DE102012017919A1 - Pulse oximeter module for portable communication device and finger ring for measuring light remission, has light emitter for emitting light in visible region and another light emitter for emitting infrared light - Google Patents

Pulse oximeter module for portable communication device and finger ring for measuring light remission, has light emitter for emitting light in visible region and another light emitter for emitting infrared light Download PDF

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Abstract

The pulse oximeter module (30) has a light emitter for emitting light in the visible region and another light emitter for emitting infrared light. A light sensor is provided for light in the infrared region and for light in the visible region. An integrated circuit controls the light emitters and the light sensor. The light emitters and the integrated circuit are arranged side by side in a module. The light sensor and the integrated circuit are implemented in a semiconductor body.

Description

Die Beschreibung bezieht sich auf einen Halbleitersensor zur Messung von Sauerstoffsättigung in Blut.The description relates to a semiconductor sensor for measuring oxygen saturation in blood.

Einleitungintroduction

Pulsoximetrie und Pulsoximeter werden zur nichtinvasiven Bestimmung der Sauerstoffsättigung bzw. des Sauerstoffgehalts von Blut verwendet. Die Messung des Sauerstoffgehaltes von Blut mittels Pulsoximetrie beruht auf der unterschiedlichen Lichtabsorption bzw. Streuung von Licht an Hämoglobin mit und ohne gebundenen Sauerstoff. Die mittels Pulsoximetrie ermittelte Sauerstoffsättigung des Bluts wird als partielle Sauerstoffsättigung (SpO2) bezeichnet.Pulse oximetry and pulse oximeter are used for the noninvasive determination of oxygen saturation or oxygen content of blood. The measurement of the oxygen content of blood by means of pulse oximetry is based on the different light absorption or scattering of light on hemoglobin with and without bound oxygen. The blood oxygen saturation determined by pulse oximetry is referred to as partial oxygen saturation (S p O 2 ).

Im Gegensatz zur Blutgasanalyse ist bei der Pulsoximetrie eine Entnahme einer Blutprobe nicht erforderlich.In contrast to the blood gas analysis, a blood sample is not required in pulse oximetry.

Pulsoximeter verwenden meist zwei Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge und messen die unterschiedliche Absorption bei der Transmission des Licht durch durchblutetes Gewebe. Nicht-invasive Geräte nutzen beispielsweise die Transmission und Absorption des Lichtes durch einen Finger. Diese Technik wird in so genannten Fingerspitzen-(Fingertip-)Sensoren verwendet, die z. B. in der Notfallmedizin, der Intensivmedizin, in der Anästhesie, zur Überwachung von Neugeborenen und/oder zur Schlafdiagnose eingesetzt werden.Pulse oximeters usually use two light sources of different wavelengths and measure the different absorption in the transmission of light through blood perfused tissue. For example, non-invasive devices use the transmission and absorption of light by a finger. This technique is used in so-called fingertip (fingertip) sensors, the z. As in emergency medicine, intensive care, in anesthesia, to monitor newborns and / or used for sleep diagnosis.

Diese Sensoren sind in Pflastern oder Klammern ausgeführt und werden um eine Fingerspitze so befestigt, dass die Lichtquellen an einer dem Sensor gegenüberliegenden Seite des Fingers, so dass die Transmission des Lichtes durch das Körperteil gemessen wird. Alternativ zu Fingerspitzen, kann die Messung auch an Ohrläppchen oder anderen Körperteilen erfolgen, wo die Messung einer Transmission von Licht möglich ist. Mit der vorliegenden Erfindung sollen die Messung von Sauerstoffsättigung in Blut verbessert und vereinfacht werden.These sensors are implemented in patches or staples and are attached around a fingertip so that the light sources on a side of the finger opposite the sensor, so that the transmission of light through the body part is measured. As an alternative to fingertips, the measurement can also be made on earlobes or other parts of the body where the measurement of a transmission of light is possible. The present invention is intended to improve and simplify the measurement of oxygen saturation in blood.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die vorliegende Beschreibung schlägt dazu ein Pulsoximetermodul gemäß Anspruch 1 vor.The present description proposes a pulse oximetry module according to claim 1.

Die vorliegende Beschreibung schlägt auch ein mobiles Kommunikationsgerät, einen Ring, ein Ohrring oder ein anderes tragbares Gerät mit einem solchen Pulsoximetermodul vor.The present specification also suggests a mobile communication device, a ring, an earring, or other portable device having such a pulse oximeter module.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1 zeigt ein Beispiel eines Annäherungssensors oder Umgebungslichtsensors; 1 shows an example of a proximity sensor or ambient light sensor;

2 zeigt ein weiteres Beispiel eines Annäherungssensors oder Umgebungslichtsensors; 2 shows another example of a proximity sensor or ambient light sensor;

3 zeigt ein Beispiel eines Pulsoximetermoduls; 3 shows an example of a pulse oximeter module;

4 zeigt ein Anwendungsbeispiel des Pulsoximetermoduls der 3; 4 shows an application example of the pulse oximeter module of 3 ;

5a bis c zeigen Beispiele von Anwendungen, in welche das Pulsoximetermodul implementiert werden kann; 5a to c show examples of applications in which the pulse oximetry module can be implemented;

6 zeigt ein Beispiel eines hochintegrierten Pulsoximetermoduls; und 6 shows an example of a highly integrated pulse oximeter module; and

7 zeigt ein weiteres Beispiel eines erweiterten Pulsoximetermoduls mit einem RF Element. 7 shows another example of an extended pulse oximeter module with an RF element.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise modifiziert und abgewandelt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einzelne Merkmale und Merkmalskombinationen einer Ausführungsform mit Merkmalen und Merkmalskombinationen einer anderen Ausführungsform geeignet zu kombinieren, um zu weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen zu gelangen.Embodiments of the invention will be explained in more detail below, reference being made to the accompanying figures. However, the invention is not limited to the specific embodiments described, but may be modified and modified as appropriate. It is within the scope of the invention to suitably combine individual features and feature combinations of one embodiment with features and feature combinations of another embodiment in order to arrive at further embodiments according to the invention.

Bevor im Folgenden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente in den Figuren mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind und das eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird. Ferner sind die Figuren nicht notwendiger Weise maßstabsgerecht. Der Schwerpunkt liegt vielmehr auf der Erläuterung des Grundprinzips.Before the embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the figures, it is pointed out that the same elements in the figures are given the same or similar reference numerals and a repeated description of these elements is omitted. Furthermore, the figures are not necessarily to scale. The emphasis is rather on the explanation of the basic principle.

In der vorliegenden Beschreibung wird sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben der Ausdruck „Sauerstoffsättigung” für die partielle Sauerstoffsättigung (SpO2) verwendet, wie er mittels Pulsoximetrie bestimmt werden kann.In the present specification, unless expressly stated otherwise, the term "oxygen saturation" is used for partial oxygen saturation (S p O 2 ) as determined by pulse oximetry.

1 und 2 zeigen zwei Beispiele eines Lichtsensormoduls 10, 20, der mit der vorliegenden Beschreibung verwendet werden kann. Das Lichtsensormodul 10, 20 kann als Annäherungssensor (proximity sensor) und/oder als Umgebungslichtsensor (ambient light sensor – ALS) ausgelegt sein und umfasst eine Infrarot-Licht emittierenden Diode (IR-LED) 13, 23, einen Infrarotlichtsensor 14, 24 und einen Lichtsensor für sichtbares Licht 16, 26. Ein integrierter Schaltkreis 17, 27 zur Steuerung der Infrarot-Licht emittierenden Diode (IR-LED) 13, 23, des Infrarotlichtsensors 14, 24 und des Lichtsensors für sichtbares Licht 16, 26 kann entweder als separates Halbleiterbauelement vorgesehen sein (17, 1), oder der Infrarotlichtsensor 24 der Lichtsensors für sichtbares Licht 26 und der integrierte Schaltkreis 27 sind in einem Halbleiterbauelement 22 gemeinsam integriert (2). 1 and 2 show two examples of a light sensor module 10 . 20 which can be used with the present description. The light sensor module 10 . 20 can be used as a proximity sensor and / or as a Ambient light sensor (ALS) and includes an infrared light emitting diode (IR LED) 13 . 23 , an infrared light sensor 14 . 24 and a visible light sensor 16 . 26 , An integrated circuit 17 . 27 for controlling the infrared light emitting diode (IR-LED) 13 . 23 , the infrared light sensor 14 . 24 and the visible light sensor 16 . 26 can either be provided as a separate semiconductor device ( 17 . 1 ), or the infrared light sensor 24 the visible light sensor 26 and the integrated circuit 27 are in a semiconductor device 22 integrated together ( 2 ).

Solche Lichtsensormodule 10, 20 können in vielen elektronischen Geräten eingesetzt werden um beispielsweise die Bildschirmhelligkeit eines Bildschirms an die Umgebungshelligkeit anzupassen oder um einen Bildschirm bei Annäherung an den Körper abzuschalten oder zu dimmen. Dies findet beispielsweise in Telefonen oder Smartphones Anwendung um den Bildschirm abzuschalten, wenn das Telefon oder Smartphone an das Ohr eines Benutzers gehalten wird. Ein andere Anwendung sind Fotoapparate mit Bildschirm und Sucher, bei denen der Bildschirm abgeschaltet wird, wenn ein Anwender die Kamera an sein Gesicht hält um durch den Sucher zu blicken. Daneben ist eine Vielzahl weitere Anwendung möglich.Such light sensor modules 10 . 20 can be used in many electronic devices, for example, to adjust the screen brightness of a screen to the ambient brightness or to turn off or dim a screen when approaching the body. This is used, for example, in telephones or smartphones to turn off the screen when the phone or smartphone is held to the ear of a user. Another application is cameras with a screen and viewfinder, where the screen is turned off when a user holds the camera to his face to look through the viewfinder. In addition, a variety of other applications is possible.

Bei den Lichtsensormodulen 10, 20 wird der Unterschied zwischen reflektiertem, bzw. remittiertem, von der IR-LED 13, 23 ausgesandten und zurückgestreuten IR Licht zu dem Unterschied in sichtbarem Licht verwendet, um eine Helligkeitsänderung oder die Annäherung an einen Körper zu erkennen.In the light sensor modules 10 . 20 The difference between reflected and remitted, is from the IR LED 13 . 23 emitted and backscattered IR light to the difference in visible light used to detect a change in brightness or the approach to a body.

3 zeigt ein Pulsoximetermodul 30, welches ähnliche Elemente wie das Lichtsensormodul 20 der 2 umfasst, jedoch zusätzlich ein lichtemittierende Diode 35 zur Emission von Licht im sichtbaren Bereich (VIS-LED 35) aufweist. Aufbauend auf einem Helligkeitsensor und/oder Annäherungssensor 10 oder 20 kann damit mit überschaubaren Modifikationen ein Sensormodul für die Pulsoximetrie (Pulsoximetermodul) 30 erreicht werden. 3 shows a pulse oximeter module 30 which has elements similar to the light sensor module 20 of the 2 includes, but additionally a light emitting diode 35 for the emission of light in the visible range (VIS-LED 35 ) having. Based on a brightness sensor and / or proximity sensor 10 or 20 Can thus with manageable modifications a sensor module for the pulse oximetry (pulse oximeter module) 30 be achieved.

Das Pulsoximetermodul 30 der 3 umfasst, zusammen in einem Modul angeordnet auf einem Träger 31, die VIS-LED 35, einen Lichtsensor für sichtbares Licht 36, eine IR-LED 33 und einen Infrarotlichtsensor 34. Zudem kann ein integrierter Schaltkreis 37 zur Steuerung in den Modul angeordnet sein.The pulse oximeter module 30 of the 3 comprises, together in a module arranged on a support 31 , the VIS-LED 35 , a visible light sensor 36 , an IR LED 33 and an infrared light sensor 34 , In addition, an integrated circuit 37 be arranged for control in the module.

Die VIS-LED 35, der Lichtsensor für sichtbares Licht 36, der IR-LED 33 und der Infrarotlichtsensor 34 sind an derselben Seite des Trägers 31 angeordnet. Der Lichtsensor für sichtbares Licht 36 und der Infrarotlichtsensor 34 sind an derselben Seite des Trägers 31 so angeordnet, dass an einer Probe gestreutes oder reflektiertes sichtbares und/oder infrarotes Licht detektiert werden kann, wie in 4 schematisch. Der Träger kann dazu eine im Wesentlichen planare Platte sein und die VIS-LED 35, der Lichtsensor für sichtbares Licht 36, der IR-LED 33 und der Infrarotlichtsensor 34, sind so angeordnet, dass sie in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche emittieren bzw. detektieren. Damit kann eine kompakte Bauform des Pulsoximetermoduls 30 erreicht werden, bei der alle wesentlichen Elemente in einer Einheit angeordnet sind.The VIS-LED 35 , the visible light sensor 36 , the IR LED 33 and the infrared light sensor 34 are on the same side of the carrier 31 arranged. The light sensor for visible light 36 and the infrared light sensor 34 are on the same side of the carrier 31 arranged so that scattered or reflected visible and / or infrared light can be detected on a sample, as in 4 schematically. The carrier may be a substantially planar plate and the VIS LED 35 , the visible light sensor 36 , the IR LED 33 and the infrared light sensor 34 are arranged so as to emit in a direction substantially perpendicular to the surface. This allows a compact design of the pulse oximeter module 30 can be achieved, in which all the essential elements are arranged in one unit.

Die Bestimmung der Sauerstoffsättigung erfolgt durch Messung der remittierten Infrarotstrahlung bei eingeschalteter IR-LED 33, Messung des remittierten Lichts im sichtbaren Bereich bei eingeschalteter VIS-LED 35 und ggf. eine Vergleichsmessung von Umgebungslicht bei ausgeschalteter IR-LED 33 und ausgeschalteter VIS-LED 35 in dem sichtbaren Bereich.The oxygen saturation is determined by measuring the remitted infrared radiation when the IR LED is switched on 33 , Measurement of the remitted light in the visible range with the VIS-LED switched on 35 and if necessary, a comparison measurement of ambient light with the IR LED switched off 33 and switched off VIS-LED 35 in the visible area.

Die Messung der remittierten Infrarotstrahlung bei eingeschalteter IR-LED 33 und die Messung des remittierten Lichts im sichtbaren Bereich bei eingeschalteter VIS-LED 35 können gleichzeitig oder zeitlich versetzt zueinander erfolgen. Erfolgen die Messungen zeitlich versetzt zueinander, ist es auch möglich anstatt dem Infrarotlichtsensor 34 und dem Lichtsensor für sichtbares Licht 36 einen kombinierten Lichtsensor (nicht dargestellt) zu verwenden, der sowohl Infrarotlicht als auch Licht im sichtbaren Bereich detektieren kann. Es ist auch möglich die VIS-LED 35 und die IR-LED 33 in einem Element zu kombinieren.The measurement of the remitted infrared radiation when the IR LED is switched on 33 and the measurement of the remitted light in the visible range with the VIS-LED switched on 35 can occur simultaneously or at different times. If the measurements are offset in time, it is also possible instead of the infrared light sensor 34 and the visible light sensor 36 to use a combined light sensor (not shown) that can detect both infrared light and light in the visible range. It is also possible the VIS-LED 35 and the IR LED 33 to combine in one element.

Es wäre auch vorstellbar den Lichtsensor für sichtbares Licht 36 in mehrere farbsensitive Einzelsensoren aufzuteilen, jeweils für eine eingeschränkten Wellenlängenbereich (z. B. rot, grün, blau).It would also be conceivable the visible light sensor 36 into several color-sensitive individual sensors, each for a limited wavelength range (eg red, green, blue).

Bekannte Verfahren zu Pulsoximetrie können mit dem Pulsoximetermodul 30 verwendet werden.Known methods for pulse oximetry can be used with the pulse oximeter module 30 be used.

Mit dem Pulsoximetermodul 30 lässt sich die so genannte partielle Sauerstoffsättigung SpO2 bestimmen. In der vorliegenden Beschreibung wird der allgemeiner Ausdruck „Sauerstoffsättigung” für die partielle Sauerstoffsättigung SpO2 verwendet, sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben.With the pulse oximeter module 30 the so-called partial oxygen saturation S p O 2 can be determined. In the present specification, the general term "oxygen saturation" is used for the partial oxygen saturation S p O 2 , unless expressly stated otherwise.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Pulsoximetern, wird bei dem Pulsoximetermodul 30 der vorliegenden Beschreibung nicht die Transmission von Infrarot und sichtbarem Licht durch ein Körperteil gemessen, sondern die Remission von Infrarotlicht und sichtbarem Licht, also die ungerichtete Streuung und ggf. eine Reflexion von dem eingestrahlten Licht an bzw., in dem Körperteil.In contrast to conventional pulse oximeters, the pulse oximeter module 30 the present description does not measure the transmission of infrared and visible light through a body part, but the remission of infrared light and visible light, so the undirected scattering and possibly a reflection of the incident light or, in the body part.

4 zeigt schematisch und nicht maßstabsgetreu, wie mit dem Pulsoximetermodul 30 von einem Körperteil remittiertes Licht zur Bestimmung der Sauerstoffsättigung des Bluts genutzt werden kann. Wenn ein Finger 2 eines Anwenders oder ein anderes durchblutetes Körperteil auf dem Pulsoximetermodul 30 platziert ist, kann von der IR-LED 33 parallel oder sequentiell von der VIS-LED 35, Licht im sichtbaren Bereich und Infrarotlicht in den Finger 2 emittiert werden 330 und das von dem Finger 2 remittierte Licht 340 mit dem Infrarotlichtsensor 34 bzw. mit dem Lichtsensor für sichtbares Licht 36 detektiert werden. Diese Remissionsmessung ist hier nur schematisch dargestellt und zur besseren Darstellung nicht maßstäblich. In der Praxis ist das Pulsoximetermodul 30 im Verhältnist zu dem Finger 2 wesentlich kleiner. Beispielsweise weist das Pulsoximetermodul 30 eine Kantenlänger von einigen Millimeter bis unter einem Millimeter auf. Durch die Auswertung eines Annäherungsalgorithmus, wie er auch in den Annäherungssensoren der 1 und 2 verendet werden kann, kann entschieden werden, ob der Finger 2 eines Anwenders oder ein anderes durchblutetes Körperteil korrekt auf dem Pulsoximetermodul 30 platziert ist und so die Pulsoximetriemessung auslösen. 4 shows schematically and not to scale, as with the pulse oximeter module 30 remitted light from a body part can be used to determine the oxygen saturation of the blood. If a finger 2 of a user or other perfused body part on the pulse oximeter module 30 can be placed by the IR LED 33 parallel or sequential from the VIS-LED 35 , Visible light and infrared light in the finger 2 be emitted 330 and that of the finger 2 remitted light 340 with the infrared light sensor 34 or with the visible light sensor 36 be detected. This remission measurement is shown here only schematically and not to scale for clarity. In practice, the pulse oximeter module is 30 relative to the finger 2 much smaller. For example, the pulse oximetry module 30 an edge length of a few millimeters to less than a millimeter. Through the evaluation of an approximation algorithm, as he also in the proximity sensors of the 1 and 2 can be died, it can be decided whether the finger 2 of a user or other perfused body part correctly on the pulse oximeter module 30 is placed, thus triggering the pulse oximetry measurement.

Da das Pulsoximetermodul 30 auf dem Prinzip der Lichtremission beruht und keine Transmission von eingestrahltem Licht erforderlich ist, ist es auch möglich die Sauerstoffsättigung des Blutes an anderen Körperstellen als den heute üblichen Fingerspitzen oder Ohrläppchen zu messen. Eine Messung ist prinzipiell an allen durchbluteten Körperstellen möglich, auch an solchen, an denen keine oder nur eine nicht ausreichende Lichttransmission erfolgt.Because the pulse oximeter module 30 Based on the principle of light remission and no transmission of radiated light is required, it is also possible to measure the oxygen saturation of the blood at other parts of the body than the usual fingertips or earlobes today. In principle, a measurement is possible on all blood-perfused body parts, even those in which no or only insufficient light transmission takes place.

Bei dem Pulsoximetermodul 30 sind alle für die Bestimmung der Sauerstoffsättigung erforderlichen Einrichtungen in einem einzigen Modul 30 implementiert, wodurch das Pulsoximetermodul 30 kompakt und platzsparend an einer beliebigen Vorrichtung angeordnet werden kann. 5 zeigt verschiedene Beispiele, in denen das Pulsoximetermodul 30 verwendet werden kann.In the pulse oximeter module 30 All the equipment needed to determine oxygen saturation is in a single module 30 implemented, reducing the pulse oximetry module 30 compact and space-saving can be arranged on any device. 5 shows several examples in which the pulse oximeter module 30 can be used.

5a zeigt eine Mobiltelefon oder Smartphone 51, an welchem ein Pulsoximetermodul 30 angeordnet wird. Mit einer entsprechenden Software auf dem Mobiltelefon oder Smartphone 51, kann die Sauerstoffsättigung leicht durch einen Anwender selbst bestimmt werden. Der Datenspeicher des Mobiltelefons oder Smartphones 51 kann auch zur Speicherung der gemessenen Daten verwendet werden. Das Mobiltelefon oder Smartphone 51 ist lediglich beispielhaft für andere mobile Kommunikationsgeräte, wie Computer oder Tabletcomputer oder speziell angepasste Messvorrichtungen. 5a shows a mobile phone or smartphone 51 at which a pulse oximeter module 30 is arranged. With the appropriate software on the mobile phone or smartphone 51 , the oxygen saturation can be easily determined by a user himself. The data memory of the mobile phone or smartphone 51 can also be used to store the measured data. The mobile phone or smartphone 51 is merely exemplary of other mobile communication devices, such as computers or tablet computers, or specially adapted measurement devices.

5b, zeigt eine alternative Beispiel einer Anwendung eines Pulsoximetermoduls 30 in einem Fingerring 52, wobei das Pulsoximetermodul 30 an der Innenseite des Fingerrings 52 angeordnet ist. Das Pulsoximetermodul 30 ist dann beim Tragen des Fingerrings 52 gegenüber einem Hautabschnitt angeordnet und kann zur Bestimmung der Sauerstoffsättigung des Bluts des Ringträgers verwendet werden. Die gemessenen Daten können in dem Ring gespeichert werden und/oder über eine in dem Ring integrierte RF, z. B. Bluetooth-Verbindung oder ähnliches auf eine Auswerteeinheit übertragen werden. Die Auswerteeinheit kann ein Computer sein, kann aber auch in ein Smartphone oder ein anderes tragbares elektronisches Gerät sein oder umfassen. 5b Figure 4 shows an alternative example of an application of a pulse oximeter module 30 in a finger ring 52 , where the pulse oximeter module 30 on the inside of the finger ring 52 is arranged. The pulse oximeter module 30 is then while wearing the finger ring 52 placed against a skin portion and can be used to determine the oxygen saturation of the blood of the ring carrier. The measured data may be stored in the ring and / or via an RF integrated in the ring, e.g. B. Bluetooth connection or the like can be transferred to an evaluation. The evaluation unit may be a computer, but may also be or include a smartphone or other portable electronic device.

5c zeigt ein weiteres Beispiel einer Anwendung eines Pulsoximetermoduls 30 in einem Ohrsensor 53. Der Ohrsensor 53 kann die Form eines Kopfhörers, eines Headsets, eines Hörgerätes, eine In-Ohr-Sensors oder eines anderen Gerätes zu Befestigung im oder an dem Ohr eines Anwenders aufweisen. Auch ein Ohrclip oder die Implementierung in einen Ohrring ist denkbar. Das Pulsoximetermodul 30 ist dabei so in dem Ohrsensor 53 angeordnet, dass die IR-LED 33, die VIS-LED 35 und der Infrarotlichtsensor 34 bzw. der Lichtsensor für sichtbares Licht 36 Licht in einen Hautabschnitt an oder in dem Ohr emittieren und remittiertes Licht empfangen können. Die gemessenen Daten können in dem Ohrsensnor 53 gespeichert werden und/oder über eine in dem Ohrsensor integrierte RF, z. B. Bluetooth-Verbindung oder ähnliches auf eine Auswerteeinheit übertragen werden. 5c shows another example of an application of a pulse oximeter module 30 in an ear sensor 53 , The ear sensor 53 may be in the form of a headphone, a headset, a hearing aid, an in-ear sensor, or other device for attachment to or on the ear of a user. Also an ear clip or the implementation in an earring is conceivable. The pulse oximeter module 30 is doing so in the ear sensor 53 arranged that the IR LED 33 , the VIS-LED 35 and the infrared light sensor 34 or the visible light sensor 36 Emit light into a portion of skin at or in the ear and can receive remitted light. The measured data can be in the ear sensor 53 are stored and / or via an integrated in the ear sensor RF, z. B. Bluetooth connection or the like can be transferred to an evaluation.

Der Ohrsensor 53 und der Ringsensor 52 können ohne Einschränkungen getragen werden und beeinträchtigen den Träger geringstmöglich. Gleichzeitig kann die Sauerstoffsättigung im Blut des Trägers kontinuierlich oder in vor-bestimmbaren Zeitintervallen bestimmt und ggf. aufgezeichnet werden. Der Ohrsensor 53 und der Ringsensor 52 können somit ohne Beeinträchtigung während sportlicher oder körperlicher Anstrengung, aber auch in Ruhphasen und im Schlaf getragen werden ohne störende Verkabelung oder schwere Sensoren.The ear sensor 53 and the ring sensor 52 can be worn without restrictions and affect the wearer as little as possible. At the same time, the oxygen saturation in the blood of the carrier can be determined continuously or at pre-determinable time intervals and possibly recorded. The ear sensor 53 and the ring sensor 52 Thus, they can be worn without interference during exercise or physical exertion, but also during rest periods and during sleep without disturbing cabling or heavy sensors.

Neben den mit Bezug zu den 5a bis 5c genannten Beispielen kann das Pulsoximetermodul 30 auch in andere Vorrichtungen implementiert werden. Denkbar ist beispielsweise die Anordnung in Kleidungsstücken. Wenn diese direkt auf der Haut getragen werden, kann ebenfalls eine Bestimmung der Sauerstoffsättigung erfolgen, ohne den Träger zu beeinträchtigen. Hier ist die Messung der Remission von Vorteil, da damit das Pulsoximetermodul 30 an einer beliebigen Stelle des Körpers angeordnet werden kann.In addition to those related to the 5a to 5c mentioned examples, the pulse oximeter module 30 can also be implemented in other devices. It is conceivable, for example, the arrangement in garments. When worn directly on the skin, oxygen saturation can also be determined without affecting the wearer. Here is the measurement of the remission of advantage, since thus the pulse oximetry module 30 can be placed anywhere on the body.

Es ist auch möglich mehrere Pulsoximetermodule 30 an verschiedenen Stellen des Körpers des Trägers vorzusehen um die Sauerstoffsättigung des Blutes an unterschiedlichen Stellen zu bestimmen.It is also possible to have several pulse oximeter modules 30 Provide at various points of the body of the wearer to determine the oxygen saturation of the blood at different points.

Die vorangehende Beschreibung von Beispielen, Anwendungen und Implementierungen eines Pulsoximetermoduls und die damit verwendeten Verfahren wurden mit Bezug auf das Pulsoximetermodul 30 der 3 beschrieben. Mit Bezug zu den 6 und sind zwei weiter Beispiele eines Pulsoximetermoduls 60, 70 beschrieben, welche in gleicher Weise wie das Pulsoximetermodul 30 der 3 verwendet werden können. Merkmale der beschriebene Pulsoximetermodule 30, 60, 70 können ohne weiteres kombiniert werden.The foregoing description of examples, applications and implementations of a pulse oximeter module and the methods used therewith have been made with reference to the pulse oximeter module 30 of the 3 described. Related to the 6 and are two more examples of a pulse oximeter module 60 . 70 described in the same way as the pulse oximetry module 30 of the 3 can be used. Features of the described pulse oximeter modules 30 . 60 . 70 can be easily combined.

6 zeigt ein Pulsoximetermodul 60, bei welchem eine IR-LED 63, ein Infrarotsensor 64, eine im sichtbaren Bereich emittierende VIS-LED 65 und ein Sensor für Licht im sichtbaren Bereich 66 an einem Halbleiterbauelement 67 integriert in einen einzigen Chip ausgeführt sind. Ferner kann an dem Halbleiterbauelement 67 auch eine oder mehrere integrierte Schaltkreise als Treiber für die IR-LED 63, die VIS-LED 65 und/oder für die Sensoren 64, 66 implementiert sein. Damit kann das Pulsoximetermodul 60 besonders kompakt aufgebaut werden und Bondings zu den verschiedene Modulen können vermieden werden. 6 shows a pulse oximeter module 60 in which an IR LED 63 , an infrared sensor 64 , a visibly emitting VIS LED 65 and a sensor for light in the visible range 66 on a semiconductor device 67 integrated into a single chip. Furthermore, on the semiconductor component 67 also one or more integrated circuits as driver for the IR-LED 63 , the VIS-LED 65 and / or for the sensors 64 . 66 be implemented. This allows the pulse oximeter module 60 To be built particularly compact and bonding to the various modules can be avoided.

7 zeigt ein Pulsoximetermodul 70, welche dem Pulsoximetermodul 60 der 6 entspricht, mit dem Unterschied, dass zusätzlich zu dem IR-LED 73, dem Infrarotsensor 74, der VIS-LED 75 und dem Sensor für Licht im sichtbaren Bereich 76, in dem Halbleiterbauelement 77 integriert zusätzliche eine Bluetootheinrichtung 78 implementiert ist. Daraus ergibt sich ein hoch integriertes Pulsoximetermodul 70, welches im Wesentlichen ohne äußere Anschlüsse, insbesondere ohne sensible Kabelverbindung an verschiedenen Stellen angeordnet werden kann. Es kann eine externe Stromversorgung erforderlich oder erwünscht sein, es kann aber auch eine Mikrobatterie in das Halbleiterbauelement 77, 67 integriert werden. 7 shows a pulse oximeter module 70 which the pulse oximetry module 60 of the 6 matches, with the difference that in addition to the IR LED 73 , the infrared sensor 74 , the VIS LED 75 and the sensor for light in the visible range 76 in the semiconductor device 77 integrates additional a Bluetootheinrichtung 78 is implemented. This results in a highly integrated pulse oximeter module 70 which can be arranged at different locations substantially without external connections, in particular without sensitive cable connection. An external power supply may be required or desired, but it may also be a microbattery in the semiconductor device 77 . 67 to get integrated.

Der hierin verwendeten Begriff Infrarotlicht bezieht sich auf Licht (elektromagnetische Strahlung) mit Wellenlängen über ungefähr 780 nm. Infrarotlicht im Wellenlängenbereich ungefähr 880 nm bis 940 nm, beispielsweise ungefähr 910 nm kann mit der vorliegenden Beschreibung verwendet werden.The term infrared light as used herein refers to light (electromagnetic radiation) having wavelengths above about 780 nm. Infrared light in the wavelength range about 880 nm to 940 nm, for example about 910 nm, can be used with the present description.

Der Begriff sichtbares Licht oder Licht im sichtbaren Bereich bezieht sich auf elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 380 nm bis 780 nm. Es ist nicht erforderlich, dass der gesamte Wellenlängenbereich abgedeckt ist, sondern es können Wellenlänge oder Wellenlängenbereich ausgewählt werden. Beispielsweise kann rotes Licht im Bereich von ungefähr 660 nm verwendet werden.The term visible light or light in the visible range refers to electromagnetic radiation in the wavelength range from about 380 nm to 780 nm. It is not necessary that the entire wavelength range is covered, but that wavelength or wavelength range can be selected. For example, red light in the range of about 660 nm can be used.

Claims (10)

Pulsoximetermodul (30, 60, 70) zur Messung einer Lichtremission, wobei das Pulsoximetermodul umfasst: – einen ersten Lichtemitter (35, 65, 75) zur Emission von Licht im sichtbaren Bereich; – einen zweiten Lichtemitter (35, 65, 75) zur Emission von Infrarotlicht; – zumindest einen Lichtsensor (34, 36; 64, 66; 74, 76) für Licht im Infrarotbereich und Licht im sichtbaren Bereich – einen integrierten Schaltkreis zur Steuerung des ersten Lichtemitters (35, 65, 75), des zweiten Lichtemitters (35, 65, 75) und des zumindest einen Lichtsensors (34, 36; 64, 66; 74, 76); wobei der erste Lichtemitter, der zweite Lichtemitter der zumindest einen Lichtsensor und der integrierte Schalkreis nebeneinander in einem Modul angeordnet sind.Pulse oximeter module ( 30 . 60 . 70 ) for measuring a light remission, the pulse oximeter module comprising: - a first light emitter ( 35 . 65 . 75 ) for the emission of light in the visible range; A second light emitter ( 35 . 65 . 75 ) for the emission of infrared light; At least one light sensor ( 34 . 36 ; 64 . 66 ; 74 . 76 ) for light in the infrared range and light in the visible range - an integrated circuit for controlling the first light emitter ( 35 . 65 . 75 ), the second light emitter ( 35 . 65 . 75 ) and the at least one light sensor ( 34 . 36 ; 64 . 66 ; 74 . 76 ); wherein the first light emitter, the second light emitter, the at least one light sensor and the integrated circuit are arranged side by side in a module. Pulsoximetermodul (30, 60, 70) nach Anspruch 1, wobei der zumindest einen Lichtsensor (34, 36; 64, 66; 74, 76) und der integrierte Schaltkreis in einem Halbleiterkörper ausgeführt sind.Pulse oximeter module ( 30 . 60 . 70 ) according to claim 1, wherein the at least one light sensor ( 34 . 36 ; 64 . 66 ; 74 . 76 ) and the integrated circuit are implemented in a semiconductor body. Pulsoximetermodul (30, 60, 70) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Lichtemitter (35, 65, 75), der zweite Lichtemitter (35, 65, 75) und der zumindest einen Lichtsensor (34, 36; 64, 66; 74, 76) in einem Halbleiterkörper ausgeführt sind.Pulse oximeter module ( 30 . 60 . 70 ) according to one of the preceding claims, wherein the first light emitter ( 35 . 65 . 75 ), the second light emitter ( 35 . 65 . 75 ) and the at least one light sensor ( 34 . 36 ; 64 . 66 ; 74 . 76 ) are executed in a semiconductor body. Pulsoximetermodul (30, 60, 70) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem umfassend einen drahtlose Transmissionseinrichtung zur Übertragung erfasster Daten.Pulse oximeter module ( 30 . 60 . 70 ) according to one of the preceding claims, further comprising a wireless transmission device for transmitting acquired data. Pulsoximetermodul (30, 60, 70) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zumindest einen Lichtsensor (34, 36; 64, 66; 74, 76) einen Infrarotlichtensor (34; 64; 74) und davon separaten Lichtsensor für sichtbares Licht (36; 66; 76) umfasst.Pulse oximeter module ( 30 . 60 . 70 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least one light sensor ( 34 . 36 ; 64 . 66 ; 74 . 76 ) an infrared light sensor ( 34 ; 64 ; 74 ) and of it separate light sensor for visible light ( 36 ; 66 ; 76 ). Tragbare Kommunikationseinrichtung, umfassend ein Pulsoximetermodul (30, 60, 70) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.Portable communication device comprising a pulse oximeter module ( 30 . 60 . 70 ) according to one of claims 1 to 5. Fingerring, umfassend einen Pulsoximetermodul (30, 60, 70) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.Finger ring comprising a pulse oximetry module ( 30 . 60 . 70 ) according to one of claims 1 to 5. Ohrclip, umfassend einen Pulsoximetermodul (30, 60, 70) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.Ear clip comprising a pulse oximeter module ( 30 . 60 . 70 ) according to one of claims 1 to 5. Audio-Kopfhörer/Hörhilfe umfassend einen Pulsoximetermodul (30, 60, 70) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.Audio headphone / hearing aid comprising a pulse oximeter module ( 30 . 60 . 70 ) according to one of claims 1 to 5. Bekleidungsstück, umfassend einen Pulsoximetermodul (30, 60, 70) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5. Garment comprising a pulse oximetry module ( 30 . 60 . 70 ) according to one of claims 1 to 5.
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