相關(guān)申請的交叉引用

本專利申請要求于2014年9月8日提交的美國臨時申請no.62/047,486的權(quán)益；該專利申請全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

背景技術(shù)：

血壓升高(又稱高血壓)是心血管疾病的主要風(fēng)險因素。因此，血壓測量是很多醫(yī)學(xué)檢查中的例行任務(wù)。及時檢測到高血壓能夠通過在治療和/或控制受檢者高血壓時進行有效的工作來幫助阻止相關(guān)的心血管損傷。

人的血壓是一個連續(xù)變化的生命參數(shù)。因此，不定時的辦公室血壓測量可能不足以檢測到一些形式的高血壓。例如，高血壓可能以逃避經(jīng)由隔離的辦公室血壓測量的檢測的模式發(fā)生。常見的高血壓模式包括白衣高血壓(僅在有限的早晨期間升高)、臨界性高血壓(隨著時間在定義水平上下波動)、夜間高血壓(僅在睡眠時間期間升高)、單純收縮期高血壓(收縮壓升高，舒張壓不升高)、以及單純舒張期高血壓(舒張壓升高而收縮壓不升高)。為了檢測此類高血壓模式，可能必須要隨時間進行附加血壓測量，以獲得人血壓特性的更完整視圖。盡管可通過侵入式手段例如經(jīng)由動脈內(nèi)壓力感測導(dǎo)管來實現(xiàn)連續(xù)的血壓測量，但更典型地使用非侵入式血壓測量方法。

當(dāng)前的非侵入式血壓測量方法包括流動血壓測量策略和家庭血壓測量策略。這些策略提供了人血壓特性的此類更完整的視圖，并且常常用于建議的情況下。在人進行日常生活活動時，進行流動血壓測量。當(dāng)前，通常使用手臂示波血壓測量套囊每20到30分鐘進行流動血壓測量。在辦公室血壓測量有很大變化的情況下，在對本來心血管風(fēng)險就低的人進行高度辦公室血壓測量的情況下，在辦公室和家庭血壓測量變化時，在指出或懷疑抵抗藥物治療血壓的情況下，在懷疑有高血壓發(fā)作的情況下，或在懷疑孕婦有先兆子癰的情況下，可建議進行流動血壓測量。家庭血壓測量包括人在家中進行的隔離自測。在希望有關(guān)于一次或多次服用間隔內(nèi)降壓藥物的有效性信息的情況下，和/或在對流動血壓測量的可靠性有疑慮的情況下，可建議進行家庭血壓測量。

然而，當(dāng)前的流動和家庭血壓測量方法都不能提供血壓的連續(xù)測量。此外，在使用示波血壓測量套囊在睡眠時監(jiān)測人的血壓時，間歇式的套囊膨脹和收縮可能會干擾人的睡眠模式，從而在一定程度上損害受檢者并可能改變?nèi)说乃哐獕?。因此，人們?nèi)匀粚M行血壓的非侵入式連續(xù)測量的方便而有效的方法感興趣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于對血壓進行連續(xù)非侵入式測量的手腕穿戴式設(shè)備和相關(guān)的方法。在一種方法中，手腕穿戴式設(shè)備包括用于檢測血液何時從左心室噴射的電極，以及用于檢測與所噴射的血液的血壓脈搏何時到達用戶的手腕的光體積描記(ppg)或脈搏壓力傳感器。然后使用血液從左心室噴射到血壓到達手腕處的血壓脈搏的脈搏傳導(dǎo)時間(ptt)來計算用戶的血壓值。在該方法中，以非侵入式和非閉合性方法獲得血壓值，而不需要任何附加設(shè)備。

因此，在一個方面中，提供了一種用于確定用戶的心血管系統(tǒng)內(nèi)的血壓的手腕穿戴式設(shè)備。該心血管系統(tǒng)包括心臟，并且用戶具有由皮膚覆蓋的手腕。該手腕穿戴式設(shè)備包括在設(shè)備被穿戴在用戶手腕上時非侵入式地接合手腕上的皮膚的第一對電極、位于手腕穿戴式設(shè)備外部的第二對電極、光體積描記(ppg)或脈搏壓力傳感器、和控制器。該第一對電極包括第一驅(qū)動電流電極和第一感測電極。該第一驅(qū)動電流電極被配置為在第一驅(qū)動電流電極和手腕之間傳輸驅(qū)動電流。該第一感測電極被配置為感測用戶的第一電壓電平。定位該第二對電極以便能夠例如通過觸摸與具有穿戴設(shè)備的手腕的手臂相對的用戶手臂上的手指來與用戶進行交互。該第二對電極包括第二驅(qū)動電流電極和第二感測電極。該第二驅(qū)動電流電極被配置為在第二驅(qū)動電流電極和用戶之間傳輸驅(qū)動電流。該第二感測電極被配置為感測用戶的第二電壓電平。光體積描記(ppg)或脈搏壓力傳感器被耦接到手腕穿戴式設(shè)備，以用于檢測血壓脈搏到達用戶的手腕。該控制器被配置為：1)處理用于指示所感測的電壓電平的信號，以檢測血液何時從用戶的心臟的左心室噴射，2)處理來自ppg或脈搏壓力傳感器的信號，以檢測與所噴射的血液對應(yīng)的血壓脈搏何時到達用戶的手腕，3)計算針對血壓脈搏從血液從左心室噴射到血壓脈搏到達手腕的脈搏傳導(dǎo)時間(ptt)，以及4)基于ptt來生成用戶的一個或多個血壓值。

第二對電極可被配置為與用戶身體的合適的區(qū)域進行交互，使得驅(qū)動電流的一部分行進穿過受檢者的胸腔。例如，第二驅(qū)動電流電極被設(shè)定尺寸并被定位，以用于由用戶的與設(shè)備被穿戴在其上的手臂相對的手臂的第一手指進行的接觸。并且第二感測電流電極被設(shè)定尺寸并被定位，以由所述相對手臂的第二手指接觸。作為另一個示例，第二對電極可被設(shè)定尺寸并被定位，以便能夠與相對的手臂上的任何合適的位置和/或與受檢者身上的任何其他合適的位置(例如，受檢者的腿部、腹部或胸腔)進行交互，使得驅(qū)動電流的大部分行進穿過受檢者的胸腔。

第一對電極和第二對電極可被定位以增強用戶手腕和第一對電極之間的接觸。例如，第一驅(qū)動電流電極和第一感測電極中的每一者可被設(shè)置成使得第一手指和第二手指與第二對電極之間的接觸壓力使手腕與第一驅(qū)動電流電極和第一感測電極中的每一者之間的接觸壓力增大。該手腕穿戴式設(shè)備可包括手腕穿戴式細(xì)長帶。第一對電極和第二對電極可被設(shè)置在腕帶上，使得第二對電極的中的每個電極的接觸壓力導(dǎo)致：(a)腕帶和第一對電極中的相應(yīng)一個電極之間的接觸壓力增大，以及(b)與第一對電極中的相應(yīng)一個電極和用戶的手腕的接觸壓力增大。

該控制器可被配置為從來自第一對電極和第二對電極的一個或多個信號而為用戶生成心電圖(ekg)。例如，第一感測電極和第二感測電極可用于檢測用于生成ekg的用戶的電壓電平。

第一對電極和第二對電極中的每一者可為干式電極。使用干式電極避免了使用一次性電極，例如基于銀/氯化銀凝膠的電極。

第一感測電極和第二感測電極可被配置為檢測驅(qū)動電流導(dǎo)致的電壓差。該電壓差可用于為用戶生成心阻抗圖(icg)。

在采用ppg傳感器的實施方案中，ppg傳感器可被配置為與常規(guī)ppg傳感器相比檢測血壓脈搏到達手腕中更大的深度。例如，ppg傳感器可包括光源和多個光探測器。光探測器中的至少兩個光探測器可被設(shè)置在距光源的不同距離處，以便使得能夠檢測光源發(fā)射的光的不同的平均穿透深度。該控制器被配置為處理來自光探測器的輸出，以確定從相對于所檢測的平均穿透深度更深的穿透深度返回的光量。光探測器中的至少兩個光探測器可被設(shè)置在距光源2mm到10mm的范圍內(nèi)。該ppg傳感器可包括至少兩個光源，該至少兩個光源被配置為發(fā)射不同波長的光，以便使得能夠檢測由光源發(fā)射的光的多個平均穿透深度。例如，該至少兩個光源可包括紅外光源、紅光源或綠光源中的至少兩者。所發(fā)射的光的不同波長可包括大約525nm的第一波長和大約940nm的第二波長。該控制器被配置為處理來自探測器的輸出，以確定從相對于所檢測的平均穿透深度更深的穿透深度返回的光量。該ppg傳感器可包括多個光源和被設(shè)置在距光源的一個或多個不同距離處的多個光探測器。

可使用更大的探測深度來監(jiān)測手腕內(nèi)的更深層和/或更深動脈。例如，該控制器可被配置為處理來自光探測器的信號以檢測與所噴射的血液的血壓脈搏何時到達用戶手腕處的深部血叢(dbp)層。該ppg傳感器可以被定位在撓骨動脈上方并被配置為檢測對應(yīng)于所噴射的血液對應(yīng)的血壓脈搏何時到達用戶的撓骨動脈內(nèi)的用戶手腕。該控制器可被配置為處理來自光探測器的信號，以檢測與所噴射的血液對應(yīng)的血壓脈搏何時到達用戶的撓骨動脈內(nèi)的用戶手腕。

該ppg傳感器可被配置為檢測用戶動脈的血管舒縮(例如，血管舒張、血管收縮)水平。例如，該控制器可被配置為處理來自光探測器的一個或多個信號，以確定用戶的血管的音調(diào)。為用戶生成的血壓值可進一步基于所確定的用戶的血管的音調(diào)。

可使用脈搏壓力傳感器來替代或結(jié)合ppg傳感器。在采用脈搏壓力傳感器的實施方案中，該脈搏壓力傳感器被配置為檢測血壓脈搏到達用戶手腕，并包括被定位在用戶的手腕的撓骨動脈上方的至少一個壓力換能器、加速度計或應(yīng)變儀。

該控制器可被進一步配置為基于一個或多個血壓值來計算任何合適的時間段內(nèi)的趨勢數(shù)據(jù)。例如，該時間段可包括一天或多天，一個星期或多個星期，一個月或多個月、或者一年或多年。

該手腕穿戴式設(shè)備可包括本文所述特征的任何合適的組合。例如，該手腕穿戴式設(shè)備可包括本文包括的權(quán)利要求中引述的特征的任意組合。

在另一個方面中，提供了一種用于確定用戶的心血管系統(tǒng)內(nèi)的血壓的方法。該心血管系統(tǒng)包括心臟，并且用戶具有由皮膚覆蓋的手腕。該方法包括在耦接到手腕穿戴式設(shè)備的第一驅(qū)動電流電極和第二驅(qū)動電流電極之間通過受檢者來傳播交變驅(qū)動電流。第二驅(qū)動電流電極被設(shè)置在設(shè)備外部并與受檢者接合，使得交變驅(qū)動電流的一部分行進穿過受檢者的胸腔。第一驅(qū)動電流電極非侵入式地接合用戶手腕上的皮膚。經(jīng)由耦接到手腕穿戴式設(shè)備的第一感測電極和第二感測電極感測驅(qū)動電流導(dǎo)致的受檢者的電壓電平。第二感測電極位于設(shè)備外部并與受檢者接合，以便感測驅(qū)動電流誘發(fā)的電壓電平。第一感測電極非侵入式地接合用戶手腕上的皮膚。處理所感測的電壓電平以檢測血液何時從受檢者的心臟的左心室噴射。處理來自耦接到手腕穿戴式設(shè)備的ppg或脈搏壓力傳感器的輸出，以檢測與血液噴射對應(yīng)的血壓脈搏何時到達手腕。計算針對血壓脈搏從左心室到血壓脈搏到達手腕的脈搏傳導(dǎo)時間(ptt)?；趐tt來生成受檢者的一個或多個相對血壓值。在第二驅(qū)動電流電極和第二感測電極被相對手臂的手指或與用戶胸腔上的皮膚接觸時，可傳播交變驅(qū)動電流并感測電壓電平。

該方法還可包括處理來自ppg傳感器的輸出，以確定受檢者血管的音調(diào)。為受檢者生成的一個或多個血壓值可進一步基于所確定的受檢者的血管的音調(diào)。

生成一個或多個血壓值可進一步基于包括針對受檢者的實測血壓值和對應(yīng)ptt的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。例如，與使用該方法為受檢者計算對應(yīng)的一個或多個ptt同時或大約同時，可使用示波血壓測量套囊來為受檢者測量一個或多個血壓值。然后可使用示波血壓測量套囊測量的血壓值、以及使用已知方法的針對受檢者的對應(yīng)一個或多個ptt利用公式表示合適的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。例如，可使用最小平方法來將受檢者血壓的合適的公式確定為ptt的函數(shù)。作為另一個示例，可使用任何合適的方法，例如基于受檢者的一個或多個特性(例如，受檢者年齡，受檢者為男性還是女性，和/或受檢者的身高腰圍比)輸入公式系數(shù)或選擇預(yù)定義公式，預(yù)定義受檢者血壓的合適的公式為ptt的函數(shù)。

該方法還可包括基于一個或多個相對血壓值來計算某時間段內(nèi)的趨勢數(shù)據(jù)?？墒褂萌魏魏线m的時間段，例如，一天或多天、一個星期或多個星期、個月或多個月、或者一年或多年。

該方法還可包括向合適的設(shè)備發(fā)送一個或多個相對血壓值測量和/或趨勢數(shù)據(jù)。例如，可將一個或多個血壓測量和/或趨勢數(shù)據(jù)發(fā)送到移動設(shè)備、平臺、計算機或數(shù)據(jù)庫。

該方法還可包括從來自第一對電極和第二對電極的一個或多個信號二為受檢者生成心電圖(ekg)?？墒褂胑kg來檢測與壓力脈搏對應(yīng)的從心臟噴射的血液何時到達手腕。

該方法還可包括通過以下方法中的至少一種方法來檢測由ppg傳感器發(fā)射的光的不同的平均穿透深度：a)使用距ppg傳感器的光源不同距離處設(shè)置的至少兩個光探測器；以及b)使用被配置為發(fā)射不同波長的光的多個光源。該方法可包括處理來自光探測器的輸出，以確定從相對于所檢測的平均穿透深度更深的穿透深度返回的光量。

該方法還可包括處理來自ppg傳感器的一個或多個信號，以檢測與所噴射的血液對應(yīng)的血壓脈搏何時到達手腕處所選擇的深度和/或位置。例如，該方法可包括處理來自ppg傳感器的一個或多個信號以檢測與所噴射的血液對應(yīng)的血壓脈搏何時到達受檢者的手腕處的深部血叢(dbp)層。作為另一個示例，該方法可包括處理來自ppg傳感器的一個或多個信號以檢測與所噴射的血液對應(yīng)的血壓脈搏何時到達受檢者的撓骨動脈內(nèi)的受檢者的手腕。

該方法還可包括處理來自ppg傳感器的一個或多個信號以確定受檢者血管的音調(diào)。為受檢者生成的一個或多個血壓值可進一步基于所確定的受檢者血管的音調(diào)。

該方法可包括本文所述動作和/或特征的任何合適的組合。例如，該方法可包括本文包括的權(quán)利要求中引述的動作和/或特征的任意組合。

在另一個方面中，提供了一種用于確定用戶的心血管系統(tǒng)內(nèi)血壓的手腕穿戴式設(shè)備。該心血管系統(tǒng)包括心臟，并且用戶具有由皮膚覆蓋的手腕。該設(shè)備包括：1)細(xì)長帶，該細(xì)長帶圍繞手腕延伸并非侵入式接合用戶的手腕上的皮膚，2)至少四個ekg電極或icg電極，該至少四個ekg電極或icg電極耦接到細(xì)長帶，以用于檢測用于指示在相關(guān)聯(lián)的心室噴射時間心臟的心室噴射的第一信號，3)光體積描記(ppg)傳感器，該ppg傳感器耦接到細(xì)長帶，以用于檢測與第一心室噴射信號對應(yīng)的并且在相關(guān)聯(lián)的脈搏到達時間的用于指示血壓脈搏到達用戶的手腕的第二信號，以及4)控制器，該控制器被配置為從心室噴射時間和脈搏到達時間之間的差異來計算針對血壓脈搏的脈搏傳導(dǎo)時間(ptt)，并基于ptt針對用戶來生成一個或多個相對血壓值。

該ppg傳感器可被配置為檢測來自ppg傳感器的光的不同的平均穿透深度。例如，ppg傳感器可包括光源和多個光探測器。光探測器中的至少兩個光探測器可被設(shè)置在距光源不同距離處，以便使得能夠檢測光源發(fā)射的光的不同的平均穿透深度。作為另一個示例，該ppg傳感器可包括至少兩個光源，該至少兩個光源被配置為發(fā)射不同波長的光，以便使得能夠檢測光源發(fā)射的光的多個平均穿透深度。

在另一個方面中，提供了一種用于確定具有手腕和撓骨動脈的用戶的心血管系統(tǒng)內(nèi)的血壓的設(shè)備。皮膚形成手腕的外表面。該手腕穿戴式設(shè)備包括耦接到手腕穿戴式設(shè)備的第一光體積描記(ppg)或第一脈搏壓力傳感器、可在從用戶手腕偏移的安裝位置安裝到用戶的第二光體積描記(ppg)或第二脈搏壓力傳感器、以及控制器。第一ppg或第一脈搏壓力傳感器在手腕上方與用戶的皮膚非侵入式接合并被定位在用戶的手腕的撓骨動脈上方，以便檢測血壓脈搏到達用戶的手腕。第二ppg或第二脈搏壓力傳感器被配置為檢測血壓脈搏到達第二ppg傳感器的安裝位置。該控制器被配置為：1)處理來自第一ppg或壓力傳感器的信號以檢測血壓脈搏何時到達用戶手腕，2)處理來自第二ppg或第二脈搏壓力傳感器的信號以檢測血壓脈搏何時到達第二ppg傳感器的安裝位置，3)計算血壓脈搏在第二ppg傳感器的安裝位置和用戶手腕之間的脈搏傳導(dǎo)時間(ptt)，以及4)基于ptt來為用戶生成一個或多個血壓值。在很多實施方案中，該安裝位置是用戶的手臂或手指。

前面給出了本發(fā)明一些實施方案的簡化概述，以便提供對本發(fā)明的基本理解。本發(fā)明內(nèi)容并非是對本發(fā)明的充分概括。并非意在識別本發(fā)明的關(guān)鍵/必要要素或勾勒出本發(fā)明的范圍。其唯一目的是以簡化形式給出本發(fā)明的一些實施方案，作為稍晚給出的更詳細(xì)描述的前序。

需參考后面的具體實施方式和附圖，以更全面地理解本發(fā)明的實質(zhì)和優(yōu)點。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)很多實施方案的血壓脈搏從左心室噴射到穿戴手腕穿戴式血壓測量設(shè)備的手腕的傳播路徑。

圖2示出了根據(jù)很多實施方案的針對血壓脈搏從左心室傳播到穿戴手腕穿戴式血壓測量設(shè)備的手腕的脈搏傳導(dǎo)時間(ptt)的ekg、icg和ppg信號。

圖3示意性地示出了根據(jù)很多實施方案的用于測量受檢者的阻抗的四電極配置。

圖4是根據(jù)很多實施方案的手腕穿戴式血壓測量設(shè)備的示意性側(cè)視圖。

圖5是根據(jù)很多實施方案的另一手腕穿戴式血壓測量設(shè)備的橫截面圖。

圖6示意性地示出了根據(jù)很多實施方案的用于測量胸腔阻抗變化的方法中的電極位置和相關(guān)身體阻抗。

圖6a是根據(jù)很多實施方案的具有被示出為與用戶胸腔皮膚接合的外部電極的另一手腕穿戴式血壓測量設(shè)備的橫截面圖。

圖7是根據(jù)很多實施方案的手腕穿戴式血壓測量設(shè)備主要單元的示意圖。

圖8示出了根據(jù)很多實施方案的典型ekg和icg數(shù)據(jù)跡線。

圖9示出了受檢者的亞表層。

圖10到圖12示出了根據(jù)很多實施方案的檢測由ppg傳感器發(fā)射的光的不同的平均穿透深度，該ppg傳感器具有被設(shè)置在距ppg傳感器的兩個光源中的每個光源的不同距離處的返回光探測器。

圖13和圖14示出了根據(jù)很多實施方案的亞表層對針對兩個不同光源波長被設(shè)置在不同距離處的光探測器探測的返回光的相對貢獻。

圖15示出了根據(jù)很多實施方案的作為針對兩個不同源光波長的源-探測器分隔距離的函數(shù)的平均穿透深度的變化。

圖16示出了根據(jù)很多實施方案的作為針對兩個不同源光波長的源-探測器分隔距離的函數(shù)的來自深部血液叢(dbp)層的光子比率的變化。

圖17示出了根據(jù)很多實施方案的血壓脈搏從左心室噴射通過輔助ppg傳感器到達穿戴手腕穿戴式血壓測量設(shè)備的手腕的傳播路徑。

圖18是根據(jù)很多實施方案的用于手腕穿戴式血壓測量設(shè)備的手臂穿戴式輔助ppg傳感器的示意側(cè)視圖。

圖19是根據(jù)很多實施方案的能夠與圖18的輔助ppg傳感器一起使用的另一手腕穿戴式血壓測量設(shè)備的橫截面圖。

具體實施方式

在以下描述中，將描述本發(fā)明的各種實施方案。出于解釋的目的，闡述了很多具體配置和細(xì)節(jié)以便提供對該實施方案的徹底理解。然而，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還將顯而易見的是，本發(fā)明可能在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下被實踐。此外，可省略或簡化熟知的特征，以免使模糊所描述的實施方案。

現(xiàn)在參考附圖，其中類似附圖標(biāo)記在幾幅附圖中表示類似的部分，圖1示出了根據(jù)很多實施方案的血壓脈搏從受檢者心臟的左心室噴射到達穿戴手腕穿戴式血壓測量設(shè)備10的手腕的傳播路徑。手腕穿戴式設(shè)備10被配置為檢測與血壓脈搏對應(yīng)的血液何時從受檢者心臟的左心室噴射，以及血壓脈搏何時到達手腕穿戴式設(shè)備10。手腕穿戴式設(shè)備10被配置為計算針對血壓脈搏從左心室傳導(dǎo)到手腕穿戴式設(shè)備10的血壓脈搏的脈搏傳導(dǎo)時間(ptt)。然后使用所確定的ptt來為受檢者確定一個或多個血壓值。

通常，ptt是脈搏壓力波通過一定長度的受檢者動脈樹傳播所花的時間。ptt與血壓具有非線性關(guān)系?？赡苡绊懷獕好}搏在特定動脈中在給定血壓下將多快行進的因素包括例如動脈硬度、動脈壁厚度和動脈內(nèi)徑。公式(1)提供了ptt和平均動脈血壓(map)之間的函數(shù)關(guān)系。

其中：map為平均動脈血壓；

ptt為脈搏傳導(dǎo)時間；

h為動脈壁厚度；

d為動脈直徑；

ρ為血液密度；

e0為動脈在零壓力下的楊氏模量；

α為取決于受檢者的生理常數(shù)；以及

δd為受檢者的左心室和手腕之間的動脈距離。

壓力脈搏在其從左心室向手腕傳導(dǎo)期間行進穿過不同的動脈。結(jié)果，公式(1)中的對應(yīng)變量的變化，例如，動脈壁厚度(h)、動脈直徑(d)和動脈在零壓力下的楊氏模量(e0)將改變血壓和血壓脈搏多快地行進穿過相應(yīng)動脈之間的關(guān)系。然而，每個血壓脈搏都將在從左心室向手腕傳導(dǎo)期間行進穿過相同的動脈。因此，利用合適的壓力脈搏從左心室向手腕行進穿過的所有動脈的組合的相應(yīng)有效值來替代動脈壁厚度(h)、動脈直徑(d)和零壓力下動脈的楊氏模量(e0)來給出從左心室到手腕的總ptt和map之間的關(guān)系。因此，可將公式(1)簡化成以下在公式(2)中給出的關(guān)系。

其中：適用于受檢者和測量ptt的動脈樹段。

可使用任何合適的方法來確定(k)和(α)的值。例如，與經(jīng)由手腕穿戴式設(shè)備10為受檢者確定對應(yīng)的一個或多個ptt的同時或大約同時，可使用示波血壓測量套囊來為受檢者測量一個或多個血壓值。然后可使用示波血壓測量套囊測量的血壓值、以及使用已知方法的針對受檢者的對應(yīng)一個或多個ptt來利用公式表示合適的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。例如，可使用最小平方法來確定合適的值或關(guān)系，以用于確定(k)和(α)的值。

可使用類似的方法基于所測量的ptt值來預(yù)測map、收縮血壓(sbp)和舒張血壓(dbp)值。例如，公式(3)、(4)和(5)是可用于從所測量的ptt分別預(yù)測map、sbp和dbp的示例性回歸公式。

map＝kmap×[log(ptt)-log(ptt0)]+mapbaseline(3)

其中：map是所預(yù)測的平均動脈血壓；

mapbaseline是基線實測map；

kmap是針對map的取決于受檢者的常數(shù)；

ptt是所測量的脈搏傳導(dǎo)時間；以及

ptt0是針對mapbaseline的實測脈搏傳導(dǎo)時間。

sbp＝ksbp×[log(ptt)-log(ptt0)]+sbpbaseline(4)

其中：sbp是所預(yù)測的收縮血壓；

sbpbaseline是基線實測收縮血壓；

ksbp是針對收縮血壓的取決于受檢者的常數(shù)；

ptt是所測量的脈搏傳導(dǎo)時間；以及

ptt0是針對sbpbaseline的實測脈搏傳導(dǎo)時間。

dbp＝kdbp×[log(ptt)-log(ptt0)]+dbpbaseline(5)

其中：dbp是所預(yù)測的舒張血壓；

dbpbaseline是基線實測舒張血壓；

kdbp是針對舒張血壓的取決于受檢者的常數(shù)；

ptt是所測量的脈搏傳導(dǎo)時間；以及

ptt0是針對dbpbaseline的實測脈搏傳導(dǎo)時間。

圖2示出了相對于血壓脈搏在受檢者左心室和手腕穿戴式設(shè)備10之間的脈搏傳導(dǎo)時間(ptt)18的ekg跡線段12、icg跡線段14和ppg信號16。在很多實施方案中，手腕穿戴式設(shè)備10包括用于為受檢者生成ekg跡線和icg跡線的電極以及為受檢者生成ppg信號的ppg傳感器。ekg跡線段12具有被稱為qrs復(fù)合段的一段(qrs)，其反映了左右心室的快速去極化。ekg跡線的突出峰(r)對應(yīng)于左心室收縮的開始。脈搏到達時間(pat)20是ekg跡線的峰(r)和血壓脈搏到達手腕穿戴式設(shè)備10之間的時間。在左心室收縮時，左心室內(nèi)的壓力升高到壓力超過主動脈中壓力的點，由此導(dǎo)致主動脈瓣打開。噴射前期(pep)22是ekg跡線的峰(r)和主動脈瓣打開之間的時間。pep22與血壓弱相關(guān)。icg跡線14提供了關(guān)于主動脈瓣何時打開的更好指示。從左心室向主動脈中噴射血液導(dǎo)致受檢者的胸腔阻抗暫時顯著降低，這對應(yīng)于icg跡線中的暫時升高，這是阻抗隨時間的變化的負(fù)值。因此，在很多實施方案中，icg跡線14是識別icg跡線中的暫時增大對應(yīng)于主動脈瓣打開和血壓脈搏開始傳播的開始處24的過程。在很多實施方案中，經(jīng)由ppg信號16檢測血壓脈搏的到達，其包括在血壓脈搏到達手腕穿戴式設(shè)備10時出現(xiàn)的拐點26。

圖3示意性地示出了根據(jù)很多實施方案的用于測量受檢者阻抗的四電極配置30。四電極配置30包括與第一驅(qū)動電流電極34和第二驅(qū)動電流電極36電耦接的驅(qū)動電流發(fā)生器32。在很多實施方案中，驅(qū)動電流發(fā)生器32經(jīng)由電極34,36來向受檢者38賦予交變電流。四電極配置30還包括與第一感測電極42和第二感測電極44電耦接的電壓傳感器40。使用與驅(qū)動電流電極34,36分開的感測電極42,44,以用于通過利用相對于電流驅(qū)動電極34,36傳輸?shù)偷枚嗨降碾娏鞯碾姌O來感測電壓，以減小阻抗和收縮電阻的影響。在很多實施方案中，交變驅(qū)動電流具有介于20khz和100khz之間的頻率。低于20khz的驅(qū)動電流可形成肌肉激勵。盡管100khz的驅(qū)動電流產(chǎn)生比低頻低大約100倍的皮膚電極阻抗，但在大于100khz處施加的驅(qū)動電流可導(dǎo)致雜散電容。大約85khz的驅(qū)動電流是優(yōu)選的。

圖4示出了根據(jù)很多實施方案的手腕穿戴式血壓測量設(shè)備50的側(cè)視圖。手腕穿戴式設(shè)備50包括主要單元52、手腕穿戴式細(xì)長帶54、第一驅(qū)動電流電極56、第一感測電極58、第二驅(qū)動電流電極60、第二感測電極62和ppg傳感器64。第一驅(qū)動電流電極56、第一感測電極58和ppg傳感器64：1)支撐于手腕穿戴式細(xì)長帶54上，2)被定位在并被取向成與穿戴手腕穿戴式設(shè)備50的受檢者的手腕進行交互，以及3)與主要單元52操作性地連接。第二驅(qū)動電流電極60和第二感測電極62：1)支撐于手腕穿戴式細(xì)長帶上，2)被定位在并被取向成可與受檢者進行交互，使得驅(qū)動電流行進穿過受檢者的胸腔(例如，與穿戴手腕穿戴式設(shè)備50的手臂相對的手臂上的手指分開)，以及3)與主要單元52操作性地連接。主要單元52包括用于經(jīng)由第一驅(qū)動電流電極56和第二驅(qū)動電流電極60賦予驅(qū)動電流通過受檢者并用于處理來自ppg傳感器64以及第一感測電極58和第二感測電極62的信號的電路和/或軟件，以便測量ptt并基于ptt來為受檢者計算一個或多個血壓值。

圖5示出了根據(jù)很多實施方案的另一手腕穿戴式血壓測量設(shè)備70的側(cè)視圖。手腕穿戴式設(shè)備70包括與手腕穿戴式設(shè)備50相同的部件，但第一驅(qū)動電流電極56和第一感測電極58被定位成增強與受檢者的手腕72的接觸壓力。在例示的實施方案中，第一驅(qū)動電流電極56相對于第二驅(qū)動電流電極60被設(shè)置在手腕穿戴式帶54的正相對的內(nèi)部表面上，使得例如受檢者手指和第二驅(qū)動電流電極60之間的接觸壓力通過手腕穿戴式帶54向第一驅(qū)動電流電極56傳遞擠壓，由此增大第一驅(qū)動電流電極56和手腕72之間的接觸壓力。通過類似方法，第一感測電極58相對于第二感測電極62被設(shè)置在手腕穿戴式帶54的正相對的內(nèi)部表面上，使得例如受檢者手指和第二感測電極62之間的接觸壓力通過手腕穿戴式帶54向第一感測電極58傳遞擠壓，由此增大第一感測電極58和手腕72之間的接觸壓力?？墒褂萌魏魏线m的變形形式。例如，可交換第一驅(qū)動電流電極56和第一感測電極58的位置。作為另一個示例，電極56,58,60,62可位于手腕穿戴式帶54上的任何其他合適的位置處。作為另一個示例，任何合適數(shù)量的電極56,58,60,62均可被設(shè)置在主要單元52上。

在例示的實施方案中，ppg傳感器64位于手腕穿戴式帶54上，從而設(shè)置成感測受檢者的撓動脈74內(nèi)的血壓脈搏的到達。示出了受檢者的尺骨76和撓骨78的橫截面作為參考。

圖6示意性地示出了根據(jù)很多實施方案的用于測量胸腔阻抗的方法中的電極位置和相關(guān)身體阻抗。在例示的方法中，第一驅(qū)動電流電極56和第一感測電極58保持與受檢者的左手腕接觸。第二驅(qū)動電流電極60被受檢者的右手食指接觸。第二感測電極62被受檢者的右手拇指接觸。第一和第二驅(qū)動電流電極56,60在驅(qū)動電流電極56,60之間賦予跨越身體的交變驅(qū)動電流80?？缭缴眢w的驅(qū)動電流80傳播通過左手腕、通過左手臂、通過胸腔、通過右臂、以及通過右手食指。第一驅(qū)動電流電極56局部的左手腕組合阻抗和第一驅(qū)動電流電極56和左手腕的接觸阻抗被示意性地表示為阻抗(z1)。與第二驅(qū)動電流電極60接觸的右手食指的組合阻抗以及第二驅(qū)動電流電極60和右手食指的接觸阻抗被示意性地表示為阻抗(z3)。阻抗(z1和z3)之間的跨越身體的凈阻抗被示意性地表示為阻抗(z5)。第一感測電極58局部的左手腕組合阻抗和第一感測電極58和左手腕的接觸阻抗被示意性地表示為阻抗(z2)。與第二感測電極62接觸的右手拇指的組合阻抗以及第二感測電極62和右手拇指的接觸阻抗被示意性地表示為阻抗(z4)。在很多實施方案中，因為第一感測電極58和第二感測電極62被配置為測量電壓差異而不傳輸任何大量電流，所得的跨阻抗(z2和z4)的電壓降很小，使得由第一感測電極58和第二感測電極62感測的電壓差異匹配跨阻抗(z5)的電壓差異。

圖6a示出了根據(jù)很多實施方案的另一手腕穿戴式血壓測量設(shè)備71的側(cè)視圖。手腕穿戴式設(shè)備71包括與手腕穿戴式設(shè)備70相同的部件，但定位第二驅(qū)動電流電極60和第二感測電極62，使得通過用戶定位穿戴手腕穿戴式設(shè)備71的手臂，從而將電極60,62按壓成與用戶的任何合適的皮膚部分接觸，使得它們能夠與用戶的另一個部分接合。例如，圖6a示出了在用戶胸腔73的皮膚位置(例如，與穿戴設(shè)備71的手臂相對的下胸部皮膚)處按壓電極60,62。作為另一個示例，可在與穿戴設(shè)備71的手臂相對的用戶手臂上的皮膚處按壓電極60.62。

圖7示意性地示出了用于測量血壓的手腕穿戴式設(shè)備的一個實施方案。在例示的實施方案中，該手腕穿戴式設(shè)備包括一個或多個處理器82、存儲器84、顯示器86、一個或多個輸入/輸出設(shè)備88、數(shù)據(jù)總線90、icg/ekg單元92、ppg傳感器64和ppg傳感器控制單元94。在很多實施方案中，存儲器84包括只讀存儲器(rom)96和隨機存取存儲器(ram)98。一個或多個處理器82可被實現(xiàn)為任何合適的形式，其包括一個或多個現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)。

icg/ekg單元92包括icg/ekg信號處理單元100、icg/ekg數(shù)模單元102、icg/ekg模擬前端單元104和icg/ekg模數(shù)單元106。信號處理單元100生成數(shù)字交變驅(qū)動信號(例如，對應(yīng)于85khz正弦驅(qū)動電流的數(shù)字驅(qū)動信號)并向數(shù)模單元102供應(yīng)數(shù)字交變驅(qū)動信號。數(shù)模單元102生成匹配數(shù)字交變驅(qū)動信號的正弦驅(qū)動電流并向模擬前端單元104供應(yīng)正弦驅(qū)動電流。模擬前端100向第一和第二驅(qū)動電流電極56,60供應(yīng)正弦驅(qū)動電流，以通過受檢者進行傳播(例如，作為圖6所示的跨越身體的交變驅(qū)動電流80)。經(jīng)由第一感測電極58和第二感測電極62來感測所得的電壓電平。來自感測電極58,62的信號被模擬前端104處理，以生成模擬電壓信號，從而向模數(shù)單元106供應(yīng)。模數(shù)單元106將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成要供應(yīng)到信號處理單元100的對應(yīng)數(shù)字信號。信號處理單元100然后生成對應(yīng)的icg/ekg數(shù)字信號，該對應(yīng)的icg/ekg數(shù)字信號可被一個或多個處理器82處理，以確定主動脈瓣的打開，因此確定從左心室到手腕穿戴式設(shè)備的血壓脈搏的傳播的對應(yīng)開始。

ppg傳感器單元64包括ppg照明單元108和探測器線陣列110。ppg照明單元108包括兩個向手腕上發(fā)射具有不同波長的光的光源112,114。盡管可使用任何合適的波長，但第一光源112生成波長為525nm的光束。第二光源114生成波長為940nm的光束?？墒褂貌⑦x擇任何合適數(shù)量的光源和對應(yīng)波長以提供光的組織穿透特性的期望變化。探測器線陣列110可包括任何合適數(shù)量的光探測器。在很多實施方案中，光探測器被設(shè)置在距光源112,114的多個不同距離處，使得探測到的光與不同的平均穿透深度相關(guān)聯(lián)，從而能夠探測在不同層處和/或在手腕中比單個光源和單個探測器ppg傳感器感測的層更深的層內(nèi)的血壓脈搏的到達。在例示的實施方案中，探測器線陣列110包括四個光探測器116,118,120,122，其中光探測器116,118,120,122中的每個光探測器被設(shè)置在距光源112,114不同的距離處。例如，光探測器116,118,120,122可被設(shè)置在分別距光源112,114中的每個光源的2mm、3mm、4mm和6mm處。由光探測器116,118,120,122生成的信號被供應(yīng)到ppg控制單元94，該ppg控制單元94包括用于生成能夠被一個或多個處理器82處理的ppg傳感器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以確定血壓脈搏到達手腕穿戴式設(shè)備的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。ppg控制單元94控制對光源112,114的激活，并能夠在充分高的頻率下交替點亮光源112,114，以能夠綜合評估利用光源112,114提供的不同波長對手腕照明生成的ppg傳感器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

所生成的icg/ekg數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和ppg傳感器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可被傳輸?shù)讲⒋鎯τ趓am98中，以用于任何合適的后續(xù)使用。例如，該數(shù)據(jù)可：1)被一個或多個處理器82處理以為受檢者確定ptt和對應(yīng)的血壓值，2)被顯示在顯示器86上，和/或3)經(jīng)由輸入/輸出設(shè)備88被輸出，以用于任何合適目的，例如健康護理專業(yè)和/或監(jiān)測服務(wù)。在很多實施方案中，一個或多個處理器82處理icg/ekg和ppg傳感器數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以基于一個或多個相對血壓值而在一定時間段內(nèi)生成趨勢數(shù)據(jù)。可在任何合適的時間段((例如，一天或多天、一星期或多個星期、一個月或多個月、和/或一年或多年)生成此類趨勢數(shù)據(jù)。一個或多個血壓值和/或相關(guān)聯(lián)的趨勢數(shù)據(jù)可：1)被存儲在ram98中，2)被顯示在顯示器86上，和/或3)經(jīng)由輸入/輸出設(shè)備88輸出，以用于任何合適的目的，例如健康護理專業(yè)和/或監(jiān)測服務(wù)。

圖8示出了根據(jù)很多實施方案的典型ekg和icg數(shù)據(jù)跡線。使用所施加的驅(qū)動電流i(t)和所測量的所得電壓差異信號v(t)根據(jù)公式(6)來計算ac身體阻抗z(t)。

z(t)＝v(t)/i(t)(6)

然后通過計算z(t)的負(fù)時間微分來生成icg信號，如公式(7)所示。

icc信號＝-dz/dt(7)

ekg信號由具有在與阻抗驅(qū)動電流的較高頻率(例如，85khz)相比低得多的頻率(例如0.05hz-100hz)下的變化的在身體內(nèi)生成的電壓來生成。因此，可處理來自第一感測電極58和第二感測電極62的信號，以生成icg和ekg跡線兩者。在生成ekg和icg跡線兩者時，可確定噴射前期(pep)。在pep時間段與血壓未很好相關(guān)時，其可能與血管舒縮(血管舒張和血管收縮)程度相關(guān)，由此充當(dāng)可用于將血壓與實測ptt相關(guān)的附加因素。例如，可發(fā)展出預(yù)測血壓是ptt和pep的相關(guān)函數(shù)的關(guān)系。

圖9示出了受檢者的亞表層。所示的層包括：1)角質(zhì)層(大約20μm厚)，2)活的表皮(80到100μm厚)，3)乳狀真皮層(150到200μm厚)，4)表淺淋巴系統(tǒng)(80到100μm厚，血液體積分?jǐn)?shù)大約為1.1％)，5)網(wǎng)狀真皮層(1400到1600μm厚，血液體積分?jǐn)?shù)大約為0.83％)，以及6)深部血網(wǎng)叢(80到120μm厚，血液體積分?jǐn)?shù)大約為4.1％)。在到達手腕時，血壓脈搏在傳播到覆層之前到達深部血網(wǎng)叢層。由于血管舒縮(血管舒張和血管收縮)在調(diào)節(jié)動脈樹中更下游的小動脈和毛細(xì)血管中血流中起到重要作用，因此使用ppg傳感器檢測深部血網(wǎng)叢層中血壓脈搏的到達可以通過減小更易受到血壓脈搏的脈搏波速度的血管舒縮誘發(fā)的變化影響的更淺層中ptt的血管舒縮誘發(fā)的變化，來增大血壓和ptt之間的相關(guān)強度。

圖10到圖12示出了根據(jù)很多實施方案的檢測ppg傳感器發(fā)射的光的不同的平均穿透深度，該ppg傳感器具有被設(shè)置在距ppg傳感器兩個光源的每個不同距離處的返回光探測器。圖10示出了525nm光源和距525nm光源2mm設(shè)置的點探測器的組合的感測深度的分布。圖11示出了525nm光源和距525nm光源2mm、3mm、4mm和6mm設(shè)置的點探測器的組合的感測深度的分布，以及平均穿透深度和根據(jù)源-探測器分隔距離，來自深部血網(wǎng)叢層的光子與總探測到的返回光的比率的對應(yīng)曲線圖。圖12示出了940nm光源和距940nm光源2mm、3mm、4mm和6mm設(shè)置的點探測器的組合的感測深度的分布，以及平均穿透深度和根據(jù)源-探測器分隔距離，來自深部血網(wǎng)叢層的光子與總探測到的返回光的比率的對應(yīng)曲線圖。圖13和圖14示出了針對每個層的對于每個波長和源-探測器分隔距離的總探測的返回光的貢獻。圖15和圖16示出了與圖11和圖12的曲線圖對應(yīng)的組合曲線圖。

使用圖10到圖16所示的數(shù)據(jù)可處理針對光源112,114生成的每個光波長生成的來自探測器116,118,120,122的信號以檢測血壓脈搏在所選擇層(例如，具有深部血網(wǎng)叢層)內(nèi)的到達。例如，由于從網(wǎng)狀真皮層返回的入射在探測器116,118,120,122上的返回光的百分比大，因此可首先檢測到血壓脈搏在網(wǎng)狀真皮層內(nèi)的到達。一旦確定到達網(wǎng)狀真皮層的時間，便可組合和/或處理到達網(wǎng)狀真皮層的時間之前合適的時間段期間的信號以將關(guān)注集中于檢測血壓脈搏更早到達深部血網(wǎng)叢層。典型地，紅外(例如，940nm波長)光與可見光，例如綠光(例如，525nm波長)或紅光(例如，660nm波長)相比穿透到皮膚中更深。因此，從紅外光記錄的ppg波長對應(yīng)于從更深血管反射的光，而從綠光記錄的ppg波長對應(yīng)于從接近皮膚表面的毛細(xì)血管反射的光。由于血液脈搏到達更深血管比接近皮膚表面的毛細(xì)血管更早，因此血液脈搏在同一位置(例如，手腕上)在綠光ppg之前出現(xiàn)在紅外ppg中。可以使用紅外和綠光ppg信號的互相關(guān)確定血液脈搏到達更深血管和血液脈搏到達皮膚表面附近毛細(xì)血管處之間的相對延遲。

ppg信號可以首先通過幾種方法中的一種方法過濾，例如，利用低通濾波器或利用回歸濾波器。脈搏到達可被檢測為ppg信號大小的峰或“過零點”。另選地，可相對于時間對ppg信號求微分并使用微分信號來確定脈搏到達時間?？蓪蝹€脈搏進行這種信號處理，從而獲得針對每次心跳的ptt?；蛘撸蓪ψ鳛閬碜砸粋€或多個脈搏的平均值的信號進行處理。一種多心跳平均方法是首先使用傅里葉變換來將信號(icg或ecg，還有ppg)轉(zhuǎn)換到頻域中。然后，兩個變換信號之間的互相關(guān)將給出ptt值。

圖17示出了測量能夠用于為受檢者生成一個或多個血壓值的ptt的另一種方法。這種方法中測量的ptt針對血壓脈搏從手臂穿戴式輔助設(shè)備130傳播到達手腕穿戴式設(shè)備132。輔助設(shè)備130和手腕穿戴式設(shè)備132能夠使用任何合適的方法來檢測血壓脈搏的到達，例如經(jīng)由本文所述的ppg傳感器。

圖18和圖19示出了輔助設(shè)備130和手腕穿戴式設(shè)備132的側(cè)視圖。輔助設(shè)備130包括手臂穿戴式細(xì)長帶134和耦接到帶134的輔助ppg傳感器136。輔助設(shè)備130可包括一個或多個參考特征或標(biāo)記，以便使得能夠相對于所選擇的下方動脈可靠地定位和/或取向輔助ppg傳感器136，以便檢測所選擇的下方動脈內(nèi)的血壓脈搏的到達?？深愃朴谑滞蟠┐魇皆O(shè)備50,70，相對于ppg傳感器64來配置手腕穿戴式設(shè)備132并且手腕穿戴式設(shè)備132可具有類似于主要單元52相對于其所有相關(guān)功能而配置的主要單元138。

應(yīng)當(dāng)理解，可通過若干方法利用個人信息數(shù)據(jù)來為設(shè)備的用戶提供益處。例如，可將個人信息諸如健康或生物測定數(shù)據(jù)用于方便的認(rèn)證和/或訪問設(shè)備，而無需用戶輸入口令。再者，對用戶健康數(shù)據(jù)或生物測定數(shù)據(jù)(例如，血壓測量)的收集可用于提供關(guān)于用戶健康和/或康健水平的反饋。還應(yīng)當(dāng)理解，負(fù)責(zé)收集、分析、存儲、傳輸、公開和/或通過其他方法利用個人信息數(shù)據(jù)的實體遵循既定的隱私和安全政策和/或做法，其符合或超越行業(yè)和/或政府標(biāo)準(zhǔn)，例如數(shù)據(jù)加密。例如，應(yīng)當(dāng)僅在接收到用戶通知的同意之后收集個人信息數(shù)據(jù)，并用于實體的合法合理使用，而不在那些合法合理使用之外共享或銷售。另外，此類實體應(yīng)采取所需的措施，以保障和保護對采集的個人信息數(shù)據(jù)的訪問，并且確保能夠訪問個人信息數(shù)據(jù)的那些人遵守既定的隱私和安全政策和/或做法。此外，可由第三方審核此類實體以證實遵循既定的隱私和安全政策和/或做法。還設(shè)想，用戶可選擇性地防止或阻止使用或訪問個人信息數(shù)據(jù)。硬件元件和/或軟件元件或特征部被配置為阻礙使用或訪問。例如，用戶可選擇去除、禁用或限制對收集個人信息諸如健康數(shù)據(jù)或適應(yīng)性數(shù)據(jù)的特定健康相關(guān)的應(yīng)用程序的訪問。另選地，用戶可任選地通過提供其他安全信息諸如口令、個人識別號碼、觸摸手勢或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其他認(rèn)證方法來繞過生物測定認(rèn)證方法。

其他變化在本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)。因此，盡管本發(fā)明易受各種修改形式和替代構(gòu)造的影響，但其一些例示的實施方案在附圖中被示出并已在上文中詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，此處并非旨在將本發(fā)明限制于特定形式或所公開的形式，而正相反，其目的在于覆蓋落在由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有修改形式、等同形式和替代形式。

在描述本發(fā)明的上下文中(尤其是在以下權(quán)利要求的上下文中)使用術(shù)語“一個”(“a”和“an”)、“該”和類似參考標(biāo)記要被解釋成涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非在本文中給出其他指示或由上下文清晰作出不同表述。除非作出不同表述，術(shù)語“包括”、“具有”和“包含”要被解釋為開放式的術(shù)語(即，表示“包括但不限于”)。術(shù)語“連接”要被解釋成部分或全部包含于、附接到或連結(jié)在一起，即使有某些事物居間。本文中對值域的表述僅僅意在充當(dāng)逐個援引落在該值域內(nèi)的每個獨立值的簡短方法，除非本文中作出其他表述，并且每個獨立的值被并入說明書中，如同其在本文中逐一引述一樣?？梢酝ㄟ^任何合適的次序執(zhí)行本文所述的所有方法，除非本文作出其他表述或由上下文作出其他清晰的不同表述。使用本文提供的任何和所有示例或示例性語言(例如，“諸如”)僅僅意在更好地闡明本發(fā)明的實施方案，并非要對本發(fā)明的范圍施加限制，除非作出其他聲明。本說明書中的任何語言都不應(yīng)被解釋為指示任何未主張的元素是實踐本發(fā)明所必要的。

本文描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，包括已知的發(fā)明人用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式。在閱讀以上描述時，那些優(yōu)選實施方案的變化可以變得對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見。發(fā)明人期望技術(shù)人員酌情采用此類變化，發(fā)明人預(yù)期以本文具體所述之外的其他方法來實踐本發(fā)明。因此，在適用法律許可的條件下，本發(fā)明包括本文所附權(quán)利要求中所述主題的所有修改形式和等同形式。此外，除非本文作出不同表述或者由上下文作出其他清楚的不同表述，本發(fā)明涵蓋上述要素在其所有可能變化中的任意組合。

本文中援引的所有參考文獻，包括出版物、專利申請和專利，都通過參考并入本文，如同每篇參考文獻都逐一并特定被指示通過參考并入并在本文中全部闡述一樣。