CN118829395A - 脚部穿戴式生理传感器及包括其的系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于测量受试者的至少一个生理参数的系统,包括:可穿戴设备,该可穿戴设备被配置为被固定至受试者的脚部;和传感器部件,该传感器部件被可移除地固定至可穿戴设备。传感器部件包括一个或多个用于测量受试者的所述至少一个生理参数的传感器。在一些实施方式中,传感器部件还包括传感器绑带,该传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围,并固定至可穿戴设备的一部分,从而将可穿戴设备和传感器部件固定至受试者脚部。
Description
相关申请的交叉引用
本申请依据35U.S.C.§119(e)要求于2022年12月12日提交的美国临时专利申请第63/387045号,以及于2022年3月10日提交的美国临时专利申请第63/318568号享有优先权。上面提到的所有申请通过引用整体并入本文。任何及所有随本申请提交的申请信息页中标识出要求国外优先权或国内优先权的申请都依据37CFR 1.57通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于测量和/或监测受试者的生理信息的可穿戴系统、设备和方法。
背景技术
脉搏血氧测定(Pulse oximetry)是一种广泛接受的非侵入性程序,用于测量动脉血氧饱和度水平,这是一个人氧气供应的指标。脉搏血氧测定传感器通常包括一个或多个光源,这些光源将光辐射传送到身体的一部分中或通过身体的一部分反射光辐射。在被身体的该部分的组织和液体衰减之后,一个或多个光电探测设备检测经衰减的光,并且输出响应于检测到的经衰减的光的一个或多个检测器信号。脉搏血氧测定传感器可用于确定各种生理参数和/或特性,包括但不限于氧饱和度(SpO2)、脉率、容积描记(plethysmograph)波形、灌注指数(perfusion index,PI)、容积变异指数(pleth variability index,PVI)、高铁血红蛋白(MetHb)、碳氧血红蛋白(CoHb)、总血红蛋白(tHb)、血糖和/或其他,并且脉搏血氧测定传感器可用于在一个或多个监视器上单独地、分组地、趋势地、组合地、或作为整体健康或其他指数显示前述参数。结合脉搏血氧测定的设备可以在医疗环境(诸如医院和疗养院)中使用,也可以在非医院环境(诸如家)中使用。
发明内容
在一些情况下,特别是对于手部和手指较小的婴儿,选择脚部作为用于脉搏血氧测定的部位可能是有利的。本公开描述了固定至受试者(例如,固定至受试者的脚部、脚踝和/或小腿)的系统的各种实施方式。一些实施方式包括一个或多个用于确定生理数据和/或运动数据的传感器。本文所公开的系统的一些实施方式采用受试者的脚部处的脉搏血氧测定。本文所公开的各种实施方式提供了更高的用户舒适性、更优的人体工学设计、更佳的便捷性,促进更好的传感器与皮肤接触和接合,以便提供更准确的生理参数确定,并且提供更好的固定稳定性。本文所公开的系统的各种实施方式可以在医疗环境(诸如医院或其他护理机构)中使用,也可以在非医院环境(诸如家)中使用。
本文所公开的系统的一些实施方式包括可穿戴设备和传感器部件,该可穿戴设备被配置为被固定至受试者脚部。在一些实施方式中,传感器部件被可移除地固定至可穿戴设备。传感器部件可以包括一个或多个用于确定生理数据和/或运动数据的传感器。在一些实施方式中,传感器部件包括至少一个发射器和至少一个检测器,以提供脉搏血氧测定功能。在一些实施方式中,传感器部件包括:传感器中枢(sensor hub),该传感器中枢被可移除地固定至可穿戴设备的一部分;以及传感器绑带,该传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围,并固定至可穿戴设备的一部分,从而将传感器中枢和可穿戴设备固定至受试者脚部。在一些实施方式中,传感器中枢和传感器绑带可以包括各种电气部件,并且可以彼此形成一体结构。在一些实施方式中,传感器中枢包括电源和一个或多个处理器。在一些实施方式中,可穿戴设备不包括电源。在一些变型中,可穿戴设备和传感器部件是彼此一体的(例如,彼此不可分开)。
有利地,本文所公开的系统的一些实施方式可以容易地进行适合和/或定制以配合具有各种尺寸和/或形状的身体部位(例如,脚部、脚踝和/或小腿)的受试者。例如,本文所公开的系统的一些实施方式包括从系统的电气部件(例如,上面所讨论的传感器部件)中可移除的可穿戴设备,这允许选择不同尺寸的可穿戴设备并与系统的相同电气部件一起使用。再例如,本文所公开的系统可以具有一个或多个可调节绑带,该可调节绑带可以允许该系统对受试者脚部的定制配合。此外,本文所描述的系统(或其部分,诸如可穿戴设备)可以由弹性材料制成,该弹性材料可以容纳和/或适合各种尺寸和/或形状的脚部、脚踝和/或小腿。另外,本文所公开的系统(或其部分,诸如可穿戴设备)可以以各种尺寸和/或形状(例如,小、中、大)提供,以进一步实现对受试者的定制配合。
本文所公开的系统的一些实施方式可以有利地提供可重复使用和/或耐用(例如,持续数周和/或数月)的系统。本文所公开的系统的一些实施方式包括绑带中的至少一个检测器,当被缠绕在受试者脚部的一部分周围时,其将至少一个检测器可操作地定位成邻近受试者脚部的顶部。一些这样的实施方式包括该系统的一部分中的至少一个发射器,该至少一个发射器可操作地定位成邻近受试者脚部的底部和/或与至少一个检测器基本对齐。一些变型包括对这样的至少一个发射器和这样的至少一个检测器的替代定位。
本文中公开了一种用于测量受试者的至少一个生理参数的系统,该系统包括:可穿戴设备,该可穿戴设备被配置为被固定至受试者的脚部;以及传感器部件,该传感器部件被可移除地固定至可穿戴设备,并且包括一个或多个用于测量受试者的所述至少一个生理参数的传感器,所述传感器部件还包括传感器绑带,该传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围,并固定至可穿戴设备的一部分,从而将可穿戴设备和传感器部件固定至受试者脚部。
在一些实施方式中:所述传感器绑带包括传感器部件的第一部分,其被配置为被缠绕在受试者脚部的所述一部分周围,并固定至可穿戴设备的第一部分;以及传感器部件的第二部分被配置为被可移除地固定至可穿戴设备的第二部分。在一些实施方式中,可穿戴设备限定了配置为接收受试者脚部的第一容积,以及配置为可移除地接收传感器部件的所述第二部分的第二容积。传感器部件的所述第二部分可以是本文所描述和/或所示的传感器中枢中的任何一者。在一些实施方式中,可穿戴设备包括:基部,该基部被配置为接触受试者脚部的底部的至少一部分,所述可穿戴设备的所述第二容积由所述基部的腔体形成;以及壁部,该壁部从基部向外延伸,并且被配置为围绕受试者脚部的脚跟和受试者脚部的一个或多个侧面的至少一部分。在一些实施方式中,可穿戴设备还包括布置在所述腔体内的框架,所述框架被配置为可移除地固定传感器部件的所述第二部分;所述基部和所述壁部形成由第一材料制成的一体结构;以及所述框架由比第一材料更具刚性的第二材料制成。该可穿戴设备可以通过例如将基部和/或壁部包覆成型在框架上(例如,经由注射成型)来形成。在一些实施方式中,可穿戴设备的所述第一部分被布置在所述壁部的一部分上。在一些实施方式中,可穿戴设备的所述第一部分包括所述壁部的所述一部分中的开口,并且其中所述传感器绑带被配置为被插入穿过所述开口。在一些实施方式中,所述第一容积由所述基部和所述壁部在所述基部的所述腔体上方的位置处限定。在一些实施方式中,所述壁部在所述基部的周界边缘(perimeter edge)的一部分周围延伸。在一些实施方式中,所述壁部在所述基部的少于整个所述周界边缘周围延伸。在一些实施方式中,所述壁部并未在整个所述腔体周围延伸。
在一些实施方式中,所述传感器部件包括:传感器中枢,包括一个或多个处理器,所述传感器中枢被配置为被可移除地固定至可穿戴设备的所述第二部分,其中所述传感器绑带被连接至传感器中枢并从该传感器中枢向外延伸;一个或多个发射器,该一个或多个发射器被配置为将光辐射发射到受试者脚部的组织中,所述一个或多个发射器位于传感器中枢内;以及一个或多个检测器,该一个或多个检测器被配置为检测在穿过组织之后的所发射光辐射的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号,所述一个或多个检测器位于传感器绑带内,其中该传感器中枢的一个或多个处理器被配置为接收由一个或多个检测器输出的至少一个信号,以确定受试者的所述至少一个生理参数。
在一些实施方式中,该系统被配置成使得:当传感器中枢被固定至可穿戴设备的所述第二部分,并且传感器绑带被固定至可穿戴设备的所述第一部分时:一个或多个检测器被定位成邻近受试者脚部的顶部或侧部;并且一个或多个发射器被定位成邻近受试者脚部的底部。
在一些实施方式中,传感器中枢和传感器绑带形成一体结构。在一些实施方式中,传感器绑带包括:连接至传感器中枢并从该传感器中枢向外延伸的第一区段,其中一个或多个检测器被定位在该第一区段内;以及可释放地连接至第一区段的第二区段,其中该第二区段被配置为固定至可穿戴设备的所述第一部分。在一些实施方式中,第一区段和第二区段具有不同的长度;和/或第一区段和第二区段包含不同的材料。在一些实施方式中,第一区段比第一区段更可拉伸。在一些实施方式中,传感器绑带被配置为被拉伸,以允许调整一个或多个检测器相对于受试者脚部的位置。在一些实施方式中,传感器中枢包括:外壳,该外壳包括开口,该开口被配置为当传感器中枢被固定至可穿戴设备的所述第二部分时被定位成邻近于受试者脚部的皮肤;热传导探针,该热传导探针被至少部分地定位在所述开口内;以及温度传感器,该温度传感器被定位在所述外壳内。在一些实施方式中,所述热传导探针被配置为从皮肤至少部分地朝向所述温度传感器传送热能。在一些实施方式中,所述热传导探针延伸穿过所述开口,并且被配置为接触受试者脚部的皮肤。
在一些实施方式中:所述传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的该部分周围,并固定至可穿戴设备的第一部分;并且该系统还包括附加绑带,该附加绑带被可移除地固定至可穿戴设备的第二部分,并且被配置为:(i)被缠绕在受试者脚部的另一部分或受试者的脚踝或腿部的一部分,并(ii)被固定至可穿戴设备的第三部分。传感器绑带可以以各种方式被固定至可穿戴设备的第一部分,例如,通过将传感器绑带的一部分插入穿过可穿戴设备的第一部分中的开口,然后将传感器绑带的一部分固定至其自身。相似地,通过将附加绑带的一部分插入穿过可穿戴设备的第三部分中的开口,然后将附加绑带的一部分固定至其自身,附加绑带可以被固定至可穿戴设备的第三部分。在一些实施方式中:所述传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的该部分周围,并固定至可穿戴设备的第一部分;并且该系统还包括附加绑带,该附加绑带具有第一端部和第二端部,该第一端部被连接至可穿戴设备的第二部分,该第二端部被配置为:(i)被缠绕在受试者脚部的另一部分或受试者的脚踝或腿部的一部分周围,并(ii)被固定至可穿戴设备的第三部分。传感器绑带可以以各种方式被固定至可穿戴设备的第一部分,例如,通过将传感器绑带的一部分插入穿过可穿戴设备的第一部分中的开口,然后将传感器绑带的一部分固定至其自身。相似地,通过将附加绑带的一部分插入穿过可穿戴设备的第三部分中的开口,然后将附加绑带的一部分固定至其自身,附加绑带可以被固定至可穿戴设备的第三部分。
本文中公开了一种用于测量受试者的至少一个生理参数的系统,该系统包括:可穿戴设备,该可穿戴设备被配置为被固定至受试者的脚部,所述可穿戴设备包括腔体;传感器中枢,该传感器中枢被配置为被可移除地固定在可穿戴设备的腔体内,所述传感器中枢包括一个或多个处理器;传感器绑带,该传感器绑带被连接至传感器中枢并从传感器中枢向外延伸,所述传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围,并固定至可穿戴设备的一部分;一个或多个发射器,该一个或多个发射器被配置为将光辐射发射到受试者脚部的组织中,所述一个或多个发射器被布置在传感器中枢和传感器绑带中的一者内;以及一个或多个检测器,该一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号,所述一个或多个检测器被布置在传感器中枢和传感器绑带中的另一者内。在一些实施方式中,传感器中枢的一个或多个处理器被配置为接收由一个或多个检测器输出的至少一个信号,以确定该受试者的至少一个生理参数。
在一些实施方式中,可穿戴设备被配置成使得:当可穿戴设备被固定至受试者脚部时,腔体被定位成邻近受试者脚部的底部。在一些实施方式中,该系统被配置成使得:一个或多个检测器被配置为当该系统在使用中时被定位成邻近受试者脚部的顶部;并且一个或多个发射器被配置为当该系统在使用中时被定位成邻近受试者脚部的底部。在一些实施方式中,当传感器中枢被固定在腔体内,并且传感器绑带被固定至可穿戴设备的该部分时:一个或多个检测器被布置在传感器绑带内以面向传感器中枢;并且一个或多个发射器被布置在传感器中枢内以面向传感器绑带。在一些实施方式中,传感器中枢和传感器绑带形成一体结构。在一些实施方式中,传感器绑带包括:连接至传感器中枢并从该传感器中枢向外延伸的第一区段,其中一个或多个检测器被定位在第一区段内;以及可释放地连接至第一区段的第二区段,其中第二区段被配置为固定至可穿戴设备的该部分。在一些实施方式中,第一区段和第二区段具有不同的长度。在一些实施方式中,第一区段比第二区段更可拉伸。
在一些实施方式中,可穿戴设备包括:主体和框架。该主体可以包括:基部,该基部被配置为接触受试者脚部的底部的至少一部分,该基部包括所述腔体;以及壁部,该壁部从基部向外延伸,并且被配置为围绕受试者脚部的脚跟和受试者脚部的一个或多个侧面的至少一部分。该框架可以被定位在所述腔体内,所述框架被配置为可移除地固定至传感器中枢。在一些实施方式中,主体由第一材料制成,并且框架由比第一材料更具刚性的第二材料制成。可穿戴设备可以通过例如将基部和/或壁部包覆成型在框架上(例如,经由注射成型)来形成。在一些实施方式中:所述基部包括基部表面,该基部表面被配置为接触受试者脚部的底部的所述至少一部分;所述腔体在所述基部表面下方具有第一深度;以及可穿戴设备还包括沿着基部的外边缘并邻近所述腔体定位的凹槽(recess),所述凹槽在所述基部表面下方具有第二深度,所述第二深度小于所述第一深度并且基本等于传感器绑带的厚度,所述凹槽被配置为当传感器中枢被固定在所述腔体内时接收传感器绑带的一部分,使得传感器中枢和传感器绑带的所述一部分形成与所述基部表面基本齐平的表面。
在一些实施方式中:所述传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的该部分周围并固定至可穿戴设备的该部分,可穿戴设备的所述部分是可穿戴设备的第一部分;并且该系统还包括附加绑带,该附加绑带与所述传感器绑带分开,并且被配置为:(i)被缠绕在受试者脚部的另一部分或受试者的脚踝或腿部的一部分周围,并(ii)被固定至可穿戴设备的第二部分。传感器绑带可以以各种方式被固定至可穿戴设备的第一部分,例如,通过将传感器绑带的一部分插入穿过可穿戴设备的第一部分中的开口,然后将传感器绑带的一部分固定至其自身。相似地,通过将附加绑带的一部分插入穿过可穿戴设备的第二部分中的开口,然后将附加绑带的一部分固定至其自身,附加绑带可以被固定至可穿戴设备的第二部分。在一些实施方式中,传感器中枢包括:外壳,该外壳包括开口,该开口被配置为当传感器中枢被固定在可穿戴设备的腔体内时被定位在受试者脚部的皮肤附近;热传导探针,该热传导探针被至少部分地定位在所述开口内;以及温度传感器,该温度传感器被定位在所述外壳内。在一些实施方式中,所述热传导探针被配置为从所述皮肤至少部分地朝向所述温度传感器传送热能。在一些实施方式中,所述热传导探针延伸穿过所述开口,并且被配置为当该系统在使用中时接触所述皮肤。
在一些实施方式中:所述一个或多个检测器被布置在传感器绑带内并且所述一个或多个发射器被布置在传感器中枢内;可穿戴设备还包括柔性电路,该柔性电路在传感器中枢的一部分和传感器绑带的一部分内延伸,并且将一个或多个检测器与一个或多个处理器或该一个或多个处理器所连接至的另一个电路电连接;传感器绑带的所述部分被配置为从第一状态被拉伸至第二状态,传感器绑带的所述部分当处于所述第二状态时比当处于所述第一状态时具有更大的长度;所述一个或多个检测器被布置在传感器绑带的所述部分内的第一位置处,该第一位置与传感器中枢相隔第一距离;以及被定位在传感器绑带的所述部分内的柔性电路的一部分的长度大于所述第一距离,以允许柔性电路适应传感器绑带的所述部分从第一状态至第二状态的所述拉伸,同时保持一个或多个检测器与一个或多个处理器或该一个或多个处理器所连接至的所述另一个电路之间的连接。在一些实施方式中:所述一个或多个检测器被布置在传感器绑带内,并且所述一个或多个发射器被布置在传感器中枢内;以及所述传感器绑带被配置为被拉伸,以允许调整一个或多个检测器相对于受试者脚部的位置。
出于总结本公开的目的,本文中已经描述了若干实施方式的某些方面、优点和新颖特征。应当理解,根据本文所公开的技术的任何特定实施方式,并不一定实现所有这样的优点。因此,本文所公开的实施方式可以以实现或优化如本文中教导的一个优点或一组优点的方式来实施或执行,而不必实现本文中能够教导或建议的其他优点。
附图说明
下面参考附图描述了本公开的某些特征部。图示的实施方式旨在说明,而非限制这些实施方式。所公开的不同实施方式的各种特征部可以被组合以形成进一步的实施方式,这些实施方式是本公开的一部分。
图1A至图1B示出了根据本公开的各方面的固定至受试者脚部的系统的立体图。
图1C示出了根据本公开的各方面的与示例计算设备进行无线通信的图1A至1B的系统。
图1D示出了根据本公开的各方面的固定至受试者脚部的图1A至图1B的系统的横截面视图。
图2A至图2C示出了根据本公开的各方面的图1A至图1B的系统的立体图。
图2D示出了根据本公开的各方面的图1A至图1B的系统的立体图,其中传感器中枢从传感器扩展坞(sensor dock)和可穿戴设备中拆卸开。
图2E示出了根据本公开的各方面的图1A至图1B的系统的立体图,其中传感器中枢从传感器扩展坞中拆卸开,并且传感器扩展坞从可穿戴设备中拆卸开。
图3示出了根据本公开的各方面的图1A至图1B的系统的某些可选特征部的示意图。
图4A至图4G示出了根据本公开的各方面的图1A至图1B的系统的传感器扩展坞的各种立体图。
图5A至图5B示出了根据本公开的各方面的图1A至图1B的系统的传感器中枢的立体图。
图5C至图5H分别示出了根据本公开的各方面的图5A至图5B的传感器中枢的仰视图、俯视图、侧视图、侧视图、前视图和后视图。
图5I至图5J示出了根据本公开的各方面的图5A至图5B的传感器中枢的分解立体图。
图6A至图6D示出了根据本公开的各方面的图1A至图1B的系统的可穿戴设备的各种立体图。
图7A至图7B示出了根据本公开的各方面的充电站的立体图。
图7C至图7H分别示出了根据本公开的各方面的图7A至图7B的充电站的俯视图、仰视图、前视图、后视图、侧视图和侧视图。
图7I至图7J示出了根据本公开的各方面的图7A至图7B的充电站的一部分的放大顶部立体图。
图7K示出了根据本公开的各方面的通过图7A至图7B的充电站截取的立体横截面视图。
图8A至图8B示出了根据本公开的各方面的固定至受试者脚部的系统的另一种实施方式的立体图。
图8C示出了根据本公开的各方面的固定至受试者脚部的图8A至图8B的系统的横截面视图。
图9A至图9C示出了根据本公开的各方面的图8A至图8B的系统的立体图。
图9D示出了根据本公开的各方面的图8A至图8B的系统的立体图,其中传感器中枢从传感器扩展坞和可穿戴设备中拆卸。
图9E示出了根据本公开的各方面的图8A至图8B的系统的立体图,其中传感器中枢从传感器扩展坞中拆卸,传感器扩展坞从可穿戴设备中拆卸。
图10A至图10F示出了根据本公开的各方面的图8A至图8B的系统的传感器扩展坞的各种立体图。
图11A至图11E示出了根据本公开的各方面的图8A至图8B的系统的可穿戴设备的各种立体图。
图11F至图11G示出了根据本公开的各方面的图8A至图8B的系统的可穿戴设备绑带和可穿戴设备的连接器部分的立体图。
图11H至图11I示出了根据本公开的各方面的图8A至图8B的系统的传感器绑带的连接器部分的立体图。
图12A至图12B示出了根据本公开的各方面的固定至受试者脚部的系统的另一种实施方式的立体图。
图12C示出了根据本公开的各方面的固定至受试者脚部的图12A至图12B的系统的横截面视图。
图13A至图13C示出了根据本公开的各方面的图12A至图12B的系统的立体图。
图13D示出了根据本公开的各方面的图12A至图12B的系统的立体图,其中传感器部件从可穿戴设备中拆卸。
图13E示出了根据本公开的各方面的图12A至图12B的系统的立体图,其中传感器部件从可穿戴设备中拆卸。
图14A至图14G示出了根据本公开的各方面的图12A至图12B的系统的传感器部件的各种立体图。
图15A至图15E示出了根据本公开的各方面的图12A至图12B的系统的可穿戴设备的各种立体图。
图16A至图16B示出了根据本公开的各方面的配置为被固定至受试者脚部的系统的另一种实施方式的立体图。
图16C至图16D示出了根据本公开的各方面的图16A至图16B的系统的立体图,其中传感器部件从可穿戴设备中拆卸。
图17A至图17D示出了根据本公开的各方面的图16A至图16B的系统的传感器部件(及其部分)的各种视图。
图18A至图18D示出了根据本公开的各方面的图16A至图16B的系统的可穿戴设备的各种立体图。
图19A示出了根据本公开的各方面的示例监测系统。
图19B示出了根据本公开的各方面的图19A的监测系统的示意表示。
图20示出了根据本公开的各方面的图19A至图19B的监测系统的某些可选特征部的示意图。
图21A至图21B示出了根据本公开的各方面的图19A的监测系统的相机(camera)的各种立体图。
图21C示出了根据本公开的各方面的图21A至图21B的摄像头的某些可选特征部的示意图。
图22A至图22C示出了根据本公开的各方面的图19A的监测系统的集线器的各种立体图。
图22D示出了根据本公开的各方面的图22A至图22C的集线器的某些可选特征部的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本公开的各种特征和优点。以下描述本质上仅是说明性的,并且绝不是旨在限制本公开、其应用或用途。本公开超出了具体所公开的实施方式和/或用途及其明显的修改和等同物。因此,意图是本公开的范围不应该受到下面所描述的任何特定实施方式的限制。考虑到本文所公开的原理,对本领域普通技术人员而言显而易见的是,可以修改、组合、移除和/或替换所示实施方式的特征。此外,本文所公开的实施方式可以包括若干个新颖特征,其中没有任何一个特征是其理想属性的唯一原因,也没有任何一个特征对实践本文所公开的系统、设备和/或方法是必不可少的。
本文所公开的系统可以用于测量、监测、传送(例如,以无线方式或经由有线连接)、处理和/或确定受试者(本文中也可称为“用户”、“患者”或“穿戴者”)的一个或多个生理参数(本文中也可称为“生理数据”)、运动数据和/或位置数据。所公开的系统可以生成与受试者的一个或多个生理参数、运动数据和/或位置数据相关联和/或指示该受试者的一个或多个生理参数、运动数据和/或位置数据的一个或多个信号,并处理这类一个或多个信号以确定这类生理参数、运动数据和/或位置数据。所公开的系统的一些实施方式生成与受试者的一个或多个生理参数、运动数据和/或位置数据相关联和/或指示该受试者的一个或多个生理参数、运动数据和/或位置数据的一个或多个信号,并(以无线方式或经由有线连接)将其传送到单独的监测设备和/或计算设备,例如,患者监视器,该设备能够基于所传送的信号来处理和/或确定这类生理参数、运动数据和/或位置数据。本文所公开的系统可以连续或间歇地测量、监测、传送、处理和/或确定这类生理参数、运动数据和/或位置数据。所公开的系统和/或与所公开的系统进行通信的设备中的任何一者可以包括能够确定和/或监测各种生理参数的硬件和/或软件,包括但不限于静脉和/或动脉中的血氧水平、心率、血流量、呼吸速率、体温和/或其他生理参数或特性,诸如本文所讨论的那些。本文所描述的任何系统都可以包括和/或采用脉搏血氧测定(例如,经由光学传感器)以测量受试者的生理参数,和/或生成、传送和/或处理与这类生理参数相关联的和/或指示这类生理参数的一个或多个信号,和/或确定这类生理参数。如下面所讨论的,这类光学传感器可以包括一个或多个发射器和一个或多个检测器,这些发射器被配置为发射一种或多种波长(例如,可见光谱中的波长、近红外波长、红外波长、远红外波长等)的光辐射(例如,光)),这些检测器被配置为检测发射的光辐射在衰减后和/或在穿过受试者的组织后的至少一部分。
图1A至图1B示出了固定至受试者1的脚部2的系统100(本文中也可称为“可穿戴系统”、“可穿戴传感器系统”或“可穿戴生理传感器系统”)的立体图。如图所示,在固定至受试者脚部2时,系统100也可以被固定至受试者1的脚踝3、脚跟4和/或小腿5。进一步如图所示,当固定至受试者脚部2时,系统100可以支撑受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5。系统100可以包括可穿戴设备、传感器扩展坞和传感器中枢,所有这些将在下面进一步讨论。
尽管图1A至图1B示出了以能够提供如本文所描述的某些优点的特定方式固定至受试者1的脚部2的系统100,但是这样图示的固定方式和/或位置并不旨在是限制性的。系统100可以以各种方式和/或使用各种方法被固定至受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5的各个部分。因此,虽然系统100在本文主要参考受试者1的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5进行描述,但是这样的描述并不旨在是限制性的。此外,尽管显示了固定至受试者1的左脚的系统100,但是系统100可以被固定至受试者1的左脚或右脚。图1C示出了图1A至图1B的系统100,该系统100被固定至受试者1,并且经由各种无线通信协议中的任何一种(诸如本文所讨论的那些协议中的任何一种)与一个或多个单独的计算设备进行无线通信,例如,计算设备可以是如图所示的患者监视器10a(本文中也可称为“外部患者监视器”)和/或移动电话10b。如本文进一步所描述的,系统100可以将受试者的生理数据、运动数据和/或位置数据以无线方式传送到单独的计算设备10(例如,10a、10b或其他设备)。
图1D示出了固定至受试者脚部2的图1A至图1B的系统的横截面。如图所示,当固定至受试者脚部2时,系统100可以将一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b可操作地定位在受试者脚部2的相对两侧处。同样如图所示,当固定至受试者脚部2时,系统100可以将一个或多个温度传感器104c可操作地定位成邻近受试者脚部2的底部。
图2A至图2E示出了图1A的系统100的各种立体图。系统100可以包括可穿戴设备102。可穿戴设备102可以被配置为接收和/或固定包括一个或多个传感器的电子设备,这些传感器用于监测与受试者1的生理、运动和/或位置相关的信息。例如,如本文进一步所描述的,可穿戴设备可以被配置为接收和/或固定传感器部件103(本文中也可称为“传感器组件”)或其一部分。这样的传感器部件103可以包括传感器扩展坞104和传感器中枢106。在一些实施方式中,系统100可以包括可穿戴设备102、传感器扩展坞104和传感器中枢106。如图2A至图2C所示,可穿戴设备102、传感器扩展坞104和传感器中枢106可以形成被配置为被固定至受试者脚部的一体结构。图2D示出了可穿戴设备102和传感器扩展坞104彼此连接以及传感器中枢106与可穿戴设备102和传感器扩展坞104断开连接。图2E示出了系统100的分解视图,其示出了彼此分开的可穿戴设备102、传感器扩展坞104和传感器中枢106。尽管附图示出了系统100的实施方式,其中可穿戴设备102、传感器扩展坞104和传感器中枢106彼此可移除地连接,但是这些部件中的各种部件可以彼此一体形成。例如,在一些变型中,可穿戴设备102和传感器扩展坞104被一体形成并可移除地连接至传感器中枢106。再例如,在一些变型中,传感器扩展坞104和传感器中枢106被一体形成并可移除地连接至可穿戴设备102。再例如,在一些变型中,可穿戴设备102、传感器扩展坞104和传感器中枢106彼此一体形成。系统100(可穿戴设备102与传感器扩展坞104和/或传感器中枢106可移除地连接)的实施方式可有利地允许各种尺寸(例如,小、中和大)和/或形状的可穿戴设备102与系统100一起使用,例如,以便适应受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5的各种尺寸和/或形状。以这种方式,系统100可以通过选择经适当配置的可穿戴设备102对受试者1进行定制,同时允许系统100的所有其他方面(诸如传感器扩展坞104和传感器中枢106)保持相同和/或跨受试者通用。在一些实施方式中,传感器扩展坞104和传感器中枢106可以有利地被配置为彼此可移除地连接(例如,使得传感器中枢106可以与传感器扩展坞104分开充电)。在一些实施方式中,例如,如图2E所示,传感器扩展坞104和传感器中枢106形成可以被可移除地连接至可穿戴设备102的传感器部件103。
如上面所提到的,图2E示出了系统100的分解视图。可穿戴设备102可以具有基部160和壁部162。壁部162可以从基部160延伸。例如,壁部162可以从基部160的外围延伸。在一些实施方式中,壁部162可以在基部160的周界边缘的一部分周围延伸。基部160和壁部162可以形成可穿戴设备102的主体105。在本公开的各个地方,为了便于参考,“基部”和“壁部”可以被称为“主体”的一部分。然而,这不旨在限制也不旨在要求“可穿戴设备”需要“主体”。在一些实施方式中,可穿戴设备102可以具有主体105和从主体105向外延伸的保持件170。主体105可以包括基部160、基部160中的开口171和从基部160延伸的壁部162。在一些实施方式中,主体105另外包括从壁部162延伸的可穿戴设备绑带166(本文中也可称为“附加绑带”)。可穿戴设备102的基部160(本文中也可称为“底部”)可以被配置为当系统100在使用中时接触受试者脚部2的底部。例如,基部160可以被配置为接触受试者脚部2的脚跟、脚弓、跖球(ball)和/或一个或多个脚趾。基部160中的开口171可以被配置为当系统100在使用中时被定位成邻近受试者脚部2的底部。例如,如图所示,开口171可以延伸穿过基部160并被定位成使得它在当可穿戴设备被固定至受试者脚部2时位于受试者脚部2的跖球下方。如图所示,从主体105向外延伸的保持件170可以邻近基部160的开口171从主体105延伸并当系统100在使用中时远离受试者脚部2的底部延伸。保持件170可以包括腔体172,该腔体172被配置为例如当传感器中枢106被连接至传感器扩展坞104时可移除地接收传感器扩展坞104和传感器中枢106。此外,如图所示,开口171可以通向保持件170的腔体172。传感器扩展坞104可以具有主体120和连接至主体120并从主体120延伸的传感器绑带130(本文中也称为“绑带”)。传感器扩展坞104的传感器绑带130可以可操作地定位系统100的一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b,并且可以被配置为当传感器扩展坞104被连接至保持件170时,至少部分地被定位在开口171内并从开口171向外延伸。系统100的上述和其他方面将在下面进一步讨论。
图3示出了可以被结合在系统100和本文所描述的系统的任何其他实施方式中的某些特征部的示意图。图3示意性地示出了传感器扩展坞104和传感器中枢106。如图所示,传感器扩展坞104可以包括一个或多个发射器104a、一个或多个检测器104b和一个或多个温度传感器104c。同样如图所示,传感器中枢106可以包括一个或多个处理器106a、一个或多个存储设备106b、通信模块106c、电池106d、信息元件106e、一个或多个其他传感器106f、一个或多个状态指示器106g和/或振动马达106h。
系统100的一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b可以用于获得指示受试者的一个或多个生理参数的生理信息。这些参数可以包括各种血液分析物,诸如氧气、一氧化碳、高铁血红蛋白、总血红蛋白、血糖、蛋白质、葡萄糖、脂类及它们的百分比(例如,浓度或饱和度)和类似物。系统100的一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b还可以用于获得光电容积描记图、容积描记图变异的测度、脉率、血液灌注的测度和类似物。信息诸如氧饱和度(SpO2)、脉率、容积描记波形、呼吸努力指数(REI)、声学呼吸速率(RRa)、EEG、ECG、脉搏到达时间(PAT)、灌注指数(PI)、容积变异指数(PVI)、高铁血红蛋白(MetHb)、碳氧血红蛋白(CoHb)、总血红蛋白(tHb)和/或葡萄糖可以从系统100中获得,并且与这类信息相关的数据可以由系统100处理和/或传送(例如,经由通信模块106c)到单独的计算设备10(诸如护理员工作站处的计算设备、患者监视器和/或移动电话)。一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b可以基于光学,并例如利用光辐射。此外,一个或多个发射器104a可以用作当系统100在使用中时导向受试者1的组织的光辐射源。系统100可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个发射器104a和/或一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个检测器104b。一个或多个发射器104a可以是一个或多个发光二极管(LED)(例如,诸如低功率、高亮度LED)、激光二极管、具有适当频率选择性滤波器的白炽灯泡、和/或任何其他光辐射源和/或其任何组合或类似物。一个或多个发射器104a可以发射一种或多种波长的光辐射,并且可以发射可见光辐射和近红外光辐射。一个或多个检测器104b可以被配置为检测由一个或多个发射器104a生成的光辐射。一个或多个检测器104b可以检测穿过受试者1的组织(例如,受试者脚部2的组织)衰减和/或被该组织反射的光辐射。一个或多个检测器104b可以响应于检测到的光辐射来输出一个或多个信号。在一些实施方式中,一个或多个检测器104b可以是一个或多个光电二极管、光电晶体管或类似物。
除其他方面以外,一个或多个处理器106a可以被配置为处理数据、执行指令以执行一个或多个功能的指令和/或控制系统100的操作。例如,一个或多个处理器106a可以控制系统100的一个或多个发射器104a、一个或多个检测器104b、一个或多个温度传感器104c和/或一个或多个其他传感器106f的操作。再例如,一个或多个处理器106a可以处理从系统100的一个或多个检测器104b、一个或多个温度传感器104c和/或一个或多个其他传感器106f接收到和/或获得的信号和/或生理数据。此外,一个或多个处理器106a可以执行指令,以执行与存储和/或传送从系统100的一个或多个检测器104b和/或一个或多个其他传感器106f接收到和/或获得的这类信号和/或生理数据相关的功能。处理器106a可以执行指令,以执行与存储和/或传输任何或所有这类接收到的数据相关的功能。
一个或多个存储设备106b可以包括一个或多个存储数据的存储器设备,包括但不限于动态和/或静态随机存取存储器(random access memory,RAM)、可编程只读存储器(programmable read-only memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammable read-only memory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)和类似物。例如,这样经存储的数据可以是从系统100获得的已处理和/或未处理的生理数据。
通信模块106c可以促进系统100(和/或其部件)与单独的设备(诸如单独的监测设备、计算设备、电气设备和/或移动设备,诸如图1C所示的患者监视器10a和/或移动电话10b)之间的通信(经由有线和/或无线连接)。例如,通信模块106c可以被配置为允许系统100通过各种通信协议中的任何一种通信协议与其他设备、系统和/或网络进行无线通信。通信模块106c可以被配置为使用各种无线通信协议(诸如Wi-Fi(802.11x)、蜂窝电话、红外、近场通信(near-field communication,NFC)、RFID、卫星传输、专有协议、其组合和类似物)中的任何一种无线通信协议。通信模块106c可以允许向和/或从系统100和单独的计算设备传送和/或接收数据和/或指令。通信模块106c可以被配置为将已处理和/或未处理的生理参数、数据和/或其他信息(例如,以无线方式)传送到一个或多个单独的计算设备,这些计算设备除其他方面以外可以包括患者监视器、移动设备(例如,支持iOS或Android的智能手机、平板电脑、膝上型电脑)、桌上型计算机、服务器或用于显示和/或进一步处理的其他计算或处理设备等。这类单独的计算设备可以被配置为存储和/或进一步处理接收到的生理参数、数据和/或其他信息,显示指示或源自接收到的参数、数据和/或信息的信息和/或将信息(包括显示、警报、警告和通知)传送到可以与医院、护理员(例如,初级护理提供者)和/或具有权限访问受试者数据的用户(例如,雇主、学校、朋友、家人)相关联的各种其他类型的计算设备和/或系统。再例如,系统100的通信模块106c可以被配置为将已处理和/或未处理的所获得的生理参数、数据、信息和/或其他信息(例如,运动和/或位置数据)以无线方式传送到移动电话,该移动电话可以包括一个或多个处理器,该处理器被配置为执行生成图形用户界面的应用,该图形用户界面显示表示从系统100获得的已处理或未处理的生理参数、数据、信息和/或其他信息的信息。通信模块106c可以是和/或包括无线收发器。通信模块106c可以被体现在天线和/或NFC芯片中。
电池106d可以为本文所描述的系统100的硬件部件提供电力。电池106d可以是可再充电的。例如,电池106d可以是锂电池、锂聚合物电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池、铅酸电池、镍镉电池或镍金属氢化物电池。在一些实施方式中,电池106d可以是不可再充电的。另外地或可替选地,系统100可以被配置为从系统100外部的电源获得电力。例如,系统100可以包括或可以被配置为连接至电缆,该电缆本身可以连接至外部电源以向系统100提供电力。
信息元件106e可以是在非易失性存储器中存储用于帮助维持与系统100相关联的质量标准的信息的存储器存储元件。说明性地,信息元件106e可以存储关于系统100是否先前已被激活以及系统100是否先前已运行了延长时间段的信息,诸如,例如四个小时、一天、两天、五天、十天、二十天、一个月、多个月或任何时间段。例如,信息元件106e中存储的信息可以用于帮助检测对系统100的不适当重复使用。
在一些实施方式中,系统100可以包括一个或多个其他传感器106f。其他传感器106f可以包括运动传感器(例如,包括一个或多个加速度计和/或陀螺仪),该运动传感器可以用于确定受试者和/或受试者身体的一部分(例如,脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5)的运动。在一些实施方式中,其中系统100(例如,传感器中枢106)包括运动传感器,处理器106a可以确定受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5是否正在运动,并且响应于这类确定,不接收、不处理和/或不确定一个或多个生理参数(因为这类确定可能由于这类运动而包括不准确性)。其他传感器106f可以被布置在系统100中的任何一个或多个方面上、被布置在其内和/或被其可操作地定位。例如,其他传感器可以被布置在可穿戴设备102、传感器扩展坞104和/或传感器中枢106中的任何一者或多者上、被布置在其内和/或被其可操作地定位。其他传感器106f可以被可操作地连接至一个或多个处理器106a,该处理器可以控制其他传感器106f的操作和/或处理从其他传感器106f接收到的数据。
一个或多个状态指示器106g可以被配置为提供和/或指示系统100的状态和/或由系统100和/或与系统100进行通信的任何设备确定的受试者1的一个或多个生理参数的状态。在一些实施方式中,一个或多个状态指示器106g可以被配置为指示系统100的状态,诸如系统100是否处于操作(“开启(on)”)模式,系统100是否正在或已经与单独的设备配对,错误是否已经被检测到和/或系统100的功率电平(例如,传感器中枢106的电池106d的电量)。例如,一个或多个状态指示器106g可以被配置为点亮和/或投射来自系统100的一个或多个部分的一种或多种波长的光辐射。再例如,一个或多个状态指示器106g可以被配置为点亮和/或发射来自系统100的传感器中枢106的一个或多个部分的光辐射。一个或多个处理器106a可以与一个或多个状态指示器106g进行通信,并且可以被配置为指示一个或多个状态指示器106g致使任何这类上述状态指示和/或照明。
在一些实例中,一个或多个状态指示器106g可以被配置为当系统100被固定至受试者和/或当传感器中枢106和传感器扩展坞104被连接在一起时向受试者提供光辐射(例如,光)反馈。在一些实施方式中,系统100可以被配置为响应于由系统100和/或与系统100进行通信的任何设备(诸如单独的计算和/或移动设备,例如,患者监视器)确定的一个或多个生理参数,而致使对受试者1的光辐射反馈(当系统100被固定至受试者时)。一个或多个处理器106a可以响应于一个或多个所确定的生理参数来指示一个或多个状态指示器106g发射或停止发射光辐射,和/或指示一个或多个状态指示器106g更改光辐射的特性(例如,增加/减少光辐射亮度、改变光辐射波长和/或颜色、改变光辐射的闪烁速率等)。例如,由一个或多个处理器106a进行的这类动作可以随时间推移而动态地跟踪生理参数确定。作为示例,在一些实施方式中,一个或多个处理器106a可以响应于使用系统100的受试者的状况来向一个或多个状态指示器106g(诸如上面所讨论的那些)提供指令。例如,如果当受试者正在使用系统100时,由系统100和/或与系统100进行通信的任何设备确定的一个或多个生理参数指示低氧血症(低血氧),则一个或多个处理器106a可以指示一个或多个状态指示器106g产生光辐射,以通知受试者和/或他们的护理提供者恢复正常呼吸和/或安全血氧水平。再例如,如果当受试者正在使用系统100时,由系统100和/或与系统100进行通信的任何设备确定的一个或多个生理参数指示水肿(由身体组织中截留的过量流体所造成的肿胀),则一个或多个处理器106a可以指示一个或多个状态指示器106g致使从系统100发射光辐射,如上面所描述的那样。在一些实施方式中,如果所确定的感兴趣的受试者生理参数满足和/或超过设定阈值,满足和/或低于设定阈值,和/或满足、超过和/或低于设定范围,则与系统100进行通信的一个或多个处理器106a和/或任何设备可以指示一个或多个状态指示器106g致使发射光辐射。在一些实例中,从一个或多个状态指示器106g发射的光辐射可以对应于警报、警告、通知和/或其中受试者和/或护理提供者可能需要干预受试者护理的任何其他情况。一个或多个状态指示器106g可以被定位在系统100的各个部分内,例如,在传感器中枢106内,使得从一个或多个状态指示器发射的光辐射从传感器中枢106中的孔和/或开口发射出和/或穿过该孔和/或开口,诸如由相对于图5I和图5J所示和所描述的状态指示器167穿过图5A、图5B和图5C所示和所描述的传感器中枢106的孔153。
振动马达106h可以被配置为使系统100的一个或多个部分(例如,当传感器中枢106和传感器扩展坞104被耦合在一起时的可穿戴设备102、传感器中枢106和/或传感器扩展坞104)振动,进而可以在系统100被固定至受试者时,使受试者身体的一个或多个部分(例如,脚部)振动。例如,振动马达106h可以被配置为使传感器中枢106或其部分振动。一个或多个处理器106a可以与振动马达106h进行通信,并且可以被配置为指示振动马达106h致使任何这类上述振动。
在一些实例中,振动马达106h可以用于当系统100被固定至受试者时向受试者提供触觉反馈。在一些实施方式中,系统100可以被配置为响应于由系统100和/或与系统100进行通信的任何设备(诸如单独的计算设备、电气设备和/或移动设备,例如,患者监视器10)确定的一个或多个生理参数,而经由振动马达106h致使受试者身体的一个或多个部分振动和/或向该受试者身体的一个或多个部分提供触觉反馈(当系统100被固定至受试者时)。一个或多个处理器106a可以响应于一个或多个所确定的生理参数来指示振动马达106h致使振动、停止振动和/或指示振动马达106h更改振动的特性(例如,增加/减少振动频率、增加/减少振动强度、改变振动模式等)。例如,由一个或多个处理器106a进行的这类动作可以随时间推移而动态地跟踪生理参数确定。作为示例,在一些实施方式中,一个或多个处理器106a可以响应于使用系统100的受试者的状况来向振动马达106h提供指令(诸如上面所讨论的那些)。例如,如果当受试者正在使用系统100时,由系统100和/或与系统100进行通信的任何设备确定的一个或多个生理参数指示低氧血症(低血氧),则一个或多个处理器106a可以指示振动马达106h振动以致使受试者醒来,从而试图恢复正常呼吸和/或安全血氧水平。当系统100由婴儿或幼儿穿戴时,这可能是非常有益的,在这种情况下,连续或间歇监测是重要的。再例如,如果当受试者正在使用系统100时由系统100和/或与系统100进行通信的任何设备确定的一个或多个生理参数指示水肿(由身体组织中截留的过量流体引起的肿胀),则一个或多个处理器106a可以指示振动马达106h致使受试者身体的一部分(诸如他们的脚部、脚踝、脚跟、小腿和/或受试者身体的任何其他部分)的振动。在一些实施方式中,如果所确定的感兴趣的受试者生理参数满足和/或超过设定阈值,满足和/或低于设定阈值,和/或满足、超过和/或低于设定范围,则与系统100进行通信的一个或多个处理器106a和/或任何设备可以指示振动马达106h致使振动。在一些实例中,振动马达106h的振动可以对应于警报、警告、通知和/或其中受试者和/或护理提供者可能需要干预受试者护理的任何其他情况。在一些实施方式中,一个或多个处理器106a可以指示振动马达106h响应于电池106d的状态(例如,当电池106d的电量降至特定阈值以下时)而振动。在一些实施方式中,系统100可以包括一个以上的振动马达106h,例如,两个、三个或更多个振动马达106h。振动马达106h可以被定位在系统100的各个部分内,例如,在传感器中枢106内。
图4A至图4G示出了系统100的传感器扩展坞104的各种立体图。如图所示,传感器扩展坞104可以具有主体120和连接至主体120并从主体120向外延伸的传感器绑带130(本文中也可称为“绑带”)。主体120可以包括基部128和从基部128向外延伸的臂部122。在一些实施方式中,主体120还包括壳体(shell)127,该壳体127在下面进一步描述。传感器绑带130可以包括一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b,并且可以被配置为将系统100固定至受试者脚部2,如本文进一步所描述的(例如,单独地或与可穿戴设备102的可穿戴设备绑带166组合地)。在一些实施方式中,系统100包括发射器封装件144,该发射器封装件144包括一个或多个发射器104a(如图4E所示)。相似地,在一些实施方式中,系统100包括检测器封装件146,该检测器封装件146包括一个或多个检测器104b(如图4E所示)。传感器绑带130可以被配置为接收发射器封装件144,以可操作地定位一个或多个发射器104a。相似地,传感器绑带130可以被配置为接收检测器封装件146,以可操作地定位一个或多个检测器104b。发射器封装件144中的一个或多个发射器104a和检测器封装件146中的一个或多个检测器104b可以经由设置在传感器绑带130内的电路层147以及电路层147的一部分147c(其从传感器绑带130中的电路层147延伸至电连接器124)而与传感器扩展坞104的电连接器124电连通(如图4F所示)。
电连接器124可以被配置为将传感器扩展坞104(以及因此一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b)可释放地电连接至传感器中枢106。传感器扩展坞104还可以包括用于与传感器中枢106进行机械接合/连接的特征部。例如,如图所示,从基部128延伸的臂部122可以被配置为与传感器中枢106可释放地机械接合/连接。在一些实施方式中,当传感器中枢106与传感器扩展坞104的臂部122机械接合/连接时,传感器中枢106的电连接器(例如,图5A至图5B所示的电连接器151)可以与传感器扩展坞104的电连接器124可释放地机械和电接合/连接。
如图4A至图4G所示,在一些实施方式中,传感器扩展坞104的主体120的长度和/或宽度大于传感器扩展坞104的高度。在一些实施方式中,传感器扩展坞104包括两个臂部122。传感器扩展坞104的一个或多个臂部122可以在相同方向从基部128延伸以便形成大致U形的结构。臂部122可以大致彼此平行,使得在臂部122之间形成间隙。例如,这样的间隙可以被调整尺寸为容纳传感器中枢106和/或传感器中枢106的至少一部分。在一些实施方式中,臂部122是相同长度的。此外,臂部122可以在尺寸、形状和其他特征上相互镜像。在一些实施方式中,传感器扩展坞104可以包括一个或多个配置为接合传感器中枢106的保留特征部(retaining feature)。例如,传感器扩展坞104的每个臂部122可以包括凸起123,该凸起123被配置为与传感器中枢106接合,以允许传感器扩展坞104连接至传感器中枢106。凸起123可以被设置成沿着每个臂部122的内表面,使得当传感器中枢106被连接至传感器扩展坞104时它们面向传感器中枢106。凸起123可以从臂部122的内表面平滑过渡,使得传感器中枢106可以与凸起123可滑动地接合。例如,凸起123可以包括斜坡状结构,该结构限定了臂部122的内表面与凸起123的最大“高度”之间的平滑过渡。再例如,凸起123可以是圆角的,具有圆角的顶端,和/或具有抛物线的横截面,这允许与臂部122的内表面平滑过渡。凸起123可以与传感器中枢106中的相应凹槽交互,这可以用于将传感器中枢106可释放地锁在传感器扩展坞104的适当位置。在一些实施方式中,传感器扩展坞104的凸起123与传感器中枢106的凹槽之间的交互可以向受试者提供触觉反馈以指示传感器中枢106与传感器扩展坞104的完全接合/连接。稍后参考图5A至图5J描述传感器中枢106的这类凹槽的细节。任何数量的保留特征部可以被提供在传感器扩展坞104上,以有助于将传感器中枢106可释放地连接至传感器扩展坞104。在一些实例中,可以利用其他类型的保留特征部。例如,臂部122的边缘(其可以被定义为臂部122的内表面与臂部122的外表面之间的过渡)可以被配置为有助于传感器扩展坞104与传感器中枢106之间的连接。在一些实施方式中,臂部122被调整尺寸和形状为可释放地连接至传感器中枢106。在一些实例中,传感器中枢106可滑动地连接至传感器扩展坞104。
如上面所讨论的,如图4A至图4B所示,传感器扩展坞104可以包括电连接器124。电连接器124可以被配置为可释放地电连接和机械连接至传感器中枢106的相应电连接器,使得当相互连接时传感器中枢106被置于与系统100的一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b电连通。电连接器124可以包括任何数量的引脚。例如,参考图4A至图4B,电连接器124可以包括8个引脚。在一些实施方式中,电连接器124包括替代数量的引脚。在一些实施方式中,电连接器124可以包括与传感器中枢106的相应电连接器的多个引脚相对应的多个开口。如图4A至图4B所示,电连接器124可以被设置在传感器扩展坞104的基部128的内部处,使得它在当传感器中枢106被连接至传感器扩展坞104时面向传感器中枢106。在一些实施方式中,传感器扩展坞104可以包括一个或多个特征部,以有助于将电连接器124与传感器中枢106的相应电连接器对齐。例如,传感器扩展坞104可以包括邻近电连接器124定位的壁部126,并且壁部126可以被配置为有助于将电连接器124与传感器中枢106的相应电连接器可释放地连接。
传感器扩展坞104的基部128可以包括顶部128a和底部128b(例如,如图4F至图4G所示),它们可以被一体形成(或可替选地,彼此可分开)。顶部128a可以包括电连接器124和壁部126,并且底部128b可以包括臂部122。在一些实施方式中,壳体127与基部128和臂部122配合并与之连接,和/或与基部128和臂部122是一体的。例如,壳体127可以经由设置在臂部122上的连接部分而连接至基部128和臂部122。在一些实例中,如图所示,壳体127与传感器绑带130是一体的。在一些实施方式中,传感器扩展坞104的主体120不包括壳体127。传感器扩展坞104的主体120可以被配置为连接至可穿戴设备102的保持件170。例如,传感器扩展坞104的主体120(包括基部128和臂部122)可以被调整尺寸和/或形状为配合在保持件170的腔体172的至少一部分内。
传感器扩展坞104可以包括一个或多个用于有助于抓握和/或保持传感器扩展坞104的特征部,诸如用于当将传感器中枢106与传感器扩展坞104连接和/或断开连接时抓握和/或保持传感器扩展坞104。例如,传感器扩展坞104可以包括设置在传感器扩展坞104的基部128的一部分(例如,底部128b)上的一个或多个肋部125,该肋部125被配置为有助于抓握和/或保持传感器扩展坞104。肋部125可以包括大致线性的凸起,该凸起从传感器扩展坞104的表面凸出,并且沿着传感器扩展坞的一部分与其中当连接至保持件170时会接触可穿戴设备102所在的位置相反地延伸(例如,该肋部可以沿着传感器扩展坞104的“底部”部分被设置)。可替选地或另外地,在一些实施方式中,传感器扩展坞104可以包括被配置为有助于抓握和/或保持传感器扩展坞104的其他特征部,诸如凸块、粗糙表面纹理等。
如上面所讨论的,如图4A至图4F所示,传感器扩展坞104可以包括传感器绑带130,该传感器绑带130连接至传感器扩展坞104的主体120并从该主体120向外延伸。如图所示,在一些实施方式中,传感器绑带130连接至传感器扩展坞104的主体120的顶部,使得传感器绑带130相对于传感器扩展坞104的其余部分突起(例如,形成突起的表面)。此外,传感器绑带130可以被设置在邻近电连接器124的主体120的端部处。另外,传感器绑带130可以在基本垂直于传感器扩展坞104的臂部122的方向从主体120延伸。传感器绑带130可以被配置为当传感器扩展坞104的主体120被连接至可穿戴设备102的保持件170时(例如,当传感器扩展坞104的主体120被设置在保持件170的腔体172内时)配合在可穿戴设备102中的开口171内并从该开口171延伸。配合在开口171内的传感器绑带130的一部分可以被配置为形成与可穿戴设备102的基部160基本齐平的表面(例如,基本共面的表面)以用于接收受试者脚部2的底部。另外,从开口171延伸的传感器绑带130的一部分可以被配置为缠绕在受试者脚部的至少一部分周围并将可穿戴设备102固定至受试者脚部2。
如图4A和图4C所示,绑带130可以包括传感器区段141和固定区段131。传感器区段141可以连接至传感器扩展坞104的主体120并从该主体120向外延伸,而固定区段可以被设置在传感器绑带130的与传感器区段141相反的端部137处。固定区段141可以包括一个或多个用于将系统100固定至受试者脚部2的特征部。例如,如图所示,固定区段141可以包括孔133和/或脊135,如本文稍后所描述,该孔133和/或脊135可以与可穿戴设备102的一个或多个特征部交互,以将系统100固定至受试者脚部2,尽管可以使用其他固定方法。在一些实施方式中,绑带130的至少一部分是可拉伸的。例如,传感器区段141的至少一部分和/或固定区段131的至少一部分可以被配置为是可拉伸的。
图4C至图4G示出了传感器扩展坞104的立体图,渐进地显示了传感器扩展坞104(特别是传感器绑带130)可以包括的各个方面、部件和/或特征。如图4D所示,传感器绑带130可以包括盖143(也可称为“盖板”),该盖143被配置为覆盖传感器绑带130的电路,诸如电路层147。盖143可以配合到传感器绑带130的凹槽149a中,使得盖143与邻近盖143的传感器绑带130的表面形成基本齐平的表面。盖143可以包括开口143a,该开口143a被配置为覆盖在检测器封装件146中的一个或多个检测器104b上方,以便允许从发射器封装件144中的一个或多个发射器104a发射的光辐射到达检测器。相似地,盖143可以包括开口143b,该开口143b被配置为覆盖在发射器封装件144中的一个或多个发射器104a上方,以便允许从一个或多个发射器104a发射的光辐射穿过。在一些实施方式中,开口143a、143b被透明材料覆盖(例如,以防止液体通过其进入)。然而,在替代实施方式中,开口143a、143b没有被覆盖。
除了盖143以外,传感器绑带130还可以包括加强件145,该加强件145被配置为当传感器扩展坞104被连接至保持件170时,增加被定位在可穿戴设备102的开口171内的传感器绑带130的一部分的刚性。加强件145可以被设置在盖143下方,并且可以包括开口145a,该开口145a被配置为允许光辐射穿过(例如,以便不阻挡光辐射由一个或多个发射器104a发射或者光辐射由一个或多个检测器104b接收)。图4D还示出了电路层147,该电路层147可以被设置在盖143和加强件145下方,并且可以配合到传感器绑带130的凹槽149b中(如图4E至图4F所示)。如上面所提到的,电路层147可以将发射器封装件144中的一个或多个发射器104a和检测器封装件146中的一个或多个检测器104b电连接至传感器扩展坞104的电连接器124。在一些实施方式中,电路层147还将传感器扩展坞104的温度传感器104c电连接至电连接器124。电路层147可以被配置作为可随传感器绑带130自由弯曲的柔性电路。为此,电路层147的长度可以大于电路层147电连接至发射器封装件144中的一个或多个发射器104a与检测器封装件146中的一个或多个检测器104b的位置之间的距离。例如,电路层147可以具有一个或多个弯曲部(例如,可以是蛇形的)。与盖143中的开口143a和开口143b相似,电路层147可以包括开口147a和开口147b,该开口147a和开口147b被配置为分别覆盖在一个或多个检测器104b和一个或多个发射器104a上方,并且允许光辐射穿过其被接收和/或发射。
图4E示出了传感器扩展坞104,其中盖143、加强件145和电路层147从视图中移除。该视图示出了发射器封装件144、检测器封装件146以及由传感器绑带130定位的温度传感器封装件148中的温度传感器104c。发射器封装件144中的一个或多个发射器104a可以被定位在传感器绑带130的一部分内,当传感器扩展坞104被连接至保持件170时,该第一部分在可穿戴设备102的开口171的外部和/或与开口171间隔开。例如,发射器封装件144可以被设置在传感器绑带130的腔体149c内(如图4F所示)。检测器封装件146中的一个或多个检测器104b和温度传感器封装件148中的温度传感器104c可以被定位在传感器绑带130的第二部分内,当传感器扩展坞104被连接至保持件170时,该第二部分可以被定位在可穿戴设备102的开口171内。温度传感器封装件148中的温度传感器104c可以被定位成靠近检测器封装件146中的一个或多个检测器104b但与其间隔开。例如,检测器封装件146和温度传感器封装件148可以被设置在传感器绑带130的腔体149d内(如图4F所示)。传感器绑带130的传感器区段141可以包括上面所描述的这样的第一部分和第二部分两者。
当传感器绑带130被缠绕在受试者脚部2的顶部周围时,发射器封装件144中的一个或多个发射器104a可以与检测器封装件146中的一个或多个检测器104b对齐(例如,竖直对齐)和/或朝向其对准(例如,如图1D所示)。当传感器绑带130被缠绕在受试者脚部2的顶部周围时,温度传感器封装件148中的温度传感器104c可以与检测器封装件146水平对齐,而不与发射器封装件144竖直对齐(同样如图1D所示)。在这样的位置中,并在传感器绑带130被缠绕在受试者脚部2的顶部周围的情况下,发射器封装件144可以被可操作地定位成抵靠和/或邻近受试者脚部2的顶部组织,并且检测器封装件146和温度传感器封装件148可以被可操作地定位成抵靠和/或邻近受试者脚部2的底部组织(例如,受试者脚部2的跖球组织)。因此,检测器封装件146可以由传感器绑带130可操作地定位成,使得从发射器封装件144发射的光辐射能够在由检测器封装件146检测到之前,穿过受试者脚部2的组织和/或被受试者脚部2的组织衰减。在一些实施方式中,发射器封装件144中的一个或多个发射器104a和检测器封装件146中的一个或多个检测器104b的位置可以互换。在这样的实施方式中,并在传感器绑带130被缠绕在受试者脚部2的顶部周围的情况下,检测器封装件146可以被可操作地定位成抵靠和/或邻近受试者脚部2的顶部组织,并且发射器封装件144可以被可操作地定位成抵靠和/或邻近受试者脚部2的底部组织(例如,受试者脚部2的跖球组织)。
继续参考图4E,传感器绑带130还可以包括检测器屏蔽件132。检测器屏蔽件132可以至少部分地包围和/或围绕包括一个或多个检测器104b的检测器封装件146。检测器屏蔽件132可以被配置为抑制、防止和/或减少环境光、杂散光、和/或从发射器封装件144发射的不穿过组织的光被检测器封装件146接收,这可以有利地提高生理参数确定的完整性。另外地或可替选地,检测器屏蔽件132可以屏蔽检测器封装件146以防止电磁噪声和/或关于电磁噪声的干扰。例如,在一些实施方式中,检测器屏蔽件132可以充当法拉第笼或屏蔽件来阻挡电磁场。传感器绑带130还可以包括光传输材料,该光传输材料被配置为:将光辐射在穿过受试者脚部2的组织之后导向检测器封装件146。在一些实例中,光传输材料可以包括透镜。在一些实例中,光传输材料可以包括漫射器,该漫射器被配置为:使被组织衰减的光辐射在由检测器封装件146接收到之前进行漫射、扩散、传播和/或散射。光传输材料可以形成检测器封装件146的一部分,或者它可以被配置为当系统100被固定至受试者1时被定位在检测器封装件146与受试者1的组织之间。在一些实施方式中,光传输材料被设置在覆盖在检测器封装件146上方的盖143的开口143a内。相似地,传感器绑带130可以包括光传输材料,该光传输材料被配置为使从发射器封装件144发射的光辐射进行聚焦或漫射。在一些实例中,光传输材料可以包括透镜。在一些实例中,光传输材料可以包括漫射器,该漫射器被配置为:使从发射器封装件144发射的光辐射在这样的光辐射进入受试者组织之前进行漫射、扩散、传播和/或散射。在一些实例中,这可以允许从发射器封装件144发射的光辐射穿过更大量的组织,并且可以有助于更准确地确定生理参数(诸如本文所讨论的那些中的任何一者)。光传输材料可以形成发射器封装件144中的一部分,或者它可以被配置为当系统100被固定至受试者1时被定位在发射器封装件144与受试者1的组织之间。在一些实施方式中,光传输材料被设置在覆盖在发射器封装件144上方的盖143的开口143b内。
有利地,传感器绑带130的至少一部分可以由柔韧材料制成。例如,传感器绑带130的至少一部分可以由硅酮(诸如医用级和/或生物相容性硅酮)、热塑性弹性体(诸如医用级和/或生物相容性热塑性弹性体)和/或柔韧、柔性、弹性、柔软和/或适形的任何生物相容性材料和/或聚合物制成。为了系统100的最佳功能,柔韧传感器绑带130可以有利地将发射器封装件144和检测器封装件146定位成靠近、抵靠和/或邻近受试者身体的一部分,诸如受试者脚部2的组织。例如,通过顺从于受试者脚部2,传感器绑带130可以将发射器封装件144最佳地定位成抵靠、邻近和/或靠近受试者脚部2,使得从发射器封装件144发射的光辐射被导向/穿过受试者脚部2。再例如,通过顺从于受试者脚部2的传感器绑带130,可以减少、消除和/或防止环境光辐射和/或杂散光辐射和/或不是由发射器封装件144产生/发射的光辐射被检测器封装件146接收。此外,当系统100被固定至受试者1和/或由受试者1穿戴时,柔韧传感器绑带130可以有利地提高受试者1的舒适度。在一些实施方式中,传感器绑带130和/或其部分可以是刚性或半刚性的。在一些实例中,传感器绑带130可以是复合材料,和/或刚性、半刚性和/或柔韧/适形材料的复合体。
在一些实施方式中,传感器绑带130可以被配置为抑制、防止和/或减少环境光、杂散光和/或不是从发射器封装件144发射的任何光辐射到达检测器封装件146的量。另外地或可替选地,传感器绑带130可以被配置为抑制、防止和/或减少由发射器封装件144发射的、尚未被受试者的组织衰减、反射和/或穿过该受试者组织的光辐射的量被检测器封装件146接收。在一些实例中,传感器绑带130可以是不透明的和/或大致是阻光的和/或具有阻光涂层。在一些实施方式中,传感器绑带130可以是半透明或透明的。在一些实施方式中,传感器绑带130可以包括不透明和/或阻光的部分以及半透明和/或透明的部分。
分别地,图5A至图5B示出了传感器中枢106的立体图,图5C示出了传感器中枢106的仰视图,图5D示出了传感器中枢106的俯视图,图5E至图5F示出了传感器中枢106的侧视图,以及图5G至图5H示出了传感器中枢106的前视图和后视图。图5I至图5J示出了传感器中枢106的透视分解视图。
如图5A至图5J所示,传感器中枢106可以包括第一端部150、与第一端部150相对的第二端部152、第一侧面154以及与第一侧面154相对的第二侧面156。传感器中枢106可以包括沿着侧面154、156的长度和/或沿着端部150、152的宽度,两者大于传感器中枢106的高度。如上面相对于图3所讨论的,传感器中枢106可以包括一个或多个处理器106a、一个或多个存储设备106b、通信模块106c、电池106d、信息元件106e、一个或多个其他传感器106f、一个或多个状态指示器106g和/或振动马达106h。此外,如上面所讨论的,传感器中枢106可以被配置为与传感器扩展坞104可释放地机械连接和电连接。为此,传感器中枢106可以被调整尺寸和/或形状为和/或包括一个或多个用于可释放地机械连接和电连接至传感器扩展坞104的特征部(例如,凹槽)。在一些实例中,传感器中枢106包括一个或多个用于与传感器扩展坞104的一个或多个保留特征部接合的特征部。例如,在一些实施方式中,传感器中枢106包括沿着侧面154、156的至少一部分设置的凹部158,该凹部158被配置为与传感器扩展坞104的臂部122可滑动地和可释放地机械连接。凹部158可以沿着侧面154、156从端部150朝向端部152延伸,并在一些实例中可以在邻近和/或靠近端部152而终止。除了凹部158以外,传感器中枢106还可以包括一个或多个用于可释放地机械连接至传感器扩展坞104的特征部。例如,传感器中枢106可以包括凹槽158a、非凹部158b和凹槽158c,它们可以如图所示沿着凹部158设置。在一些实施方式中,凹槽158a和凹槽158c可以被配置为:当传感器中枢106的凹部158与传感器扩展坞104的臂部122可滑动地接合时,可滑动地接收传感器扩展坞104的凸起123。例如,传感器中枢106可以通过以下方式被机械地连接至传感器扩展坞104:将凹部158与传感器扩展坞104的臂部122对齐而同时传感器中枢106被定位成远离传感器扩展坞104但大致在与传感器扩展坞104相同的平面中,并且在传感器中枢106的端部150面向传感器扩展坞104的情况下,将传感器中枢106朝向传感器扩展坞104滑动,使得臂部122与凹部158接合,继续将传感器中枢106朝向传感器扩展坞104滑动,使得凹槽158a接收凸起123,继续将传感器中枢106朝向传感器扩展坞104滑动,使得非凹部158b与凸起123接合和/或交互,并且继续将传感器中枢106朝向传感器扩展坞104滑动,直到凹槽158c接收凸起123为止。在上述示例中,传感器中枢106的非凹部158b与传感器扩展坞104的凸起123之间的交互可以向受试者提供触觉反馈,诸如当非凹部158b被滑过凸起123时“咔嗒”声的感觉。在将传感器中枢106连接至传感器扩展坞104的实例中,这样的“咔嗒”感觉可以向受试者指示:一旦凸起123已经滑过非凹部158b并且凹槽158c已经接收到凸起123,传感器中枢106就被完全连接至传感器扩展坞104。
继续参考图5A至图5J,如上面所讨论的,传感器中枢106可以包括电连接器151,该电连接器151被配置为与传感器扩展坞104的相应电连接器124电连接和机械连接。当传感器中枢106的电连接器151被连接至传感器扩展坞104的电连接器124时,传感器中枢106及其部件(诸如处理器106a和电池106d)可以被可操作地连接至系统100的一个或多个发射器104a和一个或多个检测器104b。在一些实施方式中,当传感器中枢106被机械连接至传感器扩展坞104时,诸如如上面所描述的通过该扩展坞的臂部122与传感器中枢106的凹部158之间的连接,传感器中枢106的电连接器151可以被电连接和机械连接至传感器扩展坞104的电连接器124。传感器中枢106的电连接器151可以包括一个或多个开口,这些开口被配置为接收传感器扩展坞104的相应电连接器124的一个或多个引脚。例如,如图5A至图5B所示,传感器中枢106的电连接器151可以包括8个开口,这些开口被配置为与传感器扩展坞104的电连接器124的相应引脚电连接和机械连接。在一些实施方式中,电连接器151可以包括任何数量的开口。在一些实施方式中,电连接器151可以包括一个或多个引脚,这些引脚被配置为与传感器扩展坞104的电连接器124中的一个或多个相应开口电连接和机械连接。如图5A至图5B所示,电连接器151可以被设置在传感器中枢106的端部150处,例如,使得它当传感器中枢106被连接至传感器扩展坞104时面向传感器扩展坞104的电连接器124。在一些实施方式中,传感器中枢106可以包括一个或多个特征部,以有助于将电连接器151与传感器扩展坞104的相应电连接器124对齐。例如,传感器中枢106可以包括邻近电连接器151的狭槽159,该狭槽159被配置为可释放地接收传感器扩展坞104的壁部126并且有助于将电连接器151与相应电连接器124可释放地连接。
如图5A至图5C及图5E至图5H所示,传感器中枢106可以包括一个或多个用于有助于抓握、保持、移动和/或滑动传感器中枢106的特征部,诸如用于当将传感器中枢106与传感器扩展坞104连接和/或断开连接时滑动传感器中枢106。例如,传感器中枢106可以包括设置在传感器中枢106的一部分上的一个或多个肋部155,该肋部155被配置为有助于抓握、保持、移动和/或滑动传感器中枢106。如图所示,肋部155可以包括大致线性的凸起,该凸起从传感器中枢106的表面凸出,并且沿着传感器中枢106靠近端部152的一部分至少部分地从侧面154朝向侧面156延伸(例如,该肋部可以沿着传感器中枢106的面向外的部分被设置)。可替选地或另外地,在一些实施方式中,传感器中枢106可以包括被配置为有助于抓握、保持、移动和/或滑动传感器中枢106的其他特征部,例如凸块、粗糙表面纹理等。
继续参考图5A至图5J,如上面所讨论的,传感器中枢106可以包括一个或多个状态指示器106g。一个或多个状态指示器106g可以被配置为例如从传感器中枢106中的孔和/或开口发射出光辐射和/或穿过传感器中枢106中的孔和/或开口,诸如通过传感器中枢106的顶壳160中的孔/开口153。如图5I至图5J所示,一个或多个状态指示器106g可以包括状态指示器167,其可为被配置为发射光辐射的发射器(例如,LED)。状态指示器167可以被可操作地耦合至电路板(本文中也称为“PCB”)163和传感器中枢106的处理器106a。孔/开口153可允许由状态指示器167发射的光辐射从传感器中枢106的外部位置可见,诸如由受试者1在穿戴/使用系统100时、和/或由受试者的护理提供者。在一些实施方式中,孔/开口153可以至少部分地与状态指示器167对齐以允许从状态指示器167发射的光辐射更容易地穿过顶壳160。另外地或可替选地,传感器中枢106的顶壳160和/或底壳161可以包括透明或半透明的材料,以允许从传感器中枢106外部的位置看到从状态指示器167发射的光辐射。
在一些实施方式中,传感器中枢106可以包括RFID读取器,并且传感器扩展坞104可以包括RFID标签。传感器扩展坞104的RFID标签可以被配置为与传感器中枢106的RFID读取器进行通信。在一些实施方式中,传感器中枢106可以包括RFID标签,并且传感器扩展坞104可以包括RFID读取器。传感器中枢106的RFID标签可以被配置为与传感器扩展坞104的RFID读取器进行通信。
参考图5I至图5J的透视分解视图,显示的是根据一些实施方式的传感器中枢106的各部件。如图所示,传感器中枢106可以包括底壳161、电池165、PCB 163和顶壳160。在一些实施方式中,传感器中枢106还可以包括振动马达164、上述状态指示器167和/或PCB包覆成型件162。振动马达164可以是本文所讨论的振动马达106h的示例实施方式,并且可以被配置为当系统100被固定至受试者1时向该受试者1和/或其护理提供者提供触觉反馈、振动、警告、通知、警报等。电池165可以对应于本文所讨论的电池106d,并且可以被配置为向系统100供电。PCB 163可以包括处理器106a、存储设备106b、通信模块106c、信息元件106e、状态指示器106g和状态指示器167、和/或前述的振动马达106h和振动马达164,和/或可操作地与这些部件耦合。PCB包覆成型件162可以被配置为对PCB 163、PCB 163的至少一部分和/或PCB部件中的至少一些进行密封,诸如防水、防其他液体、防空气、防尘、防污染物等。PCB包覆成型件162还可以被配置为对PCB 163和/或其部件提供冲击和/或跌落保护。电池165可以被配置为可操作地连接至PCB 163、PCB 163的部件和/或传感器中枢106的电连接器151。底壳161和顶壳160可以被配置为包含传感器中枢106的部件,并且可以彼此连接/接合(例如,通过超声波焊接)以产生传感器中枢106的外壳/壳体。因此,顶壳160和/或底壳161可以包括传感器中枢106的一个或多个特征部,其被配置为可释放地与传感器扩展坞104连接,诸如凹部158、凹槽158a、非凹部158b和凹槽158c。
图6A至图6D示出了根据本公开的一些实施方式的图1A至图1B的系统100的可穿戴设备102的立体图。可穿戴设备102可以被配置为接收和支撑受试者1的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5。此外,可穿戴设备102可以由弹性材料制成。弹性可以包括在弯曲、拉伸或被压缩后恢复原始形状的能力。例如,可穿戴设备102可以由硅酮(诸如医用级和/或生物相容性硅酮)、热塑性弹性体(诸如医用级和/或生物相容性热塑性弹性体)和/或任何生物相容性材料和/或聚合物制成。如相对于图2E所讨论的,可穿戴设备102可以具有主体105,其包括基部160、基部160中的开口171和从基部160延伸的壁部162。另外如本文所讨论的,在一些实施方式中,主体105另外包括从壁部162延伸的可穿戴设备绑带166。如图6A至图6D所示,可穿戴设备102的壁部162可以从基部160的外围向上延伸,并且包括侧部162a(本文中也可称为“侧壁部”)、后部162b(本文中也可称为“后壁部”)和侧部162c(本文中也可称为“侧壁部”),它们被配置为缠绕在受试者脚部2的部分周围并支撑受试者脚部2的部分,诸如受试者脚部2的侧面、受试者的脚踝3、受试者的脚跟4和/或受试者的小腿5。壁部162可以是不连续的,使得它不包围基部160的完整外围,从而为传感器绑带130从基部160中的开口171延伸留出空间。此外,壁部162可以是不连续的,使得受试者脚部2的脚趾不被包围。壁部162可以在它从底部向上延伸时具有可变的高度。例如,如图6A至图6D所示,壁部162可以在后部162b处具有最大高度,以便包围和支撑受试者的脚跟4,并且在侧部162a和162c处具有减小的高度。在一些实施方式中,可穿戴设备102的主体105可以包括多个孔164,用于通风和/或用于调谐可穿戴设备102的弹性。例如,壁部162和/或基部160可以具有多个穿过其中的孔164。此外,在一些实施方式中,可穿戴设备102的主体105可以包括开口161,该开口161被配置为接收受试者脚部2的脚跟4。开口161可以位于壁部162的后部162b。
继续参考图6A至图6D,可穿戴设备102还可以包括一个或多个用于固定至受试者脚部2的特征部。例如,如图所示,可穿戴设备102的主体105可以包括:前面提到的可穿戴设备绑带166,以及凸起165和/或绑带环163a,该可穿戴设备绑带166可以从壁部162向外延伸,该凸起165和/或绑带环163a被配置为分别与邻近于可穿戴设备绑带166的端部169定位的可穿戴设备绑带166的孔168和/或脊167交互。可穿戴设备绑带166可以被配置为缠绕在受试者的脚部2、脚踝3和/或小腿5的一部分上,并且被固定至凸起165和/或绑带环163a。可穿戴设备绑带166可以在与可穿戴设备102若固定至受试者1就会接收受试者脚踝3的所在相邻的位置处从壁部162的侧部162a延伸。此外,可穿戴设备绑带166可以在当从可穿戴设备102的侧面观察时相对于基部160以一定锐角从侧部162a延伸。凸起165和/或绑带环163a可以从壁部162的侧部162c(例如,与可穿戴设备绑带166延伸的位置相对的壁部162的一侧)向外延伸并与其大致正交,以分别与可穿戴设备绑带166的孔168和/或脊167交互。凸起165可以是大致蘑菇形的,并且具有扩大的端部,以可释放地固定穿过可穿戴设备绑带166的孔168。绑带环163a可以产生大致细长的开口,该开口被配置为可释放地接收可穿戴设备绑带166的端部169和脊167。可穿戴设备102的主体105还可以包括一个或多个用于当传感器扩展坞104被连接至保持件170时可释放地固定至传感器绑带130的特征部。例如,如图所示,壁部162的侧部162c可以包括另一个凸起165和/或绑带环163b(该绑带环163b可以与绑带环163a相同或相似),其可以与传感器绑带130的孔133和/或脊135交互,这与此类特征部如何与可穿戴设备绑带166交互相似或相同。为了定制系统100与受试者脚部2的配合,可穿戴设备绑带166和/或传感器绑带130可以被缠绕在受试者脚部2上,分别被拉动穿过绑带环163a和163b,并且凸起165通过绑带的适当孔(例如,分别是孔168和133中的一者)固定。
图7A至图7K示出了充电站200的各个视图。图7A至图7B示出了充电站200的立体图,其中本文所描述的传感器中枢106从充电站200中移除,图7C示出了图7A的充电站200的俯视图,图7D示出了图7A的充电站200的仰视图,图7E至图7F分别示出了图7A的充电站200的前视图和后视图,图7G至图7H示出了图7A的充电站200的侧视图,图7I至图7J示出了图7A的充电站200的立体图以及图7K示出了如图7C所示的图9A的充电站200的透视横截面视图。
充电站200可以被配置为可释放地机械连接和电连接至(例如,接收)传感器中枢106。当被电连接至传感器中枢106时,充电站200可以给传感器中枢106的电池165充电和/或再充电。如图7A至图7K所示,充电站200(本文中也可称为“充电基座”、“集线器”和/或“基站”)可以包括大致立方体状的主体206,该主体206具有底板204(本文中也可称为“底面”)、顶板202(本文中也可称为“顶面”)、腔体203和电连接器210。充电站200的主体206可以具有圆角正方形状的横截面,在图7C至图7D的俯视图和仰视图中看得最清楚。充电站200可以包括指示器212、开口208、一个或多个扬声器、开口209、复位按钮214和其他特征部,如下文进一步所描述的。此外,充电站200可以包括相对于图3的示意图所描述的任何一个或多个特征部,包括一个或多个处理器106a、一个或多个存储设备106b、通信模块106c、电池106d、信息元件106e、一个或多个其他传感器106f、一个或多个状态指示器106g和振动马达106h。
如图7A至图7K所示,底板204可以连接至主体206并且形成充电站200的底部。开口208可以被设置在底板204上,并且可以例如促进来自设置在充电站200内的一个或多个扬声器和/或其他指示器的通信和/或声音被传送到充电站200的外部(例如,用于受试者听到和/或被通知)。开口209也可以被设置在底板204上,并且可以例如允许可能掉入充电站200的任何异物(液体、碎片等)排出。充电站200可以被配置为搁置在表面(诸如桌面)上,并且因此,底板204可以包括一个或多个衬垫、防滑特征部等,和/或以其他方式被配置为提供用于充电站200的稳定基座。底板204还可以包括电连接器210,该电连接器210可以沿着底板204的侧面设置,使得当充电站200搁置在表面上/抵靠表面时可访问该电连接器210。如图所示,电连接器210可以在充电站200的端部处沿着底板204的侧面设置,其是充电站200的背面。在一些实施方式中,电连接器210取而代之地可以被设置在主体206的一部分上,例如主体206的侧面,也就是充电站200的后端部。电连接器210可以是连接器和/或充电端口(诸如USB-C连接器/端口),其可以被配置为当可操作地连接至电源时向充电站200供电。在一些实施方式中,充电站200可以包括设置在底板204上的重置按钮214,该重置按钮214被配置为如果被受试者按压和/或按住,则重置充电站200。
进一步如图所示,顶板202可以连接至主体206并且形成充电站200的顶部。顶板202可以被配置为按下按钮(push-button),使得受试者可以在顶板202的表面(例如,面向顶部的表面)上向下按压以与充电站200交互。在一些实施方式中,顶板202的表面朝向其中心向下倾斜,以产生顶板202的大致凹形表面。指示器212可以被设置在顶板202与主体206之间的外围连接处和/或其之间。例如,指示器212可以至少部分地周向围绕顶板202(如图所示,指示器212完全周向地围绕顶板202)。指示器212可以被配置为发射光辐射和/或允许光辐射的发射。作为示例,指示器212可以包括被配置为从充电站200发射光辐射的一个或多个发射器。作为另一个示例,指示器212可以由透明的、半透明的、透光的和/或部分透光的材料制成,从而可以允许来自位于充电站200内部的一个或多个发射器的光辐射穿过和/或部分地穿过。指示器212可以被配置为指示充电站200的状态和/或当传感器中枢106被连接至充电站200时指示传感器中枢106的状态(例如,指示传感器中枢106的电池165的充电状态,诸如低充电、中充电和/或完全充电)。
继续参考图7A至图7K,充电站200的腔体203可以被配置为可释放地机械接收传感器中枢106。因此,腔体203可以被调整形状和尺寸为接收传感器中枢106。腔体203可以被设置在顶板202中的开口内和/或由顶板202中的开口限定,使得腔体203从充电站200的顶面朝向充电站200的底部向下延伸。腔体203可以包括一个或多个用于可释放地机械连接至传感器中枢106的特征部。例如,腔体203可以包括被配置为与传感器中枢106可释放地机械连接的一个或多个杆220。杆220可以与传感器中枢106可释放地机械连接,这与传感器扩展坞104的臂部122如何与传感器中枢106连接相似。例如,杆220可以沿着腔体203的相对两侧设置和延伸,并且可以当传感器中枢106滑入腔体203时,可滑动地配合传感器中枢106的凹部158。在一些实施方式中,如图所示(例如,特别是在图9C的俯视图中),腔体203可具有可变的轮廓,和/或其在一侧的轮廓不同于相对一侧的轮廓(例如,不具有杆220的侧面),以确保和/或有助于传感器中枢106与充电站200的正确对齐和放置。
腔体203可以包括一个或多个用于将传感器中枢106与充电站200可释放地电连接和机械连接的附加和/或替代特征部。继续参考图7A至图7K,腔体203可以包括电连接器224,该电连接器224被配置为与传感器中枢106的相应电连接器151电连接和机械连接。当传感器中枢106的电连接器151被连接至充电站200的电连接器224时,传感器中枢106及其部件(诸如处理器106a和电池106d/165)可以被可操作地连接至充电站200及其部件(包括用于接收电力的电连接器210)。在一些实施方式中,当传感器中枢106被机械连接至充电站200时,传感器中枢106的电连接器151可以被电连接和机械连接至充电站200的电连接器224,诸如通过如上面所描述的充电站的杆220与传感器中枢106的凹部158之间的连接。在一些实例中,当传感器中枢106被放置在腔体203内部时,该传感器中枢可以被电连接和机械连接至充电站200。充电站200的电连接器224可以包括一个或多个引脚,例如,如图7C和图7K所示的8个引脚。在一些实施方式中,电连接器224可以包括任何数量的引脚。在一些实施方式中,电连接器224可以包括一个或多个开口,该开口被配置为接收传感器中枢106的相应电连接器的一个或多个引脚。如图7C和图7K所示,电连接器224可以被设置在腔体203内,例如在腔体203的底部,使得电连接器224当传感器中枢106被连接至充电站200时面向传感器中枢106。在一些实施方式中,充电站200可以包括一个或多个特征部以有助于将电连接器224对齐传感器中枢106的相应电连接器。例如,腔体203可以包括邻近电连接器224的壁部222,该壁部222被配置为有助于将电连接器224与传感器中枢106的相应电连接器151可释放地连接。
在一些实施方式中,充电站200包括通信模块,该通信模块包括用于识别其他电子设备和/或传感器和/或与其他电子设备和/或传感器通信的NFC天线(例如,在主体206的前侧内)。在一些实施方式中,当传感器中枢106被机械耦合和电耦合至充电站200时,诸如通过当传感器中枢106被固定在充电站200的腔体203内并且传感器中枢106的电连接器151与充电站200的电连接器224可操作地连接时(例如,当传感器中枢106与充电站200对接时),传感器中枢106可以与充电站200自动配对和/或开始与充电站200电连通。当传感器中枢106与充电站200对接时,充电站200可以给传感器中枢106的电池165充电。此外,在一些实施方式中,传感器中枢106可以经由充电站200将数据(诸如来自受试者1的生理数据)下载到充电站200和/或服务器、另一个电子设备、云和/或无线或有线网络。在一些实施方式中,当传感器中枢106与充电站200对接时,充电站200可以更新传感器中枢106的软件。
在一些实施方式中,充电站200可以被配置为阵列,使得它可以每次可释放地电连接和机械连接至一个以上的传感器中枢106。例如,充电站200可以被配置为具有一个以上的腔体203,该腔体203被配置为可释放地电连接和机械连接至一个以上的传感器中枢106。在一些实施方式中,充电站200可以被配置为腔体203的线性阵列(例如,两个、三个、四个或更多个腔体的阵列)。在一些实例中,充电站200可以被配置为具有一个或多个“行”和一个或多个“列”的腔体203的阵列。在一些实施方式中,充电站200可以被配置为在竖直取向可滑动地接收传感器中枢106,诸如图7A所示。在一些实施方式中,充电站200可以被配置为在除竖直以外的取向(诸如与竖直取向成一定角度、侧向、水平等)可滑动地接收传感器中枢106。
在一些实施方式中,充电站200可以包括电池106d,该电池106d被配置为备用电池,以向传感器中枢106供电/充电,即使向充电站200供电的电源不可用。这样的备用电池可以被调整尺寸为/额定为和/或具有一定容量以在电力中断的情况下,向传感器中枢106提供部分充电、完全充电、两次完全充电、超过两次完全充电或任何数量的部分或完全充电。
图8A至图8B示出了配置为被固定至受试者脚部2并测量受试者1的至少一个生理参数的系统300(本文中也可称为“可穿戴系统”、“可穿戴传感器系统”或“可穿戴生理传感器系统”)的另一种实施方式的立体图。系统300可以在一些或许多方面与系统100相似或相同。例如,系统300可以具有在一些或许多方面分别与系统100的可穿戴设备102、传感器扩展坞104和/或传感器中枢106相似或相同的可穿戴设备302、传感器扩展坞304和/或传感器中枢306。系统300可以被固定至受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5,与系统100如何被固定至受试者1相似或相同。此外,系统300可以包括发射器封装件344中的一个或多个发射器304、检测器封装件346中的一个或多个检测器304b和温度传感器封装件348中的一个或多个温度传感器304c,这些分别与系统100的发射器封装件144中的一个或多个发射器104a、检测器封装件146中的一个或多个检测器104b和温度传感器封装件148中的一个或多个温度传感器304c相似或相同。系统300可以包括上面相对于图3所讨论的特征或部件中的任何一者。系统300可以经由各种无线通信协议中的任何一种(诸如本文相对于系统100所讨论的那些中的任何一者)与一个或多个单独的计算设备(其可以是例如患者监视器10a和/或移动电话10b)进行无线通信。此外,如本文相对于系统100所描述的,系统300可以将受试者生理数据和/或生理参数无线传送到单独的计算设备(诸如患者监视器10a和/或移动电话10b)。
图8C示出了固定至受试者脚部2的图8A至图8B的系统300的横截面。如图所示,当固定至受试者脚部2时,系统300可以将一个或多个发射器304a和一个或多个检测器304b可操作地定位在受试者脚部2的相对两侧处。同样如图所示,当固定至受试者脚部2时,系统300可以将一个或多个温度传感器304c可操作地定位成邻近受试者脚部2的底部。
图9A至图9E示出了图8A的系统300的各种立体图。系统300可以包括可穿戴设备302。可穿戴设备302可以被配置为接收和/或固定包括一个或多个传感器的电子设备,这些传感器用于监测与受试者1的生理、运动和/或位置相关的信息。例如,可穿戴设备可以被配置为接收和/或固定传感器部件303(本文中也可称为“传感器组件”)或其一部分,如本文进一步所描述的。这样的传感器部件303可以包括传感器扩展坞304和传感器中枢306。在一些实施方式中,系统100可以包括可穿戴设备302、传感器扩展坞304和传感器中枢306。如图9A至图9C所示,可穿戴设备302、传感器扩展坞304和传感器中枢306可以形成被配置为被固定至受试者脚部的一体结构。图9D示出了可穿戴设备302和传感器扩展坞304彼此连接以及传感器中枢306与可穿戴设备302和传感器扩展坞304断开连接。图9E示出了系统300的分解视图,其示出了彼此分开的可穿戴设备302、传感器扩展坞304和传感器中枢306。虽然附图示出了系统300的实施方式,其中可穿戴设备302、传感器扩展坞304和传感器中枢306彼此可移除地连接,但是这些部件中的各种部件可以彼此一体形成。例如,在一些变型中,可穿戴设备302和传感器扩展坞304被一体形成并可移除地连接至传感器中枢306。再例如,在一些变型中,传感器扩展坞304和传感器中枢306被一体形成并可移除地连接至可穿戴设备302。再例如,在一些变型中,可穿戴设备302、传感器扩展坞304和传感器中枢306彼此一体形成。系统300(可穿戴设备302与传感器扩展坞304和/或传感器中枢306可移除地连接)的实施方式可有利地允许各种尺寸(例如,小、中和大)和/或形状的可穿戴设备302与系统300一起使用,例如,以便适应受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5的各种尺寸和/或形状。以这种方式,系统300可以通过选择经适当配置的可穿戴设备302对受试者1进行定制,同时允许系统300的所有其他方面(诸如传感器扩展坞304和传感器中枢306)保持相同和/或跨受试者通用。在一些实施方式中,传感器扩展坞304和传感器中枢306可以有利地被配置为彼此可移除地连接(例如,使得传感器中枢306可以与传感器扩展坞304分开充电)。在一些实施方式中,例如,如图9E所示,传感器扩展坞304和传感器中枢306形成可以被可移除地连接至可穿戴设备302的传感器部件303。
如上面所提到的,图9E示出了系统300的分解视图。可穿戴设备302可以具有基部360和壁部362。壁部362可以从基部360延伸。例如,壁部362可以从基部360的外围延伸。在一些实施方式中,壁部362可以在基部360的周界边缘的一部分周围延伸。基部360和壁部362可以形成可穿戴设备302的主体305。在一些实施方式中,可穿戴设备302可以具有主体305和从主体305向外延伸的保持件370。主体305可以包括基部360、基部360中的开口371和从基部360延伸的壁部362。在一些实施方式中,主体305另外包括可穿戴设备绑带366(本文中也可称为“附加绑带”),该可穿戴设备绑带366被配置为连接至壁部362并从壁部362延伸。可穿戴设备302的基部360(本文中也可称为“底部”)可以被配置为当系统300在使用中时,接触受试者脚部2的底部。例如,基部360可以被配置为接触受试者脚部2的脚跟、脚弓、跖球和/或一个或多个脚趾。基部360中的开口371可以被配置为当系统300在使用中时被定位成邻近受试者脚部2的底部。例如,如图所示,开口371可以延伸穿过基部360,并被定位成使得它当可穿戴设备被固定至受试者的脚部2时位于受试者脚部2的跖球下方。如图所示,从主体305向外延伸的保持件370可以邻近基部360的开口371从主体305延伸并当系统300在使用中时远离受试者脚部2的底部延伸。保持件370可以包括腔体372,该腔体372被配置为例如当传感器中枢306连接至传感器扩展坞304时可移除地接收传感器扩展坞304和传感器中枢306。此外,如图所示,开口371可以通向保持件370的腔体372。传感器扩展坞304可以具有主体320和连接至主体320并从主体320延伸的传感器绑带330(本文中也称为“绑带”)。传感器扩展坞304的传感器绑带330可以可操作地定位系统300的一个或多个发射器304a和一个或多个检测器304b,并且可以被配置为当传感器扩展坞304被连接至保持件370时,至少部分地定位在开口371内并从开口371向外延伸。系统300的上述和其他方面将在下面进一步讨论。
图10A至图10F示出了系统300的传感器扩展坞304的各种立体图。如图所示,传感器扩展坞304可以具有主体320和连接至主体320并从主体320向外延伸的传感器绑带330(本文中也可称为“绑带”)。主体320可以包括基部328和从基部328向外延伸的臂部322。传感器绑带330可以包括一个或多个发射器304a和一个或多个检测器304b,并且可以被配置为将系统300固定至受试者脚部2,如本文进一步所描述的(例如,单独地或与可穿戴设备302的可穿戴设备绑带366组合地)。传感器绑带330可以被配置为接收发射器封装件344,以可操作地定位一个或多个发射器304a。相似地,传感器绑带330可以被配置为接收检测器封装件346,以可操作地定位一个或多个检测器304b。发射器封装件344中的一个或多个发射器304a和检测器封装件346中的一个或多个检测器304b可以经由设置在传感器绑带330内的电路层347以及电路层347的一部分347c(其从传感器绑带330中的电路层347延伸至电连接器324)而与传感器扩展坞304的电连接器324电连通(如图10E所示)。
电连接器324可以被配置为将传感器扩展坞304(以及因此一个或多个发射器304a和一个或多个检测器304b)可释放地电连接至传感器中枢306。传感器扩展坞304还可以包括用于与传感器中枢306进行机械接合/连接的特征部。例如,如图所示,从基部328延伸的臂部322可以被配置为与传感器中枢306可释放地机械接合/连接。在一些实施方式中,当传感器中枢306与传感器扩展坞304的臂部322机械接合/连接时,传感器中枢306的电连接器可以与传感器扩展坞304的电连接器324可释放地机械和电接合/连接。
如图10A至图10F所示,在一些实施方式中,传感器扩展坞304的主体320的长度和/或宽度大于传感器扩展坞304的高度。在一些实施方式中,传感器扩展坞304包括两个臂部322。传感器扩展坞304的一个或多个臂部322可以在相同方向从基部328延伸以便形成大致U形的结构。臂部322可以大致彼此平行,使得在臂部322之间形成间隙。例如,这样的间隙可以被调整尺寸为容纳传感器中枢306和/或传感器中枢306的至少一部分。在一些实施方式中,臂部322是相同长度的。此外,臂部322可以在尺寸、形状和其他特征上相互镜像。在一些实施方式中,传感器扩展坞304可以包括一个或多个配置为接合传感器中枢306的保留特征部。例如,传感器扩展坞304的每个臂部322可以包括凸起323,该凸起323被配置为与传感器中枢306接合,以允许传感器扩展坞304连接至传感器中枢306。凸起323可以被设置成沿着每个臂部322的内表面,使得当传感器中枢306连接至传感器扩展坞304时它们面向传感器中枢306。传感器扩展坞304的臂部322和凸起323可以被配置为与传感器扩展坞104的臂部122和凸起123相似或相同。此外,如本文所描述的,包括臂部322和凸起323的传感器扩展坞304可以与传感器中枢306(该传感器中枢306可以与传感器中枢106相似或相同)交互,与传感器扩展坞104如何与传感器中枢106交互和/或连接相似或相同。
如上面所讨论的,如图10A至图10B所示,传感器扩展坞304可以包括电连接器324。电连接器324可以被配置为可释放地电连接和机械连接至传感器中枢306的相应电连接器,使得当相互连接时传感器中枢306被置于与系统300的一个或多个发射器304a和一个或多个检测器304b电连通。电连接器324可以被设置在传感器扩展坞304的基部328的内部处,使得它在当传感器中枢306被连接至传感器扩展坞304时面向传感器中枢306。在一些实施方式中,传感器扩展坞304可以包括一个或多个特征部,以有助于将电连接器324与传感器中枢306的相应电连接器对齐。例如,传感器扩展坞304可以包括邻近电连接器324定位的壁部326,并且壁部326可以被配置为有助于将电连接器324与传感器中枢306的相应电连接器可释放地连接。传感器扩展坞304与传感器中枢306之间的可释放电连接可以与本文所描述的传感器扩展坞104与传感器中枢106之间的可释放电连接相似或相同。
传感器扩展坞304的基部328可以包括顶部328a和底部328b(例如,如图10F所示),它们可以被一体形成(或可替选地,彼此可分开)。顶部328a可以包括电连接器324和壁部326,并且底部328b可以包括臂部322。传感器扩展坞304的主体320可以被配置为连接至可穿戴设备302的保持件370。例如,传感器扩展坞304的主体320(包括基部328和臂部322)可以被调整尺寸和/或形状为配合在保持件370的腔体372的至少一部分内。
传感器扩展坞304可以包括一个或多个特征部,用于有助于抓握和/或保持传感器扩展坞304,诸如用于当将传感器中枢306与传感器扩展坞304连接和/或断开连接时抓握和/或保持传感器扩展坞304。例如,传感器扩展坞304可以包括设置在传感器扩展坞304的基部328的一部分(例如,底部328b)上的一个或多个肋部325,该肋部325被配置为有助于抓握和/或保持传感器扩展坞304。肋部325可以与传感器扩展坞104的肋部125相似或相同。可替选地或另外地,在一些实施方式中,传感器扩展坞304可以包括被配置为有助于抓握和/或保持传感器扩展坞304的其他特征部,诸如凸块、粗糙表面纹理等。
如上面所讨论的,并如图10A至图10F所示,传感器扩展坞104可以包括传感器绑带330,该传感器绑带330连接至传感器扩展坞304的主体320并从该主体320向外延伸。如图所示,在一些实施方式中,传感器绑带330连接至传感器扩展坞304的主体320的顶部,使得传感器绑带330相对于传感器扩展坞304的其余部分突起(例如,形成突起的表面)。此外,传感器绑带130可以被设置在邻近电连接器324的主体320的端部处。另外,传感器绑带330可以在基本垂直于传感器扩展坞304的臂部322的方向从主体320延伸。传感器绑带130可以被配置为当传感器扩展坞304的主体320被连接至可穿戴设备302的保持件370时(例如,当传感器扩展坞304的主体320被设置在保持件370的腔体372内时)配合在可穿戴设备302中的开口371内,并从该开口371延伸。配合在开口371内的传感器绑带330的一部分可以被配置为形成与可穿戴设备302的基部360基本齐平的表面(例如,基本共面的表面)以用于接收受试者脚部2的底部。另外,从开口371延伸的传感器绑带330的一部分可以被配置为缠绕在受试者脚部的至少一部分周围,并将可穿戴设备302固定至受试者脚部2。
如图10A和图10C所示,绑带330可以包括传感器区段341和固定区段331。传感器区段341可以连接至传感器扩展坞304的主体320并从该主体320向外延伸,而固定区段331可以被设置在传感器绑带330的与传感器区段341相反的端部337处。固定区段331可以包括一个或多个用于将系统300固定至受试者脚部2的特征部。例如,如图所示,固定区段331可以包括环333和/或钩335,如本文稍后所描述的,该环333和/或钩335可以与可穿戴设备302的一个或多个特征部进行交互和/或交互,以用于将系统300固定至受试者的脚部2,尽管可以使用其他固定方法。在一些实施方式中,绑带330的至少一部分是可拉伸的。例如,传感器区段341的至少一部分和/或固定区段331的至少一部分可以被配置为是可拉伸的。在一些实施方式中,传感器区段341比固定区段331更可拉伸。在一些实施方式中,传感器区段341和固定区段331可以被配置为彼此可释放地连接。例如,传感器区段341可以包括连接器338并且固定区段331可以包括连接器339,每个连接器被配置为彼此可释放地连接。连接器338和连接器339的细节将在下面相对于图11H至图11I进一步讨论。在一些变型中,传感器区段341和固定区段331形成一体绑带330。
图10C至图10F示出了传感器扩展坞304的立体图,渐进地显示了传感器扩展坞304(特别是传感器绑带330)可以包括的各个方面、部件和/或特征。如图10D所示,传感器绑带330可以包括盖343(该盖被显示为透明的,因此可以看到传感器绑带341的一些内部方面,并且也可称为“盖板”),该盖343被配置为覆盖传感器绑带330的电路,诸如电路层347。盖343可以配合到传感器绑带130的凹槽中,使得盖343与邻近盖343的传感器绑带330的表面形成基本齐平的表面。盖343可以包括开口,该开口被配置为覆盖在检测器封装件346中的一个或多个检测器304b和发射器封装件344中的一个或多个发射器304a上方,与本文所描述的盖143的开口143a和143b相似或相同。在一些实施方式中,这样的开口被透明材料覆盖(例如,以防止液体通过其进入)。然而,在替代实施方式中,这样的开口没有被覆盖。如图10E所示(其中传感器绑带341的方面已经从视图中移除),除了盖343以外,传感器绑带330还可以包括加强件345,该加强件345被配置为当传感器扩展坞304被连接至保持件370时,增加在可穿戴设备302的开口371内定位的传感器绑带330的一部分的刚性。加强件345可以被设置在盖343下方,并且可以包括开口345a,该开口345a被配置为允许光辐射穿过(例如,以便不阻挡光辐射由一个或多个发射器304a发射或者光辐射由一个或多个检测器304b接收)。图10E还示出了电路层347,该电路层347可以被设置在盖343和加强件345下方,并且定位在传感器绑带330内。如上面所提到的,电路层347可以将发射器封装件344中的一个或多个发射器304a和检测器封装件346中的一个或多个检测器304b电连接至传感器扩展坞304的电连接器324。在一些实施方式中,电路层347还将传感器扩展坞304的一个或多个温度传感器304c(其可以被设置在温度传感器封装件348中)电连接至电连接器324。电路层347可以被配置作为可随传感器绑带330自由弯曲的柔性电路。与盖343中的开口相似,电路层347可以包括开口347a和开口347b,该开口347a和开口347b被配置为分别覆盖在一个或多个检测器304b和一个或多个发射器304a上方,并且允许光辐射穿过其被接收和/或发射。
继续参考图10E,示出了传感器绑带330中的发射器封装件344、检测器封装件346以及温度传感器封装件348中的一个或多个温度传感器304c。发射器封装件344中的一个或多个发射器304a可以被定位在传感器绑带330的第一部分内,当传感器扩展坞304被连接至保持件370时,该第一部分在可穿戴设备302的开口371的外部和/或与该开口371间隔开。检测器封装件346中的一个或多个检测器304b和温度传感器封装件348中的一个或多个温度传感器304c可以被定位在传感器绑带330的第二部分内,当传感器扩展坞304被连接至保持件370时,该第二部分可以被定位在可穿戴设备302的开口371内。温度传感器封装件348中的一个或多个温度传感器304c可以被定位成靠近检测器封装件346中的一个或多个检测器304b但与其间隔开。传感器绑带330的传感器区段341可以包括上面所描述的这样的第一部分和第二部分两者。
当传感器绑带330被缠绕在受试者脚部2的顶部周围时,发射器封装件344中的一个或多个发射器304a可以与检测器封装件346中的一个或多个检测器304b对齐(例如,竖直对齐)和/或朝向其对准(例如,如图8C所示)。当传感器绑带330被缠绕在受试者脚部2的顶部周围时,温度传感器封装件348中的温度传感器304c可以与检测器封装件346水平对齐,而不与发射器封装件344竖直对齐(同样如图8C所示)。在这样的位置中,并在传感器绑带330被缠绕在受试者脚部2的顶部周围的情况下,发射器封装件344可以被可操作地定位成抵靠和/或邻近受试者脚部2的顶部组织,并且检测器封装件346和温度传感器封装件348可以被可操作地定位成抵靠和/或邻近受试者脚部2的底部组织(例如,受试者脚部2的跖球组织)。因此,检测器封装件346可以由传感器绑带330可操作地定位成,使得从发射器封装件344发射的光辐射能够在由检测器封装件346检测到之前,穿过受试者脚部2的组织和/或被受试者脚部2的组织衰减。在一些实施方式中,发射器封装件344中的一个或多个发射器304a和检测器封装件346中的一个或多个检测器304b的位置可以互换。在这样的实施方式中,并在传感器绑带330被缠绕在受试者脚部2的顶部周围的情况下,检测器封装件346可以被可操作地定位成抵靠和/或邻近受试者脚部2的顶部组织,并且发射器封装件344可以被可操作地定位成抵靠和/或邻近受试者脚部2的底部组织(例如,受试者脚部2的跖球组织)。
继续参考图10E,传感器绑带330还可以包括检测器屏蔽件332。检测器屏蔽件332可以至少部分地包围和/或围绕包括一个或多个检测器304b的检测器封装件346。检测器屏蔽件332可以被配置为抑制、防止和/或减少环境光、杂散光和/或从发射器封装件344发射的不穿过组织的光被检测器封装件346接收,这可以有利地提高生理参数确定的完整性。另外地或可替选地,检测器屏蔽件332可以屏蔽检测器封装件346以防止电磁噪声和/或关于电磁噪声的干扰。例如,在一些实施方式中,检测器屏蔽件332可以充当法拉第笼或屏蔽件来阻挡电磁场。传感器绑带330还可以包括光传输材料,该光传输材料被配置为:将光辐射在穿过受试者脚部2的组织之后导向检测器封装件346。在一些实例中,光传输材料可以包括透镜。在一些实例中,光传输材料可以包括漫射器,该漫射器被配置为:使被组织衰减的光辐射在由检测器封装件346接收到之前进行漫射、扩散、传播和/或散射。光传输材料可以形成检测器封装件346的一部分,或者它可以被配置为当系统300被固定至受试者1时被定位在检测器封装件346与受试者1的组织之间。在一些实施方式中,光传输材料被设置在覆盖在检测器封装件346上方的盖343的开口内。相似地,传感器绑带330可以包括光传输材料,该光传输材料被配置为使从发射器封装件344发射的光辐射进行聚焦或漫射。在一些实例中,光传输材料可以包括透镜。在一些实例中,光传输材料可以包括漫射器,该漫射器被配置为:使从发射器封装件344发射的光辐射在这样的光辐射进入受试者组织之前进行漫射、扩散、传播和/或散射。在一些实例中,这可以允许从发射器封装件344发射的光辐射穿过更大量的组织,并且可以有助于更准确地确定生理参数(诸如本文所讨论的那些中的任何一者)。光传输材料可以形成发射器封装件344中的一部分,或者它可以被配置为当系统300被固定至受试者1时被定位在发射器封装件344与受试者1的组织之间。在一些实施方式中,光传输材料被设置在覆盖在发射器封装件344上方的盖343的开口内。
有利地,传感器绑带330的至少一部分可以由柔韧材料制成。例如,传感器绑带330的至少一部分可以由硅酮(诸如医用级和/或生物相容性硅酮),热塑性弹性体(诸如医用级和/或生物相容性热塑性弹性体)和/或柔韧、柔性、弹性、柔软和/或适形的任何生物相容性材料和/或聚合物制成。为了系统300的最佳功能,柔韧传感器绑带330可以有利地将发射器封装件344和检测器封装件346定位成靠近、抵靠和/或邻近受试者身体的一部分,诸如受试者脚部2的组织。例如,通过顺从于受试者脚部2,传感器绑带330可以将发射器封装件344最佳地定位成抵靠、邻近和/或靠近受试者脚部2,使得从发射器封装件344发射的光辐射被导向/穿过受试者脚部2。再例如,通过顺从于受试者脚部2的传感器绑带330,可以减少、消除和/或防止环境光辐射和/或杂散光辐射和/或不是由发射器封装件344产生/发射的光辐射被检测器封装件346接收。此外,当系统300被固定至受试者1和/或由受试者1穿戴时,柔韧传感器绑带330可以有利地提高受试者1的舒适度。在一些实施方式中,传感器绑带330和/或其部分可以是刚性或半刚性的。在一些实例中,传感器绑带330可以是复合材料,和/或刚性、半刚性和/或柔韧/适形材料的复合体。
在一些实施方式中,传感器绑带330可以被配置为抑制、防止和/或减少环境光、杂散光和/或不是从发射器封装件344发射的任何光辐射到达检测器封装件346的量。另外地或可替选地,传感器绑带330可以被配置为抑制、防止和/或减少由发射器封装件344发射的、尚未被受试者的组织衰减、反射和/或穿过该受试者组织的光辐射的量被检测器封装件346接收。在一些实例中,传感器绑带330可以是不透明的和/或大致是阻光的和/或具有阻光涂层。在一些实施方式中,传感器绑带330可以是半透明或透明的。在一些实施方式中,传感器绑带330可以包括不透明和/或阻光的部分以及半透明和/或透明的部分。
图11A至图11E示出了根据本公开的一些实施方式的图8A至图8B的系统300的可穿戴设备302的立体图。可穿戴设备302可以被配置为接收和支撑受试者1的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5。此外,可穿戴设备302可以由弹性材料制成,与本文所描述的可穿戴设备102相似或相同。如相对于图9E所讨论的,可穿戴设备302可以具有主体305,该主体305包括基部360、基部360中的开口371和从基部360延伸的壁部362。同样如本文所讨论的,在一些实施方式中,主体305另外包括可穿戴设备绑带366,该可穿戴设备绑带366被配置为连接至壁部362并从壁部362延伸。如图11A至图11E所示,可穿戴设备302的壁部362可以从基部360的外围向上延伸,并且包括侧部362a(本文中也可称为“侧壁部”)、后部362b(本文中也可称为“后壁部”),以及侧部362c(本文中也可称为“侧壁部”),它们被配置为缠绕在受试者脚部2的部分(诸如受试者脚部2的侧面、受试者的脚踝3、受试者的脚跟4和/或受试者的小腿5)周围并支撑这些部分。壁部362可以是不连续的,使得它不包围基部360的完整外围,从而为传感器绑带330从基部360中的开口371延伸留出空间。此外,壁部362可以是不连续的,使得受试者脚部2的脚趾不被包围。壁部362可以在它从底部向上延伸时具有可变的高度。例如,如图11A至图11E所示,壁部362可以在后部362b处具有最大高度,以便包围和支撑受试者的脚跟4,并且在侧部362a和362c处具有减小的高度。在一些实施方式中,可穿戴设备302的主体305可以包括多个孔364,用于通风和/或用于调谐可穿戴设备302的弹性。例如,壁部362和/或基部360可以具有多个穿过其中的孔364。此外,在一些实施方式中,可穿戴设备302的主体305可以包括位于壁部362的后部362b中的开口361。开口361可以被配置为允许可穿戴设备302适应受试者脚部2的脚跟4。
继续参考图11A至图11E,可穿戴设备302还可以包括一个或多个用于固定受试者脚部2的特征部。例如,如图所示,可穿戴设备302的主体305可以包括:前面提到的可穿戴设备绑带366,该可穿戴设备绑带366可以连接至壁部362并从壁部362向外延伸;以及绑带狭槽363a,该绑带狭槽363a被配置为与可穿戴设备绑带366交互。可穿戴设备绑带366可以被配置为缠绕在受试者的脚部2、脚踝3和/或小腿5的一部分上,使其端部369穿过绑带狭槽363a(本文中也可称为“开口”),并且经由可穿戴设备绑带366的钩367和环368之间的交互固定回到其自身上。可穿戴设备绑带366可以在与可穿戴设备302若固定至受试者1就会接收受试者脚踝3的所在相邻的位置处连接至壁部362的侧部362a并从该侧部362a延伸。此外,可穿戴设备绑带366可以在当从可穿戴设备302的侧面观察时相对于基部360以一定锐角连接至侧部362a并且从侧部362a延伸。绑带狭槽363a可以包括穿过壁部362的侧部362c的狭槽(例如,壁部362的、与可穿戴设备绑带366连接并从其延伸的位置相对的一侧),该狭槽被配置为接收穿过其中的可穿戴设备绑带366。在一些实施方式中,可穿戴设备绑带366可以被配置为与壁部362可释放地连接。例如,可穿戴设备绑带366可以包括连接器376,并且壁部362(例如,侧部362a)可以包括连接器375,每个连接器被配置为彼此可释放地连接。连接器376和连接器375的细节将在下面相对于图11F至图11G进一步讨论。在一些实施方式中,可穿戴设备绑带366与可穿戴设备302一体形成。
可穿戴设备302的主体305还可以包括一个或多个用于当传感器扩展坞304被连接至保持件370时可释放地固定至传感器绑带330的特征部。例如,如图所示,基部360可以包括邻近开口371的部分,其延伸超出当系统300被穿戴时接收受试者脚部2的底部所在的位置,该部分包括绑带狭槽363b(其可以与绑带狭槽363a相同或相似,并且本文中也可称为“开口”),该绑带狭槽363b可以与传感器绑带330交互,这与绑带狭槽363a如何与可穿戴设备绑带366交互相似或相同。为了定制系统300与受试者的脚部2的配合,可穿戴设备绑带366和/或传感器绑带330可以被缠绕在受试者脚部2上,绑带的端部369和337穿过绑带狭槽363a和363b放置,并且端部369和337分别经由钩367和335与环368和333之间的交互被固定回到其自身上。在一些实施方式中,当传感器绑带330被固定至绑带狭槽363b时,包括绑带狭槽363b的基部360的部分可以变形,诸如图8A至图8B所示(例如,它可以抵靠脚部2弯曲和/或折叠)。
图11F至图11G示出了根据本公开的一些实施方式的可穿戴设备绑带366的连接器375以及系统300的壁部362的连接器376的立体图。如图所示,连接器375可以是具有封闭圆角端部的细长圆柱体的形式,并且从壁部362(例如,壁部362的侧部362a)纵向凸出。连接器376可以是具有开口端、闭合端和开口侧的细长圆柱体的形式,该开口侧被设置在可穿戴设备绑带的与端部369相对的端部处,并且被配置为可滑动地和可释放地连接在连接器375上。为了有助于将连接器375和376固定在一起,连接器375可以包括斜坡状凸起375a,该凸起375a被配置为配合在连接器376中的相应开口376a内。在一些实施方式中,连接器375和376可以互换(例如,连接器375可以被定位在可穿戴设备绑带366上并且连接器376可以被定位在壁部362上)。可替选地,连接器375和376可以被省略,并且可穿戴设备绑带366可以从壁部362延伸(例如,与可穿戴设备绑带166相似)。
图11H至图11I示出了根据本公开的一些实施方式的系统300的传感器绑带330的连接器338和339的立体图。如图所示,连接器338可以是具有封闭圆角端部的细长圆柱体的形式,并且从传感器区段341的端部与传感器区段341连接至传感器扩展坞304的主体所在的位置相反地纵向凸出。连接器339可以是具有开口端、闭合端和开口侧的细长圆柱体的形式,该开口侧被设置在固定区段的与端部337相反的端部处,并且被配置为可滑动地和可释放地连接在连接器338上。为了有助于将连接器338和339固定在一起,连接器338可以包括斜坡状凸起338a,该凸起338a被配置为配合在连接器339中的相应开口339a内。在一些实施方式中,连接器338和339可以互换(例如,连接器338可以被定位在固定区段331上,并且连接器339可以被定位在传感器绑带330的传感器区段341上)。可替选地,连接器338和339可以被省略,并且固定区段331可以从传感器区段341延伸作为统一体(例如,与传感器绑带130相似)。
图12A至图12B示出了配置为被固定至受试者脚部2并测量受试者1的至少一个生理参数的系统400(本文中也可称为“可穿戴系统”、“可穿戴传感器系统”或“可穿戴生理传感器系统”)的另一种实施方式的立体图。系统400可以具有与如本文所描述的任何系统(诸如系统100、300和/或其任何变型)相似和/或相同的特征、方面、功能和/或部件。例如,系统400可以具有在一些或许多方面与可穿戴设备102和/或可穿戴设备302相同或相似配置的可穿戴设备402。再例如,系统400可以包括传感器中枢404和传感器绑带430,它们可以被称为传感器部件403,该传感器部件403被配置为与传感器部件103和/或传感器中枢106、传感器扩展坞104和传感器绑带130相似,和/或被配置为与传感器部件303和/或传感器中枢306、传感器扩展坞304和传感器绑带330相似(例如,传感器中枢404和传感器绑带430可以组合传感器中枢106、306、传感器扩展坞104、304和传感器绑带130、330和/或传感器部件103、303的任何和/或所有方面)。与单独的传感器扩展坞104、304和传感器中枢106、306相反,在本实施方式中系统400可以包括传感器中枢404和传感器绑带430,并且传感器中枢404和传感器绑带430可以包括相对于系统100和300的传感器部件103和303所描述的任何功能。系统400可以被固定至受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5,与系统100、300如何被固定至受试者1相似或相同。此外,系统400可以包括发射器封装件中的一个或多个发射器404a、检测器封装件中的一个或多个检测器404b以及温度传感器封装件中的一个或多个温度传感器404c,它们分别与系统100、300的发射器封装件144、344中的一个或多个发射器104a、304a、检测器封装件146、346中的一个或多个检测器104b、304b以及温度传感器封装件148、348中的一个或多个温度传感器104c、304c相似或相同。系统400可以包括上面相对于图3所讨论的任何特征或部件。系统400可以经由各种无线通信协议中的任何一种(诸如本文相对于系统100、300所讨论的那些中的任何一种)与一个或多个单独的设备进行无线通信,该设备可以是例如患者监视器10a、移动电话10b、相机、集线器或本文所描述的任何其他单独的设备。此外,如本文相对于系统100、300所描述的,系统400可以将受试者生理数据和/或生理参数以无线方式传送到单独的设备(诸如患者监视器10a、移动电话10b、相机、集线器或其他单独的设备)。
图12C示出了固定至受试者脚部2的图12A至图12B的系统400的横截面。如图所示,当固定至受试者脚部2时,系统400可以将一个或多个发射器404a和一个或多个检测器404b可操作地定位在受试者脚部2的大致相对两侧处。例如,系统400可以定位一个或多个发射器404a和一个或多个检测器404b使得由一个或多个发射器404a发射的光辐射中的至少一些在被一个或多个检测器404b检测到之前穿过受试者1的组织。系统400可以将一个或多个发射器404a定位成邻近受试者脚部2的顶部和/或侧面,并且将一个或多个检测器404b定位成邻近受试者脚部2的底部。换句话说,一个或多个发射器404a和一个或多个检测器404b不需要为了使系统400操作而彼此竖直对齐并且在受试者脚部的不同侧上。在一些实施方式中,一个或多个发射器404a和一个或多个检测器404b的定位可以颠倒。在一些实施方式中,如所描述的,传感器绑带430的至少一部分和/或传感器中枢404的至少一部分可操作地定位一个或多个发射器404a和/或一个或多个检测器404b。在一些实施方式中,如所描述的,传感器部件403的至少一部分可操作地定位一个或多个发射器404a和/或一个或多个检测器404b。同样如图12C所示,系统400可以可操作地将传送热能的热传导探针445b定位成邻近受试者脚部的底部(例如,使得其接触受试者1的皮肤),以从受试者脚部的底部朝向温度传感器404c传送热能。
图13A至图13E示出了图12A至图12B的系统400的各种立体图。系统400可以包括可穿戴设备402。可穿戴设备402可以被配置为接收和/或固定包括一个或多个传感器的电子设备,这些传感器用于监测与受试者1的生理、运动和/或位置相关的信息。例如,可穿戴设备可以被配置为接收和/或固定传感器部件403(本文中也可称为“传感器组件”)或其一部分,如本文进一步所描述的。这样的传感器部件403可以包括传感器中枢404和传感器绑带430。在一些实施方式中,系统400可以包括可穿戴设备402、传感器中枢404和传感器绑带430。如图13A至图13C所示,可穿戴设备402和传感器部件403可以形成被配置为被固定至受试者脚部的一体结构。图13D示出了传感器部件403与可穿戴设备402断开连接。图13E示出了系统400的分解视图。可穿戴设备402可以具有被配置成与可穿戴设备302的可穿戴设备绑带366相同或相似的可穿戴设备绑带466,并且如图13E所示,可穿戴设备绑带466可以被可移除地连接至可穿戴设备402(虽然在一些实施方式中,可穿戴设备绑带466可以与可穿戴设备402一体形成)。同样如图13E所示,传感器部件403可以包括传感器中枢404和传感器绑带430,其中该传感器绑带的至少一部分(例如,固定区段)被配置为被可移除地连接至传感器中枢404。虽然图示出了系统400的实施方式,其中可穿戴设备402与传感器中枢404和传感器绑带430彼此可移除地连接(或者,换句话说,其中可穿戴设备402与传感器部件403彼此可移除地连接),但是这些部件中的各种部件可以彼此一体形成。例如,在一些变型中,可穿戴设备402和传感器中枢404被一体形成并可移除地连接至传感器绑带430或其至少一部分。再例如,在一些变型中,传感器中枢404和传感器绑带430被一体形成并可移除地连接至可穿戴设备402。再例如,在一些变型中,可穿戴设备402、传感器中枢404和传感器绑带430彼此一体形成(或者,换句话说,可穿戴设备402和传感器部件403彼此一体形成)。系统400(其中可穿戴设备402与传感器中枢404和/或传感器绑带430可移除地连接)的实施方式可以有利地允许各种尺寸(例如,小、中和大)和/或形状的可穿戴设备402与系统400一起使用,例如,以便适应受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5的各种尺寸和/或形状。以这种方式,系统400可以通过选择经适当配置的可穿戴设备402对受试者1进行定制,同时允许系统400的所有其他方面(诸如传感器中枢404和传感器绑带430或传感器部件403)保持相同和/或跨受试者通用。在一些实施方式中,例如如图13E所示,传感器中枢404和传感器绑带430形成传感器部件403,该传感器部件403可以被可移除地连接至可穿戴设备402。在一些实施方式中,传感器绑带430的至少一部分(例如,固定区段)和/或可穿戴设备绑带466可以具有各种尺寸和/或长度(例如,小、中、大),以有利地提供与可穿戴设备402的各种尺寸中的任何尺寸的定制配合。
图14A至图14G示出了系统400的传感器部件403和/或其部件/方面的各种立体图。如图所示,传感器部件403可以包括传感器中枢404,该传感器中枢404具有主体420和连接至主体420并从主体420向外延伸的传感器绑带430(本文中也可称为“绑带”)。主体420可以包括具有顶部、侧面和底部的大致圆角矩形的外壳。在一些实施方式中,传感器中枢404的主体420的长度和/或宽度大于传感器中枢404的高度。传感器绑带430可以包括一个或多个发射器404a和/或一个或多个检测器404b,并且可以被配置为将系统400固定至受试者脚部2,如本文所描述的(例如,单独地或与可穿戴设备402的可穿戴设备绑带466组合地)。传感器绑带430可以与本文所描述的传感器绑带130和/或330相同或相似,或者包括本文所描述的传感器绑带130和/或330的任何功能和/或特征。传感器绑带430可以被配置为可操作地定位一个或多个发射器404a。相似地,传感器绑带430可以被配置为可操作地定位一个或多个检测器404b。在一些实施方式中,传感器中枢403被配置为可操作地定位一个或多个检测器404b。此外,在其中一个或多个检测器404b由传感器绑带430(未显示)定位的一些实施方式中,一个或多个发射器404a可以由传感器中枢404可操作地定位。一个或多个发射器404a和一个或多个检测器404b可以经由电路层447与传感器中枢404的一个或多个处理器进行电连通,该电路层447至少部分地设置在传感器绑带430内,并且至少部分地设置在传感器中枢404内(例如,如图14E所示)。传感器绑带430可以具有与传感器中枢404的主体420(例如,与主体420的顶部)基本齐平(例如,基本共面)的顶部。此外,传感器绑带430可以在基本垂直于主体420的方向从主体420延伸。
传感器中枢404可以包括电连接器424,该电连接器424被配置为可释放地连接至充电器499,以向传感器中枢404和/或传感器绑带430(例如,传感器部件403)以及其中的任何可再充电电池供电。在一些实施方式中,充电器499可以借助于一个或多个磁体可释放地连接至传感器中枢404的电连接器424。在一些实施方式中(未显示),充电器499可以连接至传感器中枢404的电端口(例如,微型USB-C端口或相似物)。电连接器424可以被设置在传感器中枢404的底部处。传感器中枢404还可以包括状态指示器425,该状态指示器425被配置为指示传感器中枢404、传感器绑带430和/或传感器部件403的状态。状态指示器425可以被设置在传感器中枢404的底部处,并且可以被配置为与本文所描述的任何状态指示器相似或相同。
如至少图14A至图14C所示,绑带430可以包括传感器区段441和固定区段431。传感器区段441和固定区段431可以与本文所描述的传感器绑带330的传感器区段341和固定区段331相似或相同。传感器区段441可以连接至传感器中枢404的主体420并从该主体420向外延伸,而固定区段431可以被设置在传感器绑带430的与传感器区段441相对的端部处。固定区段431可以包括一个或多个用于将系统400固定至受试者脚部2的特征部,与传感器绑带330的固定区段331相似或相同。在一些实施方式中,传感器区段441和固定区段431可以被配置为例如经由连接器438、439彼此可释放地连接,连接器438、439可以与如本文其他地方所描述的连接器338、339相似或相同。在一些实施方式中,绑带530的至少一部分是可拉伸的。例如,传感器区段541的至少一部分和/或固定区段531的至少一部分可以被配置为是可拉伸的。在一些实施方式中,传感器区段541比固定区段531更可拉伸。
图14D至图14G示出了传感器中枢404和传感器绑带430的立体图,这些立体图渐进地显示了传感器中枢404和传感器绑带430可以包括的各个方面、部件和/或特征。传感器中枢404和传感器绑带430可以包括本文所描述的传感器中枢306、传感器扩展坞304和传感器绑带330的任何或所有特征和/或功能。如图14D所示,传感器中枢440和传感器绑带430可以包括盖443(也可称为“盖板”),该盖443被配置为覆盖传感器中枢404的至少一些电路(诸如电路层447)和传感器绑带430。盖443可以与本文所描述的盖343相似或相同。盖443可以配合到传感器中枢404和传感器绑带430的凹槽中使得盖443与邻近盖443的传感器中枢404和传感器绑带430的表面形成基本齐平的表面。盖443可以包括开口,该开口被配置为覆盖在一个或多个检测器404b和一个或多个发射器404a上方,与本文所描述的盖143、343的开口143a、343a和143b、343b相似或相同。在一些实施方式中,这样的开口被透明材料覆盖(例如,以防止液体通过其进入)。然而,在替代实施方式中,这样的开口没有被覆盖。如图14E所示(其中传感器绑带441的各方面已经从视图中移除),除了盖443以外,传感器中枢404和/或传感器绑带430还可以包括加强件445(例如,其可以是由金属制成的板),加强件445被配置为当传感器中枢404被连接至可穿戴设备402时增加邻近受试者脚部的底部定位的传感器中枢404和/或传感器绑带430的一部分的刚性。加强件445可以被设置在盖443下方,并且可以包括开口445a,该开口445a被配置为允许光辐射穿过(例如,以便不阻挡光辐射由一个或多个发射器404a发射或者光辐射由一个或多个检测器404b接收)。如图所示,加强件445b可以包括如上面所描述的热传导探针445b,该热传导探针445b被配置为从受试者脚部的底部朝向温度传感器404c传送热能。热传导探针445b可以被配置为从加强件445向上突出并且至少部分地穿过盖443的开口443c的圆角凸起。在一些实施方式中,热传导探针445b被配置为当系统400在使用中时接触受试者脚部的底部(例如,受试者的皮肤)。在一些实施方式中,热传导探针445b被形成在加强件445中。为了有助于其导热性,热传导探针445b(和加强件445)可以由导热材料制成,诸如不锈钢(例如,430SS)。此外,加强件445可以包括一个或多个邻近热传导探针445b定位的狭缝445c,该狭缝445c被配置为将热传导探针445b和/或加强件445的一部分与加强件445的其他部分热隔离,以有助于从受试者脚部的底部朝向温度传感器404c传递热能。如图所示,加强件445可以包括基本彼此垂直取向的两个狭缝445c,以将热传导探针445b有效地热隔离。在一些变型中,传感器中枢404包括热传导探针(例如,与探针445b相似),但是不包括加强件445;和/或这样的探针不从加强件445延伸。在这样的变型中,这样的仍然可以将热能导向温度传感器404c。
图14E还示出了电路层447,该电路层447可以被设置在盖443和加强件445下方,并且至少部分地定位在传感器中枢404内和/或至少部分地定位在传感器绑带430内。如上面所提到的,电路层447可以将一个或多个发射器404a和一个或多个检测器404b电连接至传感器中枢404的各种其他电气部件(例如,传感器中枢404的一个或多个处理器)。在一些实施方式中,电路层447还将传感器扩展坞404的温度传感器404c电连接至传感器中枢404的各种其他电气部件。电路层447可以被配置作为可随传感器绑带430自由弯曲的柔性电路。在一些实施方式中,电路层447的长度可以大于电路层447电连接至一个或多个发射器404a与一个或多个检测器404b的位置之间的距离。例如,电路层447可以包括一个或多个弯曲部(例如,可以是蛇形的)。至少如图14E所示,电路层447可以包括:被配置为电连接至一个或多个发射器404a的部分453、被配置为电连接至一个或多个检测器404b的部分451、以及包括跨越在部分453和部分451之间的至少一个弯曲部的部分452。部分453可以被定位在传感器绑带430的凹槽455内。部分452的至少一部分可以被定位在传感器绑带430的凹槽454内。部分451可以被定位在传感器中枢404内。因此,电路447的至少一部分可以被定位在传感器绑带430内,电路447的至少一部分可以被定位在传感器中枢404内。与盖443中的开口相似,电路层447可以包括开口447a和开口447b,该开口447a和开口447b被配置为分别覆盖在一个或多个检测器404b和一个或多个发射器404a上方,并且允许穿过其接收和/或发射光辐射。进一步示出,粘合层449可以被设置在加强件445与电路层447之间以彼此接合,该粘合层包括与开口445a和开口447a相似的开口449a。参考图14F,在一些实施方式中,电路层447可以被定位在热传导探针445b(和加强件445)与温度传感器404c之间。
图14G示出了传感器中枢404的视图,其中其主体420的一部分和传感器绑带430的一部分从视图中移除。在该视图中,可以看到温度传感器404d远离热传导探针445b和温度传感器404c定位(它们的相对位置在图14F的横截面视图中最佳示出)。温度传感器404d可以被配置为测量环境的周围温度,而温度传感器404c可以被配置为当系统400在使用中时经由热传导探针445b测量受试者1的体温。在一些实施方式中,温度传感器404d和温度传感器404c可以被组合使用,以至少确定受试者1的体温,与题为“Wearable Device forNoninvasive Body Temperature Measurement(用于非侵入性体温测量的可穿戴设备)”的美国专利公开号2021/0290072中描述和/或图示的温度传感器相似或相同,其所部内容和所有目的通过引用并入本文。例如,经由温度传感器404c和经由温度传感器404d测量到的温度差可以用于确定受试者的体温。此外,系统400可以包括和/或结合在美国专利申请号US17/206,907中描述的确定受试者温度的任何方法。
在热能被传送到温度传感器404c(例如,经由热传导探针445b)时,温度传感器404c可以确定受试者的体温,和/或可以响应于热能来生成一个或多个信号并将其传送到传感器中枢404的一个或多个处理器。例如,温度传感器404c可以是或包括热电偶和/或热敏电阻。温度传感器404c可以是与电路层447电耦合和机械耦合的芯片。温度传感器404c可以被配置为响应于检测到的热能来生成一个或多个信号,确定体温,和/或连续地和/或间歇地将这样生成的一个或多个信号和/或这样确定的体温传送到传感器中枢404的一个或多个处理器。例如,温度传感器404c可以被配置为响应于检测到的热能来生成一个或多个信号,确定体温,和/或每隔0.5秒、1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、10秒、30秒、1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟或以其他间隔传送这样生成的一个或多个信号和/或这样确定的体温。
温度传感器404d可以被配置为响应于检测到的热能来生成一个或多个信号,确定温度,和/或将这样生成的一个或多个信号和/或这样确定的温度连续和/或间歇地传送到传感器中枢404的一个或多个处理器。例如,温度传感器404d可以被配置为响应于检测到的热能来生成一个或多个信号,确定温度,和/或每隔0.5秒、1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、10秒、30秒、1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟或以其他间隔传送这样生成的一个或多个信号和/或这样确定的温度。这样生成的一个或多个信号、确定的温度、和/或对这样生成的一个或多个信号和/或确定的温度的传输可以与从温度传感器404c生成的一个或多个信号、确定的体温和/或传送的一个或多个信号和/或确定的体温同时或不同时。
有利地,结合两个温度传感器404c、404d可以允许传感器中枢404更准确地确定受试者的体温。例如,传感器中枢404的一个或多个处理器可以利用来自温度传感器404d的温度数据,以调整或“校正”从温度传感器404c接收到的温度数据,以便更准确地确定受试者的体温。例如,传感器中枢404的一个或多个处理器可以对从两个温度传感器404c、404d接收到的温度数据进行比较,并基于这样的比较来确定经校正的体温。一个或多个处理器可以将权重因子应用于从温度传感器404c、404d接收到的温度数据中的一者或两者,和/或以其他方式对这样接收到的数据进行比较,以确定经校正的体温。
图15A至图15E示出了根据本公开的一些实施方式的图12A至图12B的系统400的可穿戴设备402的立体图。可穿戴设备402可以被配置为接收和支撑受试者1的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5。可穿戴设备402可以与本文所描述的可穿戴设备102、302的任何特征、功能和/或部件相似,并且包括与本文所描述的可穿戴设备102、302的任何特征、功能和/或部件。例如,可穿戴设备402可以由与本文所描述的可穿戴设备102、302相似或相同的弹性和/或柔性材料制成。可穿戴设备402可以具有基部460和壁部462。壁部462可以从基部460延伸。例如,壁部462可以从基部460的外围延伸。在一些实施方式中,壁部462可以围绕基部460的周界边缘的一部分延伸。基部460和壁部462可以形成可穿戴设备402的主体405。在一些实施方式中,可穿戴设备402可以具有主体405,该主体405包括基部460、基部460中限定腔体472的开口471和从基部460延伸的壁部462。在一些实施方式中,主体405另外包括可穿戴设备绑带466(本文中也可称为“附加绑带”),该可穿戴设备绑带466被配置为连接至壁部462(例如,可释放地连接至壁部462)并从壁部462延伸。在一些实施方式中,系统400仅包括绑带430而不包括任何其他绑带(例如,不包括可穿戴设备绑带466)。此外,在一些实施方式中,系统400仅包括绑带430而不包括任何其他绑带(例如,不包括带部分431),并且这样的绑带430被配置为被固定至可穿戴设备402的一部分。
可穿戴设备402的基部460(本文中也可称为“底部”)可以被配置为当系统400在使用中时接触受试者脚部2的底部的至少一部分。例如,基部460可以被配置为接触受试者脚部2的脚跟、脚弓、跖球和/或一个或多个脚趾。基部460中的开口471可以被配置为当系统400在使用中时被定位成邻近受试者脚部2的底部。例如,如图所示,开口471可以延伸穿过基部460,并且被定位成使得当可穿戴设备被固定至受试者脚部2时开口471位于受试者脚部2的跖球和/或脚弓的一部分的下方。当系统400在使用中时,由基部460中的开口471限定的腔体472可以在基部460下方延伸并远离受试者脚部2的底部。例如,当传感器中枢404和传感器绑带430被连接至可穿戴设备402时,腔体472可以被配置为可移除地接收传感器中枢404和/或传感器绑带430的至少一部分。换句话说,腔体472可以被配置为:当传感器部件403被连接至可穿戴设备402时,可移除地接收传感器部件403。如图所示,可穿戴设备402可以包括开口473,该开口473被配置为当期望这样做时有助于从可穿戴设备402移除传感器部件403(例如,传感器中枢404和传感器绑带430)。例如,开口473可以被设置在腔体472内,并且包括穿过可穿戴设备402的底部的贯通开口(through-opening),受试者可以使用该贯通开口推动传感器部件403以将其从可穿戴设备402中移除。这样的开口473还可以有助于受试者将传感器部件403固定在腔体472内。如图所示,可穿戴设备402还可以包括开口479,该开口479被配置为当传感器中枢404被连接至可穿戴设备402时与传感器中枢404的状态指示器425基本对齐。开口479可以被设置在腔体472内,并且包括穿过可穿戴设备402的底部的贯通开口,当系统400在使用中时,该贯通开口可以允许传感器部件403的状态经由状态指示器425可见。在一些实施方式中,腔体472可以包括凸起478,该凸起478被配置为与传感器中枢404的电连接器424交互。例如,凸起478可以被配置为突起的椭圆形,其配合在传感器中枢404的电连接器424的相应椭圆形凹槽内。这样的凸起478可以有助于将传感器中枢404与可穿戴设备402固定在一起。
可穿戴设备402的壁部462可以从基部460的外围向上延伸,并且包括侧部462a(本文中也可称为“侧壁部”)、后部462b(本文中也可称为“后壁部”)和侧部462c(本文中也可称为“侧壁部”),它们被配置为缠绕在受试者脚部2的部分周围并支撑这些部分,诸如受试者脚部2的侧面、受试者的脚踝3、受试者的脚跟4和/或受试者的小腿5。壁部462可以是不连续的,使得它不包围基部460的完整外围,从而为传感器绑带430从基部460中的开口471和凹槽477延伸留出空间。此外,壁部462可以是不连续的,使得受试者脚部2的脚趾不被包围。壁部462在它从基部向上延伸时可以具有可变的高度。例如,如图15A至图15E所示,壁部462可以在后部462b处具有最大高度,以便包围和支撑受试者的脚跟4,并且在侧部462a和462c处具有减小的高度。在一些实施方式中,可穿戴设备402的主体405可以包括多个孔464,用于通风和/或调节可穿戴设备402的弹性。例如,壁部462和/或基部460可以具有多个穿过其中的孔464。此外,在一些实施方式中,可穿戴设备402的主体405可以包括位于壁部462的后部462b中的开口461。开口461可以被配置为允许可穿戴设备402适应受试者脚部2的脚跟4。
继续参考图14A至图14E,可穿戴设备402还可以包括一个或多个用于固定至受试者脚部2的特征部。例如,如图所示,可穿戴设备402的主体405可以包括前面提到的可穿戴设备绑带466,该可穿戴设备绑带466可以连接至壁部462并从壁部462向外延伸,以及绑带狭槽463a(本文中也可称为“开口”),该绑带狭槽463a被配置为与可穿戴设备绑带466交互。可穿戴设备绑带466可以被配置为缠绕在受试者的脚部2、脚踝3和/或小腿5的一部分上,使其端部穿过绑带狭槽463a放置,并且固定回到其自身上,这与可穿戴设备绑带366相似或相同。可穿戴设备绑带466可以在与可穿戴设备402若固定至受试者1就会接收受试者脚踝3的所在相邻的位置处连接至壁部462的侧部462a并从该壁部462a延伸。此外,可穿戴设备绑带466可以在当从可穿戴设备402的侧面观察时相对于基部460以一定锐角连接至侧部462a并且从侧部462a延伸。绑带狭槽463a可以包括穿过壁部462的侧部462c的狭槽(例如,壁部462的与可穿戴设备绑带466连接并从其延伸的位置相对的一侧),该狭槽被配置为接收穿过其中的可穿戴设备绑带466。在一些实施方式中,可穿戴设备绑带466可以被配置为经由连接器475和476与壁部462可释放地连接,这与经由连接器375和376的可穿戴设备绑带366相似或相同。
可穿戴设备402的主体405还可以包括一个或多个用于当传感器中枢404经由腔体472被连接至可穿戴设备402时可释放地固定至传感器绑带430的特征部。例如,如图所示,基部460可以包括邻近开口471的部分,其延伸超出当系统500被穿戴时接收受试者脚部2的底部的位置,该部分包括绑带狭槽463b(其可以与绑带狭槽463a相同或相似,并且本文中也可称为“开口”),该绑带狭槽463b可以与传感器绑带430交互,这与绑带狭槽463a如何与可穿戴设备绑带466交互相似或相同或与绑带狭槽363b如何与传感器绑带330交互相似或相同。为了定制系统400与受试者脚部2的配合,可穿戴设备绑带466和/或传感器绑带430可以被缠绕在受试者脚部2上,绑带的端部穿过绑带狭槽463a和463b放置,并且端部被固定回到与相对于系统300所描述的相似或相同的绑带上。在一些实施方式中,当传感器绑带430被固定至绑带狭槽463b时,包括绑带狭槽463b的基部460的部分可以变形,如图12A至图12B所示(例如,其可抵靠脚部2弯曲和/或折叠)。在一些实施方式中,绑带狭槽463b可以形成在壁部462的一部分(例如,壁部462c的一部分)中,而不是被包括作为基部460的延伸部。
在一些实施方式中,如图15E所示,可穿戴设备402可以包括主体405和框架480(本文中也可以被称为“保持件”)。主体402可以包括具有弹性和柔性的第一材料。例如,主体402可以包括硅酮橡胶。框架480可以包括比第一材料更具刚性的第二材料。例如,框架480可以包括聚碳酸酯。框架480可以被配置为当传感器部件403被连接至可穿戴设备402时,可释放地接收传感器部件403的至少一部分。换句话说,框架480可以被配置为可释放地接收传感器中枢404和/或传感器绑带430的至少一部分,用于将传感器中枢404和/或传感器绑带430固定至可穿戴设备402。为此,可穿戴设备402的基部460可以被配置为在其中接收框架480。例如,腔体472可以被配置为接收框架480。框架480和主体405可以是一体形成的。例如,主体405可以在框架480上方包覆成型以产生可穿戴设备402。框架480可以具有开口482,该开口482被配置为当传感器部件403被连接至可穿戴设备402时可释放地接收传感器中枢404。此外,框架480可以具有凹槽487,该凹槽487被配置为当传感器中枢404被连接至腔体482时接收传感器绑带430的至少一部分。框架的凹槽487和主体405的凹槽477可以允许传感器绑带430远离传感器中枢404和可穿戴设备402延伸,使得传感器中枢404的顶部和/或传感器绑带430可以形成与可穿戴设备402的基部460基本齐平(例如,基本共面)的表面。此外,框架480的开口482和主体405的腔体472可以共同被配置为可释放地连接至传感部件403(例如,传感器中枢404)。在一些实施方式中,框架480可以包括一个或多个特征部,以有助于与传感器部件403(例如,传感器中枢404)固定。例如,框架480可以包括一个或多个朝向开口482向内延伸的凸起或脊,其被配置为提供与传感器部件403的至少一部分的摩擦配合。
图16A至图16D示出了系统500(该系统500在本文中也可称为“可穿戴系统”、“可穿戴传感器系统”或“可穿戴生理传感器系统”)的另一种实施方式的各种立体图,该系统被配置为被固定至受试者脚部2并测量受试者1的至少一个生理参数。系统500可以具有与本文所描述的任何系统(诸如系统100、300、400和/或其任何变型)相似和/或相同的特征、方面、功能和/或部件。例如,系统500可以具有可穿戴设备502,该可穿戴设备502被配置为在一些或许多方面与可穿戴设备402相同或相似。再例如,系统500可以包括传感器中枢504和传感器绑带530(可以统称为传感器部件或传感器组件503),其分别被配置为与传感器部件403的传感器中枢404和传感器绑带430相同或相似。系统400可以被固定至受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5,与系统400可以如何被固定至受试者1相似或相同。此外,系统500可以包括(例如,发射器封装件中的)一个或多个发射器504a、(例如,检测器封装件中的)一个或多个检测器504b和一个或多个温度传感器504c,它们与系统400的一个或多个发射器404a、一个或多个检测器404b以及一个或多个温度传感器404c相似或相同。系统500还可以包括附加温度传感器(除了温度传感器504c以外),该附加温度传感器可以与温度传感器404d相似或相同,并且可以例如位于传感器中枢504中。这样的附加温度传感器可以与温度传感器504c间隔开,并且与温度传感器504c共同起作用,这与上面相对于温度传感器404c和404d所描述的相同或相似。
系统500可以包括上面相对于图3所讨论的任何特征或部件。系统500可以经由各种无线通信协议中的任何一种(诸如本文相对于系统100、300、400所讨论的那些中的任何一者)与一个或多个单独的设备进行无线通信,这些单独的设备可以是例如本文所描述的患者监视器10a、移动电话10b、相机、集线器或任何其他单独的设备。此外,系统500可以将受试者生理数据和/或生理参数无线传送到单独的设备(诸如患者监视器10a、移动电话10b、相机、集线器或其他单独的设备),如本文相对于系统100、300、400所描述的。
当固定至受试者的脚部2时,系统500可以将一个或多个发射器504a和一个或多个检测器504b可操作地定位在邻近脚部2的部分,例如受试者脚部2的大致相对两侧处。例如,系统500可以定位一个或多个发射器504a和一个或多个检测器504b,使得由一个或多个发射器504a发射的光辐射中的至少一些光辐射在被一个或多个检测器504b检测到之前穿过受试者1的组织。再例如,系统500可以将一个或多个检测器504a定位成邻近受试者脚部2的顶部和/或侧面,并且将一个或多个发射器504b定位成邻近受试者脚部2的底部。一个或多个发射器504a和一个或多个检测器504b不需要为了使系统500操作而彼此竖直对齐并且在受试者脚部的相对侧上。在一些实施方式中,一个或多个发射器404a和一个或多个检测器404b的定位可以颠倒。在一些实施方式中,如所描述的,传感器绑带530的至少一部分和/或传感器中枢504的至少一部分可操作地定位一个或多个发射器504a和/或一个或多个检测器504b,例如,当传感器中枢504被固定至可穿戴设备502的一部分时。在一些实施方式中,如所描述的,传感器部件503的至少一部分可操作地定位一个或多个发射器504a和/或一个或多个检测器504b。系统500可以可操作地将传送热能的热传导探针545b定位成邻近受试者脚部的底部(例如,使得它接触受试者1的皮肤)以从受试者脚部的底部朝向温度传感器504c传送热能。
系统500可以包括可穿戴设备502。可穿戴设备502可以被配置为接收和/或固定包括一个或多个传感器的电子设备,这些传感器用于监测与受试者1的生理、运动和/或位置相关的信息。例如,可穿戴设备可以被配置为接收和/或固定传感器部件503(本文中也可称为“传感器组件”)或其一部分,如本文进一步所描述的。这样的传感器部件503可以包括传感器中枢504和传感器绑带530。在一些实施方式中,系统500可以包括可穿戴设备502、传感器中枢504和传感器绑带530。如图16A至图16B所示,可穿戴设备502和传感器部件503可以彼此固定并固定至受试者脚部。图16C示出了传感器部件503与可穿戴设备502断开连接。图16D示出了系统500的分解视图。可穿戴设备502可以具有被配置成与可穿戴设备402的可穿戴设备绑带466相同或相似的可穿戴设备绑带566,并且如图16D所示,可穿戴设备绑带566可以被可移除地连接至可穿戴设备502(虽然在一些实施方式中,可穿戴设备绑带566可以与可穿戴设备502一体形成)。同样如图16D所示,传感器部件503可以包括传感器中枢504和传感器绑带530,其中该传感器绑带的至少一部分(例如,固定区段)被配置为被可移除地连接至传感器中枢504。
虽然附图示出了其中可穿戴设备502与传感器中枢504和传感器绑带530彼此可移除地连接(或者,换句话说,其中可穿戴设备502与传感器部件503彼此可移除地连接)的实施方式,但是这些部件中的各种部件可以彼此一体形成。例如,在一些变型中,可穿戴设备502和传感器中枢504被一体形成,并可移除地连接至传感器绑带530或其至少一部分。再例如,在一些变型中,传感器中枢504和传感器绑带530被一体形成并可移除地连接至可穿戴设备502。再例如,在一些变型中,可穿戴设备502、传感器中枢504和传感器绑带530彼此一体形成(或者,换句话说,可穿戴设备502和传感器部件503彼此一体形成)。系统500(其中可穿戴设备502与传感器中枢504和/或传感器绑带530可移除地连接)的实施方式可以有利地允许各种尺寸(例如,小、中和大)和/或形状的可穿戴设备502与系统500一起使用,例如,以便适应受试者的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5的各种尺寸和/或形状。以这种方式,系统500可以通过选择经适当配置的可穿戴设备502对受试者1进行定制,同时允许系统500的所有其他方面(诸如传感器中枢504和传感器绑带530或传感器部件503)保持相同和/或跨受试者通用。在一些实施方式中,例如,如图16D所示,传感器中枢504和传感器绑带530形成可以可拆卸地连接至可穿戴设备502的传感器部件503。在一些实施方式中,传感器绑带530的至少一部分(例如,固定部分)和/或可穿戴设备绑带566可以具有各种尺寸和/或长度(例如,小、中、大),以有利地提供与可穿戴设备502的各种尺寸中的任何尺寸的定制配合。
图17A至图17D示出了系统500的传感器部件503和/或其部件/方面的各种立体图。如图所示,传感器部件503可以包括传感器中枢504和连接至传感器中枢504并从传感器中枢504向外延伸的传感器绑带530(本文中也可称为“绑带”)。传感器中枢504可以包括具有顶部、侧面和底部的大致圆角矩形的外壳。在一些实施方式中,传感器中枢504的长度和/或宽度大于传感器中枢504的高度。传感器绑带530可以包括一个或多个发射器504a和/或一个或多个检测器504b,并且可以被配置为将系统500固定至受试者脚部2,如本文所描述的(例如,单独地或与可穿戴设备502的可穿戴设备绑带566组合地)。传感器绑带530可以与本文所描述的传感器绑带430相同或相似,或者包括本文所描述的传感器绑带430的任何功能和/或特征。在一些实施方式中,一个或多个检测器504b被定位在传感器绑带530的一部分内,并且一个或多个发射器504a被定位在传感器中枢504的一部分内。一个或多个发射器504a和一个或多个检测器504b可以经由电路层547与传感器中枢504的一个或多个处理器进行电连通,该电路层547至少部分地设置在传感器绑带530内,并且至少部分地设置在传感器中枢504内(例如,如图17C所示)。传感器绑带530可以具有与传感器中枢504(例如,与传感器中枢504的顶部)基本齐平(例如,基本共面)的顶部。另外,传感器绑带530可以在基本垂直于传感器中枢504的方向从传感器中枢504延伸。在一些实施方式中,传感器中枢504可以具有主体520。
参考图17B,传感器中枢504可以包括电连接器524,该电连接器524被配置为可释放地连接至充电器,例如充电器499。电连接器524可以以与如本文其他地方相对于电连接器424所描述的相似或相同进行配置。
绑带530可以包括传感器区段541(可称为“第一区段”)和固定区段531(可称为“第二区段”),这可以与如本文所描述的系统400的传感器区段441和固定区段431相似或相同。例如,传感器区段541和固定区段531可以经由连接器538、539彼此可释放地连接,连接器538、539可以与如本文其他地方所描述的连接器338、438、339、439相似或相同。在一些实施方式中,绑带530的至少一部分是可拉伸的。例如,传感器区段541的至少一部分和/或固定区段531的至少一部分可以被配置为是可拉伸的。在一些实施方式中,传感器区段541比固定区段531更可拉伸。
图17C至图17D进一步示出了传感器中枢504和传感器绑带530的立体图,这些立体图渐进地显示了传感器中枢504和传感器绑带530可以包括的各个方面、部件和/或特征。传感器中枢504和传感器绑带530可以包括本文所描述的传感器中枢406、传感器扩展坞404和传感器绑带430的任何或所有特征和/或功能。如图17C所示,传感器中枢540和传感器绑带530可以包括盖543(也可称为“盖板”),该盖543被配置为覆盖传感器中枢504的至少一些电路(诸如电路层547)和传感器绑带530。盖543可以与本文所描述的盖443相似或相同。盖543可以配合到传感器中枢504和传感器绑带530的凹槽中,使得盖543与邻近盖543的传感器中枢504和传感器绑带530的表面形成基本齐平的表面。盖543可以包括开口543b和543a,该开口被配置为覆盖在一个或多个检测器504b和一个或多个发射器504a上方,与本文所描述的盖443的开口443b和443a相似或相同。在一些实施方式中,这样的开口由透明材料覆盖(例如,以防止液体通过其进入)。然而,在替代实施方式中,这样的开口没有被覆盖。如图17C所示(其中传感器绑带541的方面已经从视图中移除),除了盖543以外,传感器中枢504和/或传感器中枢绑带530还可以包括加强件545(其可以是例如由金属制成的板),该加强件545被配置为当传感器中枢504被连接至可穿戴设备502时,增加被定位在受试者脚部的底部附近的传感器中枢504和/或传感器中枢绑带530的一部分的刚性。加强件545可以被设置在盖543下方,并且可以包括开口545a,该开口545a被配置为允许光辐射穿过(例如,以便不阻挡光辐射由一个或多个发射器504a发射或者光辐射由一个或多个检测器504b接收)。如图所示,加强件545b可以包括如上面所描述的热传导探针545b,该热传导探针545b被配置为从受试者脚部的底部朝向温度传感器504c传送热能。热传导探针545b可以被配置为从加强件545向上凸出并且至少部分地穿过盖543的开口543c的圆角凸起。在一些实施方式中,热传导探针545b被配置为当系统500在使用中时接触受试者脚部的底部(例如,受试者的皮肤)。在一些实施方式中,热传导探针545b被形成在加强件545中。为了有助于其导热性,热传导探针545b(和加强件545)可以由导电材料制成,诸如不锈钢(例如,430SS)。在一些变型中,传感器中枢504包括热传导探针(例如,与探针545b相似),但是:不包括加强件545;和/或这样的探针不从加强件545延伸。在这样的变型中,这样的探针仍然可以将热能导向温度传感器504c。
图17C还示出了电路层547,该电路层547可以被设置在盖543和加强件545下方,并且至少部分地定位在传感器中枢504内和/或至少部分地定位在传感器绑带530内。如上面所提到的,电路层547可以将一个或多个发射器504a和一个或多个检测器504b电连接至传感器中枢504的各种其他电气部件(例如,传感器中枢504的一个或多个处理器)。在一些实施方式中,电路层547还将传感器扩展坞504的温度传感器504c电连接至传感器中枢504的各种其他电气部件。电路层547可以被配置作为可随传感器绑带530自由弯曲的柔性电路。在一些实施方式中,电路层547的长度可以大于电路层547电连接至一个或多个发射器504a与一个或多个检测器504b的位置之间的距离。例如,电路层547可以包括一个或多个弯曲部(例如,可以是蛇形的)。至少如图17C所示,电路层547可以包括被配置为电连接至一个或多个检测器504a的部分553、被配置为电连接至一个或多个发射器504b的部分551、以及包括跨越在部分553和部分551之间的至少一个弯曲部的部分552。部分553可以被定位在传感器绑带530的凹槽555内。部分552的至少一部分可以被定位在传感器绑带530的凹槽554内。部分551可以被定位在传感器中枢504内。因此,电路547的至少一部分可以被定位在传感器绑带530内,电路547的至少一部分可以被定位在传感器中枢504内。与盖543中的开口相似,电路层547可以包括开口547b和开口547a,该开口547b和开口547a被配置为分别覆盖在一个或多个检测器504b和一个或多个发射器504a上方,并且允许光辐射穿过其接收和/或发射。进一步示出,粘合层549可以被设置在加强件545与电路层547之间以彼此接合,该粘合层包括与开口545a和547a相似的开口549a。参考图17D,在一些实施方式中,电路层547可以被定位在热传导探针545b(和加强件545)与温度传感器504c之间。
图18A至图18D示出了根据本公开的一些实施方式的图16A至图16B的系统500的可穿戴设备502的立体图。可穿戴设备502可以被配置为接收和支撑受试者1的脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5。可穿戴设备502可以与如本文所描述的可穿戴设备102、302、402的任何特征、功能和/或部件相似,并且包括如本文所描述的可穿戴设备102、302、402的任何特征、功能和/或部件相似。例如,可穿戴设备502可以由弹性和/或柔性材料制成,与本文所描述的可穿戴设备102、302、402相似或相同。可穿戴设备502可以具有基部560和壁部562。壁部562可以从基部560延伸。例如,壁部562可以从基部560的外围延伸。在一些实施方式中,壁部562可以在基部560的周界边缘的一部分周围延伸。基部560和壁部562可以形成可穿戴设备502的主体505。在一些实施方式中,可穿戴设备502可以具有主体505,该主体505包括基部560、基部560中限定腔体572的开口571以及从基部560延伸的壁部562。在一些实施方式中,主体505另外包括可穿戴设备绑带566(本文中也可称为“附加绑带”),该可穿戴设备绑带566被配置为连接至(例如,可释放地连接至)壁部562并从壁部562延伸。在一些实施方式中,系统500仅包括绑带530,而不包括任何其他绑带(例如,不包括可穿戴设备绑带566)。此外,在一些实施方式中,系统500仅包括绑带530,而不包括任何其他绑带(例如,不包括绑带区段531),并且这类绑带530被配置为被固定至可穿戴设备502的一部分。
可穿戴设备502的基部560(本文中也可称为“底部”)可以被配置为当系统500在使用中时接触受试者脚部2的底部的至少一部分。例如,基部560可以被配置为接触受试者脚部2的脚跟、脚弓、跖球和/或一个或多个脚趾。基部560中的开口571可以被配置为当系统500在使用中时被定位成邻近受试者脚部2的底部。例如,如图所示,开口571可以延伸穿过基部560,并且被定位成使得当可穿戴设备被固定至受试者脚部2时开口571位于受试者脚部2的跖球和/或脚弓的一部分的下方。当系统500在使用中时,由基部560中的开口571限定的腔体572可以在基部560下方延伸并远离受试者脚部2的底部。例如,当传感器中枢504和传感器绑带530被连接至可穿戴设备502时,腔体572可以被配置为可移除地接收传感器中枢504和/或传感器绑带530的至少一部分。换句话说,腔体572可以被配置为:当传感器部件被连接至可穿戴设备502时,可移除地接收传感器部件503。如图所示,可穿戴设备502可以包括开口573,该开口573被配置为当期望这样做时有助于从可穿戴设备502移除传感器部件503(例如,传感器中枢504和传感器绑带530)。例如,开口573可以被设置在腔体572内,并且包括穿过可穿戴设备502的底部的贯通开口,受试者可以使用该贯通开口推动传感器部件503以将其从可穿戴设备502移除。这样的开口573还可以有助于受试者将传感器部件503固定在腔体572内。如图所示,可穿戴设备502还可以包括开口579,该开口579被配置为当传感器中枢504被连接至可穿戴设备502时与传感器中枢504的状态指示器525基本对齐。开口579可以被设置在腔体572内,并且包括穿过可穿戴设备502的底部的贯通开口,当系统500在使用中时,该贯通开口可以允许传感器部件503的状态经由状态指示器525可见。在一些实施方式中,腔体572可以包括凸起578,该凸起578被配置为与传感器中枢504的电连接器524交互。例如,凸起578可以被配置为突起的椭圆形,其配合在传感器中枢504的电连接器524的相应的椭圆形凹槽内。这样的凸起578可以有助于将传感器中枢504与可穿戴设备502固定在一起。
可穿戴设备502的壁部562可以从基部560的外围向上延伸,并且包括侧部562a(本文中也可称为“侧壁部”)、后部562b(本文中也可称为“后壁部”)和侧部562c(本文中也可称为“侧壁部”),它们被配置为缠绕在受试者脚部2的部分周围并支撑受试者脚部2的部分,诸如受试者脚部2的侧面、受试者的脚踝3、受试者的脚跟4和/或受试者的小腿5。壁部562可以是不连续的,使得它不包围基部560的完整外围,从而为传感器绑带530从基部560中的开口571和凹槽577延伸留出空间。此外,壁部562可以是不连续的,使得受试者脚部2的脚趾不被包围。壁部562在它从基部向上延伸时可以具有可变的高度。例如,如图18A至图18D所示,壁部562的后部562b可以具有能够围绕和支撑受试者脚跟4的高度,并且在侧部562a和562c处具有更大的高度。在一些实施方式中,可穿戴设备502的主体505可以包括用于通风和/或调节可穿戴设备502的弹性的多个孔564。例如,壁部562和/或基部560可以具有穿过其中的多个孔564。此外,在一些实施方式中,可穿戴设备502的主体505可以包括位于壁部562的后部562b中的开口561。开口561可以被配置为允许可穿戴设备502适应受试者脚部2的脚跟4。
可穿戴设备502还可以包括一个或多个用于固定至受试者脚部2的特征部。例如,可穿戴设备502的主体505可以包括:前面提到的可穿戴设备绑带566,该可穿戴设备绑带566可以连接至壁部562并从壁部562向外延伸,以及绑带狭槽563a(本文中也可称为“开口”),该绑带狭槽563a被配置为与可穿戴设备绑带566交互。可穿戴设备绑带566可以被配置为缠绕在受试者的脚部2、脚踝3和/或小腿5的一部分上,使其端部穿过绑带狭槽563a放置,并且以与可穿戴设备绑带466相似或相同那样地固定回到其自身上。可穿戴设备绑带566可以在与可穿戴设备502若固定至受试者1就会接收受试者脚踝3的所在相邻的位置处连接至壁部562的侧部562a并从该侧部562a延伸。此外,可穿戴设备绑带566可以在当从可穿戴设备502的侧面观察时相对于基部560以一定锐角连接至侧部562a并且从侧部562a延伸。绑带狭槽563a可以包括穿过壁部562的侧部562c的狭槽(例如,壁部562的、与可穿戴设备绑带566连接并从其延伸的位置相对的一侧),该狭槽被配置为接收穿过其中的可穿戴设备绑带566。在一些实施方式中,可穿戴设备绑带566可以被配置为经由连接器575和576与壁部562可释放地连接,与经由连接器475和476的可穿戴设备绑带466相似或相同。
可穿戴设备502的主体505还可以包括一个或多个用于当传感器中枢504经由腔体572被连接至可穿戴设备502时可释放地固定至传感器绑带530的特征部。例如,如图所示,基部560可以包括邻近开口571的部分,其延伸超出当系统500被穿戴时接收受试者脚部2的底部所在的位置,该部分包括绑带狭槽563b(其可以与绑带狭槽563a相同或相似,并且本文中也可称为“开口”),该绑带狭槽563b可以与传感器绑带530交互,这与绑带狭槽563a如何与可穿戴设备绑带566交互相似或相同,或与绑带狭槽463a如何与传感器绑带430交互相似或相同。为了定制系统500与受试者脚部2的配合,可穿戴设备绑带566和/或传感器绑带530可以被缠绕在受试者脚部2上,绑带的端部穿过绑带狭槽563a和563b放置,并且端部被固定回到的绑带上,这与相对于系统400所描述的相似或相同。在一些实施方式中,当传感器绑带530被固定至绑带狭槽563b时,包括绑带狭槽563b的基部560的部分可以变形。在一些实施方式中,绑带狭槽563b可以形成在壁部562的一部分(例如,壁部562c的一部分)中,而不是被包括作为基部560的延伸部。
在一些实施方式中,可穿戴设备502可以包括主体505和框架580(本文中也可称为“保持件”),该可穿戴设备502可以与可穿戴设备402的布置相同或相似。主体505可以包括具有弹性和柔性的第一材料。例如,主体505可以包括硅酮橡胶。框架580可以包括比第一材料更具刚性的第二材料。例如,框架580可以包括聚碳酸酯。框架580可以被配置为当传感器部件503被连接至可穿戴设备502时,可释放地接收传感器部件503的至少一部分。换句话说,框架580可以被配置为可释放地接收传感器中枢504和/或传感器绑带530的至少一部分,用于将传感器中枢504和/或传感器绑带530固定至可穿戴设备502。为此,可穿戴设备502的基部560可以被配置为在其中接收框架580。例如,腔体572可以被配置为接收框架580。框架580和主体505可以是一体形成的。例如,主体505可以在框架580上方包覆成型以产生可穿戴设备502。框架580可以具有开口,该开口被配置为当传感器部件503被连接至可穿戴设备502时可释放地接收传感器中枢504。此外,框架580可以具有凹槽,该凹槽被配置为当传感器中枢504被连接至腔体582时接收传感器绑带530的至少一部分。框架的凹槽和主体505的凹槽577可以允许传感器绑带530远离传感器中枢504和可穿戴设备502延伸,使得传感器中枢504的顶部和/或传感器绑带530可以形成与可穿戴设备502的基部560基本齐平(例如,基本共面)的表面。此外,框架580的开口和主体505的腔体572可以共同被配置为可释放地连接至传感器部件503(例如,传感器中枢404)。在一些实施方式中,框架580可以包括一个或多个特征部,以有助于与传感器部件503(例如,传感器中枢504)固定。例如,框架580可以包括一个或多个朝向开口向内延伸的凸起或脊,其被配置为提供与传感器部件503的至少一部分的摩擦配合。
图19A至图19B示出了监测系统1000,该监测系统1000可以用于监测受试者的至少一个生理参数、运动和/或位置,包括本文所描述的任何一个或多个生理参数和/或其他参数。监测系统1000可以包括系统600、相机700和集线器800。系统600可以与系统500相同或相似,并且如图19A所示,可以被固定至受试者脚部。在本示例中,受试者可以是婴儿(本文中也可称为“幼儿”或“儿童”)并且监测系统1000可以适合于监测婴儿的至少一个生理参数、运动和/或位置。在一些实施方式中,系统600可以与本文所描述的任何系统(诸如系统100、300和/或400)相同或相似,并且包括任何系统的任何功能和/或特征。相机700可以被定位为观察受试者。例如,相机700可以被安装在婴儿的儿童床附近的壁部上(在此处相机可以观察婴儿),也可以被安装在婴儿附近的家具上等。集线器800可以被定位在系统600和/或相机700的无线通信距离内。例如,集线器700可以被定位在婴儿的房间内和/或婴儿的父母和/或护理提供者的房间内。系统600、相机700和集线器800的各种其他可选方面在下面参考图20至图22D进行描述。
如图19B所示,监测系统1000的部件可以被配置为彼此和/或与一个或多个单独的电子设备900无线通信。例如,如图所示,系统600可以被配置为与集线器800无线通信,反之亦然,和/或与相机700无线通信,反之亦然。继续本示例,相机700可以被配置为与集线器800无线通信,反之亦然。此外,集线器800和/或相机700可以被配置为与单独的电子设备900无线通信,反之亦然。在一些实施方式中,集线器800可以无线接收由系统600和/或相机700提供的所有信息,并将这样的信息无线传输到单独的电子设备900。在一些实施方式中,相机700可以接收由系统600无线提供的所有信息,并将这样的信息无线传输到单独的电子设备900。单独的电子设备900可以是本文所描述的任何电子设备或其他电子设备,诸如患者监视器、蜂窝电话、服务器、条形音箱和/或扬声器。系统600、相机700和/或集线器800与电子设备900之间的通信可以经由网络。这样的配置可以有利地提供例如可以位于系统1000所位于的不同位置的婴儿的父母和/或护理提供者对监测系统1000的访问。无线通信可以经由本文所描述的任何无线通信协议。例如,监测系统1000的部件可以被配置为经由蓝牙和/或WiFi通信。再例如,监测系统1000的部件可以被配置为经由NFC彼此配对。虽然图19A示出了集线器800接近于相机700和系统600,但是在一些实例中,集线器800可以与相机700和/或系统600在不同的位置(例如,房子的不同房间)。
图20示出了可以在系统600以及本文所描述的系统的任何其他实施方式中结合的某些特征部的示意图。相对于系统600所描述的任何特征部可以被结合到本文所描述的任何其他系统(诸如系统100、200、300、400和/或500)中。相似地,系统600可以采用如本文相对于系统100、200、300、400和/或500中的任何一者所示和/或所描述的形式体现。作为一个示例,在一些实施方式中,图20可以表示系统500的传感器部件503的示意图。
如图所示,系统600可以包括一个或多个发射器620、一个或多个检测器622、一个或多个温度传感器624、一个或多个处理器602、一个或多个存储设备604、通信模块606、电池608、信息元件610、一个或多个其他传感器626、一个或多个状态指示器612、振动马达614、一个或多个加速度计616和/或一个或多个陀螺仪618。作为非限制性示例,一个或多个发射器620、一个或多个检测器622、一个或多个温度传感器624、一个或多个处理器602、一个或多个存储设备604、通信模块606、电池608、信息元件610、一个或多个其他传感器626、一个或多个状态指示器612、振动马达614、一个或多个加速度计616以及一个或多个陀螺仪618可以与一个或多个发射器104a、一个或多个检测器104b、一个或多个温度传感器104c、一个或多个处理器106a、一个或多个存储设备106b、通信模块106c、电池106d、信息元件106e、一个或多个其他传感器106f(可以包括一个或多个加速度计和/或一个或多个陀螺仪)、一个或多个状态指示器106g以及振动马达106h中的任何一个或多个特征和/或功能相同或相似,或者包括这些部件中的任何一个或多个特征和/或功能。
系统600的一个或多个加速度计616和/或一个或多个陀螺仪618可以用于确定受试者和/或受试者身体的一部分(例如,脚部2、脚踝3、脚跟4和/或小腿5)的运动、位置、取向、地点和/或其他特性。例如,系统600的一个或多个加速度计616和/或一个或多个陀螺仪618可以用于确定受试者是否正在平躺、仰卧、侧卧、俯卧、四肢着地、双膝着地、半站立、站立、睡着、醒着、移动和/或不动。在一些实施方式中,系统600的一个或多个加速度计616和/或一个或多个陀螺仪618可以用于确定受试者和/或受试者身体的一部分的运动、位置、取向、地点和/或其他特性,这些与题为“Patient Monitoring Device with Improved UserInterface(具有改进的用户界面的患者监护设备)”的美国专利公开号2023/0045000中描述和/或示出的相似或相同,该申请的全部内容和所有目的通过参考并入本文。
图21A至图21B示出了图19A至图19B的监测系统1000的相机700的实施方式的各种立体图。如所提到的,相机700可以被配置为当监测系统1000在使用中时监测受试者。为此,相机700可以结合本文所描述的充电站200的任何一个或多个特征和/或功能以及附加的特征和/或功能。例如,如图21C所示,相机700可以包括摄像头702、麦克风704、通信模块706、扬声器708、一个或多个湿度传感器710、一个或多个状态指示器712和/或一个或多个温度传感器714。摄像头702可以被配置用于在白天、夜晚、强光、弱光和/或无光环境中对受试者的高清晰度捕捉。在一些实施方式中,摄像头702可以被配置用于夜视。摄像头702的分辨率可以是720、1080、2k、4k或任何为相机提供监测受试者和/或其环境的能力的分辨率。麦克风704可以被配置为捕捉/监测来自受试者和/或其环境的声音。通信模块706可以被配置为与本文所描述的任何通信模块相同或相似,并且可以促进由相机700(例如,由相机的一个或多个处理器)收集和/或处理的信息到监测系统1000的其他部件和/或连接至该监测系统的单独电子设备900的无线通信。一个或多个湿度传感器710和一个或多个温度传感器714可以被配置为监测相机700所处的环境的湿度和温度。相机700可以被配置为允许父母/护理员与婴儿受试者之间经由麦克风704和扬声器708的通信。此外,在一些实施方式中,相机700可以被配置为取决于由监测系统1000监测到的受试者的一个或多个生理参数、运动和/或位置来发出警报。相机700可以被配置为安装在墙壁或天花板上、安装在家具上(例如,安装在儿童床的一部分上)或者以其他方式可定位成使得它可以监测受试者和/或其环境。
图22A至图22C示出了图19A至图19B的监测系统1000的集线器800的各种立体图。集线器800可以与本文所描述的充电站200的任何一个或多个特征和/或功能相似,并且结合本文所描述的充电站200的任何一个或多个特征和/或功能。例如,如图22D所示,集线器800可以包括与充电站200的这类部件相同或相似的通信模块824、扬声器826和状态指示器830。此外,集线器800可以包括与充电站200的顶部表面或按钮202、主体206、电连接器210、底部表面204、开口208、开口209以及复位按钮214相同或相似的,顶部表面或按钮802、主体806、电连接器810、底部表面804、开口808、开口809以及复位按钮814。例如,按钮802可以被按下,以延时集线器800的警报,打开或关闭集线器800,或者以其他方式与集线器800进行交互。集线器800可以与充电站200的不同之处在于,集线器800可以包括麦克风822、一个或多个湿度传感器828和/或一个或多个温度传感器832,而不是被配置为接收传感器中枢并且给其充电。麦克风822、一个或多个湿度传感器828和一个或多个温度传感器832可以被配置为监测集线器800所处的环境的声音、湿度和温度。如图19A所示,在一些实施方式中,可以期望将集线器800定位在靠近受试者的环境中。在一些实例中,当受试者是婴儿/儿童时将集线器800定位在靠近受试者的父母和/或护理提供者的环境中可能是有利的。在一些实施方式中,监测系统1000可以配备有一个以上的集线器800。集线器800可以被配置为允许父母/护理员与婴儿受试者之间经由麦克风822和扬声器826的通信。此外,在一些实施方式中,集线器800可以被配置为取决于由监测系统1000监测到的受试者的一个或多个生理参数、运动和/或位置来发出警报。
监测系统1000可以有利地被配置为监测如本文所描述的受试者1的至少一个生理参数、运动和/或位置。例如,监测系统1000可以被配置为监测、测量或以其他方式确定受试者1的生命体征,这些生命体征可以包括受试者1的SpO2、心/脉率、呼吸速率、体温、氧饱和度和/或脉率。监测系统1000还可以被配置为基于受试者1的生理参数、运动和/或位置中的任何一者或多者来产生警报(例如,向受试者1的父母和/或护理提供者发出警报)。
监测系统1000的任何部件可以被配置为以无线方式彼此配对。例如,监测系统1000的部件可以被配置为经由NFC和/或蓝牙(例如,低能量蓝牙)彼此配对。此外,监测系统1000的部件可以被配置为以无线方式(可以包括经由NFC和/或蓝牙(例如,低能量蓝牙))与单独的电子设备(诸如单独的电子设备900)配对。在一些实施方式中,监测系统1000的部件之间和/或监测系统1000的部件与一个或多个单独的电子设备的配对可能不需要任何按钮或按钮按下。此外,如本文所描述的,监测系统1000的任何部件都可以被配置为经由WiFi彼此通信或与单独的电子设备900进行通信。
在一些实施方式中,当受试者是婴儿时,监测系统1000可以包括被配置为允许受试者或其父母或护理员访问监测系统1000和/或与该监测系统1000进行交互的软件。例如,监测系统1000可以包括经由单独的电子设备900访问的应用,受试者/其父母/其护理员可以使用该应用来访问监测系统1000和/或其任何部件,和/或与该监测系统1000进行交互。这样的软件可以包括一个或多个算法,以使监测系统1000能够处理由监测系统1000的任何一个或多个部件测量和/或确定的数据、生理参数、运动和/或位置。
如本文所描述的,当受试者是婴儿时,监测系统1000可以被配置为使婴儿的父母和/或护理员能够监测婴儿健康、福祉和/或安全的各个方面。例如,监测系统1000可以被配置为允许父母/护理员在婴儿周围设置监测区。除了其他方面以外,这样的监测区还可以是婴儿的睡眠环境或游玩环境等。监测系统1000可以被配置为监测这样的监测区,并且向父母/护理提供者报警(如果需要的话)。例如,监测系统1000可以被配置为检测:这样的监测区内的婴儿安全(例如,儿童床之外的手部或脚部、将要在各种结构上跌倒或爬上或爬出的婴儿);如果任何异物(例如,枕头、玩具、宠物、家居用品、蜂窝电话)在这样的监测区中、已经在这样的监测区内移动和/或已经进入这样的监测区;定位在这样的监测区内的婴儿(例如,平躺、仰卧、侧卧、俯卧、四肢着地、双膝着地、半站立、站立、脸朝上、脸朝下、呼吸受阻、呼吸畅通和/或婴儿相对于其环境的方面的相对定位,诸如在儿童床的中心或靠近其一侧);和/或这样的监测区内的婴儿活动(例如,睡着、醒着、移动/行走/爬行、不动、哭泣、开始哭泣、呼吸和/或不呼吸)。有利地,监测系统1000的部件可以组合地工作以用于检测上述各个方面。例如,相机700和系统600可以组合地工作,以提供关于婴儿受试者的定位信息(例如,系统600的加速度计616和/或陀螺仪618可以与相机700组合工作,以确定婴儿受试者和/或其部分的定位)。再例如,相机700和系统600可以组合地工作,以提供婴儿受试者的生命体征中的任何一者或多者(例如,相机700可以被配置为监测和确定受试者的生命体征,诸如心率、呼吸速率等)。在一些实施方式中,该监测区可以包括相机700的视野内的任何物体或所有物体和/或相机700的麦克风和/或集线器800的范围内的任何物体或所有物体。在一些实施方式中,该监测区可以被设置为包括婴儿受试者的儿童床、摇篮、游玩区域、洗澡区域或其他区域。在一些实施方式中,监测系统1000可以被配置为提供对受试者的视频、声音和生命体征的通用和连续访问。监测系统1000可以被配置为基于婴儿受试者和/或其环境的方面来提供可定制的警告和/或警报。在一些实施方式中,监测系统1000可以提供具有对详细数据历史、知识和/或视频库的访问、与社交媒体的连接和/或与医师/医院/护理提供者的连接的实时生命体征追踪。
在一些实施方式中,监测系统1000仅包括系统600和相机700。在一些实施方式中,监测系统1000仅包括系统600、相机700和一个或多个单独电子设备900。在一些实施方式中,监测系统1000包括系统600、相机700、集线器800以及一个或多个单独电子设备900。在至少包括相机700和集线器800的监测系统1000的一些实施方式中,相机700和集线器800被配置为被放置在彼此不同的房间中。
尽管已经提供了本公开中描述的系统(例如,系统100、300、400、500和600)的各个方面的示例以及某些取向和配置,但是针对这样的方面的替代取向和配置应当被视为作为本公开的一部分包括在内。例如,在一些实施方式中,可穿戴设备绑带166、366、466、566和/或666可以被省略。在这样的实施方式中,传感器绑带130、330、430、530和/或630可以是分别将可穿戴设备102、302、402、502和/或602固定至受试者脚部2的传感器扩展坞104和/或304和/或传感器组件103、303、403、503和/或603(和/或系统100、300、400、500和/或600)的唯一部件。再例如,在一些实施方式中,可穿戴设备绑带166、366、466、566和/或666可以与传感器绑带130、330、430、530和/或630组合和/或耦合(例如,以便形成一个更大的绑带,其可以被配置为将可穿戴设备102、302、402、502和/或602固定至受试者脚部2)。本文所描述的任何绑带都可以被配置为缠绕在受试者脚部2的至少一部分(其可以包括受试者脚部2的底部、顶部、一个或多个侧面和/或在一些实例中是受试者脚部2的整体)周围。此外,尽管已经提供了针对本文所描述的绑带的某些固定方法,但是也可以使用其他方法,包括经由磁体和/或粘合剂。此外,在一些实施方式中,本文所描述的可穿戴设备102、302、402、502和/或602可以包括织物或非弹性材料。在这样的实施方式中,可穿戴设备102、302、402、502和/或602以及其任何绑带可以被配置为缠绕在受试者脚部的部分周围,以将系统100、300、400、500和/或600固定至受试者。在一些实施方式中,本文所描述的可穿戴设备102、302、402、502和/或602可以包括具有弹性、柔性和/或刚性的部分。在一些实施方式中,本文所描述的可穿戴设备102、302、402、502和/或602可以包括由硅酮橡胶制成的部分和由织物制成的部分。
传感器绑带130、330、430、530和/或630的其他取向和配置也应当被视为作为本公开的一部分包括在内。例如,尽管传感器绑带130、330、430、530和630可以在本文中描述为包括一个或多个发射器(例如,诸如发射器104a、304a、404a和504a)、一个或多个检测器(例如,诸如检测器104b、304b、404b和504b)和/或一个温度传感器(例如,诸如温度传感器104c、304c、404c和/或404d、505c和/或附加温度传感器),多于这样的发射器、检测器和/或温度传感器中的每一者都可以被包括在传感器绑带130、330、430、530、630和/或传感器中枢404、504、604中。在一些实施方式中,传感器绑带130、330和/或430可以包括发射器阵列、检测器阵列和/或温度传感器阵列。这样的阵列可以被配置为沿着传感器绑带130、330和/或430的长度延伸,使得多个发射器可以相互靠近定位,多个检测器可以相互靠近定位和/或多个温度传感器可以相互靠近定位。有利地,这样的阵列可以促进测量受试者的至少一个生理参数,例如,通过为系统提供使用哪些发射器、检测器和/或温度传感器进行测量的选项(例如,系统可以循环遍历这类传感器,并且使用提供最佳信号的传感器以进行生理参数确定)。另外,尽管在一些实施方式中发射器104a、304a、404a、504a和604a在本文中已经被描述为邻近受试者脚部2的顶部组织、并且在一些实施方式中,检测器104b、304b、404b、504b和604b在本文中已经被描述为当系统100、300、400、500和600分别被固定至受试者脚部2时邻近受试者脚部2的底部组织,但是它们的位置可以互换(例如,该检测器可以被配置为邻近受试者脚部2的顶部组织,并且该发射器可以被配置为邻近受试者脚部2的底部组织)。
保持件170和保持件370的替代配置也应当被视为作为本公开的一部分包括在内。例如,尽管保持件170和保持件370已经在本文中已经被显示为具有封闭周界,以便形成用于分别接收传感器扩展坞104/传感器中枢106和传感器扩展坞304/传感器中枢306的腔体172和腔体372,但是在一些实施方式中,保持件170和/或保持件370可以具有开放侧,以促进传感器中枢106和/或306与传感器扩展坞104和/或304的可释放连接/断开连接。
本文所描述的系统(诸如系统100、300、400、500和600和/或它们的任何部件)可以被配置为防水、抗水、防滴、防震、防尘和/或抗尘。虽然系统已经被描述为具有可再充电电池,但是该电池也可以是不可再充电或一次性使用的。在一些实施方式中,系统的电池(诸如电池106d和/或电池165的实施方式)可以是可再充电的,但不可从设备中移除。在这样的实例中,系统可以包括被配置为接收用于充电的电源线的充电端口和/或被配置为接收充电器的电连接器。此外,在这样的实例中,系统可以由受试者在充电时使用(例如,系统可以在充电时处于操作模式)。在一些变型中,本文所描述的任何系统的传感器中枢(诸如传感器中枢106和306)可以被永久连接至本文所描述的任何系统的传感器扩展坞(诸如传感器扩展坞104和304)。在这样的变型中,组合的传感器中枢/传感器扩展坞可以具有用于充电的充电端口或电连接器。
在一些实施方式中,如本文所描述的系统的任何或所有部件可以被配置为是可重复使用的(本文中也可称为“耐用”)。例如,参考系统100而言,可穿戴设备102、传感器扩展坞104和传感器中枢106全都可以被配置为是可重复使用的(例如,数天、数周、数月或更长时间)。在这样的实例中,所有部件都可以在使用之间和/或在受试者之间进行消毒。在一些实施方式中,除了如本文所描述的可穿戴设备(诸如可穿戴设备102、302、402、502和/或602)以外,如本文所描述的系统的所有部件都可以被配置为是可重复使用的。在一些实例中,除了如本文所描述的可穿戴设备,诸如可穿戴设备102、302、402、502和/或602(例如,受试者不共享对可穿戴设备的使用),如本文所描述的系统的所有部件都可以被配置为是在受试者之间可重复使用的。在一些实施方式中,如本文所描述的传感器中枢(诸如传感器中枢106和306)比系统的所有其他部件持续的时间更长,并且如果期望的话,可以在受试者之间重复使用。在一些实施方式中,如本文所描述的系统的一个或多个部件及其任何部分可以被配置为一次性使用(本文中可称为“用后即弃的”)。在这样的实施方式中,如本文所描述的传感器中枢和传感器扩展坞可以与如本文所描述的可穿戴设备集成、作为可穿戴设备的一部分和/或以其他方式与可穿戴设备组合,以提供可以被固定至受试者脚部2的单一且完全集成的设备。此外,在这样的实施方式中,系统可以包括一次性电池和/或不可再充电电池(例如,锌空气电池)。在一些实例中,如本文所描述的系统的所有部件(除传感器中枢(例如,传感器中枢106、306、404、504、604)以外)都可以被配置为是一次性使用的。
附加实施例
1、一种用于测量受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备被配置为被固定至所述受试者的脚部;以及
传感器部件,所述传感器部件被可移除地固定至所述可穿戴设备,并且包括一个或多个用于测量所述受试者的所述至少一个生理参数的传感器,所述传感器部件还包括传感器绑带,所述传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围,并固定至所述可穿戴设备的一部分,从而将所述可穿戴设备和所述传感器部件固定至所述受试者脚部。
2、根据实施例1所述的系统,其中:
所述传感器绑带包括所述传感器部件的第一部分,其被配置为被缠绕在所述受试者脚部的所述一部分周围,并固定至所述可穿戴设备的第一部分;以及
所述传感器部件的第二部分被配置为被可移除地固定至所述可穿戴设备的第二部分。
3、根据实施例2所述的系统,其中,所述可穿戴设备限定了配置为接收所述受试者脚部的第一容积,以及配置为可移除地接收所述传感器部件的所述第二部分的第二容积。
4、根据实施例3所述的系统,其中,所述可穿戴设备包括:
基部,所述基部被配置为接触所述受试者脚部的底部的至少一部分,所述可穿戴设备的所述第二容积由所述基部的腔体形成;以及
壁部,所述壁部从所述基部向外延伸,并且被配置为围绕所述受试者脚部的脚跟和所述受试者脚部的一个或多个侧面的至少一部分。
5、根据实施例4所述的系统,其中:
所述可穿戴设备还包括:布置在所述腔体内的框架,所述框架被配置为可移除地固定所述传感器部件的所述第二部分;
所述基部和所述壁部形成由第一材料制成的一体结构;以及
所述框架由第二材料制成,所述第二材料比所述第一材料更具刚性。
6、根据实施例4至5中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备的所述第一部分被布置在所述壁部的一部分上。
7、根据实施例6所述的系统,其中,所述可穿戴设备的所述第一部分包括所述壁部的所述一部分中的开口,并且其中所述传感器绑带被配置为被插入穿过所述开口。
8、根据实施例4至7中任一项所述的系统,其中,所述第一容积由所述基部和所述壁部在所述基部的所述腔体上方的位置处限定。
9、根据实施例4至8中任一项所述的系统,其中,所述壁部在所述基部的周界边缘的一部分周围延伸。
10、根据实施例9所述的系统,其中,所述壁部在所述基部的少于整个所述周界边缘周围延伸。
11、根据实施例4至10中任一项所述的系统,其中,所述壁部并未在整个所述腔体周围延伸。
12、根据实施例2至11中任一项所述的系统,其中,所述传感器部件包括:
传感器中枢,包括一个或多个处理器,所述传感器中枢被配置为被可移除地固定至所述可穿戴设备的所述第二部分,其中所述传感器绑带被连接至所述传感器中枢并从所述传感器中枢向外延伸;
一个或多个发射器,所述一个或多个发射器被配置为将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中,所述一个或多个发射器位于所述传感器中枢内;以及
一个或多个检测器,所述一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号,所述一个或多个检测器位于所述传感器绑带内,其中所述传感器中枢的一个或多个处理器被配置为接收由所述一个或多个检测器输出的所述至少一个信号,以确定所述受试者的所述至少一个生理参数。
13、根据实施例12所述的系统,其中,所述系统被配置成使得当所述传感器中枢被固定至所述可穿戴设备的所述第二部分,并且所述传感器绑带被固定至所述可穿戴设备的所述第一部分时:所述一个或多个检测器被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或侧部;并且所述一个或多个发射器被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
14、根据实施例12至13中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢和所述传感器绑带形成一体结构。
15、根据实施例12至14中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带包括:
连接至所述传感器中枢并从所述传感器中枢向外延伸的第一区段,其中所述一个或多个检测器被定位在所述第一区段内;和
可释放地连接至所述第一区段的第二区段,其中所述第二区段被配置为固定至所述可穿戴设备的所述第一部分。
16、根据实施例15所述的系统,其中:所述第一区段和所述第二区段具有不同的长度;和/或所述第一区段和所述第二区段包含不同的材料。
17、根据实施例15至16中任一项所述的系统,其中,所述第一区段比所述第二区段更可拉伸。
18、根据实施例12至17中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带被配置为被拉伸,以允许调整所述一个或多个检测器相对于所述受试者脚部的位置。
19、根据实施例12至18中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢包括:
外壳,所述外壳包括开口,所述开口被配置为当所述传感器中枢被固定至所述可穿戴设备的所述第二部分时被定位成邻近于所述受试者脚部的皮肤;
热传导探针,所述热传导探针被至少部分地定位在所述开口内;以及
温度传感器,所述温度传感器被定位在所述外壳内;
其中,所述热传导探针被配置为从所述皮肤至少部分地朝向所述温度传感器传送热能。
20、根据实施例19所述的系统,其中,所述热传导探针延伸穿过所述开口并且被配置为接触所述受试者脚部的皮肤。
21、根据实施例1至20中任一项所述的系统,其中:
所述传感器绑带被配置为被缠绕在所述受试者脚部的所述一部分周围,并固定至所述可穿戴设备的第一部分;并且
所述系统还包括附加绑带,所述附加绑带被可移除地固定至所述可穿戴设备的第二部分,并且被配置为:(i)被缠绕在所述受试者脚部的另一部分或所述受试者的脚踝或腿部的一部分,并(ii)被固定至所述可穿戴设备的第三部分。
22、根据实施例1至21中任一项所述的系统,其中:
所述传感器绑带被配置为被缠绕在所述受试者脚部的所述一部分周围,并固定至所述可穿戴设备的第一部分;并且
所述系统还包括具有第一端部和第二端部的附加绑带,所述第一端部被连接至所述可穿戴设备的第二部分,并且所述第二端部被配置为:(i)被缠绕在所述受试者脚部的另一部分或所述受试者的脚踝或腿部的一部分,并(ii)被固定至所述可穿戴设备的第三部分。
23、一种用于测量受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备被配置为固定至所述受试者的脚部,所述可穿戴设备包括腔体;
传感器中枢,所述传感器中枢被配置为被可移除地固定在所述可穿戴设备的腔体内,所述传感器中枢包括一个或多个处理器;
传感器绑带,所述传感器绑带被连接至所述传感器中枢,并从所述传感器中枢向外延伸,所述传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围,并固定至所述可穿戴设备的一部分;
一个或多个发射器,所述一个或多个发射器被配置为将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中,所述一个或多个发射器被布置在所述传感器中枢和所述传感器绑带中的一者内;以及
一个或多个检测器,所述一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于所检测到的光辐射来输出至少一个信号,所述一个或多个检测器被布置在所述传感器中枢和所述传感器绑带中的另一者内;
其中,所述传感器中枢的一个或多个处理器被配置为接收由所述一个或多个检测器输出的至少一个信号,以确定所述受试者的至少一个生理参数。
24、根据实施例23所述的系统,其中,所述可穿戴设备被配置成使得:当所述可穿戴设备被固定至所述受试者脚部时,所述腔体被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
25、根据实施例23至24中任一项所述的系统,其中,所述系统被配置成使得:
所述一个或多个检测器被配置为当所述系统在使用中时被定位成邻近所述受试者脚部的顶部;并且
所述一个或多个发射器被配置为当所述系统在使用中时被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
26、根据实施例23至25中任一项所述的系统,其中,当所述传感器中枢被固定在所述腔体内,并且所述传感器绑带被固定至所述可穿戴设备的一部分时:
所述一个或多个检测器被布置在所述传感器绑带内以面向所述传感器中枢;并且
所述一个或多个发射器被布置在所述传感器中枢内以面向所述传感器绑带。
27、根据实施例23至26中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢和所述传感器绑带形成一体结构。
28、根据实施例23至27中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带包括:
连接至所述传感器中枢并从所述传感器中枢向外延伸的第一区段,其中所述一个或多个检测器被定位在所述第一区段内;以及
可释放地连接至所述第一区段的第二区段,其中所述第二区段被配置为固定至所述可穿戴设备的所述一部分。
29、根据实施例28所述的系统,其中,所述第一区段和所述第二区段具有不同的长度。
30、根据实施例28至29中任一项的系统,其中,所述第一区段比所述第二区段更可拉伸。
31、根据实施例23至30中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备包括:
主体,所述主体包括:
基部,所述基部被配置为接触所述受试者脚部的底部的至少一部分,所述基部包括所述腔体;和
壁部,所述壁部从所述基部向外延伸,并且被配置为围绕所述受试者脚部的脚跟和所述受试者脚部的一个或多个侧面的至少一部分;以及
定位在所述腔体内的框架,所述框架被配置为可移除地固定至所述传感器中枢。
32、根据实施例31所述的系统,其中,所述主体由第一材料制成,并且所述框架由第二材料制成,所述第二材料比第一材料更具刚性。
33、根据实施例31至32中任一项所述的系统,其中:
所述基部包括基部表面,所述基部表面被配置为接触所述受试者脚部的底部的所述至少一部分;
所述腔体在所述基部表面下方具有第一深度;以及
所述可穿戴设备还包括:沿着所述基部的外边缘并邻近所述腔体定位的凹槽,所述凹槽在所述基部表面下方具有第二深度,所述第二深度小于所述第一深度并且基本等于所述传感器绑带的厚度,所述凹槽被配置为当所述传感器中枢被固定在所述腔体内时接收所述传感器绑带的一部分,使得所述传感器中枢和所述传感器绑带的所述一部分形成与所述基部表面基本齐平的表面。
34、根据实施例23至33中任一项所述的系统,其中:
所述传感器绑带被配置为被缠绕在所述受试者脚部的所述一部分周围并固定至所述可穿戴设备的一部分,所述可穿戴设备的所述一部分是所述可穿戴设备的第一部分;并且
所述系统还包括附加绑带,所述附加绑带与所述传感器绑带分开,并且被配置为:(i)被缠绕在所述受试者脚部的另一部分或所述受试者的脚踝或腿部的一部分周围,并(ii)被固定至所述可穿戴设备的第二部分。
35、根据实施例23至34中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢包括:
外壳,所述外壳包括开口,所述开口被配置为当所述传感器中枢被固定在所述可穿戴设备的腔体内时被定位为邻近于所述受试者脚部的皮肤;
热传导探针,所述热传导探针被至少部分地定位在所述开口内;以及
温度传感器,所述温度传感器被定位在所述外壳内;
其中,所述热传导探针被配置为从所述皮肤至少部分地朝向所述温度传感器传送热能。
36、根据实施例35所述的系统,其中,所述热传导探针延伸穿过所述开口并且被配置为当所述系统在使用中时接触所述皮肤。
37、根据实施例23至36中任一项所述的系统,其中:
所述一个或多个检测器被布置在所述传感器绑带内,并且所述一个或多个发射器被布置在所述传感器中枢内;
所述可穿戴设备还包括柔性电路,所述柔性电路在所述传感器中枢的一部分和所述传感器绑带的一部分内延伸,并且将所述一个或多个检测器与所述一个或多个处理器或所述一个或多个处理器所连接至的另一个电路电连接;
所述传感器绑带的所述部分被配置为从第一状态被拉伸至第二状态,所述传感器绑带的所述一部分当处于第二状态时比当处于第一状态时具有更大的长度;
所述一个或多个检测器被布置在所述传感器绑带的所述一部分内的第一位置处,所述第一位置与传感器中枢相隔第一距离;以及
被定位在所述传感器绑带的所述部分内的所述柔性电路的一部分的长度大于所述第一距离,以允许所述柔性电路适应所述传感器绑带的所述一部分从第一状态至第二状态的所述拉伸,同时保持所述一个或多个检测器与所述一个或多个处理器或所述一个或多个处理器所连接至的所述另一个电路之间的连接。
38、根据实施例23至37中任一项所述的系统,其中:
所述一个或多个检测器被布置在所述传感器绑带内,并且所述一个或多个发射器被布置在所述传感器中枢内;并且
所述传感器绑带被配置为被拉伸以允许调整所述一个或多个检测器相对于所述受试者脚部的位置。
39、一种用于测量受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备被配置为被固定至所述受试者的脚部;和
传感器中枢,所述传感器中枢被配置为被可移除地固定至所述可穿戴设备,所述传感器中枢包括:
外壳,所述外壳包括开口,所述开口被配置为被定位在所述受试者脚部的一部分附近;
热传导探针,所述热传导探针被至少部分地定位在所述开口内;以及温度传感器,所述温度传感器被定位在所述外壳内;
其中,所述热传导探针被配置为从所述受试者脚部的所述一部分至少部分地朝向所述温度传感器传送热能。
40、根据实施例39所述的系统,其中,所述温度传感器被布置在所述外壳内,使得当所述系统在使用中时所述温度传感器不接触所述受试者的皮肤。
41、根据实施例39至40中任一项所述的系统,还包括:连接至所述传感器中枢并从所述传感器中枢向外延伸的传感器绑带,所述传感器绑带和所述传感器中枢形成一体结构,所述传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围并固定至所述可穿戴设备的一部分。
42、根据实施例41所述的系统,还包括:
一个或多个发射器,所述一个或多个发射器被布置在所述传感器中枢内并且被配置为将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中;
一个或多个检测器,所述一个或多个检测器被布置在所述传感器绑带内并且被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号;以及
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被布置在所述传感器中枢内并且被配置为接收由所述一个或多个检测器输出的至少一个信号,以确定所述受试者的至少一个生理参数。
43、根据实施例39至42中任一项所述的系统,其中:
所述温度传感器是所述传感器中枢的第一温度传感器;并且
所述传感器中枢还包括:
与所述第一温度传感器间隔开的第二温度传感器;以及
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器中的每一者接收温度数据,并且基于所述接收到的温度数据来确定所述受试者的一个或多个体温值。
44、根据实施例39至43中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢还包括:
定位在所述外壳内的金属板,其中所述热传导探针相对于所述金属板的平面横向延伸;以及
邻近于所述金属板定位的电路层,其中所述温度传感器被安装至所述电路层,并且所述电路层被定位在所述温度传感器与所述金属板之间。
45、根据实施例39至44中任一项所述的系统,其中,所述热传导探针包括圆角凸起。
46、根据实施例39至45中任一项所述的系统,其中,所述热传导探针通过所述开口凸出,并且被配置为当所述系统在使用中时接触所述受试者脚部的皮肤。
47、一种配置为被固定至受试者的脚部的可穿戴设备,所述可穿戴设备限定了:配置为接收受试者脚部的至少一部分的第一容积、和配置为可移除地接收并固定电子设备的第二容积,所述电子设备包括一个或多个用于监测与所述受试者的生理、位置和运动中的至少一者相关的信息的传感器,所述可穿戴设备包括配置为允许所述可穿戴设备的至少一部分弹性地变形的材料。
48、根据实施例47所述的可穿戴设备,其中,所述可穿戴设备被配置成使得当所述受试者脚部的至少一部分由所述第一容积接收时,所述第二容积被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
49、根据实施例47至48中任一项所述的可穿戴设备,其中,所述第二容积小于所述第一容积。
50、根据实施例47至49中任一项所述的可穿戴设备,其中,所述可穿戴设备包括:
基部,所述基部被配置为接触所述受试者脚部的底部的至少一部分,所述可穿戴设备的所述第二容积由所述基部的腔体形成;和
壁部,所述壁部从所述基部向外延伸,并且被配置为围绕所述受试者脚部的脚跟和所述受试者脚部的一个或多个侧面的至少一部分,其中所述可穿戴设备的所述第一容积由所述基部和所述壁部在所述基部的所述腔体上方的位置处限定。
51、根据实施例50所述的可穿戴设备,其中:
所述壁部包括:第一侧壁部,所述第一侧壁部被配置为被定位成邻近所述受试者脚部的第一侧面;第二侧壁部,所述第二侧壁部被配置为被定位成邻近所述受试者脚部的第二侧面;以及后壁部,所述后壁部被配置为被定位成邻近所述受试者脚部的脚跟;并且
所述第一侧壁部、所述第二侧壁部和所述后壁部形成一体结构。
52、根据实施例50至51中任一项所述的可穿戴设备,其中:
所述可穿戴设备还包括:布置在所述腔体内的框架,所述框架被配置为可移除地固定所述电子设备;
所述基部和所述壁部形成由第一材料制成的一体结构;并且
所述框架由比第一材料更具刚性的第二材料制成。
53、根据实施例50至52中任一项所述的可穿戴设备,其中,所述壁部在所述基部的周界边缘的一部分周围延伸。
54、根据实施例53所述的可穿戴设备,其中,所述壁部在少于所述基部的整个所述周界边缘周围延伸。
55、根据实施例50至54中任一项所述的可穿戴设备,其中,所述壁部并未在整个所述腔体周围延伸。
56、根据实施例50至55中任一项所述的可穿戴设备,还包括绑带,所述绑带具有:
第一端部,所述第一端部被一体地连接或可移除地连接至所述壁部的第一部分;和
与所述第一端部相对的第二端部,所述第二端部被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围,并且还被配置为将所述绑带固定至所述壁部的第二部分。
57、根据实施例56所述的可穿戴设备,其中,所述壁部的所述第二部分包括开口,并且其中所述绑带的所述第二端部被配置为被插入穿过所述开口并固定至所述绑带的一部分。
58、一种系统,所述系统包括根据实施例47至57中任一项所述的可穿戴设备和所述电子设备。
59、根据实施例58所述的系统,其中,所述电子设备包括传感器中枢。
60、根据实施例58至59中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备包括第一开口,所述第一开口被配置为允许所述电子设备被插入到所述腔体中;以及第二开口,所述第二开口被配置为有助于从所述可穿戴设备移除所述电子设备,所述第一开口的尺寸与所述第二开口不同。
61、一种套件,包括:
第一可穿戴设备,所述第一可穿戴设备限定了:配置为接收受试者脚部的至少一部分的第一容积和配置为可移除地接收并固定电子设备的第二容积,所述电子设备包括:一个或多个用于监测与受试者的生理、位置和运动中的至少一者相关的信息的传感器;和
第二可穿戴设备,所述第二可穿戴设备限定了:配置为接收受试者脚部的至少一部分的第一容积和配置为可移除地接收并固定所述电子设备的第二容积;
其中,所述第一可穿戴设备和所述第二可穿戴设备的所述第一容积不同;并且
其中,所述第一可穿戴设备和所述第二可穿戴设备的所述第二容积基本相等。
62、根据实施例61所述的套件,其中,所述第一可穿戴设备和所述第二可穿戴设备的第二容积中的每一者被配置为当所述受试者脚部的至少一部分由相应的第一容积接收时被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
63、根据实施例61所述的套件,其中:
所述第一可穿戴设备的第二容积小于第一靴子的第一容积;并且
所述第二可穿戴设备的第二容积小于第二靴子的第一容积。
64、一种系统,所述系统包括根据实施例61至62中任一项所述的第一可穿戴设备和第二可穿戴设备,并且还包括所述电子设备。
65、根据实施例64所述的系统,其中,所述电子设备包括传感器中枢。
66、根据实施例64至65中任一项所述的系统,其中,所述第一可穿戴设备和所述第二可穿戴设备中的每一者包括:
基部,所述基部被配置为接触所述受试者脚部的底部的至少一部分,所述可穿戴设备的所述第二容积由所述基部的腔体形成;和
壁部,所述壁部从所述基部向外延伸,并且被配置为围绕所述受试者脚部的脚跟和所述受试者脚部的一个或多个侧面的至少一部分。
67、根据实施例66所述的系统,其中:
所述第一可穿戴设备和所述第二可穿戴设备中的每一者还包括:布置在所述腔体内的框架,所述框架被配置为可移除地固定所述传感器中枢;
所述基部和所述壁部形成由第一材料制成的一体结构;并且
所述框架由比所述第一材料更具刚性的第二材料制成。
68、根据实施例66至67中任一项所述的系统,其中,所述第一可穿戴设备和所述第二可穿戴设备的所述第一容积由所述基部和所述壁部在所述基部的所述腔体上方的位置处限定。
69、根据实施例66至68中任一项所述的系统,其中,所述壁部在所述基部的周界边缘的一部分周围延伸。
70、根据实施例69所述的系统,其中,所述壁部在不少于所述基部的整个所述周界边缘周围延伸。
71、根据实施例66至70中任一项所述的系统,其中,所述壁部并未在整个所述腔体周围延伸。
72、一种配置为固定至受试者的脚部和脚踝并且测量所述受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备包括:
主体,所述主体包括弹性材料,并且被配置为接收和支撑所述受试者的脚部和脚踝;
所述主体中的开口,所述开口被配置为当所述可穿戴设备在使用中时被定位成邻近受试者脚部的底部;和
保持件,所述保持件被连接至主体并且邻近所述开口从主体向外延伸,所述保持件被配置为当所述可穿戴设备在使用中时远离所述受试者脚部的底部延伸;
传感器扩展坞,所述传感器扩展坞被配置为可移除地连接至所述可穿戴设备的保持件,所述传感器扩展坞包括:
主体,所述主体被配置为被接收在所述可穿戴设备的保持件内;
传感器绑带,所述传感器绑带被连接至所述传感器扩展坞的主体并从所述传感器扩展坞的主体向外延伸,所述传感器绑带被配置为:当所述传感器扩展坞的主体被连接至所述可穿戴设备的保持件时,被至少部分地定位在所述可穿戴设备的主体中的开口内并从所述可穿戴设备的主体中的开口向外延伸,所述传感器绑带还被配置为当在使用中时被缠绕在所述受试者脚部的顶部周围,以将所述可穿戴设备固定至所述受试者脚部;
一个或多个发射器,所述一个或多个发射器被可操作地定位在所述传感器绑带的第一部分内,并且被配置为当所述传感器绑带被缠绕在所述受试者脚部的顶部时被定位成邻近所述受试者脚部的顶部,所述一个或多个发射器被配置为当在使用中时将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中;和
一个或多个检测器,所述一个或多个检测器被可操作地定位在与所述传感器绑带的第一部分间隔开的所述传感器绑带的第二部分内,所述一个或多个检测器被配置为当所述可穿戴设备在使用中时被定位成邻近所述受试者脚部的底部,所述一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号;以及
传感器中枢,所述传感器中枢被配置为可移除地连接至所述传感器扩展坞,所述传感器中枢包括一个或多个处理器和电池,其中,当所述传感器中枢被连接至所述传感器扩展坞时:
所述传感器扩展坞被配置为从所述传感器中枢的电池接收电力,以允许所述一个或多个发射器和所述一个或多个检测器的操作;并且
所述传感器中枢的一个或多个处理器被配置为接收并处理由所述传感器扩展坞组件的一个或多个检测器输出的所述至少一个信号,以确定所述受试者的至少一个生理参数。
73、根据实施例72所述的系统,其中,所述至少一个生理参数包括血氧饱和度。
74、根据实施例72至73中任一项所述的系统,其中,所述传感器扩展坞还包括能用于确定所述受试者的体温的温度传感器。
75、根据实施例74所述的系统,其中,所述温度传感器被可操作地定位在所述传感器绑带的第二部分内,并且被配置为当所述可穿戴设备在使用中时被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
76、根据实施例72至75中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带被配置为缠绕在所述受试者脚部的顶部周围,并固定至所述可穿戴设备的主体的一部分。
77、根据实施例72至76中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带的第一部分被配置为当所述传感器绑带被缠绕在所述受试者脚部的所述顶部周围时被定位成与所述传感器绑带的所述第二部分相对。
78、根据实施例72至77中任一项所述的系统,还包括:包括一个或多个发射器的发射器封装件和包括一个或多个检测器的检测器封装件。
79、根据实施例78所述的系统,其中,所述发射器封装件和所述检测器封装件当所述传感器绑带被缠绕在所述受试者脚部的顶部周围时大致彼此对齐。
80、根据实施例72至79中任一项所述的系统,其中,所述保持件包括弹性材料。
81、根据实施例72至80中任一项所述的系统,其中,所述保持件包括腔体,所述腔体被配置为当所述传感器中枢被连接至所述传感器扩展坞时可移除地接收所述传感器扩展坞的主体和所述传感器中枢。
82、根据实施例72至81中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带是将所述可穿戴设备固定至所述受试者脚部的所述传感器扩展坞的唯一部件。
83、根据实施例72至82中任一项所述的系统,还包括可穿戴设备绑带,所述可穿戴设备绑带被配置为将所述可穿戴设备的主体固定至所述受试者的小腿和/或脚踝。
84、根据实施例83所述的系统,其中,所述可穿戴设备的主体包括用于可移除地连接至所述可穿戴设备绑带的连接器。
85、根据实施例83所述的系统,其中,所述可穿戴设备绑带与所述可穿戴设备的主体被一体形成。
86、根据实施例72至85中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备的主体包括基部,所述基部被配置为当所述可穿戴设备在使用中时接触所述受试者脚部的底部,所述基部包括所述开口。
87、根据实施例86所述的系统,其中,所述基部被配置为接触受试者脚部的脚跟、受试者脚部的脚弓、受试者脚部的跖球和受试者脚部的一个或多个脚趾中的一者或多者。
88、根据实施例86所述的系统,其中,邻近所述开口的基部的一部分当所述传感器扩展坞被连接至所述可穿戴设备的保持件时相对于所述传感器绑带的第二部分是大致共面的。
89、根据实施例86所述的系统,其中,所述保持件在所述基部下方延伸。
90、根据实施例72至89中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带包括传感器区段和固定区段,所述传感器区段包括第一部分和第二部分,并且所述固定区段被配置为将所述传感器绑带固定至所述可穿戴设备。
91、根据实施例90所述的系统,其中,所述固定区段和所述传感器区段被配置为彼此可移除地连接。
92、根据实施例72至91中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备的主体包括被配置为围绕所述受试者脚部的脚跟的壁部。
93、根据实施例92所述的系统,其中,所述壁部还被配置为至少部分地围绕所述受试者脚部的一个或多个侧面。
94、根据实施例72至93中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备的主体包括用于接收所述传感器绑带的一部分的狭槽。
95、根据实施例72至94中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带包括与所述一个或多个发射器、所述一个或多个检测器以及所述传感器扩展坞的电连接器进行电连通的电路层,并且其中所述传感器扩展坞的电连接器当所述传感器中枢被连接至所述传感器扩展坞时接合所述传感器中枢的电连接器。
96、根据实施例95所述的系统,其中,所述电路层是柔性的。
97、根据实施例72至96中任一项所述的系统,其中,所述传感器扩展坞的主体包括基部和两个臂部,所述两个臂部从所述基部延伸并通过间隙彼此分开,所述间隙被调整尺寸为接收所述传感器中枢,所述壁部被配置为可移除地连接至所述传感器中枢的侧面。
98、根据实施例97所述的系统,其中,所述传感器扩展坞的臂部包括一个或多个保留特征部,所述一个或多个保留特征部被配置为接合所述传感器中枢的侧面上的一个或多个相应的保留特征部。
99、根据实施例98所述的系统,其中:
所述传感器扩展坞的臂部的一个或多个保留特征部包括从所述臂部的面向内的表面延伸的一个或多个凸起;并且
所述传感器中枢的侧面上的一个或多个相应的保留特征部包括一个或多个凹槽,所述一个或多个凹槽被配置为接收所述一个或多个凸起。
100、根据实施例72至99中任一项所述的系统,还包括:光传输材料,所述光传输材料被配置为当所述可穿戴设备被固定至所述受试者脚部时被定位在所述一个或多个发射器与所述受试者脚部的组织之间。
101、根据实施例100所述的系统,其中,所述光传输材料被配置为漫射从所述一个或多个发射器发射的光辐射。
102、根据实施例72至101中任一项所述的系统,还包括:光传输材料,所述光传输材料被配置为当所述可穿戴设备被固定至所述受试者脚部时被定位在所述一个或多个检测器与所述受试者脚部的组织之间。
103、根据实施例102所述的系统,其中,所述光传输材料包括透镜。
104、根据实施例72至103中任一项所述的系统,其中,所述传感器扩展坞不包括电池。
105、根据实施例72至104中任一项所述的系统,其中,所述传感器扩展坞不包括处理器。
106、根据实施例72至105中任一项所述的系统,其中,所述传感器扩展坞被配置为从当所述传感器中枢与所述传感器扩展坞断开连接时的非操作模式转变为当所述传感器中枢被连接至所述传感器扩展坞时的操作模式。
107、根据实施例106所述的系统,其中,在所述操作模式中,所述系统被配置为确定所述受试者的至少一个生理参数。
108、根据实施例72至107中任一项所述的系统,其中,所述传感器扩展坞包括被配置为与所述传感器中枢的RFID读取器进行通信的RFID标签。
109、根据实施例72至108中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢包括被配置为与单独的设备进行无线通信的通信模块。
110、根据实施例72至109中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢包括与所述一个或多个处理器进行电连通的振动马达,并且其中所述一个或多个处理器被配置为指示所述振动马达使所述传感器中枢振动。
111、根据实施例110所述的系统,其中,所述一个或多个处理器被配置为:
将所述经确定的至少一个生理参数与一个或多个阈值进行比较;并且
基于对所述经确定的至少一个生理参数与所述一个或多个阈值的所述比较来指示所述振动马达使所述传感器中枢振动。
112、根据实施例72至111中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢包括与所述一个或多个处理器进行电连通的一个或多个状态指示器,并且其中所述一个或多个处理器被配置为指示所述一个或多个状态指示器使所述传感器中枢发出声音和/或光辐射。
113、根据实施例112所述的系统,其中,所述一个或多个处理器被配置为:
将所述经确定的至少一个生理参数与一个或多个阈值进行比较;并且
基于对所述经确定的至少一个生理参数与所述一个或多个阈值的所述比较来指示所述一个或多个状态指示器使所述传感器中枢发出声音和/或光辐射。
114、一种配置为被固定至受试者的脚部并测量所述受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备包括:
主体;和
连接至所述主体并从所述主体向外延伸的保持件;
传感器部件,所述传感器部件被配置为可移除地连接至所述可穿戴设备的保持件,所述传感器部件包括:
传感器绑带,所述传感器绑带被配置为缠绕在受试者脚部的顶部周围并将所述可穿戴设备固定至所述受试者脚部;
一个或多个发射器,所述一个或多个发射器被可操作地定位在绑带的第一部分内,并且被配置为当所述绑带被缠绕在所述顶部周围并且所述可穿戴设备被固定至所述受试者脚部时被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或底部中的一者,所述一个或多个发射器被配置为当在使用中时将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中;
一个或多个检测器,所述一个或多个检测器被可操作地定位在所述绑带的第二部分内,并且被配置为当所述可穿戴设备被固定至所述受试者脚部时被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或底部中的另一者,所述一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号;以及
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为接收并处理由所述一个或多个检测器输出的所述至少一个信号,以确定所述受试者的所述至少一个生理参数。
115、根据实施例114所述的系统,其中,所述可穿戴设备的主体包括弹性材料。
116、根据实施例114或115所述的系统,还包括:可穿戴设备绑带,所述可穿戴设备绑带被配置为将所述可穿戴设备的主体固定至所述受试者的小腿和/或脚踝。
117、根据实施例114至116中任一项所述的系统,其中,所述传感器部件包括传感器扩展坞和传感器中枢,所述传感器中枢包括所述一个或多个处理器和电池,并且被配置为可移除地连接至所述传感器扩展坞。
118、根据实施例114至117中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带的所述第一部分被配置为当所述传感器绑带被缠绕在所述受试者脚部的所述顶部周围时被定位成与所述传感器绑带的所述第二部分相对。
119、根据实施例114至118中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带被配置为被缠绕在所述受试者脚部的顶部周围,并固定至所述可穿戴设备的主体的一部分。
120、根据实施例114至119中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备的主体包括壁部,所述壁部被配置为围绕所述受试者脚部的脚跟。
121、根据实施例120所述的系统,其中,所述壁部还被配置为至少部分地围绕所述受试者脚部的一个或多个侧面。
122、根据实施例114至121中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备的主体包括基部,所述基部被配置为当所述可穿戴设备在使用中时接触所述受试者脚部的底部,所述基部包括开口,所述开口被配置为当所述可穿戴设备在使用中时被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
123、根据实施例122所述的系统,其中,所述传感器绑带被配置为当所述传感器部件被连接至所述可穿戴设备的保持件时,被至少部分地定位在所述开口内并从所述开口向外延伸。
124、根据实施例114至123中任一项所述的系统,其中,所述保持件包括弹性材料以及配置为可移除地接收所述传感器部件的腔体。
125、一种配置为被固定至受试者的脚部并测量所述受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备部分,所述可穿戴设备部分包括:
主体,所述主体被配置为接收受试者脚部;
绑带,所述绑带被配置为缠绕在所述受试者脚部的顶部周围,并固定至所述主体的一部分;
一个或多个发射器,所述一个或多个发射器被可操作地定位在所述绑带的一部分内,并且被配置为当所述可穿戴设备部分被固定至所述受试者脚部时被定位成邻近所述受试者脚部的顶部,所述一个或多个发射器被配置为当在使用中时将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中;
一个或多个检测器,所述一个或多个检测器被可操作地定位在所述可穿戴设备部分的一部分内,所述一个或多个检测器被配置为当所述可穿戴设备部分被固定至所述受试者脚部时被定位成邻近所述受试者脚部的底部,所述一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号;以及
传感器中枢,包括一个或多个处理器和电池,其中所述传感器中枢被配置为可移除地连接至所述可穿戴设备部分以:
提供电力,以允许所述一个或多个发射器和所述一个或多个检测器的操作;并且
接收并处理由所述一个或多个检测器输出的所述至少一个信号,以确定所述受试者的所述至少一个生理参数。
126、根据实施例125所述的系统,其中,所述可穿戴设备部分的主体包括弹性材料。
127、根据实施例125或126所述的系统,还包括:可穿戴设备绑带,所述可穿戴设备绑带被配置为将所述可穿戴设备部分的主体固定至所述受试者的小腿和/或脚踝。
128、根据实施例125至127中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备部分的主体包括被配置为围绕所述受试者脚部的脚跟的壁部。
129、根据实施例128所述的系统,其中,所述壁部还被配置为至少部分地围绕所述受试者脚部的一个或多个侧面。
130、根据实施例125至129中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备部分还包括能用于确定所述受试者的体温的温度传感器。
131、根据实施例125至130中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备部分不包括电池。
132、根据实施例125至131中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备部分不包括处理器。
133、根据实施例125至132中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备部分被配置为从当所述传感器中枢与所述可穿戴设备部分断开连接时的非操作模式转变为当所述传感器中枢被连接至所述可穿戴设备部分时的操作模式。
134、根据实施例133所述的系统,其中,在所述操作模式中,所述系统被配置为确定所述受试者的至少一个生理参数。
135、根据实施例125至134中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备部分包括被配置为彼此可移除地连接的可穿戴设备和传感器扩展坞,所述可穿戴设备包括所述主体和保持件,所述传感器扩展坞包括所述绑带和连接至所述绑带的主体,并且其中所述传感器扩展坞的所述主体被配置为被接收在所述可穿戴设备的所述保持件的至少一部分内。
136、一种用于监测受试者的生理状态的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备被配置为被固定至受试者的脚部,所述可穿戴设备包括:基部,所述基部被配置为沿着所述受试者脚部的底部延伸并接触所述受试者脚部的底部;以及壁部,所述壁部从所述基部向上延伸,并且被配置为沿着所述受试者的小腿的至少一部分延伸;
至少一个发射器,所述至少一个发射器被配置为当所述可穿戴设备在使用中时被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或底部中的一者,所述至少一个发射器被配置为当在使用中时将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中;以及
至少一个检测器,所述至少一个检测器被配置为当所述可穿戴设备在使用中时被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或底部中的另一者,所述至少一个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号;以及
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为接收并处理由所述至少一个检测器输出的所述至少一个信号,以确定所述受试者的至少一个生理参数。
137、一种用于系统的传感器部件,所述系统被配置为被固定至受试者的脚部并测量所述受试者的至少一个生理参数,所述传感器部件包括:
绑带,所述绑带被配置为缠绕在受试者脚部的至少一部分周围,并将所述系统固定至所述受试者脚部;
一个或多个发射器,所述一个或多个发射器被可操作地定位在所述绑带的第一部分内,并且被配置为当所述绑带被缠绕在所述一部分周围并且所述系统被固定至所述受试者脚部时,被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或底部中的一者,所述一个或多个发射器被配置为当在使用中时将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中;
一个或多个检测器,所述一个或多个检测器被可操作地定位在所述绑带的第二部分内,并且被配置为当所述系统被固定至所述受试者脚部时,被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或底部中的另一者,所述一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号;以及
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为接收并处理由所述一个或多个检测器输出的所述至少一个信号,以确定所述受试者的所述至少一个生理参数。
138、一种配置为固定至受试者的脚部并测量所述受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,包括基部和穿过其中的开口;和
传感器绑带,包括一个或多个发射器和一个或多个检测器,所述传感器绑带被配置为配合在所述开口内并从所述开口延伸;
其中,配合在所述开口内的所述传感器绑带的一部分被配置为与所述基部形成齐平的表面,以接收受试者脚部的底部,并且
其中,从所述开口延伸的所述传感器绑带的一部分被配置为被缠绕在所述受试者脚部周围并将所述可穿戴设备固定至所述受试者脚部。
139、一种配置为固定至受试者的脚部并测量所述受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备被配置为接收受试者脚部,其中所述可穿戴设备包括腔体;
传感器中枢,包括一个或多个处理器和一个或多个检测器,其中所述传感器中枢被可移除地固定在所述可穿戴设备的所述腔体内;以及
传感器绑带,所述传感器绑带被连接至所述传感器中枢并从所述传感器中枢向外延伸,所述传感器绑带被配置为被缠绕在所述受试者脚部的一部分周围,并固定至所述可穿戴设备的一部分,所述传感器绑带包括一个或多个发射器,所述发射器被配置为当在使用中时将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中;
其中,所述传感器中枢的所述一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射来输出至少一个信号;并且
其中,所述传感器中枢的所述一个或多个处理器被配置为接收并处理由所述一个或多个检测器输出的所述至少一个信号,以确定所述受试者的所述至少一个生理参数。
140、根据实施例139所述的系统,其中,当所述系统在使用中时,所述腔体被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
141、根据实施例139或140所述的系统,其中,当所述系统在使用中时,所述一个或多个发射器被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或侧部。
142、根据实施例139至141中任一项所述的系统,其中,当所述系统在使用中时,所述一个或多个检测器被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
143、根据实施例139至142中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢和所述传感器绑带被一体形成。
144、根据实施例139至143中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带包括:
传感器区段,所述传感器区段包括所述一个或多个发射器;以及
固定区段,所述固定区段被配置为固定至所述可穿戴设备的所述部分。
145、根据实施例139至144中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢还包括通信模块,所述通信模块被配置为与单独的设备进行无线通信。
146、根据实施例139至145中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢还包括通信模块,所述通信模块被配置为与单独的设备进行无线通信。
147、根据实施例139至146中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备包括:
主体,所述主体包括:
基部,所述基部被配置为当所述系统在使用中时接触所述受试者脚部的底部的至少一部分,所述基部包括所述腔体;和
壁部,所述壁部被配置为当所述系统在使用中时围绕所述受试者脚部的脚跟和所述受试者脚部的一个或多个侧面的至少一部分;以及
定位在所述腔体内的框架,所述框架被配置为可移除地固定至所述传感器中枢。
148、根据实施例147所述的系统,其中,所述主体包括具有弹性和柔性的第一材料,并且其中所述框架包括比第一材料更具刚性的第二材料。
149、根据实施例139至148中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备还包括可穿戴设备绑带,所述可穿戴设备绑带被配置为将所述可穿戴设备固定至所述受试者脚部的顶部、脚踝和/或小腿。
150、一种配置为测量受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备被配置为被固定至受试者脚部,所述可穿戴设备包括腔体;和
传感器中枢,所述传感器中枢被可移除地固定在所述可穿戴设备的所述腔体内,所述传感器中枢包括:
外壳,所述外壳包括开口,所述开口被配置为当所述受试者脚部被固定至所述可穿戴设备时被定位成邻近所述受试者脚部的底部;
热传导探针,所述热传导探针从所述外壳内并至少部分地在所述开口内延伸;
温度传感器,所述温度传感器被定位在所述外壳内;以及
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被定位在所述外壳内;
其中,所述热传导探针被配置为从所述受试者脚部的底部朝向所述温度传感器传送热能,所述温度传感器被配置为基于所述热能来生成一个或多个信号,所述一个或多个处理器被配置为基于所述经传送的一个或多个信号来确定所述受试者的一个或多个体温值。
151、根据实施例150所述的系统,其中,所述传感器中枢还包括:金属板,其中所述热传导探针相对于所述金属板的平面横向延伸。
152、根据实施例151所述的系统,其中,所述传感器中枢包括:定位在所述金属板与所述温度传感器之间的柔性电路。
附加考虑和术语
某些类别的人员,诸如受试者的护理员、临床医师、医生、护士以及朋友和家人,可以可互换地使用来描述向受试者提供护理的人员。此外,本文中可互换地使用的受试者、患者或用户是指穿戴着传感器或被连接至传感器或其测量结果用于确定生理参数或状况的人员。参数可以是测量值、显示图标、字母数字字符、图表、仪表、能量条、趋势或组合、与其相关联和/或由其表示。实时数据可以对应于对受试者的主动监测,然而,这样的实时数据可能与特定时刻的实际生理状态不同步。除非另外特别说明或在所用的上下文中另有理解,否则参数的测量值(诸如本文所讨论的那些中的任何一者)通常旨在传达响应于和/或指示生理参数的测量或确定。
本文所用的条件语言诸如“可”、“可以”、“可能”、“能够”、“例如”等,除非另外特别说明,或在使用的上下文中另有理解,否则通常旨在传达某些特征、元素和/或步骤是可选的。因此,这样的条件语言通常并不旨在暗示以任何方式需要特征、元素和/或步骤,或者一个或多个实施方式必须包括用于在有或没有其他输入或提示的情况下决定这些特征、元素和/或步骤是否被包括或总是被执行的逻辑。术语“包括”、“包含”、“具有”和类似的是同义词,并且以开放式的方式包括性地使用,并且不排除附加的元素、特征、动作、操作等。另外,术语“或”是在其包括性意义上(而不是在其排他性意义上)使用,使得当用于例如连接元素列表时,术语“或”意味着列表中的一个、一些或所有元素。此外,除了具有其普通含义以外,本文所用的术语“每一个”还可以意味着应用术语“每一个”的元素集合的任何子集。
除非另有特别说明,否则诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”的连接语言在上下文中通常被理解为传达一个项目、术语等可以是X、Y或Z。因此,这样的连接语言通常并不旨在暗示某些实施方式要求存在至少一个X、至少一个Y和至少一个Z。
本文所用的程度语言,诸如本文所用的术语“约”、“大约”、“大致”和“基本”表示接近标定值、量或特性的值、量或特性,其仍然执行期望功能或实现期望结果。例如,术语“约”、“大约”、“大致”和“基本”可以是指小于标定量的10%、小于5%、小于1%、小于0.1%和小于0.01%。又例如,在某些实施方式中,术语“大致平行”和“基本平行”是指偏离精确平行小于或等于10度、5度、3度或1度的值、量或特性。又例如,在某些实施方式中,术语“大致垂直”和“基本垂直”是指偏离精确垂直小于或等于10度、5度、3度或1度的值、量或特性。
尽管本文已经描述了某些实施方式和示例,但是本领域技术人员将理解,本公开所示和描述的系统和设备的许多方面可以被不同地组合和/或修改,以形成更进一步的实施方式或可接受示例。所有这样的修改和变型都旨在被包括在本公开的范围内。各种各样的设计和方法都是可能的。本文所公开的任何特征、结构或步骤都不是必不可少或不可或缺的。
本文所公开的任何方法不需要按照所列举的顺序执行。本文所公开的方法可以包括由执业人员采取的某些动作;然而,它们也可以包括那些行为的任何第三方指令,无论是明示的还是暗示的。
本文所描述的方法和任务可以由计算机系统执行并完全自动化。在一些实例中,计算机系统可以包括多个不同计算机或计算设备(例如,物理服务器、工作站、存储阵列、云计算资源等),其通过网络通信和互操作以执行所描述的功能。每个这样的计算设备典型地包括执行存储在存储器或其他非暂时性计算机可读存储介质或设备(例如,固态存储设备、磁盘驱动器等)中的程序指令或模块的处理器(或多个处理器)。本文所公开的各种功能可以在这样的程序指令中被体现,和/或可以在计算机系统的专用电路(例如,ASIC或FPGA)中被实施。在计算机系统包括多个计算设备的情况下,这些设备可以但不需要共位。所公开的方法和任务的结果可以通过将物理存储设备(诸如固态存储器芯片和/或磁盘)转化成不同的状态来持久地存储。计算机系统可以是基于云的计算系统,其处理资源由多个不同的商业实体或其他用户共享。
取决于实施方式,本文所描述的任何过程或算法的某些动作、事件或功能可以按不同的序列执行,可以被添加、合并或完全省略(例如,并不是所有描述的操作或事件都是算法的实践所必需的)。此外,在某些实施方式中,操作或事件可以并发地执行,例如,通过多线程处理、中断处理、或多个处理器或处理器核心或在其他并行架构上执行,而不是顺序地执行。
结合本文中的公开内容所描述的各种说明性逻辑块、模块、例程和算法步骤都能够作为电子硬件(例如,ASIC或FPGA设备)、运行在通用计算机硬件上的计算机软件或两者的组合来实施。各种说明性部件、块和步骤通常可以在本文中在它们的功能方面来描述。这样的功能是作为专用硬件还是作为运行在通用硬件上的软件来实施,取决于特定应用和施加在整个系统上的设计约束。所描述的功能可以对于每个特定应用以不同的方式来实施,但是这样的实现决策不应被解释为导致偏离本公开的范围。
此外,结合本文中的公开内容所描述的各种说明性逻辑块和模块都能够由机器实施或执行,诸如通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件、或设计为执行本文所描述的功能的它们的任何组合。通用处理器可以是微处理器,但在替代方案中,处理器可以是控制器、微控制器或状态机、其组合或类似物。处理器可以包括被配置为处理计算机可执行指令的电路。处理器可以包括在不处理计算机可执行指令的情况下执行逻辑操作的FPGA或其他可编程设备。处理器还可以作为计算设备的组合来实施,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个与DSP核心结合的微处理器或任何其他这样的配置。尽管本文中主要相对于数字技术进行描述,但是处理器设备也可以主要包括模拟部件。例如,本文所描述的一些或所有渲染技术可以在模拟电路或混合模拟和数字电路中实施。计算环境可以包括任何类型的计算机系统,包括但不限于基于微处理器的计算机系统、大型计算机、数字信号处理器、便携式计算设备、设备控制器或电器内的计算引擎,仅举几例。
结合本文中的公开内容所描述的任何方法、进程、例程或算法的元素可以被直接体现在硬件中、由处理器设备执行的软件模块中或两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或任何其他形式的非暂时性计算机可读存储介质中。示例性存储介质可以被耦合至处理器设备,使得该处理器设备可以从存储介质读取信息并向存储介质写入信息。在替代方案中,存储介质可以被集成到处理器设备。处理器设备和存储介质可以驻留在ASIC中。该ASIC可以驻留在用户终端中。在替代方案中,处理器设备和存储介质可以作为分立部件驻留在用户终端中。
虽然上述的详细描述已经示出、描述和指出了新颖特征,但是可以理解的是,在不脱离本公开精神的情况下,可以对所示设备或算法的形式和细节进行各种省略、替换和变化。如可以认识到的,本文中该描述的某些部分可以在不提供本文所阐述的全部特征和益处的形式内体现,因为一些特征可以与其他特征分开使用或实践。本文所公开的某些实施方式的范围由所附权利要求而不是前述的描述来指示。落入权利要求书的含义和等同范围内的所有变化都应被包含在其范围内。
Claims (15)
1.一种用于测量受试者的至少一个生理参数的系统,所述系统包括:
可穿戴设备,所述可穿戴设备被配置为被固定至所述受试者的脚部;以及
传感器部件,所述传感器部件被可移除地固定至所述可穿戴设备,并且包括一个或多个用于测量所述受试者的所述至少一个生理参数的传感器,所述传感器部件还包括传感器绑带,所述传感器绑带被配置为被缠绕在受试者脚部的一部分周围,并固定至所述可穿戴设备的一部分,从而将所述可穿戴设备和所述传感器部件固定至所述受试者脚部。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述传感器绑带包括所述传感器部件的第一部分,其被配置为被缠绕在所述受试者脚部的所述一部分周围,并固定至所述可穿戴设备的第一部分;以及
所述传感器部件的第二部分被配置为被可移除地固定至所述可穿戴设备的第二部分。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述可穿戴设备限定了配置为接收所述受试者脚部的第一容积,以及配置为可移除地接收所述传感器部件的所述第二部分的第二容积。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述可穿戴设备包括:
基部,所述基部被配置为接触所述受试者脚部的底部的至少一部分,所述可穿戴设备的所述第二容积由所述基部的腔体形成;以及
壁部,所述壁部从所述基部向外延伸,并且被配置为围绕所述受试者脚部的脚跟和所述受试者脚部的一个或多个侧面的至少一部分。
5.根据权利要求4所述的系统,其中:
所述可穿戴设备还包括:布置在所述腔体内的框架,所述框架被配置为可移除地固定所述传感器部件的所述第二部分;
所述基部和所述壁部形成由第一材料制成的一体结构;并且
所述框架由比所述第一材料更具刚性的第二材料制成。
6.根据权利要求4至5中任一项所述的系统,其中,所述可穿戴设备的所述第一部分被布置在所述壁部的一部分上。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述可穿戴设备的所述第一部分包括所述壁部的所述一部分中的开口,并且其中所述传感器绑带被配置为被插入穿过所述开口。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的系统,其中,所述第一容积由所述基部和所述壁部在所述基部的所述腔体上方的位置处限定。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的系统,其中,所述壁部在所述基部的周界边缘的一部分周围延伸。
10.根据权利要求9所述的系统,其中,所述壁部在所述基部的少于整个所述周界边缘周围延伸。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的系统,其中,所述壁部并未在整个所述腔体周围延伸。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的系统,其中,所述传感器部件包括:
传感器中枢,包括一个或多个处理器,所述传感器中枢被配置为被可移除地固定至所述可穿戴设备的所述第二部分,其中所述传感器绑带被连接至所述传感器中枢并从所述传感器中枢向外延伸;
一个或多个发射器,所述一个或多个发射器被配置为将光辐射发射到所述受试者脚部的组织中,所述一个或多个发射器位于所述传感器中枢内;以及
一个或多个检测器,所述一个或多个检测器被配置为检测所发射的光辐射在穿过所述组织之后的至少一部分,并且响应于检测到的光辐射而输出至少一个信号,所述一个或多个检测器位于所述传感器绑带内,其中所述传感器中枢的一个或多个处理器被配置为接收由所述一个或多个检测器输出的所述至少一个信号,以确定所述受试者的所述至少一个生理参数。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,所述系统被配置成使得当所述传感器中枢被固定至所述可穿戴设备的所述第二部分、并且所述传感器绑带被固定至所述可穿戴设备的所述第一部分时:所述一个或多个检测器被定位成邻近所述受试者脚部的顶部或侧部;并且所述一个或多个发射器被定位成邻近所述受试者脚部的底部。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的系统,其中,所述传感器中枢和所述传感器绑带形成一体结构。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的系统,其中,所述传感器绑带包括:
连接至所述传感器中枢并从所述传感器中枢向外延伸的第一区段,其中所述一个或多个检测器被定位在所述第一区段内;和
可释放地连接至所述第一区段的第二区段,其中所述第二区段被配置为固定至所述可穿戴设备的所述第一部分。
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