测器距离D4与光源150b和光检测器170e之间的源-检测器距离D5 也可以是相同的。源-检测器距离D4和D5是针对光源150a和150b的最长源-检测器距 离。上述描述是针对示例性实施例的。例如，其他源-检测器对可以是相同的，诸如仅次于 最短源-检测器距离的距离，以及仅次于最长源-检测器距离的距离等。
[0137] 除针对光源150a和150b的最短源-检测器距离和最长源-检测器距离之外，针 对光源150a和150b的源-检测器距离可以是唯一的。如上所述，探头前端300可以具有 十四个唯一源-检测器距离，该距离允许十四个反射率数据点由光检测器170a-170h从光 源150a和150b发射的光收集。
[0138] 此外，还可以选择针对光源150a和150b的源-检测器距离，以便这些距离的增加 是基本一致的。由此，源-检测器距离相对于由光检测器170检测的反射的绘制可提供反 射率曲线，在该曲线中数据点沿X轴基本均匀间隔。针对光源150a和150b的这些源-检 测器距离及其均匀增加减小了数据冗余并且可以引起相对准确的反射率曲线的生成。
[0139] 图IOA和图IOB分别是根据一个具体实施例的构成传感器子系统110的至少一部 分的源-检测器组件400的简化立体图和分解图。源-传感器组件400包括位于源-传感 器组件一端的探头前端300。探头前端300可以由源-传感器组件的一个或多个部件的部 分组成。
[0140] 在一个实施例中，源-传感器组件400包括检测器PCB 410和源PCB 415,其构造 来将探头前端300电耦合到采集模块115。光检测器170可以安装在检测器PCB 410上，光 源150可以安装在源PCB 415上。检测器PCB 410可以包括安装有光检测器170的刚性部 分410a(在图IOB中显示为基本圆形），以及被构造来在光检测器和采集模块115之间发送 电信号的柔性部分410b。源PCB 415可以类似地包括安装有光源150的刚性部分415a(在 图IOB中显示为基本圆形），以及被构造来在光源150和采集模块115之间发送电信号的柔 性部分415b。
[0141] 在图7C和图7D中显示了弯曲结构的检测器PCB 410的柔性部分410b和源PCB 415的柔性部分415b，其中刚性部分410a和415a耦合到保持架250a且连接器端电气地且 物理地耦合到采集模块115的PCB 115a。柔性部分410b和415b的连接器端可以是构造 来耦合到PCB 115a上的各种连接器类型中的一者。在一种实施方式中，柔性部分410b和 415b的连接器端可以包括零插入力（ZIF)连接器，其连接到PCB 115a上的相应ZIF连接 器。柔性部分410b和415b上的电连接器可以具有约0. 5毫米的间距并且可以是10引脚 Π 112系列HIROSE(广濑）连接器。HIROSE连接器的部分编号可以是rai2-10S-0. 5SH。检 测器PCB 410的柔性部分410b和源PCB 115的柔性部分415b每一者的长度可以为约40 毫米到约50毫米（例如，在一个具体实施例中为约46毫米）并且宽度可以为约4毫米到 约6. 5毫米（在一个具体实施例中违约5. 5毫米）。
[0142] 在一个实施方式中，光源150a和150b安装（例如，焊接）到源PCB415的刚性部分 415a上。例如，如果光源150a包括若干LED，则这些LED可以被安装到刚性部分415a上， 并且如果光源150b包括若干LED，则这些LED也可以被安装到刚性部分415a上。
[0143] 在另一种实施方式中，光检测器170安装（例如，焊接）到检测器PCB 410的刚性 部分410a上。例如，如果光检测器170是光电二极管，则这些光电二极管可以安装到刚性 部分410a上。图IOC是源PCB 415的简化主视图，并且图IOD是检测器PCB 410的简化主 视图。尽管源-传感器组件400描述为包括使光源和光检测器安装到两个不同PCB上的两 个PCB，但是光源和光检测器可以安装到一个PCB上。
[0144] 两组透镜510和515可以被放置成分别与光源150a和150b相邻，以向前引导从 这些光源发射的光。更具体地，每组透镜510和515可以包括一个或多个透镜以向前引导 从光源150a和150b发射的光。根据一个具体实施例，透镜组510包括与光源150a中的发 光元件152数量相等的若干透镜，并且透镜组515包括与光源150b中所包含的发光元件的 数量相等的若干透镜。此外，透镜组510中的透镜分别对应于光源150a中的发光元件152， 并且透镜组515中的透镜分别对应于光源515中的发光元件152。透镜可以是半球形等等。 根据替换具体实施例，单个透镜向前引导从光源150a发射的光，并且另一个透镜向前引导 从光源150b发射的光。
[0145] 源-传感器组件400可以包括透镜板420，该透镜板保持透镜对齐以确保发射光的 基本最佳向前方向。透镜板420可以耦合在LED孔板425和间隔板427之间，其中LED孔 板和间隔板具有形成在其中的孔，这些孔与透镜板420中的孔相邻，以允许从光源150a和 150b发射的光从探头前端300向前传递。
[0146] 接触板430可以耦合到检测器PCB 410的刚性部分410a的前部。检测器板410的 刚性部分410a和接触板430两者具有形成在其中的孔，以进一步允许从光源150a和150b 发射的光从探头前端300向前传递。接触板430还可以包括形成在其中的若干孔以允许从 组织散射回的光传递到光检测器170。
[0147] 在一个实施例中，源-检测器组件400包括第一光纤电缆435a和第二光纤电缆 435b (统称为光纤电缆435,有时称为波导件），其分别通过透镜组510和515光学耦合到光 源150a和150b。光纤电缆可以是多模玻璃光纤电缆。可以包含在源-传感器组件400中 的光纤电缆的一种类型具有约440微米的外径和400微米的内径。
[0148] 第一光纤电缆435a和第二光纤电缆435b可以放置于形成在孔板425中的孔的一 个或多个、放置在检测器PCB 410的刚性部分410a中和放置在接触板430中。在一个实施 例中，透镜组510和515分别构造为将从光源150a和150b发射的光聚焦到第一光纤电缆 435a和第二光纤电缆435b中。第一光纤电缆435a和第二光纤电缆435b被构造来使光漫 射（有时称为使光混合），使得从光纤电缆出来的光在光纤电缆开口上具有基本均匀的强 度，由此均匀地照亮组织。第一光纤电缆435a和第二光纤电缆435b每一者长度为约1毫 米到约20毫米，在一个具体实施例中长度为约10毫米。第一光纤电缆435a和第二光纤电 缆435b的直径可以是光纤电缆长度的函数。例如，每个光纤电缆的长度可以是光纤电缆直 径的十倍，使得从光纤电缆发射相对均匀强度的光。
[0149] 图IIA是源-传感器组件400的截面图，并且示出了从发光元件152发射的光经过 透镜510中的一者并且经过光纤电缆435中的一者以射入组织140中。截面图示出在光纤 电缆中光的混合。截面图还示出根据一个实施例的探头前端300的堆叠结构。图IlA中， 在探头前端300中堆叠的各种元件的厚度可以不按比例绘制。
[0150] 再参照图10B，根据一个实施例的源-传感器组件400还包括温度传感器160 (例 如，第一热敏电阻160a和第二热敏电阻160b)并且包括端盖440。端盖440可以构造来容 纳温度传感器。例如，端盖440可以包括形成在其中的一个或多个凹陷部（例如，第一槽和 第二槽）、一个或多个孔等等，用于保持温度传感器160 (例如，热敏电阻160a和160b)与 源PCB 415相邻以监控光源的温度。热敏电阻160a和160b可以是相对细长的装置，其中 热敏电阻的长轴与源PCB 152上的光源150a和150b的发光元件152的结构（例如，方形、 矩形等等）基本对齐。
[0151] 图I Ib是根据一个替换实施例的源-传感器组件400的截面图，其中，与图IIA中 所不的间隔板427和光纤电缆435a和435b的实施例相比，图Ilb中的间隔板427和光纤电 缆435a和435b是相对细长的。例如，图IlA实施例中所示的间隔板427和光纤电缆435a 和435b高度为约1毫米到约2. 5毫米，而图Ilb所示的实施例中高度可以为约5毫米到约 20毫米。检测器PCB 410、源PCB 415、透镜板420、孔板425、间隔板427和接触板430中每 一者的厚度可以在约〇. 5毫米到约2毫米的范围内。检测器PCB 410的刚性部分410a、源 PCB 415的刚性部分415a、透镜板420、孔板425和间隔板427的直径可以在约4毫米到约 10毫米的范围内，并且接触板430的直径可以在约3毫米到约8毫米的范围内。
[0152] 图IOC是源PCB 415的平面视图，并示出了在光源150a和150b两者中以方形结 构布置的发光元件152。尽管发光元件152在图IOC中示出为相对方形结构，但是发光元件 可以布置成替换结构，例如矩形、圆形、卵形等等。
[0153] 图IOC进一步示出源PCB 415的连接器端并且示出连接器端的电接触片415c。 电接触片可以形成从连接器端到电片的电迹线的部分，其中发光元件电连接在该电接触片 上。电接触片415c中的一些可以是连接到接地迹线、接地垫片或以上两者的接地垫片。接 地装置被构造来为经过电迹线传递到光源的控制信号提供可控的电环境（例如，用于电迹 线的50欧姆电阻）。检测器PCB 410的电接触片410c、电迹线和接地元件可以类似地构造 为如图IOD中所示。在一个实施例中，在检测器PCB 410和源PCB 415中最外侧的接触片 和迹线是接地元件，中心的接触片和迹线是信号片和追踪器。
[0154] 尽管光检测器170被示出为构造成接收基本直接来自组织的光，但是在一个替换 实施例中，光检测器可以构造为接收来自将光传递到光检测器的一个或多个光纤电缆的 光。此外，尽管光源150和光检测器170被描述并示出为在探头前端300中，但是光源和光 检测器可以位于外壳105内，诸如在外壳的主体部分105b内等。在这样的结构中，光源150 和光检测器170可以经由一个或多个光纤电缆而光学地耦合到探头前端300。
[0155] 源和检测器的校正
[0156] 图12是根据一个实施例的用于校正每个光-检测器对的方法的高级别流程图。该 高级别流程图代表一个示例性实施例。在不脱离实施例的范围的情况下，可以添加步骤到 高级别流程图、从高级别流程图中移除步骤或组合高级别流程图中的步骤。
[0157] 在1200处，探头前端300接触具有均匀光学性质的组织模型。步骤1205,光从发 光元件152中的一个或多个发射到组织模型中，并且组织模型反射回光的至少一些。步骤 1210,每个光检测器170接收从组织模型反射的光的一部分，并且步骤1215,每个光检测器 生成针对所接收的反射光的部分的反射率数据（例如，响应）。光检测器170的反射率数 据可能与组织模型的反射率曲线不匹配（例如，可以从反射率曲线偏移）。如果由光检测 器170生成的反射率数据与组织模型的反射率曲线不匹配，则光检测器可以具有内部增益 或损失，或光源可以具有比仿真更大或更小的功率。步骤1220,生成的反射率数据可以由传 感器子系统110、采集模块115和测量模块120中的一个或多个使用以生成一组校正函数， 使得原始反射率数据与组织模型的反射率曲线相匹配。原始反射率数据包括在被用于确定 组织的光学性质之前和在被用于确定组织的氧饱和度之前、由光检测器生成和输出的反射 率数据。
[0158] 步骤1200到步骤1220可以可以针对一个或多个组织模型重复。针对每个组织模 型的每个源-检测器对的校正函数应当大体是相同的。然而，如果针对若干组织模型的给 定源-检测器对的校正函数之间有偏差，则针对给定源-检测器的校正函数内的因子可以 被平均。步骤1225,生成的校正函数的每一者（包括平均函数）被存储在存储装置205中。
[0159] 步骤1200到步骤1225可以针对光源150a和150b每一者中的发光元件152的每 一者重复。例如，如果步骤1200到步骤1225针对光源150a和150b每一者中的发光元件 152的每一者重复，则针对每个光检测器170若干校正函数可以被存储在存储装置205中， 并且针对每个光检测器的被存储校正函数的每一者与发光元件152中的一者相关联。即， 每个源-检测器对具有专用于源-检测器对的校正函数。
[0160] 例如，光检测器170a可以具有针对从光源150a中第一发光兀件152发射的光的 被存储第一校正函数，针对光源150a中第二发光元件152的第二校正函数，针对光源150a 中第三发光元件152的第三校正函数，针对光源150a中第四发光元件152的第四校正函 数，等等（如果光源150a包括更多的发光元件152)。此外，光检测器170a还可以具有针对 从光源150b中第一发光元件152发射的光的被存储第五校正函数，针对光源150b中第二 发光元件152的第二校正函数，针对光源150b中第三发光元件152的第三校正函数，针对 光源150b中第四发光元件152的第四校正函数，等等（如果光源150b包括更多的发光元 件 152)。
[0161] 由于校正函数针对每个源-检测器对被存储，所以针对每个光检测器的校正函数 不仅为光检测器中的变量提供校正而且为光源150的发光元件152中的变量提供校正。例 如，在接收来自光源150a和150b中发光元件152的光时光检测器的内部增益或损失不应 当变化。如果当接收不同发光元件的反射光时针对光检测器的校正函数不同，则对于给定 组织模型的反射率数据中的差别归因于由发光元件发射的光的强度的差别。例如，当组织 血氧测量装置100被用于真实组织中的氧饱和度测量时，则校正函数可以运用到由光检测 器生成的反射率数据，使得可以补偿光检测器170的任何内部增益或损失以及来自发光元 件152的光的强度的任何差别。具体地，校正函数基于源-检测器对而被运用到由检测器 生成的原始反射率数据上。
[0162] 如上简述，中央光源150c可以与光检测器170的每一者基本等距（例如，+/-10 微米），以便可以使用均匀组织模型相对容易地校正光检测器。对组织模型使用的术语"均 匀性"是指组织模型的光学性质在组织模型的整个体积上基本恒定。例如，组织模型的吸收 系数U a和减小的散射系数μ s'可以被认为在整个组织模型上是均匀的（即，基本恒定）。 这与真实组织相反，真实组织显示出非均匀光学性质这源于胶原纤维和其他生物因素的内 部取向以及空间变化，这可能源于不同程度的组织成分和氧饱和度
[0163] 图13是根据一个实施例的用于校正光检测器170的方法的高级别流程图。该高 级别流程图代表一个示例性实施例。在不脱离实施例范围的情况下，可以添加步骤到高级 别流程图、从高级别流程图中移除步骤或组合高水平流程图中的步骤。
[0164] 在1300处，探头前端300接触具有均匀光学性质的组织模型。步骤1305,光（例 如近红外光）从中央光源150c发射到组织模型中，并且光的至少一些被组织模型反射回 来。步骤1310,每个光检测器170接收从组织模型反射的光，并且步骤1315,每个光检测器 生成对反射光的响应。由于组织模型的均匀性每个光检测器170应当接收相同数量的反射 光。由此光检测器的响应之间的任何差别可以归因于光检测器之间的物理差别。例如，光 检测器中的一个或多个可以具有内部增益或内部损失。
[0165] 步骤1320,来自光检测器170的响应由传感器子系统110、采集模块115和测量模 块120中的一个或多个使用以生成针对光检测器的校正函数，其中校正函数可以由传感器 子系统110、采集模块115和测量模块120中的一个或多个使用，将由光检测器生成的原始 反射率数据（g卩，响应）扁平化（flatten)为单个数值。步骤1325,可以将校正函数或用于 生成校正函数的响应或以上两者存储在例如存储装置205中。当组织血氧测量装置100用 于测量真实组织中的氧饱和度水平时，校正函数可以运用到由光检测器170生成的原始反 射率数据，使得可以补偿光检测器的任何内部增益或损失。
[0166] 图14是根据一个实施例的用于在使用组织血氧测量装置100期间检测异常的方 法的高级别流程图。该高级别流程图代表一个示例性实施例。在不脱离实施例范围的情况 下，可以添加步骤到高级别流程图、从高级别流程图中移除步骤或组合高级别流程图中的 步骤。
[0167] 组织血氧测量装置100可以采用该方法检测真实组织中的异常，例如显著的空间 一致的不均匀性。这种不均匀性可以指示，例如，存在痣或例如以下类型的组织：对关于组 织瓣中的含氧血红蛋白和缺氧血红蛋白浓度的相关信息没有贡献。不均匀性还可以指示探 头的部分已经越过伤口的边缘或被血液覆盖。
[0168] 1400处，光（例如，近红外光）从中央光源150c发射到组织中，并且步骤1405,光 被组织反射到光检测器170中的一个或多个中。步骤