022] 接著，可將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲在隊列串行模塊（QSM) 60中，以用于以后在QSM 60裝滿 時下載到RAM 42。在一個實施例中，可存在針對所接收的多個光波長或光譜的單獨放大器、 濾波器及/或A/D轉(zhuǎn)換器的多個平行路徑?？捎蔁o線醫(yī)療傳感器14的電路將此原始數(shù)字 數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理成所關(guān)注的特定數(shù)據(jù)，例如，脈搏率（心率）、血氧飽和度等等。替代地，可 將原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)射到患者監(jiān)視器12,在患者監(jiān)視器12處，可將所述原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)一步 處理成所關(guān)注的特定數(shù)據(jù)。
[0023] 在實施例中，傳感器14還可含有編碼器62,編碼器62編碼指示發(fā)射器32的一或 多個光源的波長的信息，這可允許選擇用于計算生理參數(shù)（例如，血氧飽和度）的適當(dāng)校準(zhǔn) 系數(shù)。舉例來說，編碼器62可為編碼電阻器、EEPR0M，或可將關(guān)于傳感器14的特性的信號 提供到處理器38的其它編碼裝置（例如，電容器、電感器、PR0M、RFID、并聯(lián)諧振電路或比色 指示器），這可允許處理器38確定傳感器14的PPG組件的適當(dāng)校準(zhǔn)特性。此外，編碼器62 可包含加密編碼，所述加密編碼防止在沒有由編碼器62編碼的信息的對應(yīng)調(diào)整或替換的 情況下識別傳感器14的一次性或可替換部件。在一些實施例中，可能不存在編碼器62及 /或檢測器/解碼器64。額外地或替代地，處理器38可在將經(jīng)處理傳感器數(shù)據(jù)發(fā)射到患者 監(jiān)視器12之前編碼所述數(shù)據(jù)。
[0024] 應(yīng)注意，患者監(jiān)視器12可在具有少許例外（例如，發(fā)射器32及檢測器36)的情況 下包含上文針對傳感器14描述的組件以實施本文中描述的技術(shù)。在圖3中展示根據(jù)另一 實施例的包含傳感器214及患者監(jiān)視器212的無線醫(yī)療傳感器系統(tǒng)210。如圖3中所展示， 微處理器238、R0M 244、RAM 242及非易失性存儲器266定位在患者監(jiān)視器212上。在此狀 況下，處理器238對生理參數(shù)的計算是在監(jiān)視器212上實現(xiàn)，而非在傳感器214上實現(xiàn)。傳 感器214通過將光脈沖發(fā)射到患者組織中且檢測經(jīng)反射及/或散射光而類似于上文描述的 傳感器進(jìn)行操作。接著，將此原始光數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)視器上的微處理器238以供進(jìn)一步處理。 傳感器214還可包含微控制器281，微控制器281控制所述傳感器上的其它組件。
[0025] 將微處理器238及存儲器組件244、242、266定位在監(jiān)視器212上可減小無線傳感 器214的功率消耗及大小。傳感器214經(jīng)由發(fā)射器232及檢測器236獲取光數(shù)據(jù)，且經(jīng)由 無線通信228 (通過無線模塊226、218)將原始光數(shù)據(jù)發(fā)射到監(jiān)視器212。接著，監(jiān)視器212 處理所述原始數(shù)據(jù)以計算生理參數(shù)，如下文進(jìn)一步詳細(xì)地所描述。
[0026] 在實施例中，傳感器214可將所獲取的信號數(shù)據(jù)發(fā)射到除了監(jiān)視器212之外或代 替監(jiān)視器212的另一類型的裝置。舉例來說，另一裝置可為智能電話、膝上型計算機、遠(yuǎn)程 計算機、手持型計算裝置或云計算裝置。在實施例中，傳感器214將數(shù)據(jù)發(fā)射到無線網(wǎng)絡(luò)， 所述無線網(wǎng)絡(luò)可經(jīng)由各種聯(lián)網(wǎng)處理器或存儲器裝置處理及/或存儲所述數(shù)據(jù)。
[0027] 在各種實施例中，至少部分地基于對應(yīng)于由檢測器36接收的光L2的所接收信號 的值，微處理器38 (或監(jiān)視器212上的處理器238)可使用各種算法計算所關(guān)注的生理參 數(shù)。舉例來說，微處理器38可根據(jù)從所檢測的光脈沖獲取的取樣數(shù)據(jù)而利用算法（例如， 模擬/信息感測算法）來估計生理參數(shù)、形態(tài)學(xué)特征及/或PPG。這些算法可利用對應(yīng)于 (例如）所使用的光的波長的可在經(jīng)驗上確定的系數(shù)。這些可存儲在ROM 44或非易失性存 儲器66中。在雙波長系統(tǒng)中，針對任何對波長光譜選擇的特定系數(shù)集可由對應(yīng)于發(fā)射器32 的特定光源的由編碼器62指示的值確定。舉例來說，第一波長可為對血液中的少量脫氧血 紅蛋白高度敏感的波長，且第二波長可為贊美波長。具體來說，例如，此類波長可由橙色、紅 色、紅外線、綠色及/或黃色LED產(chǎn)生。每一波長可與存儲在編碼器62中的不同系數(shù)相關(guān) 聯(lián)。可基于從患者監(jiān)視器12接收的指令或協(xié)議、基于存儲在非易失性存儲裝置66中的偏 好或基于用戶輸入來選擇不同波長。用戶輸入可在監(jiān)視器12處例如由提供在所述監(jiān)視器 上的用戶接口輸入，及/或可輸入到遠(yuǎn)程主計算機，所述遠(yuǎn)程主計算機經(jīng)由合適端口或通 信鏈路與監(jiān)視器12通信?？蓪碜曰颊弑O(jiān)視器12的指令無線地發(fā)射到傳感器14。
[0028] 非易失性存儲器66可存儲可用于傳感器14的操作中的下文論述的看護(hù)者偏好、 患者信息或各種參數(shù)。用于執(zhí)行傳感器14的配置且用于實行本文中描述的技術(shù)的軟件還 可存儲在非易失性存儲器66及/或ROM 44上。非易失性存儲器66及/或RAM 42還可存 儲各種離散醫(yī)療數(shù)據(jù)點的歷史值。作為實例，非易失性存儲器66及/或RAM 42可存儲一 或多個生理參數(shù)（例如，氧飽和度、脈搏率、呼吸率、呼吸努力、血壓、血管阻力及/或血管順 應(yīng)性）的過去或最后已知值。在實施例中，非易失性存儲器66及/或RAM 42存儲對應(yīng)于 由檢測器檢測的光L2的原始數(shù)據(jù)點。
[0029] 電池70可向傳感器14供應(yīng)操作功率。作為實例，電池70可為可再充電電池（例 如，鋰離子電池或鋰聚合物電池）或可為單次用電池（例如，堿性電池或鋰電池）。歸因于 本文中描述的用于降低電池消耗的技術(shù)，與用于為類似傳感器14供電的不采用這些技術(shù) 的電池相比，電池70可具有較低容量且因此較小及/或較便宜。電池安時計72可向用戶 及/或向微處理器38提供電池70的期望剩余功率。
[0030] 系統(tǒng)10可經(jīng)配置以按隨機、偽隨機或預(yù)定不規(guī)則（即，不均勻）間隔零星地將光 脈沖從傳感器14發(fā)射到患者中，使得發(fā)射器32與在常規(guī)情況下相比將被激勵達(dá)更小的時 間量。舉例來說，可以在每100毫秒（ ms)到700ms的范圍內(nèi)的平均頻率發(fā)射脈沖，其中LED 脈沖長度在l〇ms到50ms的范圍內(nèi)。平均頻率為發(fā)射脈沖的不規(guī)則間隔的平均值。因而， 由檢測器36收集的數(shù)據(jù)可為零星數(shù)據(jù)樣本集而非完全數(shù)據(jù)集（例如，經(jīng)由延長持續(xù)時間內(nèi) 的頻繁、規(guī)則光發(fā)射而收集的數(shù)據(jù)）。
[0031] 光驅(qū)動48、248發(fā)射指示發(fā)射器32、232何時發(fā)射光的光驅(qū)動信號。在實施例中，光 驅(qū)動信號包含發(fā)射器發(fā)射光的隨機、偽隨機或不規(guī)則間隔的預(yù)定集合。光驅(qū)動信號可包含 兩個此類不規(guī)則間隔集合（一個集合用于激活紅色LED且不同集合用于激活紅外線LED)， 或兩個LED可根據(jù)相同的不規(guī)則間隔集合而激活。光驅(qū)動信號還可用于使檢測器放大器 50、250及/或ADC 58、528通電及/或斷電，使得所述放大器及/或ADC在光脈沖期間被關(guān) 斷以節(jié)約功率。替代地，可使所述檢測器及關(guān)聯(lián)組件不斷地保持開啟以在來自患者組織的 光脈沖L2到達(dá)所述檢測器的任何時間檢測光脈沖L2。
[0032] 系統(tǒng)10可使用零星數(shù)據(jù)樣本來估計患者的一或多個生理參數(shù)、所述數(shù)據(jù)樣本的 形態(tài)學(xué)參數(shù)及/或PPG。這些生理參數(shù)可包含脈搏率、呼吸速率、呼吸努力、血壓、血管阻力、 血管順應(yīng)性、氧飽和度及/或其它。在一些實施例中，這些過程或動作可由在傳感器14中 或在患者監(jiān)視器12中執(zhí)行代碼的處理器進(jìn)行。
[0033] 在估計生理參數(shù)時，可使用當(dāng)前收集的零星數(shù)據(jù)樣本（例如，來自一或多個波長 (例如，紅色或紅外線）下的光L2(見圖2)的檢測）估計信號概率分布。額外地，可連同當(dāng) 前數(shù)據(jù)樣本集的估計概率分布一起使用從患者的生理參數(shù)的最后已知測量或值獲得的先 驗概率以獲得生理參數(shù)的貝葉斯概率函數(shù)?？蓪⒆畲笏迫活l率函數(shù)應(yīng)用于零星數(shù)據(jù)樣本以 重構(gòu)表示擬合數(shù)據(jù)樣本的PPG的波形。下文進(jìn)一步詳細(xì)地說明此過程的實施例。
[0034] 圖4說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于使用系統(tǒng)10獲得患者的生理參數(shù)的過程80。 在某些實施例中，可首先針對患者校準(zhǔn)（82)系統(tǒng)10,這是因為系統(tǒng)10可針對不同患者或在 不同情境中不同地操作。然而，在一些實施例中，可不校準(zhǔn)系統(tǒng)10且因此可省略校準(zhǔn)步驟 (82)。在所述過程期間，系統(tǒng)10可經(jīng)由傳感器14的發(fā)射器32按隨機、偽隨機或預(yù)設(shè)不規(guī) 則間隔對患者脈沖化（84)光達(dá)規(guī)定持續(xù)時間。發(fā)射器32-般可在脈沖期間使用功率且可 在脈沖之前、之后及/或之間不使用功率或使用非常少的功率。這會降低發(fā)射器32在過程 80期間消耗的功率。接著，系統(tǒng)10可獲?。?6)表示所檢測的光脈沖的取樣數(shù)據(jù)集。這可 由傳感器14的檢測器36進(jìn)行。接著，系統(tǒng)10可基于數(shù)據(jù)樣本重構(gòu)PPG波形（88)。接著， 系統(tǒng)10