使用空间扫描受激拉曼光谱进行血液分析物浓度的可靠检测的可穿戴设备的制作方法

本公开总体上涉及对用户体内分子的非侵入式监测。

背景技术：

1、存在许多人类医学状况，这些状况可能导致需要测量个体中存在的特定分子的量。例如，目前估计约有4.63亿成年人患有糖尿病。对于这些个体中的许多来说，为了避免严重的医学并发症，定期监测其血流中存在的葡萄糖量是正常生活的一部分。传统上，为了测量用户身体内部的化学组成，使用了侵入式测量方法(例如，诸如样本组织提取或抽血)。示例技术包括手指穿刺血葡萄糖测定法和经皮连续葡萄糖监测(cgm)。这些系统使用起来通常很痛苦和/或很昂贵。对于必须重复进行这种测量的用户来说，与葡萄糖监测相关联的痛苦和费用可能会明显影响他们的生活质量。

技术实现思路

1、本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可以从描述中获知，或者可以通过实施例的实践获知。

2、一个示例实施例包括一种用于使用受激拉曼散射(stimulatedramanscattering)来非侵入地测量用户中的分析物的水平的设备。所述设备可以包括拉曼泵浦源，所述拉曼泵浦源以泵浦波长向用户的组织发射泵浦光。所述设备还包括斯托克斯源(stokes source)，所述斯托克斯源以一个或多个斯托克斯波长向组织发射斯托克斯光。所述设备还包括一个或多个反射镜。所述设备还包括一个或多个透镜。所述设备还包括光束控制器，其控制所述一个或多个反射镜和所述一个或多个透镜，以将由拉曼泵浦源发射的泵浦光和由斯托克斯源发射的斯托克斯光瞄准在最优目标位置。所述设备还包括测量从组织发出的光的光电检测器。所述设备还包括处理器，其处理测量到的光以提供用户中的分析物的估计分析物水平。

3、本公开的另一个示例方面是一种用于使用受激拉曼散射来非侵入地测量用户中的分析物的水平的计算机实施的方法。所述方法包括由拉曼泵浦源以泵浦波长向用户的组织发射泵浦光。所述方法还包括由斯托克斯源以一个或多个斯托克斯波长向组织发射斯托克斯光。所述方法还包括由光束控制器控制一个或多个反射镜和一个或多个透镜，以将由拉曼泵浦源发射的泵浦光和由斯托克斯源发射的斯托克斯光瞄准在最优目标位置。所述方法还包括由光电检测器测量从组织发出的光。所述方法还包括由处理器处理测量到的光，以提供用户中的分析物的估计分析物水平。

4、本公开的另一个示例方面是一种分析物估计系统。所述系统包括拉曼泵浦源，其以泵浦波长向用户的组织发射泵浦光。所述系统还包括斯托克斯源，所述斯托克斯源以一个或多个斯托克斯波长向组织发射斯托克斯光。所述系统还包括一个或多个反射镜和一个或多个透镜。所述系统还包括光束控制器，其控制所述一个或多个反射镜和所述一个或多个透镜，以将由拉曼泵浦源发射的泵浦光和由斯托克斯源发射的斯托克斯光瞄准在最优目标位置。所述系统还包括测量从组织发出的光的光电检测器。所述系统还包括处理器，其处理测量的光以提供用户中的分析物的估计分析物水平。

5、本公开的其他示例方面涉及用于使用嵌入式计算系统测量受激拉曼散射的系统、装置、计算机程序产品(诸如有形的、非暂时性的计算机可读介质，还有诸如可通过通信网络下载而不必以非暂时性形式存储的软件)、用户界面、存储器设备和电子设备。

6、参考以下描述和所附权利要求书，各种实施例的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书并构成其一部分的附图示出了本公开的实施例，并与说明书一起用于解释相关原理。

技术特征：

1.一种用于使用受激拉曼散射来非侵入地测量用户中的分析物的水平的设备，包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括：

3.根据权利要求2所述的设备，其中，识别所述用户的所述组织中的所述最优目标位置包括：

4.根据权利要求3所述的设备，其中，识别所述用户的所述组织中的所述最优目标位置还包括：

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述一个或多个光源包括所述拉曼泵浦源和所述斯托克斯源中的一个或多个。

6.根据权利要求4所述的设备，还包括：

7.根据权利要求5所述的设备，还包括：

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述一个或多个潜在目标点是至少部分地基于被检测的所述分析物来排名的。

9.根据权利要求3所述的设备，其中，所述目标采样网格中的点被布置成三维阵列。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，通过上下移动所述一个或多个透镜来对所述一个或多个透镜进行调节以调节聚焦深度。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，通过使反射镜倾斜来调节所述一个或多个反射镜，以将所述泵浦光和所述斯托克斯光引导向用户的所述组织的表面上的具体目标。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述拉曼泵浦源和所述斯托克斯源是vcsel。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述拉曼泵浦源和所述斯托克斯源是单模vcsel。

14.根据权利要求1所述的设备，其中，所述拉曼泵浦源和所述斯托克斯源是边缘发射二极管激光器。

15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述斯托克斯光包括在拉曼测量波长的窗口内的多个相应中心波长处的多个窄带发射。

16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光束控制器控制所述一个或多个透镜，以调节由所述拉曼泵浦源发射的所述泵浦光和由所述斯托克斯源发射的所述斯托克斯光的聚焦深度。

17.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光束控制器控制所述一个或多个反射镜指向由所述拉曼泵浦源发射的所述泵浦光和由所述斯托克斯源发射的所述斯托克斯光瞄准的所述组织的表面。

18.一种用于使用受激拉曼散射来非侵入地测量用户中的分析物的水平的计算机实施的方法，包括：

19.一种用于使用受激拉曼散射来非侵入地测量用户中的分析物的水平的分析物估计系统，所述设备包括：

20.根据权利要求19所述的分析物估计系统，其中，分析物估计系统还包括：

技术总结
本公开提供了用于使用受激拉曼散射来非侵入地测量用户中的分析物的水平的方法、系统和设备。一种设备可以包括以泵浦波长向组织发射泵浦光的拉曼泵浦源和以一个或多个斯托克斯波长向组织发射斯托克斯光的斯托克斯源。所述设备还可以包括一个或多个反射镜和透镜。所述设备还可以包括光束控制器，其控制所述一个或多个反射镜和所述一个或多个透镜，以将由拉曼泵浦源发射的泵浦光和由斯托克斯源发射的斯托克斯光瞄准在最优目标位置处。所述设备还可以包括测量从所述组织发出的光的光电检测器。所述设备还可以包括估计用户中的分析物水平的处理器。

技术研发人员：瓦伊·齐托扬,成元·威廉·特桑,拉菲德·A·乔杜里,凯莉·伊丽莎白·多布森
受保护的技术使用者：谷歌有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31