专利名称：皮肤监测设备、监测皮肤的方法、监测设备、照射皮肤的方法以及oled的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及皮肤监测设备。
本发明还涉及监测皮肤的颜色的方法。
此外，本发明涉及颜色监测设备。
背景技术：
已知光，特别是红外光(IR)和/或红光，对人体具有有益的效果，诸
如但不局限于有效减轻肌肉疼痛和关节僵硬；清除和/或减少例如溃疡中的细菌或加速创伤修复；剌激纤维原细胞进行胶原质生产以便稳定结缔组织并愈合创伤，例如烧伤的坏死深度；光诱导血管和淋巴管舒张以便有可能辅助进行脂肪团、痤疮和/或皱纹的治疗；预防和/或治愈如湿疹的发炎；治愈特定的皮肤病；等等。光的应用即光疗可以縮短事故或手术后的住院时间，并可以加速例如在家里的恢复。美容治疗(例如可能的皮肤改善)也可以得益于光疗。具有LED (发光二极管)以便向皮肤发射光的有益的光疗设备是已知的。
创伤愈合以及其他愈合过程通常是精细且耗时的过程，需要细心地监测皮肤。这一过程可能受益于专用光疗，其中在愈合过程的不同阶段中及时地对创伤应用不同类型的光参数，如波长、脉冲持续时间、强度等。特定波长或其他参数可能导致对特定细胞的最佳剌激，这些细胞在愈合过程中的某些时间是活跃的。例如，创伤愈合的不同阶段可以包括胶原质产生、血管再生和表皮形成，这些过程可以被指定的波长或其他指定的参数所刺激。
在光疗领域，愈合过程中特定阶段的有益强度和/或其他参数的示例是已知的。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种便利有效的方法来监测皮肤状态以准备 施加光疗。
这一目标和其他目标通过靠近皮肤使用皮肤监测设备来实现，该皮肤 监测设备包括处理电路连接装置和至少一个光传感器，其中，将所述至少 一个光传感器配置为检测由皮肤反射和/或发射的至少一个近似波长的光， 并且其中，提供信号接收电路以便接收来自所述至少一个光传感器的信号。
本发明已经确认以下事实关于皮肤愈合过程的信息可以从皮肤对可 见光和非可见光的反射率和在一些情况下的发射率来获得。同时，得益于 本发明，专业医师可以方便地花费更少的时间来监测病人。
在有利的实施方式中，用起到光传感器的作用的LED和/或OLED来检 测波长范围，即近似的波长。可以方便地通过测量由LED和/或OLED输出 的信号来测量反射率，其中反射程度与所测量的信号的强度相互关联。
在另一实施方式中，用激光传感器来检测近似波长，该激光传感器包 括激光器和光传感器，该激光器适于允许激光射束的一部分重新进入激光 器，而该光传感器用于测量从激光器发射的光，从而获得随原始激光射束 和反射激光射束之间的干涉而变化的信号。这种激光传感器19在例如国际 专利申请WO2006/085278中有所描述。激光传感器可以允许贴近创伤进行 测量和进行更精确的创伤愈合监测。
在将本发明集成到或置于例如创伤覆盖物之中或之下的实施方式中， 后者不需要频繁地更换以便监测创伤。
在特定实施方式中，在监测皮肤某一区域的状态的同时，对皮肤施加 光疗。在进行监测后，递送皮肤数据并可以局部地调整光的特定参数，例 如光的强度。这可以使用编程算法自动完成，或者由专业医师根据所测量 的皮肤数据来完成。可以在特定时间应用特定强度和/或其他参数。
在另一实施方式中，皮肤监测设备具有LED以便发射近似波长的光， 其特别适用于光疗。还可以将这些LED配置为将近似波长的光转换为信号。 在这一实施方式中，以便利的方式将光疗设备和皮肤监测设备集成在一起。
所述目标和其他目标还通过一种方法来实现，该方法借助于用于接收 由皮肤反射和/或发射的光的至少一个光传感器来监测皮肤，其中将由皮肤
7反射和/或发射的至少一个且优选至少两个近似波长的光转换成至少一个信 号，并且其中将所述至少一个信号转换成皮肤数据。
此外，所述目标和其他目标通过一种监测设备来实现，该监测设备包
括电源连接装置、用于发射和检测至少一个近似波长的至少一个LED (发 光二极管)或OLED (有机发光二极管)以及信号检测电路，其中将该LED 或OLED配置为具有检测模式，并且其中将该信号检测电路配置为当LED 或OLED处于检测模式时检测流过LED或OLED的信号。
此外，所述目标和其他目标通过一种方法来实现，该方法通过对皮肤 应用监测设备来照射所述皮肤，该监测设备借助于至少一个光传感器监测 来自所述皮肤的光的反射和/或发射，并借助于至少一个LED或OLED发射 光到所述皮肤，其中基于来自所述至少一个光传感器的信号控制LED或 OLED。
所述目标和其他目标还通过使用LED或OLED来实现，该LED或 OLED用于在0到5 mm的距离处记录由皮肤反射或发射的光。
图1是皮肤监测设备的一种实施方式的图表； 图IA是皮肤监测设备的另一实施方式的图表；
图2A和图2B是根据皮肤监测设备的一种实施方式的LED的示意性侧 视图3A、 3B和3C是根据皮肤监测设备的一种实施方式的LED栅格的 平面图3D是根据皮肤监测设备的一种实施方式的LED栅格和激光传感器 的平面图3E是根据皮肤监测设备的一种实施方式的激光传感器栅格的平面
图4显示了其中波长是反射率的函数的两条曲线；
图5显示了集成在膏药中的皮肤监测设备的一种实施方式的制图；以
及
图6显示了集成在毯子中的皮肤监测设备的一种实施方式的制图。
8
具体实施例方式
在本说明书中，相同或相应的部件具有相同或相应的附图标记。所示 出的示例性实施方式不应以任何方式被解读为是限制性的，而仅用于举例 说明创新性概念。
在图1中示出根据本发明的皮肤监测设备1。向皮肤监测设备1提供
LED (在本说明书中LED禾n/或OLED) 2以测量皮肤7的反射率和/或发 射率。LED 2将由皮肤7发射和/或反射的具有近似波长/波长的光10转换 为信号。所述"近似"波长应该理解为波长范围，因为LED和光电二极管 均不在精确的波长处发射和/或检测，而是在可以变化的波长范围内。近似 波长可以在例如大约1纳米、几纳米或几十纳米(例如50nm)的短波长范 围内变化。通常LED具有几纳米至几十纳米的发射和/或检测波长范围。提 供电源5以便向LED2供电。同时，提供频率调整电路14用于以某一频率 脉冲调制LED 2以便进行噪声和/或强度控制。电源5也可以连接到信号接 收电路4，该信号接收电路拾取信号并发送信号给处理电路6。在一实施方 式中，处理电路6例如在无线通信装置的辅助下从远处读取信号。处理电 路6将所接收的信号转换成皮肤数据，这些皮肤数据是专业医师8可理解 的和/或可以由计算机通过使用接口 11来读取。例如，通过检査用户接口 11上的特异性检索皮肤数据，专业医师8确定愈合过程中是否需要调节。 在另一个示例中，计算机应用算法来比较皮肤数据和预定数据并发送信号 给发光设备。
LED (发光二极管)和域OLED (有机发光二极管)可以配置为具有 某些温度和构造特性的光源。可以对它们进行构造以便在形状方面相对地 薄和自由。这特别有利于获得柔性光源，该柔性光源可以覆盖病人身体的 一部分，且使病人的运动自由度具有相对小的损失或没有损失。此外，可 以对LED和OLED进行构造，以使其具有用于改变诸如波长、亮度、颜色、 脉冲持续时间、强度、热辐射、响应时间等参数的控制特性，并可以使其 适合于由便携式电流供应源馈送。这些特性(诸如低的热辐射)使得LED 和OLED都适于作为靠近皮肤的用于光疗目的的光源。例如，LED可以集 成在如下柔性材料中例如机织和非机织纺织物、聚合物、橡胶材料、箔
9片等。为了供电给LED和/或控制LED，可以向这些材料提供电路导线。
OLED是电致发光源，其可以配置为是柔性的和/或透明的。OLED可 以是小分子OLED和聚合物OLED (聚LED)。 一个OLED可以不被遮断 地覆盖身体的大面积且维持柔性。可以仅通过一组电极来驱动覆盖所述大 面积的OLED。很明显，若干OLED可以组合成一个发光设备。对于LED 和OLED应用，都可以添加额外层用于光漫射、冷却、光源的保护等。在 下述说明书中，除非另外指明，任何提及的LED均可以解读为涉及LED 禾口/或OLED。
已知皮肤和/或其元素在特定波长处具有特定类型的反射/吸收，特定类 型的反射/吸收进一步对应于特定的皮肤数据。在这一背景下，皮肤数据是 代表皮肤的特定状态的信息，该特定状态诸如血液的氧合程度、皮肤的发 红、表皮中的黑色素含量、胶原质的量、弹力和弹性蛋白的量以及脂肪的 量。将皮肤定义为包括表皮(c. 200微米厚)、真皮(corium or dermis) (c. 1-2 毫米厚)、下皮或皮下脂肪(毫米-厘米量级)、肌肉、软骨和骨头的分层结 构。水或湿气含量、血液含量和血液的氧合程度是用于测量皮肤状态的重 要参数。这些可以通过测量例如以下特性中的一个和/或其组合来以光学方 式确定诸如血液、黑色素、类胡萝卜素、黄素等皮肤发色团的依赖于波 长的吸收；由细胞膜界限处或真皮中胶原纤维处的折射率变化所导致的依 赖于波长的散射；依赖于波长的散射各向异性(散射依赖于角度的程度)； 依赖于波长的折射率；以及各层的厚度。因此这些特定皮肤状态可以通过 测量皮肤的反射率来确定，其提供特定位置处某些皮肤元素在至少一个且 优选两个或更多波长处的皮肤吸收和反向散射的信息。同时，皮肤在中红 外频谱范围内(波长为3-8微米)发射热辐射，该热辐射可以基于其与这一 波长范围内的水吸收带的关系而起到作为皮肤温度的度量的作用。
就本领域所知且如图2A所示，当电子从导带12移动到价带13时，LED 2以适当波长发射光9。该适当波长在例如纳米( )频带内以几纳米或几十纳 米变化。如图2B所示，LED2在相反方向起到光传感器的作用，即特定波 长范围的光IO激发电子从价带跃迁到导带，当施加电压时产生电流。因此， LED 2适于通过电流来发射光9，并且接收光10从而提供电流。皮肤对光 的高反射率和/或发射率通常会导致较高的电流。通过使用信号接收电路4来检测由特定光接收LED 2所激活的电流量，从而可以根据LED 2的特性 来至少近似地确定反射率和/或发射率。
原则上，除LED 2之外的光传感器2也适用于检测光，例如光电二极 管和域激光器。优选在基本平坦和/或柔性的监测设备l中提供这些替代性 光传感器以靠近皮肤使用。光传感器2的应用领域的示例包括但不局限于 挫伤老化检测、皮瓣存活率、微循环、葡萄酒色斑去除治疗监测、皮肤病 症监测以及光动力治疗的功效。
尽管在实际应用中认为LED 2的质量和功能不如那些光传感器(比如 激光器和/或光电二极管)的质量和功能更优越，但LED2的特性(比如可 以将它们配置成柔性的这一事实)使得它们的应用在除其他方面外的光疗 和/或柔性光源应用等领域是方便的。此外，可以对LED2进行配置以起到 光发射器和检测器这两者的作用。
根据一实施方式，皮肤7将源于光源的光10反射回来成为光9。在不 同的实施方式中，除LED2外，光源可以包括例如自然光、激光光源和/或 特别在光疗领域公知的其他光源。
在有利的实施方式中，由LED 2发射和检测光9。这种皮肤监测设备1 的构造可以保持为相对简单和柔性。此外，有可能对皮肤的反射率进行制 图，因为多个LED 2的使用允许在不同的位置测量皮肤的反射率，在这些 位置可以测量不同程度的反射率。可以针对皮肤的不同位置和/或区域顺次 及时地测量反射率，从而根据需要及时调节所发射的光。这也在图3A-3C 中图示说明。
图3A示出LED 2A的栅格，开启这些LED来刺激创伤愈合。如图3B 所示，利用在光检测模式下用于检测反射率的LED 2B来以某些时间间隔测 量皮肤反射率，同时LED 2B起到产生光电流的光传感器的作用，而LED 2A 起到光发射器的作用。用信号接收电路4来接收由LED 2B接收的光所激发 的电流，并处理该电流以将其转换成皮肤数据。由于可以对皮肤监测设备l 进行配置从而使LED 2靠近皮肤7，因此可以测量作为位置的函数的反射 率。原则上，LED2可以靠在皮肤7上。在其他实施方式中，LED2在距皮 肤7的小距离上(例如大约几毫米)发射和/或检测光。
例如，如果根据皮肤的局部发红和周围皮肤的相应局部反射率差异推断出皮肤的发炎，则处理电路6将提供信号给例如计算机电路、用户接口
11和/或专业医师8。可以通过在各个位置处开启LED 2A并检测LED 2B 来重复这一测量程序。如图3C所示，以这种方式，可以以皮肤数据的形式 制作皮肤7的映像，这可以用于更有效地刺激创伤愈合。例如，根据其在 皮肤7上的位置来调节LED 2C的强度。此时，所有LED 2A、 2C都在发 射光，但是LED 2C具有与LED 2A不同的另一个强度。当然，可以横跨 LED2的栅格应用光强度的梯度，其中该强度横跨栅格逐渐变化。
在有利的实施方式中，LED2A、 2C以脉冲频率发射光，该脉冲频率由 频率调整电路14提供。该脉冲频率开启和关闭所发射的光，使得能够通过 处理电路6和算法来滤除诸如散射的噪声。可以通过使用频率调整电路14 来获得更高的信噪比。
在本发明的实施方式中，原则上对合并到皮肤监测设备1中的所有或 大多数LED 2进行配置以发射和检测光。在这一实施方式中，对一个LED 2 进行配置以在特定时间间隔具有光检测模式而在其他时间间隔具有光发射 模式。在另一实施方式中，对特定LED2进行配置以发射光，而对其他LED 进行配置以检测光。
在一实施方式中，替换和/或邻近LED 2，使用激光器16来照射皮肤7。 所照射的光可以相对深地穿透皮肤7的表面，例如达到几毫米和/或几厘米， 以便例如监测皮肤下面的组织中的血液灌注。光传感器17检测由皮肤7和 /或皮肤表面下面的组织(例如血细胞)散射的光。在本说明书中将包括所 述激光器16和光传感器17的传感器称为激光传感器19。在优选实施方式 中，向激光传感器19提供透镜18以便聚焦来自所述激光器16的光。
在图1A中图示说明了具有激光传感器19的实施方式，其中布置激光 器16以某种方式照明组织7，使得被组织散射的光束10的一部分重新进入 激光器16，以便获得自混合效应。这种激光传感器19在国际专利申请 WO2006/085278中有所描述，其内容以引用的方式合并于此。包括激光器 和光传感器的更普通类型的自混合激光传感器在WO02/37410中有所描述。 由组织反射的并由光传感器17记录为电信号的光10包含随着原始激光束 与散射激光束之间的干涉而变化的信号。由于每个单独的血细胞将产生具 有相对于输出激光束的D叩pler频移的信号，该频移依赖于血细胞在激光束
12方向上的速度，这一信号可以用于监测组织，并且特别有用于测量如下数 据诸如血细胞的相对量、血细胞的平均速度、血液灌注和/或相关血液特
性。Doppler频移将产生散斑图案，其为大量正弦函数的总和。优选地，处 理电路6适于对所述信号施加Fomier变换以便提供该信号的频谱，并且对 所述频谱施加指数拟合，由此获得与组织中的平均血细胞速度和组织中的 血液量相对应的参数。
和LED 2类似，激光传感器19适于小型化并可以例如集成到如下柔性 材料中例如绷带、机织和非机织纺织物、聚合物、橡胶材料、箔片等。 在使用中，有利的是可以将激光传感器19与皮肤7之间的距离保持为很小， 例如在0-2mm之间，特别是当在设备中提供透镜18时，透镜18可以与皮 肤7直接接触。因为例如在一纳米(或更小)至几纳米的波长范围内激光 关于LED 2具有提高的相干性，其光特别有用于测量和比较散射光和照射 光。此外，包括所述激光器16、光传感器17和/或透镜18的实施方式可以 特别有用于测量血液流动，其特别有用于监测创伤，从而可以釆取措施来 加速愈合过程。另外，血液灌注可以是比皮肤反射率更可靠的用于监测皮 肤创伤恢复的参数，从而使得激光传感器19可以相对更精确，例如比LED 2更精确。然而，激光传感器19也可以用于测量皮肤反射率或其他参数， 在这种情况下例如可以适配透镜18的焦距。
在监测设备1的实际实施方式中，用激光传感器19替换一些或全部 LED 2。第一实施方式包括LED 2的栅格(图3D)，其中用激光传感器19 替换若干LED 2。通过这一组合监测设备1，可以优选分别借助于LED 2 和激光传感器19来测量例如皮肤颜色以及血液灌注。组合监测可以提供创 伤愈合过程的相对详细的信息，其中可以获得关于组织的若干位置处的局 部信息。此外，激光传感器19可以辅助改进测量散射光以及比较散射光和 照射光，因为在测量模式下激光关于LED2具有更高的相干性，而LED2 的照射光可以与激光器16的照射光具有相同的愈合作用。激光器16也可 以辅助照射组织以用于愈合。激光器16和/或LED 2可以例如配置为用于 不同类型的专用愈合，例如激光器16具有与LED 2不同的频率和/或波长。 这也可以通过例如适配不同透镜18的焦距来实现。
在图3E中，示出了具有激光传感器19的栅格的监测设备1的实施方式。在这一实施方式中，与图3D的实施方式相比，可以获得更高的监测分 辨率，其中激光器16也可以用于愈合。
根据由不同LED 2和/或激光传感器19所测量的局部信号，可以局部 调节由激光器16和/或LED 2所发射的光以使治疗最优化。例如，在使用 中相对于创伤的表面在不同位置处提供多个激光传感器19，从而可以局部 测量该信号和/或局部调节辐射量。
组合栅格(例如如图3D所示)或激光传感器19的栅格(例如如图3E 所示)可以例如便利地嵌入到诸如纺织物或绷带的柔性材料中。优选地将 激光传感器19嵌入到可以便利地戴在身上的材料中，因为激光传感器19 可以置于身体附近，例如距皮肤2mm或更近，或可以接触身体。连接激光 传感器19到这种柔性材料可以类似于连接LED 2到这种柔性材料。
如上所述，可以向激光传感器19提供透镜18。以相同的方式，例如在 本发明的其他实施方式中，可以将透镜18提供给其他光源，例如LED2。 透镜18可以具有对于预先指定的处理最优化的焦距。例如，当要测量血细 胞特性时，透镜18可以具有2mm或更小(例如1 mm)的焦距。也可以便 利地应用具有不同焦距的不同透镜18，从而使得在使用中通过同一监测设 备1在不同深度监测组织。
在有利的实施方式中，由于在至少两个不同发射波长处检测皮肤区域 的反射率，可以检测由皮肤7的区域所反射的颜色。更具体地说，由于计 算了对应于所发射的LED光的两个相应近似波长的两个获得信号之间的比 率，实现了对皮肤7的反射率的更精确的检测。在本领域，绘制皮肤在不 同波长处的反射率与具体皮肤数据(例如皮肤发红、皮肤温度等)之间的 比率的预定表格是已知的。如果使用多于两个波长，测量甚至会更精确。 为了清晰起见，本发明将一般涉及两个波长，尽管根据本发明也可以应用 多于两个波长。
为了测量血液量、血液灌注和/或血液速度，例如借助于激光传感器19 或其他光源，可能不需要测量皮肤的颜色。因此在一个波长处的发射可能 是充分的。在这一情况下，针对一个位置测量并比较不同血细胞的不同散 射信号。根据所得到的散斑图案可以获得关于血液量、血液灌注和/或血液 速度的信息。在示例性实施方式中，可以通过计算前述在两个不同发射波长处(例 如在可见光波长范围内)的反射率的比率来确定对皮肤7的发红的估计。
通过用作光传感器的LED 2来检测反射率并将其转换成信号。在图4中， 将一个人的皮肤的反射率绘制在垂直轴Y上，反射率在向上的方向增加， 用箭头A指示。以纳米为单位将由至少一个LED 2发射到这个人的皮肤上 的波长绘制在水平轴X上。绘出曲线Q，其指示在不同波长处测量的皮肤 反射率。在图4中，在从大约400 nm至大约820 nm的可见光波长范围内 绘制曲线。在这一示例中，可以通过在大约580 nm和620 nm的波长处测 量反射率或其信号来确定皮肤的发红，在图4中分别示为点&和112。用通 过点&和R2的直线S来指示点R,和R2之间的斜率，这一斜率用反射率 R2减去反射率Rt的差除以波长差620-580 nm = 40 nm来定义。在这里，比 率Ri/R2也是发红的度量，更低的数值对应于更重的发红。确定这些信号之 间的比率，从而可以通过例如借助于处理电路6或通过医生从所述预定表 格或其他预定数据中检索特定皮肤数据(在这一示例中为皮肤7的发红)。 在不很复杂的实施方式中，专业医师8亲自将所检测的信号解释为皮肤数 据，例如借助于手册。
在示例性实施方式中，血液特别是毛细血管血的氧合程度也可以通过 在两个或更多波长处检测皮肤的反射率来确定。在这种实施方式中，有利 的是在血红蛋白和氧合血红蛋白的反射率(即光吸收)近似相等(即在等 吸收点)的近似波长处检测反射率，并且在血红蛋白和氧合血红蛋白的反 射率值不同的至少一个其他近似波长处检测反射率。在相对高的氧合血红 蛋白水平和在相对高的血红蛋白水平对皮肤7的反射率进行检测分别产生 曲线Q和虚曲线C2。在等吸收点C^处两条曲线交叉，而在点02处获得不 同的反射率。在O,和02处的两个反射率的比率是氧合程度的度量。通常 创伤中的氧合程度小于正常组织中的氧合程度。然而，微循环可能在局部 有所不同，且从身体的一个解剖位置到另一个解剖位置创伤氧合可能变化， 可以将这些考虑在内。因此身体上的位置也可以作为创伤氧合的参考。
在进一步的示例性实施方式中，可以测量皮肤中的黑色素含量。反射 比频谱(reflectance spectrum)的斜率是黑色素含量的度量，即皮肤的白皙 度或暗度。对于白皙的皮肤，斜率相对高；对于暗色皮肤，斜率相对低。
15例如，可以测量大约450 nm和大约660 nm处的信号，在图4中分别用点 M,和M2来指示。例如，这些波长处的信号强度相对于660nm处的信号归 一化的相对差异是黑色素含量的度量。由于黑色素含量可能局部地变化(例 如胎记)或因人而异，例如当确定皮肤的发红时，可以使用所测量的黑色 素含量来补偿所测量的反射率或其他特性。
在另一示例性实施方式中，皮肤反射率依赖于皮肤湿润程度 (moisturization)。这可以在近红外区域内测量，例如在大约1450 nm和/ 或大约2000 nm之间的水吸收带内。皮肤分泌物(湿润程度)可以给出对 创伤状态的指示，例如其是否开放(即相对湿)或闭合(即相对干)。
在另一示例性实施方式中，通过例如检测红外区域内(例如在大约 2500-8500 nm范围内)的更长的波长辐射来测量皮肤的发射率。特别是在 所述范围内，发射率与皮肤的温度相关并可以给出发炎的指示，因为在发 炎区域内皮肤温度通常升高。
当然，在其他实施方式中，在不同于上述波长的波长处并针对与上述 示例性实施方式中不同的皮肤数据来检测反射率和/或发射率。上面给出的 波长数量和波长范围并不应视为以任何方式限制本发明。它们仅用作说明 性示例。更有利的波长在本领域可能是已知的，并可能实际上随本领域中 研究的持续而变化，同时应该持续更新算法中所用的预定数据。
在其他实施方式中，对皮肤监测设备进行配置以组合上述不同的皮肤 监测。对皮肤监测设备1进行配置以便例如检测如下特性黑色素含量、 皮肤发红、温度、氧合和湿润程度或者它们中至少两项，其中这些特性可 以是相互依赖的。在这一实施方式中，如果LED 2在多于两个波长处发射 和/或检测，则是有利的。
如上所述，在特定实施方式中有利的是使皮肤监测设备1在大约同一 位置和/或区域内以至少两种不同的波长发射光。为了这一目的，有利的是 使LED 2在至少两个不同波长范围内发射。因此，有利地，可以使用不同 类型的LED 2，每种类型在特定波长范围内发射和检测。可以局部地控制 LED2的波长和域强度，例如独立地和/或以LED2的群组的方式。可以例 如通过打开和关闭具有不同波长的不同LED 2来改变波长。例如，可以使 不同的LED 2处于彼此接近的位置和/或相互堆叠，从而能够在特定位置针
16对皮肤7所发射和/或反射的不同近似波长相对精确地控制和监测所发射的
LED光。涉及单一类型的LED 2在不同波长处发射和/检测的那些技术也是 已知的。
在有利的实施方式中，皮肤监测设备1是柔性的，或者可以至少符合 身体的一部分，以提供一定量的运动自由度。在一实施方式中，将LED 2 集成到身体覆盖物中，如膏药1A、绷带、衣服、毯子1B等，从而能够戴 在身上和/或围绕在身体上，参见图5和图6。皮肤监测设备1可以是基本 平坦的，例如用于戴在衣服和/或毯子下面。图5显示的是，将便携式和/ 或一次性电源5连接到皮肤监测设备1。可以将发射器15或一些其他无线 通信单元布置并配置成发射信号给处理电路6。图6显示了具有柔性OLED 2的毯子1B的实施方式。
在另一实施方式中，使LED 2保持为与创伤有一定距离，即不接触创 伤，以预防发炎。例如，可以使LED2保持为离皮肤和/或创伤大约0.1mm 至大约50 mm，优选在大约2-30 mm之间，例如以允许足够的空气经过创 伤。因为相同的原因，可以将皮肤监测设备1的材料的至少一部分配置为 是透气的和/或吸收的。皮肤监测设备2可以包括隔离物以设置这一距离。 这些隔离物可以包括例如胶粘剂点、软多孔层、纱布等。
在有利的实施方式中，皮肤监测设备1包括用于与远程计算机和/或专 业医师8通信的无线通信装置。如果需要，专业医师8和/或计算机可以从 远程监测愈合过程并调节LED光9的强度和/或波长。在一实施方式中，将 皮肤监测设备1配置为使病人监测愈合过程并操纵皮肤监测设备1，从而使 得他或她可以亲自调节皮肤监测设备1的设置，例如借助于用户接口 11。 可以将处理电路6和用户接口 11配置为在愈合过程中自动地互动和/或警告 病人和/或专业医师是否需要互动。
很明显，代替分离的信号检测电路4和频率调整电路14，可以对处理 电路6进行配置以使其包含信号检测电路4和/或频率调整电路14。它或它 们也可以直接连接到发光设备。
此外，本发明的原理可以应用于光疗领域之外。例如，通常可以用根 据本发明的皮肤监测设备1测量从表面反射的光。这可能有利于研究例如 某些材料和/或生物学上的生活型。例如，可以通过使用多个LED2作为发光源和光检测源来以相对容易的手段测量表面的反射率。
很明显本发明并不以任何方式局限于说明书和附图中所展示的示例性 实施方式。在由权利要求书概括的发明范围内，很多变形是可能的。可以 将皮肤监测设备1配置为例如用于任何类型的光疗，并不特定地或排外地 用于上文所描述的应用。在本发明的范围内，实施方式的两个或更多个方 面的组合或多种实施方式的组合是可能的。应该理解所有可相比的变型均 处于由权利要求书所概括的本发明的范围内。
权利要求
1、靠近皮肤应用的皮肤监测设备，包括处理电路连接装置和至少一个光传感器，其中，将所述至少一个光传感器配置为检测由所述皮肤反射和/或发射的至少一个近似波长的光，并且其中，提供信号接收电路以便接收来自所述至少一个光传感器的信号。
2、 根据权利要求1所述的皮肤监测设备，包括至少一个光源，将所述 光源配置为发射具有至少一个且优选至少两个近似光波长的光。
3、 根据权利要求2所述的皮肤监测设备，其中，所述至少一个光源包 括激光器。
4、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，其中，提供激光 传感器，所述激光传感器包括作为光源用于照明组织的激光器，所述激光 器适于允许被所述组织散射的激光射束的一部分重新进入所述激光器，并 且所述激光传感器还包括用于测量由所述激光器发射的光的光传感器，从 而获得随所述原始激光射束和所述被散射射束之间的干涉而变化的信号。
5、 根据权利要求4所述的皮肤监测设备，其中，向所述激光传感器提 供透镜，将所述透镜配置成布置在所述激光器和所述皮肤之间。
6、 根据权利要求4或5所述的皮肤监测设备，其中，将所述皮肤监测 设备配置为在从所述皮肤起0到2mm的距离处发射和/或检测光。
7、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，其中，所述至少 一个光传感器和/或光源包括至少一个LED (发光二极管)和/或OLED (有 机发光二极管)。
8、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，其中，将至少一个且优选至少两个光传感器配置为检测由所述皮肤反射和/或发射的具有至 少两个近似波长的光。
9、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，其中，将所述至 少一个光源配置为起到所述光传感器的作用。
10、 根据权利要求7-9中任一项所述的皮肤监测设备，包括LED和/ 或OLED以及激光传感器。
11、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，将其配置为至 少部分符合人体形状，并优选配置为至少部分是柔性的。
12、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，其中，所述皮 肤监测设备包括至少一个隔离物，从而使得所述皮肤监测设备在从所述皮 肤起大约0.1 mm到50 mm的距离处且特别是在从所述皮肤起大约2 mm到 30 mm的距离处发射和/或检测光。
13、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，包括至少一个 处理电路、用于存储预定皮肤数据的存储装置以及接口连接装置，其中， 将所述处理电路配置为处理所述信号，通过比较所述信号与存储在所述存 储装置中的预定皮肤数据来将所述信号转换为皮肤数据，并通过接口对所 述皮肤数据制图。
14、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，其中，所述连 接装置中的至少一个包括无线通信装置。
15、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，包括用于以某 一频率脉冲调制所述至少一个光源的频率调节电路，并且其中，将所述处 理电路配置为根据所述频率处理所述信号。
16、 根据前述权利要求中任一项所述的皮肤监测设备，其中，将所述 至少一个光源配置为局部地调整其在所述至少一个光源的部分表面之上的 强度。
17、 监测皮肤的方法，其利用至少一个光传感器，所述至少一个光传 感器接收由所述皮肤反射和/或发射的光，其中，将由所述皮肤反射和/或发 射的具有至少一个且优选至少两个近似波长的光转换成至少一个信号，并 且其中，将所述至少一个信号转换为皮肤数据。
18、 根据权利要求17所述的方法，其中，由光源在至少一个且优选至 少两个光波长处发射光。
19、 根据权利要求17或18所述的方法，其中，由至少一个LED和/ 或OLED发射和/或反射所述光。
20、 根据权利要求17-19中任一项所述的方法，其中，由激光传感器发 射并接收所述光，所述激光传感器包括作为光源的激光器和光传感器，其 中，所述激光传感器优选具有从所述皮肤起大约0至2 mm的距离。
21、 根据权利要求17-20中任一项所述的方法，其中，在从所述皮肤起 大约0.1 mm到50 mm的距离处且特别是在从所述皮肤起大约2 mm到30 mm的距离处发射光。
22、 根据权利要求17-21中任一项所述的方法，其中，至少根据至少两 个信号的比率来确定皮肤数据，在至少两个不同光波长处转换所述至少两 个信号。
23、 根据权利要求17-22中任一项所述的方法，其中，顺次将光转换为 关于所述皮肤的各个位置和/或区域的信号。
24、 根据权利要求17-23中任一项所述的方法，其中，由专业医师和/ 或处理电路在距所述皮肤一距离处对所述皮肤数据进行制图和分析。
25、 监测设备，包括电源连接装置、用于发射和检测至少一个近似波 长的至少一个LED (发光二极管)或OLED (有机发光二极管)以及信号 检测电路，其中，将所述LED或OLED配置为具有检测模式，并且其中， 将所述信号检测电路配置为当所述LED或OLED处于所述检测模式时检测 流过所述LED或OLED的信号。
26、 根据权利要求25所述的设备，其中，至少一个LED或OLED检 测由至少一个另外的LED或OLED发射的光和由表面反射的光。
27、 通过将监测设备应用于皮肤来照射所述皮肤的方法，所述设备借 助于至少一个光传感器并通过由至少一个LED或OLED向所述皮肤发射光 来监测所述皮肤对光的反射和/或发射，其中，基于来自所述至少一个光传 感器的信号来控制所述LED或OLED。
28、 根据权利要求27所述的方法，其中，至少一个LED或OLED用 作光传感器。
29、 LED或OLED用于在0到5mm的距离处记录由皮肤反射或发射 的光的用途。
全文摘要
靠近皮肤应用的皮肤监测设备包括处理电路连接装置和至少一个光传感器，将所述至少一个光传感器配置为检测由皮肤反射和/或发射的至少一个近似波长的光，其中提供信号接收电路以便接收来自所述至少一个光传感器的信号。
文档编号A61B5/103GK101466304SQ200780021804
公开日2009年6月24日 申请日期2007年6月11日 优先权日2006年6月12日
发明者B·H·W·亨德里克斯, G·W·吕卡森, J·范德里, L·范彼得森, M·德科克, P·范德斯路易斯, S·阿斯瓦蒂 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司