盤，閃存，DRAM)，以及通信鏈路，例如導電電 纜和光纖鏈路。根據一些實施例，本發明提供（尤其是）計算機系統，該計算機系統包括被 編程以執行此處描述的方法的硬件（例如，一個或多個處理器和相關的存儲器），以及編碼 指令以執行此處描述的方法的計算機可讀介質。
[0028] 以下的說明以舉例的方式而未必是以限制的方式闡明了本發明的實施例。
[0029] 圖1示出根據本發明第一實施例的光學檢測裝置10的示意性側視圖，該光學檢測 裝置10用于監測植入式傳感器或植入物12。植入物12被埋置在哺乳動物身體的組織中 (在各種實施例中，其可以是組織的一部分，該部分附接于或不附接于身體的其余部分）。 植入物12通常被埋置在皮膚14的表面之下。植入物12被埋置在皮膚14的表面之下的第 一深度處，該第一深度優選為足夠的深度，以將植入物安置在皮下組織中（例如，皮膚14的 表面之下1至5_范圍內）。在一些實施例中，植入物12被埋置在處于皮膚14的表面之下 大于或等于2_的深度處的組織中，并且在其他實施例中，植入物12被埋置在處于皮膚表 面之下大于或等于4mm的深度處的組織中。
[0030] 植入物12能夠響應于激發波長范圍內的激發光，發射至少一個發射波長范圍內 的分析物相關光學信號。分析物可以包括，例如，個體體內的葡萄糖或其他分析物。合適的 光學信號包括，但不限于，發光、生物發光、磷光、自發光和漫反射信號。在優選的實施例中， 植入物12包含一個或多個發光染料，該發光染料的光發射強度根據個體體內的目標分析 物的量或存在而變化。
[0031] 第一光源16被布置為從皮膚14的表面發送激發波長范圍內的第一激發光到植入 物12。第二光源18被布置為從皮膚14的表面發送第二激發光到組織15中。第二激發光 優選處于分析物相關發光信號的發射波長范圍內（例如，發射峰）。合適的光源包括，但不 限于，激光，半導體激光，發光二極管（LED)，有機LED。
[0032] 至少一個檢測器，并且更優選至少兩個檢測器20、22隨光源16、18布置。第一檢測 器20被放置以響應于來自第一光源16的第一激發光來測量在皮膚14的表面處發射的發 射波長范圍內的第一光學信號（例如，光的強度）。檢測器20還被布置成響應于第二激發 光來測量從組織15發射的穿過皮膚14表面的發射波長范圍內的第二光學信號。合適的檢 測器包括，但不限于，光電二極管或CCD。盡管對于一些實施例來說多個檢測器是優選的，人 們也可以使用單個通用檢測器。檢測器20、22優選經過濾（例如，二向色濾光片或其它合 適的濾光片）以測量在相應波長范圍內發射的光學信號。在這個例子中，對葡萄糖濃度敏 感的合適發光染料是Alexa 647，Alexa 647響應于約600至650nm范圍內（吸收峰647nm) 的激發光（吸收），并且發射波長在約670至750nm范圍內，具有約680nm的發射峰。
[0033] 在裝置10的操作中，針對漫反射和/或自身熒光校正從植入物12發射的分析物 相關發光信號。光源16被激活以從皮膚14的表面發送激發波長范圍內的第一激發光到植 入物12。第一檢測器20響應于該第一激發光在皮膚14的表面處測量從組織15發射的處 于發射波長范圍內的第一光學信號，正如由從光源16到植入物12到第一檢測器20的第一 光路24所表示的那樣。光路24提供了初級的分析物相關光學信號。第二光源18被激活以 從皮膚14的表面發送第二激發光到位于皮膚14的表面之下的組織15中的第二深度。第 二激發光基本上處于分析物相關發光信號的發射波長范圍內（例如，發射峰）。第一檢測 器20響應于第二激發光測量從組織15發射穿過皮膚14的表面的處于發射波長范圍內的 第二光學信號，正如由第二光路26所表不的那樣。
[0034] 第二光學信號可以用作參考信號，以針對組織15中光的漫反射或散射而校正初 級的分析物相關光學信號。在一些實施例中，在皮膚14表面之下光路26延伸所達的第二 深度可以基本上等于植入物12被埋置所處的第一深度（例如，在皮膚14表面之下1至5_ 深度處的皮下組織中）。在一些實施例中，第二光學信號的光路26延伸到大于或等于皮膚 14的表面之下2_的深度，并且在其他實施例中，第二光學信號的光路26延伸到大于或等 于皮膚的表面之下4_的深度。
[0035] 一個附加校正因子可以可選地通過激活第一光源16以從皮膚14的表面發送第三 激發光到組織15中的第三深度來獲得，該第三激發光處于激發波長范圍內。在一些實施例 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膚14的表面之下1 至5_范圍內。第二檢測器22測量響應于第三激發光從組織15發射穿過皮膚14的表面 的激發波長范圍內的第三光學信號，如由第三光路28所表示的那樣。根據所測量的光學信 號計算至少一個校正的信號值。在一個例子中，來自植入物的初級分析物相關信號可以被 校正為：
[0036]校正信號=S(LS1，D1)*C(LS2，D1)*C(LS1，D2) (1)
[0037] 在上面的式子（1)中，項S (LSI, D1)表不第一光學信號，第一光學信號是從第一光 路24測量得到的初級的分析物相關光學信號，該第一光路24從第一光源16到植入物12 到第一檢測器20。項C(LS2，D1)表示第二光學信號，第二光學信號是從第二光路26測量得 到的校正因子信號，該第二光路26從第二光源18到第一檢測器20。項C(LS1，D2)表示可 選的第三光學信號，第三光學信號是從第三光路28測量得到的附加校正因子信號，該第三 光路28從第一光源16到第二檢測器22。
[0038] 因此，從植入物12發射的初級的分析物相關光學信號可以針對分析物相關光學 信號的發射波長范圍內的漫反射或散射而被校正，以解決組織15中信號的光學散射或吸 收。分析物相關光學信號可以可選地針對激發波長范圍內的散射、反射或衰減而被校正，以 解決皮膚屬性中的動態變化。通過一個或多個參考信號來校正分析物相關信號的一個優點 是：準確和/或一致的葡萄糖值可以從對發射自位于組織中相對較深處（例如在皮下區域 中）的植入物的光進行的測量而被確定。從植入物12發射的光可能被植入物和皮膚14的 表面之間的組織15強烈調整。除了針對激發光和背景或環境光的校正之外（如果需要的 話），本發明的實施例提供了針對從組織15發射的光的調整而進行校正的手段。
[0039] 另一個優點在于，用于校正因子（例如漫反射、自身熒光和/或背景光）的參考光 學信號的測量是在幾秒或更少時間內在與植入物12埋置的組織15相同區域中進行的，這 樣一來，在測量時間處，動態的皮膚或組織屬性（該屬性在身體不同區域中可能是變化的） 對于校正信號與對于初級的分析物相關信號來說基本上是相同的。在對分析物相關信號、 漫反射校正信號和/或自身熒光校正信號執行光學讀取之前，可以進行暗讀取以解決背景 或環境光，并且該讀取可以用來進一步校正信號，例如，通過背景減除。對校正因子的光學 讀取的優選順序為背景減除、自身熒光校正和漫反射校正，盡管不需特定順序。
[0040] 在一些實施例中，分析物濃度（例如，葡萄糖水平）從校正的信號值而被確定。優 選地，使用查找表或校準曲線根據校正的信號值來確定分析物濃度。查找表或校準曲線可 以在包含于光學器件的微處理器中。在一些實施例中，微處理器被編程以存儲所測量的信 號值和/或計算校正的信號值。替代性地，這些功能可以在獨立的處理器中或與該光學裝 置通信的外部計算機中執行。外部處理器或計算機接收表示所測量的光學信號的數據，并 計算校正的信號值和分析物濃度。替代性地，可以提供多個處理器，例如，在與一個或多個 外部處理器或計算機通信（無線地或通過電線）的光學裝置中提供一個或多個處理器。
[0041]圖2示出用于監測植入物12的光學檢測裝置30的另一個實施例。在這個實施例 中，植入物12還能夠響應于第二激發波長范圍（該第二激發波長范圍可以共享第一發射波 長范圍或與之重疊）內的激發光，發射第二發射波長范圍內的至少一個分析物不相關光學 信號。植入物12優選含有分析物不相關發光染料，該分析物不相關發光染料用于控制非分 析物在報道子染料上的物理或化學作用（例如，光漂白或pH)。多種染料可以使用。該分析 物不相關光學信號不受組織15中存在的分析物所調整并提供用于歸一化、偏移校正或內 部校準的數據。該分析物不相關信號可以補償非分析物的影響，該影響是化學的或生理學 的（例如，氧、pH、氧化還原條件）或光學的（例如，水、光吸收/散射化合物、血紅蛋白）。 替代性地，該分析物不相關信號可以由植入物12中的穩定參考染料所提供。合適的穩定參 考材料包括，但不限于，鑭系元素摻雜的晶體，鑭系元素的納米顆粒，量子點，螯合的鑭系元 素染料和金屬（例如，金或銀）納米顆粒。穩定參考染料可以為其他信號提供參考信號（例 如，用于確定光漂白）。
[0042]第二實施例不同于上面描述的第一實施例，在于裝置30包括第三光源40用于發 送激發光穿過皮膚14的表面到組織15中。在裝置30的操作中，使用三個參考信號來校正 從植入物12發射的分析物相關發光信號。第一光源32被激活以發送第一激發波長范圍內 的激發光，從皮膚14的表面，穿過組織15,到植入物12。第一檢測器34響應于第一激發光 在皮膚14的表面處測量從組織15發射的第一發射波長范圍內的第一光學信號，正如由第 一光路42所表示的，該第一光路42從第一光源32到植入物12且到第一檢