盘，闪存，DRAM)，以及通信链路，例如导电电 缆和光纤链路。根据一些实施例，本发明提供（尤其是）计算机系统，该计算机系统包括被 编程以执行此处描述的方法的硬件（例如，一个或多个处理器和相关的存储器），以及编码 指令以执行此处描述的方法的计算机可读介质。
[0028] 以下的说明以举例的方式而未必是以限制的方式阐明了本发明的实施例。
[0029] 图1示出根据本发明第一实施例的光学检测装置10的示意性侧视图，该光学检测 装置10用于监测植入式传感器或植入物12。植入物12被埋置在哺乳动物身体的组织中 (在各种实施例中，其可以是组织的一部分，该部分附接于或不附接于身体的其余部分）。 植入物12通常被埋置在皮肤14的表面之下。植入物12被埋置在皮肤14的表面之下的第 一深度处，该第一深度优选为足够的深度，以将植入物安置在皮下组织中（例如，皮肤14的 表面之下1至5_范围内）。在一些实施例中，植入物12被埋置在处于皮肤14的表面之下 大于或等于2_的深度处的组织中，并且在其他实施例中，植入物12被埋置在处于皮肤表 面之下大于或等于4mm的深度处的组织中。
[0030] 植入物12能够响应于激发波长范围内的激发光，发射至少一个发射波长范围内 的分析物相关光学信号。分析物可以包括，例如，个体体内的葡萄糖或其他分析物。合适的 光学信号包括，但不限于，发光、生物发光、磷光、自发光和漫反射信号。在优选的实施例中， 植入物12包含一个或多个发光染料，该发光染料的光发射强度根据个体体内的目标分析 物的量或存在而变化。
[0031] 第一光源16被布置为从皮肤14的表面发送激发波长范围内的第一激发光到植入 物12。第二光源18被布置为从皮肤14的表面发送第二激发光到组织15中。第二激发光 优选处于分析物相关发光信号的发射波长范围内（例如，发射峰）。合适的光源包括，但不 限于，激光，半导体激光，发光二极管（LED)，有机LED。
[0032] 至少一个检测器，并且更优选至少两个检测器20、22随光源16、18布置。第一检测 器20被放置以响应于来自第一光源16的第一激发光来测量在皮肤14的表面处发射的发 射波长范围内的第一光学信号（例如，光的强度）。检测器20还被布置成响应于第二激发 光来测量从组织15发射的穿过皮肤14表面的发射波长范围内的第二光学信号。合适的检 测器包括，但不限于，光电二极管或CCD。尽管对于一些实施例来说多个检测器是优选的，人 们也可以使用单个通用检测器。检测器20、22优选经过滤（例如，二向色滤光片或其它合 适的滤光片）以测量在相应波长范围内发射的光学信号。在这个例子中，对葡萄糖浓度敏 感的合适发光染料是Alexa 647，Alexa 647响应于约600至650nm范围内（吸收峰647nm) 的激发光（吸收），并且发射波长在约670至750nm范围内，具有约680nm的发射峰。
[0033] 在装置10的操作中，针对漫反射和/或自身荧光校正从植入物12发射的分析物 相关发光信号。光源16被激活以从皮肤14的表面发送激发波长范围内的第一激发光到植 入物12。第一检测器20响应于该第一激发光在皮肤14的表面处测量从组织15发射的处 于发射波长范围内的第一光学信号，正如由从光源16到植入物12到第一检测器20的第一 光路24所表示的那样。光路24提供了初级的分析物相关光学信号。第二光源18被激活以 从皮肤14的表面发送第二激发光到位于皮肤14的表面之下的组织15中的第二深度。第 二激发光基本上处于分析物相关发光信号的发射波长范围内（例如，发射峰）。第一检测 器20响应于第二激发光测量从组织15发射穿过皮肤14的表面的处于发射波长范围内的 第二光学信号，正如由第二光路26所表不的那样。
[0034] 第二光学信号可以用作参考信号，以针对组织15中光的漫反射或散射而校正初 级的分析物相关光学信号。在一些实施例中，在皮肤14表面之下光路26延伸所达的第二 深度可以基本上等于植入物12被埋置所处的第一深度（例如，在皮肤14表面之下1至5_ 深度处的皮下组织中）。在一些实施例中，第二光学信号的光路26延伸到大于或等于皮肤 14的表面之下2_的深度，并且在其他实施例中，第二光学信号的光路26延伸到大于或等 于皮肤的表面之下4_的深度。
[0035] 一个附加校正因子可以可选地通过激活第一光源16以从皮肤14的表面发送第三 激发光到组织15中的第三深度来获得，该第三激发光处于激发波长范围内。在一些实施例 中，第三深度可以不同于第一深度和第二深度，并且第三深度可以在皮肤14的表面之下1 至5_范围内。第二检测器22测量响应于第三激发光从组织15发射穿过皮肤14的表面 的激发波长范围内的第三光学信号，如由第三光路28所表示的那样。根据所测量的光学信 号计算至少一个校正的信号值。在一个例子中，来自植入物的初级分析物相关信号可以被 校正为：
[0036]校正信号=S(LS1，D1)*C(LS2，D1)*C(LS1，D2) (1)
[0037] 在上面的式子（1)中，项S (LSI, D1)表不第一光学信号，第一光学信号是从第一光 路24测量得到的初级的分析物相关光学信号，该第一光路24从第一光源16到植入物12 到第一检测器20。项C(LS2，D1)表示第二光学信号，第二光学信号是从第二光路26测量得 到的校正因子信号，该第二光路26从第二光源18到第一检测器20。项C(LS1，D2)表示可 选的第三光学信号，第三光学信号是从第三光路28测量得到的附加校正因子信号，该第三 光路28从第一光源16到第二检测器22。
[0038] 因此，从植入物12发射的初级的分析物相关光学信号可以针对分析物相关光学 信号的发射波长范围内的漫反射或散射而被校正，以解决组织15中信号的光学散射或吸 收。分析物相关光学信号可以可选地针对激发波长范围内的散射、反射或衰减而被校正，以 解决皮肤属性中的动态变化。通过一个或多个参考信号来校正分析物相关信号的一个优点 是：准确和/或一致的葡萄糖值可以从对发射自位于组织中相对较深处（例如在皮下区域 中）的植入物的光进行的测量而被确定。从植入物12发射的光可能被植入物和皮肤14的 表面之间的组织15强烈调整。除了针对激发光和背景或环境光的校正之外（如果需要的 话），本发明的实施例提供了针对从组织15发射的光的调整而进行校正的手段。
[0039] 另一个优点在于，用于校正因子（例如漫反射、自身荧光和/或背景光）的参考光 学信号的测量是在几秒或更少时间内在与植入物12埋置的组织15相同区域中进行的，这 样一来，在测量时间处，动态的皮肤或组织属性（该属性在身体不同区域中可能是变化的） 对于校正信号与对于初级的分析物相关信号来说基本上是相同的。在对分析物相关信号、 漫反射校正信号和/或自身荧光校正信号执行光学读取之前，可以进行暗读取以解决背景 或环境光，并且该读取可以用来进一步校正信号，例如，通过背景减除。对校正因子的光学 读取的优选顺序为背景减除、自身荧光校正和漫反射校正，尽管不需特定顺序。
[0040] 在一些实施例中，分析物浓度（例如，葡萄糖水平）从校正的信号值而被确定。优 选地，使用查找表或校准曲线根据校正的信号值来确定分析物浓度。查找表或校准曲线可 以在包含于光学器件的微处理器中。在一些实施例中，微处理器被编程以存储所测量的信 号值和/或计算校正的信号值。替代性地，这些功能可以在独立的处理器中或与该光学装 置通信的外部计算机中执行。外部处理器或计算机接收表示所测量的光学信号的数据，并 计算校正的信号值和分析物浓度。替代性地，可以提供多个处理器，例如，在与一个或多个 外部处理器或计算机通信（无线地或通过电线）的光学装置中提供一个或多个处理器。
[0041]图2示出用于监测植入物12的光学检测装置30的另一个实施例。在这个实施例 中，植入物12还能够响应于第二激发波长范围（该第二激发波长范围可以共享第一发射波 长范围或与之重叠）内的激发光，发射第二发射波长范围内的至少一个分析物不相关光学 信号。植入物12优选含有分析物不相关发光染料，该分析物不相关发光染料用于控制非分 析物在报道子染料上的物理或化学作用（例如，光漂白或pH)。多种染料可以使用。该分析 物不相关光学信号不受组织15中存在的分析物所调整并提供用于归一化、偏移校正或内 部校准的数据。该分析物不相关信号可以补偿非分析物的影响，该影响是化学的或生理学 的（例如，氧、pH、氧化还原条件）或光学的（例如，水、光吸收/散射化合物、血红蛋白）。 替代性地，该分析物不相关信号可以由植入物12中的稳定参考染料所提供。合适的稳定参 考材料包括，但不限于，镧系元素掺杂的晶体，镧系元素的纳米颗粒，量子点，螯合的镧系元 素染料和金属（例如，金或银）纳米颗粒。稳定参考染料可以为其他信号提供参考信号（例 如，用于确定光漂白）。
[0042]第二实施例不同于上面描述的第一实施例，在于装置30包括第三光源40用于发 送激发光穿过皮肤14的表面到组织15中。在装置30的操作中，使用三个参考信号来校正 从植入物12发射的分析物相关发光信号。第一光源32被激活以发送第一激发波长范围内 的激发光，从皮肤14的表面，穿过组织15,到植入物12。第一检测器34响应于第一激发光 在皮肤14的表面处测量从组织15发射的第一发射波长范围内的第一光学信号，正如由第 一光路42所表示的，该第一光路42从第一光源32到植入物12且到第一检