用于探測來自植入傳感器的光信號的設備和方法技術

文中描述的一些實施例涉及一種設備，其包括被配置為向植入傳感器發射激勵光信號的光源和被配置為探測從植入傳感器發射的分析物相關光信號的探測器。所述設備可以包括被配置為將分析物相關光信號的至少一部分聚焦到探測器上的透鏡。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】 相關申請的交叉引用 本申請根據35U. S. C. § 119 (e)要求2013年6月6日提交的專利技術名稱為 "Detection of Implant Optical Signals with Off-Axis Light Restriction'，的臨 時美國專利申請No. 61/832065和2013年6月6日提交的專利技術名稱為"Detection of Implant Optical Signals with Large Ratio of Surface Area" 的臨時美國專利申請 No. 61/832078的優先權，通過引用將每個的公開內容全文并入本文。
技術介紹
文中描述的一些實施例涉及用于監測植入物的設備和方法，尤其涉及用于采用離 軸光的限制探測植入物發射的光信號的設備和方法。 文中描述的一些實施例涉及用于監測植入物的設備和方法，尤其涉及用于通過相 對于激勵光信號的提供所通過的組織表面區域而言的相對較大的組織表面區域探測光信 號的設備和方法。 對于某些個人而言，對其體內的諸如葡萄糖、乳酸鹽、氧等的分析物的水平或濃度 進行監測對其健康是重要的。葡萄糖或其他分析物的水平高或低都可能產生不利影響或者 指示特定的健康狀態。葡萄糖的監測對于患有糖尿病的人尤其重要，其中的一部分人必須 要確定何時需要胰島素以降低其體內的葡萄糖水平，何時需要額外的葡萄糖以提升其體內 的葡萄糖水平。 很多糖尿病患者采用的監測其血糖水平的常規技術包括定期抽取血液，將該血液 涂到測試條上，并采用熱量測定、電化學或光度測定檢測確定血糖水平。這種技術不允許連 續或自動監測體內的葡萄糖水平，而是通常必須在周期性的基礎上人工執行監測。令人遺 憾的是，葡萄糖水平檢測的一致性在個體之間存在很寬的變動。很多糖尿病患者認為周期 性測試不方便，他們有時會忘記測試其葡萄糖水平，或者沒有時間進行正確的測試。此外， 一些個體希望避免與測試相關的疼痛。不經監測的葡萄糖可能導致高血糖或低血糖事件。 監測個體分析物水平的植入傳感器使個體能夠更容易地監測其葡萄糖或其他分析物的水 平。 -些已知裝置就地監測各種組織的血流或組織液內的分析物（例如，葡萄糖）。這 些裝置中有很多采用插入到血管或者患者皮下的傳感器。但是，從這樣的已知和/或推薦 的裝置傳送和/或檢索數據可能存在困難。例如，植入傳感器或許能夠采用射頻（RF)傳輸 與探測器或接收器通信。但是，這樣的傳感器可能需要電子設備、電池、天線和/或其他通 信硬件，它們可能增大植入傳感器的體積，可能需要頻繁的不方便的充電和/或可能降低 植入物的壽命或可靠性。 因此，需要一種，從而能夠采用 熒光傳感器。熒光傳感器可以不需要充電和/或傳輸電子裝置。但是，這樣的植入傳感器 可能難以讀取或者進行光學監測，因為皮膚條件（例如，血液水平和水合作用）的動態變化 所導致的高散射使得熒光水平低。皮膚存在高度散射，所述散射可以支配光傳播。散射是 由組織內的折射率變化導致的，皮膚內的散射的主要分量（main component)歸因于脂質、 膠原質以及其他生物學成分。主要吸收是由血液、黑色素、水以及其他成分導致的。 文中描述的裝置和設備適于通過在這樣的低信號、高散射環境下監測可植入傳感 器而提供對分析物的準確、一致的測量。
技術實現思路
文中描述的一些實施例涉及一種設備，其包括被配置為向植入傳感器發射激勵光 信號的光源和被配置為探測從植入傳感器發射的分析物相關光信號的探測器。所述設備可 以包括被配置為將分析物相關光信號的至少一部分聚焦到探測器上的透鏡。 文中描述的一些實施例涉及透鏡陣列。可以將來自透鏡陣列的每個透鏡配置為使 來自植入傳感器的分析物相關光信號傳輸至探測器。可以將多個光阻擋元件設置到透鏡陣 列的基板內。可以將來自光阻擋元件陣列的每個光阻擋元件配置為避免或阻止具有大于預 定入射角的入射角的光子通過所述基板。 文中描述的一些實施例涉及包括被配置為探測來自植入傳感器的分析物相關光 信號的探測器的設備。可以將透鏡配置為將分析物相關光信號的至少一部分聚焦到所述探 測器上。可以將濾光器配置為使具有短于分析物相關光信號的波長的光衰減。 文中描述的一些實施例涉及能夠響應于至少一個激勵波長范圍內的激勵光發射 至少一個處于至少一個發射波長范圍內的分析物相關光信號的植入物。可以將包括至少一 個光源的裝置布置為發射貫穿植入物周圍的組織的激勵光。所述裝置可以包括至少一個被 布置為探測從植入傳感器發射并且通過所述組織傳輸的處于發射波長范圍內的光的探測 器。所述裝置還可以包括與光圈陣列布置到一起的透鏡陣列，以限制離軸光傳輸至探測器。 可以相對于探測器對透鏡陣列和光圈陣列定位，從而根據發射光的入射角限制從組織發射 的向探測器傳播的光。可以將至少一層光控制膜與所述透鏡陣列和光圈陣列結合布置，從 而基于發射光相對于所述膜的入射角限制從組織發射的向探測器傳播的光。所述裝置還可 以包括至少一個濾光器，其被置于將向探測器的光傳輸限制為基本上處于發射波長范圍內 的波長。 文中描述的一些實施例涉及一種用于監測嵌入在哺乳動物身體組織內的植入物 的光學探測裝置。所述植入物能夠響應于處于至少一個激勵波長范圍內的激勵光發射至少 一個處于至少一個發射波長范圍內的分析物相關光信號。所述裝置可以包括至少一個被布 置為通過組織向植入物發射激勵光的光源。將至少一個探測器布置為探測從組織發射的處 于發射波長范圍內的光。所述裝置還可以包括與光圈陣列布置到一起的透鏡陣列，以限制 離軸光傳輸至探測器。相對于探測器對透鏡陣列和光圈陣列定位，從而根據發射光的入射 角限制從組織發射的向探測器傳播的光。將光阻擋元件布置到光圈之間，以阻擋入射光線 通過光圈的傳播。將所述光阻擋元件設置為根據光線相對于光圈光軸的入射角的提高而阻 擋入射光線。所述裝置還包括至少一個濾光器，其被布置為將發射光向探測器的傳輸限制 為基本上處于發射波長范圍內的波長。 文中描述的一些實施例涉及一種用于監測哺乳動物身體組織內嵌入的植入物的 方法。所述植入物能夠響應于處于至少一個激勵波長范圍內的激勵光發射至少一個處于至 少一個發射波長范圍內的分析物相關光信號。所述方法可以包括通過所述組織向植入物發 射激勵光以及探測從所述組織發射的處于發射波長范圍內的光。使發射波長范圍內的光穿 過透鏡陣列和光圈陣列傳輸，所述透鏡陣列和光圈陣列被布置為根據發射光的入射角限制 從組織發射的向至少一個探測器傳播的光。使發射波長范圍內的光通過與所述透鏡陣列和 光圈陣列結合布置的至少一層光控制膜來輸，從而根據發射光相對于所述膜的入射角限制 組織發射的向探測器傳播的光。還使處于發射波長范圍內的光通過至少一個濾光器傳輸， 所述濾光器被設置為將向探測器的光傳輸限制為基本上處于發射波長范圍內的波長。 文中描述的一些實施例涉及一種用于監測哺乳動物身體組織內嵌入的植入物的 方法。所述植入物能夠響應于處于至少一個激勵波長范圍內的激勵光發射至少一個處于至 少一個發射波長范圍內的分析物相關光信號。所述方法可以包括通過所述組織向植入物發 射激勵光以及探測從所述組織發射的處于發射波長范圍內的光。與透鏡陣列結合布置的光 圈陣列根據發射光的入射角限制從組織發射本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種設備，包括：光源，被配置為向植入傳感器發送激勵光信號；探測器，被配置為探測響應于植入傳感器受到激勵光信號的照射而從植入傳感器發射的分析物相關光信號；以及透鏡，被配置為將分析物相關光信號的至少一部分聚焦到探測器上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G·J·肯茲，W·A·麥克米倫，N·A·維希涅夫斯基，
申請(專利權)人：普羅菲尤薩股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US