DE10213692A1 - Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung und Vorrichtung zur Messung von Inhaltsstoffen im Blut - Google Patents

Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung und Vorrichtung zur Messung von Inhaltsstoffen im Blut

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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Messung eines Mengenanteiles von Inhaltsstoffen im Blut. Durch ein Blutgefäße enthaltendes Gewebe hindurch werden elektromagnetische Strahlungen mit unterschiedlichen Strahlungswellenlängen geleitet. Mindestens ein Teil der aus dem Gefäß austretenden Strahlung wird sensorisch erfaßt und ein daraus abgeleiteter entsprechender Meßwert wird einer Auswertungseinrichtung zugeleitet. Die Auswertungseinrichtung ist mit mindestens zwei Sensoren verbunden und weist einen Analysator zur Ermittlung einer Streuung der Strahlen durch Auswertung der Empfangsstärke bei den einzelnen Sensoren auf. Durch die Auswertung der winkelabhängigen Streuung kann eine individuelle Kalibrationsbestimmung durchgeführt werden, die zu einer Puls-spektroskopischen Bestimmung von Stoffkonzentrationen herangezogen werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Messung eines Mengenanteiles von Inhaltsstoffen im Blut, bei dem durch ein das Blut enthaltendes Gefäß hindurch elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Strahlungsfrequenzen geleitet wird und bei dem mindestens ein Teil der aus dem Gefäß austretenden Strahlung sensorisch erfaßt und einer Auswertung zugeleitet wird.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Messung eines Mengenanteiles von Inhaltsstoffen im Blut, die zur Generierung von elektromagnetischer Strahlung mindestens eine Emissionsquelle sowie zur Detektion eines Durchlaßanteiles der Strahlung mindestens einen Sensor aufweist, der mit einer Auswertungseinrichtung verbunden ist.
  • Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise wird in der US-PS 61 51 518 eine Vorrichtung zur Ermittlung von Konzentrationen bestimmter Anteile im Blut ermittelt, bei der ein Teil des lebenden Organismus von einer Lichtquelle mit Licht durchstrahlt wird und ein den Organismus durchdringender Anteil des Lichtes meßtechnisch erfaßt sowie einer Auswertung zugeführt wird. Ein vergleichbares Verfahren wird auch in der PCT-WO 00/42905 beschrieben. Eine weitere Anordnung ist aus der PCT-WO 99/39631 bekannt, hier wird im Bereich eines Zeigefingers eine Meßanordnung positioniert, die mit einer Mehrzahl von Lichtquellen den Finger durchstrahlt und bei der Reflektionsanteile ermittelt werden. Ähnliche Anordnungen zur meßtechnischen Erfassung von Anteilen im Blut bei denen als Meßort ein Finger verwendet wird, werden auch in der US-PS 60 64 898 sowie US-PS 61 49 588 erläutert.
  • Eine Vorrichtung zur Messung der Hämoglobinkonzentration im Blut wird in der DE-PS 196 12 425 beschrieben und eine weitere Vorrichtung für eine meßtechnische Applikation im Bereich des Fingers ist in der PCT-WO 89/01758 erläutert.
  • Ein Meßgerät zur nicht-invasiven Bestimmung des Hämoglobingehaltes im Blut ist bereits aus der Veröffentlichung "Jahrestagung der Gesellschaft für Biomedizinische Meßtechnik e. V., 28.-30.09.2000 in Lübeck, Band 45, Kraitl, Behrens, Hornberger, Gehring" bekannt.
  • Sämtliche Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik weisen den Nachteil auf, daß eine standardmäßige Kalibration der eingesetzten Vorrichtungen entsprechend einem Kollektiv von Personen erfolgt, welches bei der Entwicklung der betreffenden Vorrichtungen ausgewählt wurde. Dies führt dazu, daß bei einer Verwendung für einen individuellen Patienten eine relativ hohe Meßungenauigkeit vorliegen kann, da die individuelle Histo-Anatomie hinsichtlich des Strahlungsdurchganges des betreffenden Patienten bei der allgemeinen Kalibrierung nicht berücksichtigt werden konnte. In vielen Fällen kann bis dato lediglich eine relative Veränderung der spektroskopisch gemessenen Stoffkonzentrationen erfolgen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart anzugeben, daß eine erhöhte Meßgenauigkeit bereitgestellt werden kann und das es ermöglicht, die individuelle Charakteristik des Patienten automatisch zu erfassen, und damit eine Absolutmessung (d. h. eine Einheiten gebundene, nicht nur relative Messung) zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens zwei Sensoren zur Strahlungserfassung mit einem örtlichen Abstand relativ zueinander positioniert werden und daß der Auswertung eine Kalibrationskennlinie zugeordnet wird, die durch eine individuelle Kalibrationsmessung ermittelt wird, bei der als Kalibrierungskriterium mindestens eine Konstante verwendet wird, die von mindestens einer von den Sensoren erfaßten Meßwertvariablen determiniert wird.
  • Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine verbesserte Meßqualität erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auswertungseinrichtung mindestens zwei Sensoren aufweist, und daß die Auswertungseinrichtung einen Analysator zur Ermittlung der winkelabhängigen Streuung der Strahlung durch Auswertung der Empfangssignale der einzelnen Sensoren aufweist.
  • Durch die individuelle Erfassung der gewebeabhängigen Streuung ist es möglich, eine deutliche Erhöhung der Meßgenauigkeit zu erreichen. Der apparative Aufwand wird nur unwesentlich erhöht. Es tritt keine Verlängerung der Meßdauer auf.
  • Eine besonders zuverlässige meßtechnische Erfassung der Streuung kann dadurch erreicht werden, daß mindestens drei Empfangselemente verwendet werden.
  • Ein besonders einfacher meßtechnischer Aufbau läßt sich dadurch erreichen, daß elektromagnetische Strahlungen im visiblen und infraroten Frequenzbereich verwendet werden.
  • Für die Meßdurchführung kann die Methodik der Mehrwellen-Puls-Spektroskopie verwendet werden.
  • Eine patientenindividuelle Kalibrierung ohne Verlängerung der Meßzeit eines Blutparameters kann dadurch erfolgen, daß eine räumliche Streuung der Strahlung meßtechnisch erfaßt wird.
  • Hierzu ist es notwendig, daß die Streuung durch Erfassung einer von einer Hauptstrahlungsrichtung abweichenden Strahlungsintensität ermittelt wird.
  • Zur Ermöglichung einer Kompensation von Parameteränderungen (z. B. Veränderung der Sensorlage, Patientenbewegungen) während der Durchführung der Messung wird vorgeschlagen, daß während der Durchführung der Messung eine zyklische Kalibration durchgeführt wird.
  • Ein besonders einfaches Auswertungskriterium läßt sich dadurch implementieren, daß die Streuung durch eine Untersuchung der pulszyklischen Signale der Meßwerte der einzelnen Sensoren ermittelt wird.
  • Eine bevorzugte Anwendung besteht darin, daß ein Sauerstoffgehalt im Blut ermittelt wird.
  • Darüber hinaus ist daran gedacht, daß eine Sauerstoffkonzentration relativ zu einer Bezugsgröße im Blut ermittelt wird.
  • Ebenfalls ist es möglich, daß eine absolute Sauerstoffkonzentration im Blut ermittelt wird.
  • Ein symmetrischer Meßaufbau läßt sich dadurch erreichen, daß die Sensoren relativ zueinander im wesentlichen gleiche Abstände aufweisen. Dieser Aufbau ist ein Sonderfall einer allgemeinen Anordnung, bei der diese Bedingung nicht gilt.
  • In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Meßanordnung,
  • Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer individuellen Kalibrierung,
  • Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung der meßtechnischen Ermittlung einer Hämoglobinkonzentration oder einer Sauerstoffsättigung im Blut,
  • Fig. 4 ein typisches Absorptionsspektrum bei der optischen Hämoglobinmessung,
  • Fig. 5 einen Zeitverlauf der Meßvariablen Omega für drei Meßkanäle,
  • Fig. 6 ein Histogramm der Meßvariablen Omega für drei Meßkanäle,
  • Fig. 7 Intensitäten zu den drei Meßkanälen für jeweils zwei Variablen,
  • Fig. 8 Mittelwerte der Meßvariablen Omega für die drei Meßkanäle,
  • Fig. 9 ermittelte Standardabweichungen der Meßvariablen Omega für die drei Meßkanäle,
  • Fig. 10 Plethysmogramme zu den drei Meßkanälen für jeweils zwei Variable und
  • Fig. 11 eine Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung der Ermittlung der Werte für Omega, Delta d sowie die Konzentrationswerte in Abhängigkeit von den erfaßten Meßwerten.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1, in der ein Querschnitt durch ein Gewebe (9) mit Gefäßen (1, 50) dargestellt ist, sind in einer Umgebung des blutführenden Gewebes (9) drei Sensoren (2, 3, 4) sowie drei Emissionsquellen (5, 6, 7) angeordnet. Die Emissionsquellen (5, 6, 7) können beispielsweise durch Leuchtdioden oder Laserdioden realisiert werden. Als Sensoren (2, 3, 4) können Fotodioden verwendet werden.
  • Die Emissionsquellen (5, 6, 7) sind an einen Multiplexer (8) zur sequentiellen Steuerung angeschlossen. Die Sensoren (2, 3, 4) und die Emissionsquellen (5, 6, 7) werden vorzugsweise unmittelbar auf einer äußeren Oberfläche des das Gefäß (1, 50) umgebenden Gewebes (9) angeordnet. Die Sensoren (2, 3, 4) sind mit einer Auswertungseinrichtung (10) verbunden, die mit einem Analysator (11) versehen ist. Von der Auswertungseinrichtung (10) zur Verfügung gestellte Meßergebnisse können im Bereich einer Anzeigeeinrichtung (12) visualisiert oder ausgedruckt werden, ebenfalls ist eine elektronische Übertragung an Geräte zur weiteren Meßwertverarbeitung möglich.
  • Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild schematisch den Ablauf bei einer individuellen Kalibrierung. Über eine Standardkalibrierungsfunktion (13) erfolgt zunächst a priori eine patientenunabhängige Grundeinstellung, die anschließend bei der Durchführung des meßtechnischen Vorganges patientenindividuell mit einer Streuungsermittlung (14) verknüpft wird, die mit einer Meßeinrichtung (15) verbunden ist. Die Meßeinrichtung (15) erfaßt hierbei die Signale derjenigen Sensoren (2, 3, 4), die nicht einer aktuellen Hauptstrahlungsrichtung der zugeordneten Emissionsquelle (5, 6, 7) zugeordnet sind. Die Ergebnisse der Standardkalibrierungsfunktion (13) sowie der Ausgangswert der Streuungsermittlung (14) werden von einem Kombinator (16) entsprechend einer als individuelle Kalibrierungsfunktion vorgegebenen Berechnungsvorschrift miteinander verknüpft. Ein Ausgangswert des Kombinators (16) wird mit einer Meßwertvariablen (17) verknüpft, die aus dem Meßwert desjenigen Sensors (2, 3, 4) ermittelt wird, der in der Hauptstrahlungsrichtung der zugeordneten Emissionsquelle (5, 6, 7) liegt. Eine Verknüpfung des Ausgangswertes des Kombinators (16) und der Meßwertvariablen (17) ergibt die jeweilige Zielgröße (18).
  • Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer optischen Hämoglobinmessung im Blut, um den Sauerstoffgehalt des Blutes zu ermitteln. Es wird hierbei meßtechnisch ausgewertet, daß Hämoglobin mit gebundenem Sauerstoff ein anderes optisches Absorptionsverhalten aufweist, als Hämoglobin ohne gebundenen Sauerstoff.
  • Prinzipiell besteht das Blockschaltbild gemäß Fig. 3 aus zwei Funktionskomponenten gemäß Fig. 2. Der Anordnung aus der Standardkalibrierungsfunktion (13), der Streuungsermittlung (14), des Kombinators (16) sowie der Meßwertvariablen (17) ist hier eine weitere Anordnung aus einer Standardkalibrierungsfunktion (19), einer Streuungsermittlung (20), eines Kombinators (21) sowie einer Meßwertvariablen (22) parallel geschaltet. Die Zielgröße (18) sowie eine Zielgröße (23) als Ausgangswert der zweiten Anordnung werden im Bereich einer Verknüpfung (24) zusammengeführt, die als Ausgangswert eine resultierende Zielgröße (25) bereitstellt.
  • Fig. 4 zeigt einen typischen Absorptionsverlauf bei einer Messung der Sauerstoffsättigung im Blut. Es ist eine Absorptionsintensität (26) in Abhängigkeit von der jeweiligen Wellenlänge (27) aufgetragen. Ein erstes Minimum findet sich bei einer Wellenlänge von etwa 600 Nanometer, es erfolgt dann nochmals ein Anstieg zu einem Zwischenmaximum bei etwa 900 Nanometer, anschließend nähert sich der Verlauf asymptotisch der Null-Linie.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, weitgehend Bewegungsartefakte und Sensor-Relokationen zu eliminieren, da jeweils selbsttätig an die neue optische Wegstrecke kalibriert wird. Hierdurch ist es möglich, die Vorrichtung auch bei bewegenden Patienten einzusetzen und dem behandelnden Arzt kurzfristig eine Entscheidungsgrundlage für zu ergreifende Maßnahmen bereitzustellen. Es wird hierbei berücksichtigt, daß rasche Bewegungen zu einem Meßwertausfall führen, Sensorumlagerungen mit Phasen der relativen Ruhe jedoch nicht.
  • In Abhängigkeit von den jeweiligen Anwendungsanforderungen können unterschiedliche Wellenlängen vorgegeben werden, darüber hinaus ist es auch möglich, unterschiedliche Emissionscharakteristiken der Emissionsquellen (5, 6, 7) zu implementieren. Die Emissionscharakteristiken können dabei beispielsweise eng gebündelt oder mit einer aufgefächerten Strahlungskeule implementiert werden.
  • Die Durchführung der patientenindividuellen Kalibrierung kann entweder vor der tatsächlichen Durchführung der Messung oder zyklisch während der Durchführung der Messung erfolgen. Vorteilhaft ist insbesondere eine zyklische Ermittlung im Verlaufe der puls-spektroskopischen Messung. Hierdurch ist es möglich, beabsichtigte oder arterielle Positionsveränderungen der optischen Sensoren (2, 3, 4) oder Applikationsortwechsel während der Durchführung der Messung zu kompensieren.
  • Generell bietet eine puls-spektroskopische Messung den Vorteil, daß mit sehr kurzem Zeitaufwand und ohne invasive Methoden am Patienten Messergebnisse aus Gewebe und Blut mit hoher Meßgenauigkeit geliefert werden können. Die von den Sensoren (2, 3, 4) erfaßte Lichtenergie weist einen Pulsanteil und einen Gleichanteil auf. Der Pulsanteil ist eine Folge der pulszyklischen Dickenänderung von Blutgefäßen. Der Gleichanteil ist der nach dem Gewebsdurchtritt austretende Strahlungsanteil. Die Lichtenergie ändert sich in Abhängigkeit von der Beleuchtungsintensität durch die jeweils ausgewählten Emissionsquellen (5, 6, 7).
  • Eine konkrete gerätetechnische Realisierung der in Fig. 1 bis Fig. 3 beschriebenen Vorrichtung kann je nach vorgesehener Anwendung innerhalb unterschiedlicher konstruktiver Parameterintervalle erfolgen. Eine zulässige Transmissionsweglänge liegt in einem Bereich von 3 mm bis 35 mm, bevorzugt in einem Bereich von 5 mm bis 30 mm und besonders bevorzugt in einem Bereich von 7 mm bis 25 mm.
  • Die Anzahl der Emissionselemente liegt bei 7, bevorzugt bei 4.
  • Als Emissionselemente können z. B. in der Ausführung 4 × LED + 3 × LASER, bevorzugt 2 × LED + 2 × LASER und besonders bevorzugt 4 × LASER, eingesetzt werden.
  • Die Wellenlängen im Bereich der Emissionselemente liegen bei 550 nm bis 1.500 nm, bevorzugt bei 620 nm bis 1.350 nm und besonders bevorzugt bei 660 nm bis 1.300 nm.
  • Die Raumwinkelstellungen der Emissionselemente liegen in einem Bereich von 1° bis 179°, bevorzugt bei 75° bis 125° und besonders bevorzugt bei 85° bis 95°.
  • Die Zentrierung der Emissionselemente erfolgt bevorzugt zentral über eine Hauptdiode und besonders bevorzugt lateral über Nebendioden. Grundsätzlich kann eine Zentrierung aber auch entfallen.
  • Die Fokussierung der LED's und/oder LASER erfolgt bevorzugt mit einer planen Ebene und besonders bevorzugt mit einer Linse. Grundsätzlich kann eine Fokussierung aber auch entfallen.
  • Die Anzahl der Detektorelemente liegt in einem Bereich von 2 bis 8, bevorzugt bei 2 bis 5 und besonders bevorzugt bei 3.
  • Die Raumwinkelstellung der Detektionselemente liegt in einem Bereich von -89° bis +89°, bevorzugt bei -25° bis +35° und besonders bevorzugt bei -10° bis +10°.
  • Die Zentrierung der Normalen der Detektorfläche erfolgt bevorzugt zentral bezüglich der Mittenemission und besonders bevorzugt lateral bezüglich der Nebenemission.
  • Die Größe der Detektorelemente liegt in einem Bereich von 2 mm2 bis 10 mm2, bevorzugt bei 2 mm2 bis 5 mm2 und besonders bevorzugt bei 3 mm2.
  • Grundsätzlich können das vorstehend allgemein beschriebene Meßverfahren sowie die erläuterte Vorrichtung für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden. Nachfolgend werden zwei besonders bevorzugte Anwendungen im Detail erläutert.
  • Bei einer pulsoximetrischen patientenindividuellen Kalibration (PIC) ist in den Mittelpunkt zu stellen, daß im Gegensatz zum derzeitigen Stand der Technik mehrere Plethysmogramme an Photoempfängern erfaßt werden, die einen definierten räumlichen Bezug zueinander aufweisen. Der Verfahrensablauf wird nachfolgend beschrieben und ist in Fig. 11 graphisch erläutert.
  • Diese Plethysmogramme werden an jedem Photoempfänger für verschiedene Wellenlängen emittierter Strahlung aufgenommen. Die Wellenlängen sind dabei aus dem VIS und dem NIR/IR Bereich der elektromagnetischen Strahlung entnommen.
  • Über eine Verknüpfung von charakteristischen Eigenschaften dieser Plethysmogramme wird für jede Photodiode Z eine Meßwertvariable ΩZ erstellt. Über die pulsoximetrische Meßtechnik ist es möglich, daß eine Meßwertvariable Ω erfaßt wird und diese über eine a priori definierte Kalibrierung dem Wert einer O2- Sättigung zugeordnet wird.
  • Der erfindungsgemäße Verfahrensablauf greift alle Meßwertvariable ΩZ auf und verknüpft diese mittels einer sensorspezifischen Transfer-Funktion zu einer neuen korrigierten Meßwertvariablen ΩCorr. Diese Meßwertvariable ist außerdem mit der gewebsspezifischen differentiellen Schwächung θ verknüpft.
  • Die gewebsspezifische differentielle Schwächung θ ist ein Maß für die Abnahme der Strahlungsintensität innerhalb des Meßorts. Diese Schwächung ergibt sich durch die Untersuchung der Differenzen aller Absolutintensitäten an allen z Photoempfängern.
  • Die Photoempfänger sind geometrisch hinreichend definiert angeordnet. Aus diesem Grund sind die Änderungen der Absolutintensitäten auf die verschiedenartigen, patientenindividuellen Lichtwege zurückzuführen.
  • Die differentielle Schwächung θ folgt aus der Absorption und der Ablenkung (Streuung und Brechung) von Photonen am Meßort zusammen. Die Anteile aus diesen Einzelprozessen müssen für die vorliegende Methode nicht einzeln ermittelt werden.
  • Die differentielle Schwächung θ sowie die korrigierte Meßwertvariable ΩZ bestimmt über die erfindungsgemäße Kalibrationsfunktion die Zielgröße des Verfahrens, nämlich die arterielle Sauerstoffsättigung. Die PIC- Korrekturfunktion lautet hierbei:


  • Die Variable ΩCorr stellt die resultierende Meßwertvariable dar, welche über die Kalibrationsfunktion

    saO2 = g(ΩCorr)

    der arteriellen Sauerstoff-Sättigung zugeordnet ist.
  • Die Faktoren K1z, K2z sowie K3z werden durch eine empirische (klinische) Untersuchung validiert und angepaßt.
  • Die Kalibrationsfunktion g(ΩCorr) entspricht in Ihrem Verlauf der bekannten, empirischen ermittelten Kalibration an den Applikationsorten der Pulsoximetrie.
  • Eine weitere bevorzugte Anwendung der Erfindung besteht in der non-invasiven kontinuierlichen Bestimmung der Hämoglobin-Konzentration.
  • Die Bestimmung der Hämoglobin-Konzentration basiert auf der patientenindividuellen Kalibration PIC. Ohne diese Kalibration kann eine absolute Bestimmung, d. h. eine Größe mit einer physikalischen Maßeinheit (hier [mg/dl]) nicht hinreichend genau durchgeführt werden.
  • Die Schwächung an Stoffkonzentrationen innerhalb eines Gewebes kann über die Methode der Puls-Spektroskopie nur über das Produkt aus der Dickenänderung und der Stoffkonzentration abgeleitet werden.

  • In der obigen Formel bedeuten:
    C: Konzentration der gesuchten Stoffkonzentration
    Δd: Dickenänderung des puls-spektroskopischen, Zielgewebes
    I1 und I2: VIS/NIP/IR Intensitäten nach Gewebspassage
    ε(λ): wellenlängenabhängige Extinktionen der Stoffderivate X von S
    sX: Sättigung des Stoffes S mit dem Derivat X.
    N: Anzahl der spektroskopisch relevanten Stoffderivate am Meßort
  • Die Dickenänderung an den pulsierenden Gefäßen ist mit einer pulszyklischen Transmissionsänderung verbunden, dies ist die Grundlage eines jeden Plethysmogramms. Die Amplitude von Plethysmogrammen ist durch drei Charakteristika definiert:
    • 1. Die pulszyklische vasale Durchmesseränderung D.
    • 2. Die Extinktionen εη(λ) der darin enthaltenen Stoffkonzentrationen zum Meßzeitpunkt.
    • 3. Die Modifikation von pulszyklischen Schwächungen am Begleitgewebe.
  • Die Differenzierung der Extinktion εη(λ) von der vasalen Dickenänderung D wird durch eine zusätzliche NIR/IR-Emission, durch die sogenannte Referenzmessung, bewerkstelligt. Diese NIR/IR- Emission soll in dem Bereich der Meßwellenlänge keine nennenswerte (konzentrationsabhängige) Absorption an den zu bestimmenden Blutsubstanzen erfahren. Deren Absorption soll primär an Wasser erfolgen.
  • Aufgrund der Modifikation von Schwächungen im Begleitgewebe wird wiederum durch die unter PIC eingeführte differentielle Schwächung θ erfaßt. Damit wird ermittelt, welche Signaländerung an den Photoempfängern durch eine spezifische Änderung der Absorption hervorgerufen wird.
  • Unter Verwendung der Wasser-Referenzmessung sowie der differentiellen Schwächung θ wird nun aus der gegebenen Bestimmungsbeziehung aufgrund der bekannten Relativkonzentrationen (Sättigungen) die Hämoglobin- Konzentration errechnet.

  • In der obigen Formel bedeuten:
    Δd: differentielle Dickenänderung der pulsierenden arteriellen Gewebsanteile
    N: Anzahl der patientenseitigen Hämoglobinderivate
    η: Zählvariable
    εη(λ): Wellenlängenabhängige spektrale Extinktion der Hb- Fraktion η
    K: VIS/NIR (IR)-Schwächung für Empfänger No. Z
    saXη: Sättigung des Gesamthämoglobins durch die Fraktion η
  • Beispiel Xη = CO d. h. saCO.
  • Die Hämoglobinmessung ist damit einer kontinuierlichen, non-invasiven Messung zugänglich.
  • Die Derivate saXη werden durch Anwendung der PIC-Methodik neuartig bestimmt. Diese genauere Bestimmungsmethode ist eine Voraussetzung für eine hinreichend genaue Bestimmung der gesuchten Stoffkonzentration CHb.
  • Weiter geht in die Bestimmungsbeziehung die ebenfalls neuartige Messung der Schwächung θ ein.

Claims (21)

1. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung zur Messung eines Mengenanteiles von Inhaltsstoffen im Blut, bei dem durch ein das Blut enthaltendes Gefäß hindurch eine elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Strahlungssequenzen geleitet wird und bei dem mindestens ein Teil der aus dem Gefäß austretenden Strahlung sensorisch erfaßt und einer Auswertung zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Sensoren (2, 3, 4) zur Strahlungserfassung mit einem örtlichen Abstand relativ zueinander positioniert werden und daß der Auswertung eine Kalibrationskennlinie zugeordnet wird, die durch eine individuelle Kalibrationsmessung ermittelt wird, bei der als Kalibrierungskriterium mindestens eine Konstante verwendet wird, die von mindestens einer von den Sensoren (2, 3, 4) erfaßten Meßwertvariablen (22) determiniert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 3 Sensoren (2, 3, 4) verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die meßtechnische Erfassung in einem Multiplex-Betrieb durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektromagnetische Strahlung im optischen Frequenzbereich verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der meßtechnischen Erfassung eine Puls-Spektroskopie verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der meßtechnischen Erfassung Spektral-Fotometrie verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine räumliche Streuung der Strahlung meßtechnisch erfaßt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuung durch Erfassung einer von einer Hauptstrahlungsrichtung abweichenden Strahlungsintensität ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß während der Durchführung der Messung eine zyklische Kalibration durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuung durch eine Amplitudenrelation der Meßwerte der einzelnen Sensoren (2, 3, 4) ermittelt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sauerstoffgehalt im Blut ermittelt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine relative Sauerstoffkonzentration im Blut ermittelt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine absolute Sauerstoffkonzentration im Blut ermittelt wird.
14. Vorrichtung zur Messung eines Mengenanteiles von Inhaltsstoffen im Blut, die zur Generierung von elektromagnetischer Strahlung mindestens eine Emissionsquelle sowie zur Detektion eines Durchlaßanteiles der Strahlung mindestens einen Sensor aufweist, der mit einer Auswertungseinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinrichtung (10) mindestens zwei Sensoren (2, 3, 4) aufweist und daß die Auswertungseinrichtung (10) einen Analysator (11) zur Ermittlung der winkelabhängigen Streuung der Strahlung durch Auswertung der Empfangssignale bei den einzelnen Sensoren (2, 3, 4) aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an die Auswertungseinrichtung (10) mindestens drei Sensoren (2, 3, 4) angeschlossen sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Emissionsquellen (5, 6, 7) verwendet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Emissionsquellen (5, 6, 7) verwendet sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Emissionsquellen (5, 6, 7) als eine Leuchtdiode ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Emissionsquellen (5, 6, 7) als eine Laserdiode ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Sensoren (2, 3, 4) als eine Fotodiode ausgebildet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (2, 3, 4) relativ zueinander im wesentlichen gleiche Abstände aufweisen.
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DE10213692A DE10213692B4 (de) 2002-03-27 2002-03-27 Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung und Vorrichtung zur Messung von Inhaltsstoffen im Blut
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AU2003206658A AU2003206658A1 (en) 2002-03-27 2003-02-08 Device and method for measuring constituents in blood
CA002480260A CA2480260A1 (en) 2002-03-27 2003-02-08 Device and method for measuring blood constituents
EP03704301A EP1487339A1 (de) 2002-03-27 2003-02-08 Vorrichtung und verfahren zur messung von inhaltsstoffen im blut
US10/509,001 US7095491B2 (en) 2002-03-27 2003-02-08 Device and method for measuring constituents in blood

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DE10213692A1 true DE10213692A1 (de) 2003-10-09
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US (1) US7095491B2 (de)
EP (1) EP1487339A1 (de)
AU (1) AU2003206658A1 (de)
CA (1) CA2480260A1 (de)
DE (1) DE10213692B4 (de)
WO (1) WO2003079899A1 (de)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005087098A1 (en) * 2004-03-09 2005-09-22 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Pulse oximetry motion artifact rejection using near infrared absorption by water
AT501698A1 (de) * 2005-03-18 2006-10-15 Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss Vorrichtung zur mehrpulserfassung
DE102005020022A1 (de) * 2005-04-29 2006-11-09 MCC Gesellschaft für Diagnosesysteme in Medizin und Technik mbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Multi-Wellenlängen Pulsspektroskopie
US7698002B2 (en) 2006-09-29 2010-04-13 Nellcor Puritan Bennett Llc Systems and methods for user interface and identification in a medical device
US7706896B2 (en) 2006-09-29 2010-04-27 Nellcor Puritan Bennett Llc User interface and identification in a medical device system and method
US7848891B2 (en) 2006-09-29 2010-12-07 Nellcor Puritan Bennett Llc Modulation ratio determination with accommodation of uncertainty
US7922665B2 (en) 2006-09-28 2011-04-12 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for pulse rate calculation using a scheme for alternate weighting
US7925511B2 (en) 2006-09-29 2011-04-12 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for secure voice identification in a medical device
US8064975B2 (en) 2006-09-20 2011-11-22 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for probability based determination of estimated oxygen saturation
US8068890B2 (en) 2006-09-29 2011-11-29 Nellcor Puritan Bennett Llc Pulse oximetry sensor switchover
US8160668B2 (en) 2006-09-29 2012-04-17 Nellcor Puritan Bennett Llc Pathological condition detector using kernel methods and oximeters
US8160683B2 (en) 2006-09-29 2012-04-17 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for integrating voice with a medical device
US8265724B2 (en) 2007-03-09 2012-09-11 Nellcor Puritan Bennett Llc Cancellation of light shunting
US8696593B2 (en) 2006-09-27 2014-04-15 Covidien Lp Method and system for monitoring intracranial pressure
US8862194B2 (en) 2008-06-30 2014-10-14 Covidien Lp Method for improved oxygen saturation estimation in the presence of noise
DE102007063934B3 (de) 2006-04-07 2019-07-11 Löwenstein Medical Technology S.A. Vorrichtung zur Ermittlung von Biosignalen

Families Citing this family (125)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914613A (en) 1996-08-08 1999-06-22 Cascade Microtech, Inc. Membrane probing system with local contact scrub
US6018673A (en) 1996-10-10 2000-01-25 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Motion compatible sensor for non-invasive optical blood analysis
US9042952B2 (en) 1997-01-27 2015-05-26 Lawrence A. Lynn System and method for automatic detection of a plurality of SPO2 time series pattern types
US8932227B2 (en) 2000-07-28 2015-01-13 Lawrence A. Lynn System and method for CO2 and oximetry integration
US9468378B2 (en) 1997-01-27 2016-10-18 Lawrence A. Lynn Airway instability detection system and method
US20070191697A1 (en) 2006-02-10 2007-08-16 Lynn Lawrence A System and method for SPO2 instability detection and quantification
US9521971B2 (en) 1997-07-14 2016-12-20 Lawrence A. Lynn System and method for automatic detection of a plurality of SPO2 time series pattern types
US6256882B1 (en) 1998-07-14 2001-07-10 Cascade Microtech, Inc. Membrane probing system
US6675031B1 (en) 1999-04-14 2004-01-06 Mallinckrodt Inc. Method and circuit for indicating quality and accuracy of physiological measurements
US6914423B2 (en) 2000-09-05 2005-07-05 Cascade Microtech, Inc. Probe station
US6965226B2 (en) 2000-09-05 2005-11-15 Cascade Microtech, Inc. Chuck for holding a device under test
DE10143173A1 (de) 2000-12-04 2002-06-06 Cascade Microtech Inc Wafersonde
US20060195041A1 (en) 2002-05-17 2006-08-31 Lynn Lawrence A Centralized hospital monitoring system for automatically detecting upper airway instability and for preventing and aborting adverse drug reactions
US9053222B2 (en) 2002-05-17 2015-06-09 Lawrence A. Lynn Patient safety processor
US8135448B2 (en) * 2001-03-16 2012-03-13 Nellcor Puritan Bennett Llc Systems and methods to assess one or more body fluid metrics
US6754516B2 (en) 2001-07-19 2004-06-22 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Nuisance alarm reductions in a physiological monitor
WO2003052435A1 (en) 2001-08-21 2003-06-26 Cascade Microtech, Inc. Membrane probing system
US7006856B2 (en) 2003-01-10 2006-02-28 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Signal quality metrics design for qualifying data for a physiological monitor
US7016715B2 (en) 2003-01-13 2006-03-21 Nellcorpuritan Bennett Incorporated Selection of preset filter parameters based on signal quality
US7057404B2 (en) 2003-05-23 2006-06-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. Shielded probe for testing a device under test
US7492172B2 (en) 2003-05-23 2009-02-17 Cascade Microtech, Inc. Chuck for holding a device under test
US7250626B2 (en) 2003-10-22 2007-07-31 Cascade Microtech, Inc. Probe testing structure
JP2007517231A (ja) 2003-12-24 2007-06-28 カスケード マイクロテック インコーポレイテッド アクティブ・ウェハプローブ
US7187188B2 (en) 2003-12-24 2007-03-06 Cascade Microtech, Inc. Chuck with integrated wafer support
US7120479B2 (en) 2004-02-25 2006-10-10 Nellcor Puritan Bennett Inc. Switch-mode oximeter LED drive with a single inductor
US7190985B2 (en) 2004-02-25 2007-03-13 Nellcor Puritan Bennett Inc. Oximeter ambient light cancellation
US7534212B2 (en) 2004-03-08 2009-05-19 Nellcor Puritan Bennett Llc Pulse oximeter with alternate heart-rate determination
US8611977B2 (en) * 2004-03-08 2013-12-17 Covidien Lp Method and apparatus for optical detection of mixed venous and arterial blood pulsation in tissue
US7194293B2 (en) 2004-03-08 2007-03-20 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Selection of ensemble averaging weights for a pulse oximeter based on signal quality metrics
WO2006031646A2 (en) 2004-09-13 2006-03-23 Cascade Microtech, Inc. Double sided probing structures
US7535247B2 (en) 2005-01-31 2009-05-19 Cascade Microtech, Inc. Interface for testing semiconductors
US7656172B2 (en) 2005-01-31 2010-02-02 Cascade Microtech, Inc. System for testing semiconductors
US7392075B2 (en) 2005-03-03 2008-06-24 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Method for enhancing pulse oximetry calculations in the presence of correlated artifacts
US7725147B2 (en) 2005-09-29 2010-05-25 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for removing artifacts from waveforms
US7725146B2 (en) 2005-09-29 2010-05-25 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for pre-processing waveforms
US20070106126A1 (en) 2005-09-30 2007-05-10 Mannheimer Paul D Patient monitoring alarm escalation system and method
DE112006002808A5 (de) * 2005-11-15 2008-09-04 Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG Autoadaptive Kalibration
US7668579B2 (en) 2006-02-10 2010-02-23 Lynn Lawrence A System and method for the detection of physiologic response to stimulation
US8702606B2 (en) 2006-03-21 2014-04-22 Covidien Lp Patient monitoring help video system and method
US7723999B2 (en) 2006-06-12 2010-05-25 Cascade Microtech, Inc. Calibration structures for differential signal probing
US7403028B2 (en) 2006-06-12 2008-07-22 Cascade Microtech, Inc. Test structure and probe for differential signals
US7764072B2 (en) 2006-06-12 2010-07-27 Cascade Microtech, Inc. Differential signal probing system
US8380271B2 (en) 2006-06-15 2013-02-19 Covidien Lp System and method for generating customizable audible beep tones and alarms
US20080012578A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Cascade Microtech, Inc. System for detecting molecular structure and events
US20080082338A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 O'neil Michael P Systems and methods for secure voice identification and medical device interface
US8175667B2 (en) 2006-09-29 2012-05-08 Nellcor Puritan Bennett Llc Symmetric LED array for pulse oximetry
US8728059B2 (en) 2006-09-29 2014-05-20 Covidien Lp System and method for assuring validity of monitoring parameter in combination with a therapeutic device
US8068891B2 (en) 2006-09-29 2011-11-29 Nellcor Puritan Bennett Llc Symmetric LED array for pulse oximetry
US20080097175A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-24 Boyce Robin S System and method for display control of patient monitor
US8690864B2 (en) 2007-03-09 2014-04-08 Covidien Lp System and method for controlling tissue treatment
US8346327B2 (en) * 2007-03-09 2013-01-01 Covidien Lp Method for identification of sensor site by local skin spectrum data
US20080221426A1 (en) * 2007-03-09 2008-09-11 Nellcor Puritan Bennett Llc Methods and apparatus for detecting misapplied optical sensors
US20080221416A1 (en) * 2007-03-09 2008-09-11 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for detection of macular degeneration using spectrophotometry
US8280469B2 (en) 2007-03-09 2012-10-02 Nellcor Puritan Bennett Llc Method for detection of aberrant tissue spectra
US8175665B2 (en) * 2007-03-09 2012-05-08 Nellcor Puritan Bennett Llc Method and apparatus for spectroscopic tissue analyte measurement
US7876114B2 (en) 2007-08-08 2011-01-25 Cascade Microtech, Inc. Differential waveguide probe
JP4569615B2 (ja) * 2007-09-25 2010-10-27 ブラザー工業株式会社 印刷装置
US8204567B2 (en) * 2007-12-13 2012-06-19 Nellcor Puritan Bennett Llc Signal demodulation
US8092993B2 (en) 2007-12-31 2012-01-10 Nellcor Puritan Bennett Llc Hydrogel thin film for use as a biosensor
US20090171174A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-02 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for maintaining battery life
US8750953B2 (en) 2008-02-19 2014-06-10 Covidien Lp Methods and systems for alerting practitioners to physiological conditions
US8275553B2 (en) 2008-02-19 2012-09-25 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for evaluating physiological parameter data
US8140272B2 (en) 2008-03-27 2012-03-20 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for unmixing spectroscopic observations with nonnegative matrix factorization
US8437822B2 (en) 2008-03-28 2013-05-07 Covidien Lp System and method for estimating blood analyte concentration
US8292809B2 (en) 2008-03-31 2012-10-23 Nellcor Puritan Bennett Llc Detecting chemical components from spectroscopic observations
US8112375B2 (en) 2008-03-31 2012-02-07 Nellcor Puritan Bennett Llc Wavelength selection and outlier detection in reduced rank linear models
US8364224B2 (en) 2008-03-31 2013-01-29 Covidien Lp System and method for facilitating sensor and monitor communication
JP5474937B2 (ja) 2008-05-07 2014-04-16 ローレンス エー. リン, 医療障害パターン検索エンジン
USD626561S1 (en) 2008-06-30 2010-11-02 Nellcor Puritan Bennett Llc Circular satseconds indicator and triangular saturation pattern detection indicator for a patient monitor display panel
US9895068B2 (en) 2008-06-30 2018-02-20 Covidien Lp Pulse oximeter with wait-time indication
USD626562S1 (en) 2008-06-30 2010-11-02 Nellcor Puritan Bennett Llc Triangular saturation pattern detection indicator for a patient monitor display panel
US8094299B2 (en) * 2008-07-24 2012-01-10 Beckman Coulter, Inc. Transducer module
US8433382B2 (en) 2008-09-30 2013-04-30 Covidien Lp Transmission mode photon density wave system and method
US8386000B2 (en) 2008-09-30 2013-02-26 Covidien Lp System and method for photon density wave pulse oximetry and pulse hemometry
US8968193B2 (en) 2008-09-30 2015-03-03 Covidien Lp System and method for enabling a research mode on physiological monitors
US8417309B2 (en) 2008-09-30 2013-04-09 Covidien Lp Medical sensor
US7888957B2 (en) 2008-10-06 2011-02-15 Cascade Microtech, Inc. Probing apparatus with impedance optimized interface
WO2010051487A2 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for facilitating observation of monitored physiologic data
US8622916B2 (en) * 2008-10-31 2014-01-07 Covidien Lp System and method for facilitating observation of monitored physiologic data
WO2010059247A2 (en) 2008-11-21 2010-05-27 Cascade Microtech, Inc. Replaceable coupon for a probing apparatus
US8319503B2 (en) 2008-11-24 2012-11-27 Cascade Microtech, Inc. Test apparatus for measuring a characteristic of a device under test
US8221319B2 (en) 2009-03-25 2012-07-17 Nellcor Puritan Bennett Llc Medical device for assessing intravascular blood volume and technique for using the same
US8509869B2 (en) 2009-05-15 2013-08-13 Covidien Lp Method and apparatus for detecting and analyzing variations in a physiologic parameter
US8494786B2 (en) 2009-07-30 2013-07-23 Covidien Lp Exponential sampling of red and infrared signals
US8494606B2 (en) 2009-08-19 2013-07-23 Covidien Lp Photoplethysmography with controlled application of sensor pressure
US8704666B2 (en) 2009-09-21 2014-04-22 Covidien Lp Medical device interface customization systems and methods
US8788001B2 (en) 2009-09-21 2014-07-22 Covidien Lp Time-division multiplexing in a multi-wavelength photon density wave system
US8494604B2 (en) 2009-09-21 2013-07-23 Covidien Lp Wavelength-division multiplexing in a multi-wavelength photon density wave system
US8798704B2 (en) 2009-09-24 2014-08-05 Covidien Lp Photoacoustic spectroscopy method and system to discern sepsis from shock
US8923945B2 (en) * 2009-09-24 2014-12-30 Covidien Lp Determination of a physiological parameter
CA2771856A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-31 Nellcor Puritan Bennett Llc Determination of a physiological parameter
US8571621B2 (en) * 2009-09-24 2013-10-29 Covidien Lp Minimax filtering for pulse oximetry
US9066660B2 (en) 2009-09-29 2015-06-30 Nellcor Puritan Bennett Ireland Systems and methods for high-pass filtering a photoplethysmograph signal
US8376955B2 (en) 2009-09-29 2013-02-19 Covidien Lp Spectroscopic method and system for assessing tissue temperature
US8515511B2 (en) 2009-09-29 2013-08-20 Covidien Lp Sensor with an optical coupling material to improve plethysmographic measurements and method of using the same
US9554739B2 (en) 2009-09-29 2017-01-31 Covidien Lp Smart cable for coupling a medical sensor to an electronic patient monitor
US8401608B2 (en) * 2009-09-30 2013-03-19 Covidien Lp Method of analyzing photon density waves in a medical monitor
US8391943B2 (en) 2010-03-31 2013-03-05 Covidien Lp Multi-wavelength photon density wave system using an optical switch
US8498683B2 (en) 2010-04-30 2013-07-30 Covidien LLP Method for respiration rate and blood pressure alarm management
US9380982B2 (en) 2010-07-28 2016-07-05 Covidien Lp Adaptive alarm system and method
US8930145B2 (en) 2010-07-28 2015-01-06 Covidien Lp Light focusing continuous wave photoacoustic spectroscopy and its applications to patient monitoring
US8610769B2 (en) 2011-02-28 2013-12-17 Covidien Lp Medical monitor data collection system and method
US9833146B2 (en) 2012-04-17 2017-12-05 Covidien Lp Surgical system and method of use of the same
DE102017001484A1 (de) * 2017-02-16 2018-08-16 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Verfahren und Anordnung zum Kalibrieren von Vorrichtungen zur Erkennung von Blut oder Blutbestandteilen in einer Flüssigkeit
US10340408B1 (en) 2018-05-17 2019-07-02 Hi Llc Non-invasive wearable brain interface systems including a headgear and a plurality of self-contained photodetector units configured to removably attach to the headgear
US10420498B1 (en) 2018-06-20 2019-09-24 Hi Llc Spatial and temporal-based diffusive correlation spectroscopy systems and methods
US11213206B2 (en) 2018-07-17 2022-01-04 Hi Llc Non-invasive measurement systems with single-photon counting camera
US11006876B2 (en) 2018-12-21 2021-05-18 Hi Llc Biofeedback for awareness and modulation of mental state using a non-invasive brain interface system and method
EP3966590A1 (de) 2019-05-06 2022-03-16 Hi LLC Photodetektorarchitekturen für zeitkorrelierte einzelphotonenzählung
EP3980849A1 (de) 2019-06-06 2022-04-13 Hi LLC Lichtdetektorsysteme mit leistungsarmen zeit-digital-wandlerarchitekturen
US11515014B2 (en) 2020-02-21 2022-11-29 Hi Llc Methods and systems for initiating and conducting a customized computer-enabled brain research study
US11630310B2 (en) 2020-02-21 2023-04-18 Hi Llc Wearable devices and wearable assemblies with adjustable positioning for use in an optical measurement system
WO2021167893A1 (en) 2020-02-21 2021-08-26 Hi Llc Integrated detector assemblies for a wearable module of an optical measurement system
US11883181B2 (en) 2020-02-21 2024-01-30 Hi Llc Multimodal wearable measurement systems and methods
WO2021167890A1 (en) 2020-02-21 2021-08-26 Hi Llc Wearable module assemblies for an optical measurement system
WO2021188487A1 (en) 2020-03-20 2021-09-23 Hi Llc Temporal resolution control for temporal point spread function generation in an optical measurement system
WO2021188496A1 (en) 2020-03-20 2021-09-23 Hi Llc Photodetector calibration of an optical measurement system
US11857348B2 (en) 2020-03-20 2024-01-02 Hi Llc Techniques for determining a timing uncertainty of a component of an optical measurement system
WO2021188486A1 (en) 2020-03-20 2021-09-23 Hi Llc Phase lock loop circuit based adjustment of a measurement time window in an optical measurement system
WO2021188485A1 (en) 2020-03-20 2021-09-23 Hi Llc Maintaining consistent photodetector sensitivity in an optical measurement system
US11877825B2 (en) 2020-03-20 2024-01-23 Hi Llc Device enumeration in an optical measurement system
US11187575B2 (en) 2020-03-20 2021-11-30 Hi Llc High density optical measurement systems with minimal number of light sources
US11245404B2 (en) 2020-03-20 2022-02-08 Hi Llc Phase lock loop circuit based signal generation in an optical measurement system
US11864867B2 (en) 2020-03-20 2024-01-09 Hi Llc Control circuit for a light source in an optical measurement system by applying voltage with a first polarity to start an emission of a light pulse and applying voltage with a second polarity to stop the emission of the light pulse
CN113984663A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 中国人民解放军海军特色医学中心 一种光学检测装置及其工作方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989001758A1 (en) * 1987-09-04 1989-03-09 Vander Corporation Spectrophotometric method for quantitatively determining the concentration of a dilute component in a light- or other radiation-scattering environment
DE19609410A1 (de) * 1996-03-04 1997-09-11 Biotronik Mess & Therapieg Vorrichtung zur Bestimmung der Blutsauerstoffsättigung
WO1999039631A1 (en) * 1998-02-05 1999-08-12 In-Line Diagnostics Corporation Method and apparatus for non-invasive blood constituent monitoring
WO2000042905A2 (en) * 1999-01-22 2000-07-27 Futrex, Inc. Method and apparatus for noninvasive quantitative measurement of blood analytes
DE19612425C2 (de) * 1995-03-31 2000-08-31 Nihon Kohden Corp Apparat zur Messung von Hämoglobinkonzentration
US6149588A (en) * 1998-12-25 2000-11-21 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Blood sugar value measuring method and apparatus
US6151518A (en) * 1998-03-03 2000-11-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Instrument for measuring concentrations of constituent parts of blood
DE10015622A1 (de) * 2000-03-29 2001-10-11 Harald Behrens Nicht-invasive optische Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Erfassung der Blutflußdynamik, von Blutkomponenten und Blutvolumenanteilen im Gewebe/Haut des Menschen
DE19651690C2 (de) * 1995-12-13 2001-12-13 Bernreuter Peter Meßverfahren zur Bestimmung der Blutsauerstoffsättigung

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3511227A (en) * 1967-02-27 1970-05-12 Univ Utah Measurement of blood flow using coherent radiation and doppler effect
CA1037285A (en) * 1975-04-30 1978-08-29 Glenfield Warner Ear oximetry process and apparatus
DE3176091D1 (en) * 1981-09-15 1987-05-14 Mueller Arno Method and device for the quantitative determination of dissolved substances in single- or multicomponent systems of laser light scattering
US4679939A (en) * 1985-12-23 1987-07-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Firce In situ small particle diagnostics
US5353799A (en) 1991-01-22 1994-10-11 Non Invasive Technology, Inc. Examination of subjects using photon migration with high directionality techniques
US5178142A (en) * 1989-05-23 1993-01-12 Vivascan Corporation Electromagnetic method and apparatus to measure constituents of human or animal tissue
DE69029152T2 (de) * 1990-02-15 1997-03-06 Hewlett Packard Gmbh Verfahren zur nichtinvasiven Messung der Sauerstoffsättigung
US5386819A (en) * 1990-03-29 1995-02-07 Olympus Optical Co., Ltd. Method and apparatus for inhibiting a scattered component in a light having passed through an examined object
CA2092373A1 (en) * 1992-04-24 1993-10-25 Klaus W. Berndt Methods and apparatus for detecting biological activities in a specimen
TW275570B (de) * 1994-05-05 1996-05-11 Boehringer Mannheim Gmbh
DE4417639A1 (de) * 1994-05-19 1995-11-23 Boehringer Mannheim Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Analyten in einer biologischen Probe
US6226540B1 (en) * 1995-12-13 2001-05-01 Peter Bernreuter Measuring process for blood gas analysis sensors
US6064898A (en) 1998-09-21 2000-05-16 Essential Medical Devices Non-invasive blood component analyzer
US6522398B2 (en) * 1999-02-08 2003-02-18 Cme Telemetrix Inc. Apparatus for measuring hematocrit
WO2000062670A1 (en) 1999-04-16 2000-10-26 Martin Koch A non-invasive procedure and an apparatus for determining the hemoglobin content of blood
US6442411B1 (en) 1999-04-21 2002-08-27 Optix, Lp Method for improving calibration of an instrument for non-invasively measuring constituents in arterial blood
IL138884A (en) * 2000-10-05 2006-07-05 Conmed Corp Pulse oximeter and a method of its operation

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989001758A1 (en) * 1987-09-04 1989-03-09 Vander Corporation Spectrophotometric method for quantitatively determining the concentration of a dilute component in a light- or other radiation-scattering environment
DE19612425C2 (de) * 1995-03-31 2000-08-31 Nihon Kohden Corp Apparat zur Messung von Hämoglobinkonzentration
DE19651690C2 (de) * 1995-12-13 2001-12-13 Bernreuter Peter Meßverfahren zur Bestimmung der Blutsauerstoffsättigung
DE19609410A1 (de) * 1996-03-04 1997-09-11 Biotronik Mess & Therapieg Vorrichtung zur Bestimmung der Blutsauerstoffsättigung
WO1999039631A1 (en) * 1998-02-05 1999-08-12 In-Line Diagnostics Corporation Method and apparatus for non-invasive blood constituent monitoring
US6151518A (en) * 1998-03-03 2000-11-21 Fuji Photo Film Co., Ltd. Instrument for measuring concentrations of constituent parts of blood
US6149588A (en) * 1998-12-25 2000-11-21 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Blood sugar value measuring method and apparatus
WO2000042905A2 (en) * 1999-01-22 2000-07-27 Futrex, Inc. Method and apparatus for noninvasive quantitative measurement of blood analytes
DE10015622A1 (de) * 2000-03-29 2001-10-11 Harald Behrens Nicht-invasive optische Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Erfassung der Blutflußdynamik, von Blutkomponenten und Blutvolumenanteilen im Gewebe/Haut des Menschen

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7277741B2 (en) 2004-03-09 2007-10-02 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Pulse oximetry motion artifact rejection using near infrared absorption by water
US8195263B2 (en) 2004-03-09 2012-06-05 Nellcor Puritan Bennett Llc Pulse oximetry motion artifact rejection using near infrared absorption by water
WO2005087098A1 (en) * 2004-03-09 2005-09-22 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Pulse oximetry motion artifact rejection using near infrared absorption by water
US8175670B2 (en) 2004-03-09 2012-05-08 Nellcor Puritan Bennett Llc Pulse oximetry signal correction using near infrared absorption by water
AT501698B1 (de) * 2005-03-18 2007-04-15 Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss Vorrichtung zur mehrpulserfassung
AT501698A1 (de) * 2005-03-18 2006-10-15 Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss Vorrichtung zur mehrpulserfassung
DE102005020022A1 (de) * 2005-04-29 2006-11-09 MCC Gesellschaft für Diagnosesysteme in Medizin und Technik mbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Multi-Wellenlängen Pulsspektroskopie
DE102007063934B3 (de) 2006-04-07 2019-07-11 Löwenstein Medical Technology S.A. Vorrichtung zur Ermittlung von Biosignalen
US8064975B2 (en) 2006-09-20 2011-11-22 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for probability based determination of estimated oxygen saturation
US8538500B2 (en) 2006-09-20 2013-09-17 Covidien Lp System and method for probability based determination of estimated oxygen saturation
US8696593B2 (en) 2006-09-27 2014-04-15 Covidien Lp Method and system for monitoring intracranial pressure
US10022058B2 (en) 2006-09-28 2018-07-17 Covidien Lp System and method for pulse rate calculation using a scheme for alternate weighting
US7922665B2 (en) 2006-09-28 2011-04-12 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for pulse rate calculation using a scheme for alternate weighting
US8801622B2 (en) 2006-09-28 2014-08-12 Covidien Lp System and method for pulse rate calculation using a scheme for alternate weighting
US7706896B2 (en) 2006-09-29 2010-04-27 Nellcor Puritan Bennett Llc User interface and identification in a medical device system and method
US8160683B2 (en) 2006-09-29 2012-04-17 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for integrating voice with a medical device
US8160726B2 (en) 2006-09-29 2012-04-17 Nellcor Puritan Bennett Llc User interface and identification in a medical device system and method
US8160668B2 (en) 2006-09-29 2012-04-17 Nellcor Puritan Bennett Llc Pathological condition detector using kernel methods and oximeters
US8068890B2 (en) 2006-09-29 2011-11-29 Nellcor Puritan Bennett Llc Pulse oximetry sensor switchover
US7925511B2 (en) 2006-09-29 2011-04-12 Nellcor Puritan Bennett Llc System and method for secure voice identification in a medical device
US7848891B2 (en) 2006-09-29 2010-12-07 Nellcor Puritan Bennett Llc Modulation ratio determination with accommodation of uncertainty
US7698002B2 (en) 2006-09-29 2010-04-13 Nellcor Puritan Bennett Llc Systems and methods for user interface and identification in a medical device
US8265724B2 (en) 2007-03-09 2012-09-11 Nellcor Puritan Bennett Llc Cancellation of light shunting
US8862194B2 (en) 2008-06-30 2014-10-14 Covidien Lp Method for improved oxygen saturation estimation in the presence of noise

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Publication number Publication date
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