料等)形成的盖818围绕芯元件718,如图19A至图19B所示出的。盖818至少部分地围绕感测元件71,6,并且用于将外壳714和芯元件718的运动与感测元件716脱开的偏置元件。所示出的盖818具有穿过该盖而形成的声音端口 820,该声音端口 820与声音端口 720声通信。
[0102]同样,如图19A至图19B所示出的,监测装置710包括弓形弹性构件822,该弓形弹性构件822构造为将监测装置710稳定在对象的耳朵内,如本领域中的技术人员可理解的。可用作构件822的若干类型的稳定器(也称为盖、尖端或者外壳)在本领域中是已知的(例如,见美国专利申请公开号2010/0217098、美国专利申请公开号2010/0217102和美国专利申请公开号2012/0197093),每个专利都能找到将耳塞保持在耳朵内的各种参考点。
[0103]所示出的监测装置710还包括由可压缩/弹性材料(诸如,凝胶材料等)形成的另一柔性构件824。该柔性构件824附接至盖818并且在感测元件816的平面下方延伸,从而使得感测元件816在柔性构件824内凹进。柔性构件824使盖818得到有效延伸,从而使其可以在包括以及在对象耳朵的对耳屏与耳轮脚之间的区域中压缩。在柔性构件824延伸时,也可以将在发射器与检测器之间的屏障保留下来,以防止在感测元件716的发射器与检测器之间发生光学串扰。
[0104]柔性构件824用作使外壳714和芯元件718的运动与感测元件716脱开的偏置元件。如此,所示出的监测装置710有效地包括促进使外壳714和芯元件718的运动与感测兀件716脱开的两个偏置兀件:柔性盖818和柔性构件824。
[0105]在一些实施例中,监测装置710包括信号处理器26 (图3),该信号处理器26构造为接收并且处理由该至少一个检测器22产生的信号。监测装置710可以包括其他部件,诸如,用于该至少一个检测器22的输出的一个或者多个模数转换器(未示出)、用于移除时变环境干扰效应的一个或者多个滤波器(诸如光学滤波器)(未示出)、用于移除在能量响应信号中的运动伪影的一个或者多个模拟和/或数字滤波器、无源电子部件等等,如本领域的技术人员可理解的。监测装置710可以包括各种其他装置,诸如,其他类型的生理传感器和环境传感器(未示出)。监测装置710也可以包括用于与远程装置通信的至少一个无线模块(未示出)和/或至少一个存储器存储装置(未示出)。示例性无线模块可以包括无线芯片、天线或者RFID标签。在一些实施例中,无线模块可以包括低范围无线芯片或者芯片组,诸如,Bluetooth?、ANT+、和/或ZigBee芯片。电池(未示出),诸如,锂聚合物电池或者其他便携式电池,可以包括例如在监测装置710内,并且可以经由USB充电端口充电。
[0106]在本发明的一些实施例中,如图2A至图2C所示出的,光学发射器20和光学检测器22附接至或者设置在感测元件16内。然而,在本发明的其他实施例中,光学发射器20和/或光学检测器22可以位于远离感测元件16。例如,如图7所示出的,光学发射器20和光学检测器22可以位于耳塞14内。一对细长导光件130,如图6所示出的,经由近端部分130b与光学发射器20和光学检测器22光通信,并且从光学发射器20和光学检测器22至少部分地延伸穿过偏置元件12到达感测元件16。感测元件16包括在其表面30中的一对窗口 32、34。每个导光件远端130a位于与各自的窗口 32、34相邻,如所不。如此,与光学发射器20光通信的导光件130可以将来自光学发射器20的光递送到对象的耳朵区域中,并且与光学检测器22光通信的导光件130可以收集来自对象的耳朵区域的光并且将收集到的光递送到光学检测器22。
[0107]在感测元件窗口 32和34之间的距离长得足以减少光学背散射噪声并且短得足以发射并且检测来自目标区域和/或与目标区域相邻的区域的光。在实践中,已经发现毫米级的距离是理想的。而且,在窗口 32、34之间的材料是充分不透光的,以减少在发射器20与检测器22之间的串扰。
[0108]每个导光件130可以由各种类型的透光材料(通常具有大于约1.1的折射率)形成。在一些实施例中,导光件130可以由弹性体透光材料形成。示例性导光件材料包括但不限于聚碳酸酯、丙烯酸、硅树脂和聚亚安酯。在一些实施例中,导光件130可以由镀层围绕或者部分地围绕,该镀层构造为阻止来自外源的光(诸如,室光、阳光等)进入导光件130。每个导光件130的远自由端表面130c可以具有各种形状和/或构造,比如图6示例性所示的更多。可以利用各种类型和构造的导光件,例如,如在美国专利申请公开号2010/0217102和美国专利申请公开号2013/0131519中描述的。
[0109]如图6所示出的,光学联接材料132可以应用于光学发射器20和光学检测器22中的一者或两者。导光件130经由光学联接材料132与光学发射器20和光学检测器22光通信。光学联接材料132可以包括有效地将来自光学发射器20的光联接至导光件130或者将来自导光件130的光联接至光学检测器22的材料。合适的材料的示例包括但不限于胶水、环氧树脂、胶带、树脂、凝胶、油、填充材料、模塑材料(诸如,塑料、丙烯酸和/或聚碳酸酯)等。
[0110]在本发明的一些实施例中,感测元件16可以具有在其表面30中的一个或者多个窗口 32、34,并且导光件130中的一个或者两个的远自由端表面130c可以延伸至窗口 32、34。在其他实施例中,窗口 32、34中的一个或者两个可以是穿过表面30而形成的孔口,并且导光件130中的一个或者两个的远自由端表面130c可延伸至或者穿过该孔口。
[0111]现在参照图10,示出了根据本发明的其他实施例的监测装置210。所示出的监测装置210包括具有相对的第一和第二端部212a、212b的偏置元件12。感测元件216附接至偏置元件第二端部212b。监测装置210构造为附接至对象的耳朵E,从而使得偏置元件第一端部212a在第一位置处与耳朵接合,并且使得感测元件被偏置构件推动在第二位置处与耳朵接触,如图9所示出的。感测元件216可以包括上面针对图2A至图2C描述的感测装置16的所有功能,并且可以具有与感测装置16的总体结构相同的总体结构。例如,感测元件216可以包括:至少一个能量发射器20 (图3),该能量发射器20构造为在耳朵的目标区域处引导能量;以及至少一个检测器22 (图3),该检测器22构造为检测来自目标区域和/或与目标区域相邻的区域的能量响应信号,如上所描述的,以感测来自对象的身体的生理信号。
[0112]在一些实施例中,监测装置210包括信号处理器26 (图3),该信号处理器26构造为接收并且处理由该至少一个检测器22产生的信号。监测装置210可以包括其他部件,诸如,用于该至少一个检测器22的输出的一个或者多个模数转换器(未示出)、用于移除时变环境干扰效应的一个或者多个滤波器(诸如光学滤波器)(未示出)、用于移除在能量响应信号中的运动伪影的一个或者多个模拟和/或数字滤波器、无源电子部件等等,如本领域的技术人员可理解的。监测装置210可以包括各种其他装置,诸如,其他类型的生理传感器和环境传感器(未示出)。监测装置210也可以包括用于与远程装置通信的至少一个无线模块(未示出)和/或至少一个存储器存储装置(未示出)。示例性无线模块可以包括无线芯片、天线或者RFID标签。在一些实施例中,无线模块可以包括低范围无线芯片或者芯片组,诸如,Bluetooth?、ANT+、和/或ZigBee芯片。电池(未示出),诸如,锂聚合物电池或者其他便携式电池,可以包括例如在监测装置210内,并且可以经由USB充电端口充电。
[0113]图10的示出实施例未利用耳塞部分(例如,图2A至图2C中的14)或者稳定构件(图11中的314)以便支撑在耳朵内。在图10中示出的监测装置210的第一端部212a可以主要由包括以及在对耳轮与耳轮脚之间的耳朵区域而支撑在耳朵内,如图9所示。作为替代实施方式,第一端部212a可以主要由包括以及在耳轮脚与耳道之间的耳朵区域支撑。更加一般地说,第一端部212a和第二端部212b可以由在几何上相对的耳朵特征支撑。
[0114]可以按照多种方式将监测装置210在对象的耳朵内定向。例如,感测元件216的位置可以是“倒装的(flipped)”。参照图9,第二端部212b可以主要由包括以及在对耳轮与耳轮脚之间的耳朵区域支撑,并且第一端部212a可以主要由包括以及在耳轮脚与对耳屏之间的耳朵区域支撑。在该“倒装的”取向中,感测元件216可以抵靠在耳朵的对耳轮上,而非对耳屏上。虽然对耳轮可以具有比对耳屏小得多的血液流量,但是针对一些用户活动其可以体现出更少得运动伪影,因此该构造对于一些生理监测应用可以是有用的。
[0115]现在参照图11,示出了根据本发明的其他实施例的监测装置310。所示出的监测装置310包括具有相对的第一和第二端部312a、312b的偏置元件312。构造为至少部分地插入耳朵或者耳道中的稳定构件314附接至偏置元件第一端部312a。在本实施例中,稳定构件314可以不包含扬声器,并且可以不用作音频耳塞的功能。在本构造的一些实施例中,因为不需要扬声器,所以稳定构件314可以具有彻底穿过一个或者多个轴线的孔,以允许声音从环境自由地通过到达戴着监测装置310的对象的耳膜。稳定构件314促进了将监测装置310附接至对象的耳朵。
[0116]监测装置210和310对于想要监测其生命迹象而不想听音乐或者不想使其耳道与声音阻断的对象可以尤其有用。另外,如果利用防水外壳构造,监测装置210和310可以尤其适合在生理监测期间可能不想听到来自扬声器的声音的游泳者。
[0117]感测元件316附接至偏置元件第二端部312b。监测装置310构造为附接至对象的耳朵E,从而使得感测元件316被偏置构件312推动而与耳朵接触,如图8所示出的。
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