[發明專利]一種血氧測量裝置和方法

有效

• 申請號: 201110437409.6
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102512178A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 胡士峰;涂婭玲
• 申請（專利權）人: 深圳市理邦精密儀器股份有限公司
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 深圳市港灣知識產權代理有限公司 44258
• 代理人: 孫強

1.一種血氧測量裝置，其特征在于，包括：

光電流信號采集單元，所述光電流信號采集單元用于采集被測者含有脈搏信號的光電流信號；

信號轉換單元，所述信號轉換單元與光電流信號采集單元連接，用于將采集到的光電流信號轉換為相對應的電壓信號；

環境光信號濾除單元，所述環境光信號濾除單元與所述信號轉換單元連接，用于濾除電壓信號中的環境光干擾信號；

電壓信號放大單元，所述電壓信號放大單元與環境光信號濾除單元連接，用于對濾除環境光干擾信號后的電壓信號進行放大；

模數轉換單元，所述模數轉換單元與所述電壓信號放大單元連接，用于對放大后的電壓信號進行模數轉換，得到血氧脈沖數據；

波形信號提取單元，所述波形信號提取單元與所述模數轉換單元連接，用于從血氧脈沖數據中提取出血氧脈搏波信號，并通過低通濾波獲得血氧脈搏波的直流分量波形信號，同時通過帶通濾波獲得血氧脈搏波的交流分量波形信號；

噪聲分析單元，所述噪聲分析單元與所述波形信號提取單元連接，用于對所述交流分量波形信號進行噪聲分析，從而獲取交流分量波形信號的噪聲細節特征；

波形處理單元，所述波形處理單元與所述噪聲分析單元連接，用于根據噪聲細節特征來動態調整波形處理的噪聲閾值，并根據噪聲閾值對交流分量波形信號進行消除噪聲；

血氧數據計算單元，所述血氧數據計算單元與所述波形處理單元連接，用于對直流分量波形信號和波形處理后的交流分量波形信號進行計算得到血氧測量數據。

2.根據權利要求1所述的血氧測量裝置，其特征在于，所述環境光信號濾除單元包括：

信號范圍擴展模塊，所述信號范圍擴展模塊與信號轉換單元連接，用于增大電壓信號的動態檢測范圍；

電壓基線調整模塊，所述電壓調整模塊與信號范圍擴展模塊連接，用于對該電壓信號的基線電壓值進行調整，使調整后的基線電壓值固定在預設的電壓值上。

3.根據權利要求2所述的血氧測量裝置，其特征在于，所述血氧測量裝置還包括：信號幅度判斷單元，放大補償倍數計算單元，數據發送單元；

所述信號幅度判斷單元與模數轉換單元連接，用于判斷模數轉換后的血氧脈沖數據是否達到預設的閾值，當沒有達到預設的閾值，則驅動放大補償倍數計算單元；當已達到預設的閾值，則驅動波形信號提取單元；

所述放大補償倍數計算單元與信號幅度判斷單元和電壓信號放大單元連接，用于當血氧脈沖數據沒有達到預設的閾值時，根據預設的閾值對電壓信號的放大補償倍數進行計算，并將該放大補償倍數發送至電壓信號放大單元，以實現對調整后的電壓信號進行重新的放大；

所述數據發送單元與血氧數據計算單元連接，用于將血氧測量數據發送至控制終端。

4.一種血氧測量方法，其特征在于，包括：

獲取含有脈搏信號的光電流信號，并將該光電流信號轉換為相對應的電壓信號；

通過調整電壓信號濾除環境光信號的干擾；

對調整后的電壓信號進行放大，并進行模數轉換，得到血氧脈沖數據；

從血氧脈沖數據中提取出血氧脈搏波信號，并通過低通濾波獲得血氧脈搏波的直流分量波形信號，同時通過帶通濾波獲得血氧脈搏波的交流分量波形信號；

對所述交流分量波形信號進行噪聲分析，從而獲取交流分量波形信號的噪聲細節特征；

根據噪聲細節特征來動態調整波形處理的噪聲閾值，并根據噪聲閾值對交流分量波形信號進行消除噪聲；

根據直流分量波形信號和消除噪聲后的交流分量波形信號，計算得到血氧測量數據。

5.根據權利要求4所述的血氧測量方法，其特征在于，所述通過調整電壓信號濾除環境光信號的干擾包括：

增大電壓信號的動態范圍；

對該電壓信號的基線電壓進行調整，使調整后的基線電壓固定在預設的電平上。

6.根據權利要求5所述的血氧測量方法，其特征在于，所述進行模數轉換，得到血氧脈沖數據之后包括：

判斷模數轉換后的血氧脈沖數據是否達到預設的閾值，當沒有達到預設的閾值，則根據預設的閾值對電壓信號的放大補償倍數進行計算，并根據該放大補償倍數對調整后的電壓信號進行重新的放大；當已達到預設的閾值，則開始從血氧脈沖數據中提取出血氧脈搏波信號。