[發(fā)明專利]一種血氧測量裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110437409.6
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN102512178A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡士峰;涂婭玲
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市理邦精密儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/1455
• 分類號(hào): A61B5/1455
• 代理公司: 深圳市港灣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44258
• 代理人: 孫強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種血氧測量裝置和方法。

背景技術(shù)

在脈搏式無創(chuàng)血氧飽和度測量技術(shù)中，一般都是通過紅光與紅外光經(jīng)過人體組織的透射光或反射光被脈搏波動(dòng)調(diào)制后，利用血氧接收傳感器即光電二極管將透射光或反射光轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，經(jīng)由后級(jí)相應(yīng)的模擬電路進(jìn)行放大調(diào)理，使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集被脈搏搏動(dòng)所調(diào)制的血氧信號(hào)，送入單片機(jī)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，通過相應(yīng)的算法完成血氧飽和度、脈率以及脈搏波形等參數(shù)的計(jì)算。

由于該技術(shù)是利用紅光和紅外光及其透射光或反射光進(jìn)行檢測的技術(shù)，而所檢測到的血氧信號(hào)為一個(gè)微弱信號(hào)，所以很容易受到外界環(huán)境光的干擾，而環(huán)境光是一個(gè)相對(duì)較強(qiáng)的信號(hào)，使得受干擾后在血氧測量時(shí)很容易出現(xiàn)信號(hào)飽和現(xiàn)象，從而無法進(jìn)行血氧飽和度及脈率的測量，特別是在院外轉(zhuǎn)運(yùn)上使用時(shí)，問題會(huì)更加突出。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的即在于一種血氧測量裝置和方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種血氧測量裝置，主要包括：

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

信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元與光電流信號(hào)采集單元連接，用于將采集到的光電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；

環(huán)境光信號(hào)濾除單元，所述環(huán)境光信號(hào)濾除單元與所述信號(hào)轉(zhuǎn)換單元連接，用于濾除電壓信號(hào)中的環(huán)境光干擾信號(hào)；

電壓信號(hào)放大單元，所述電壓信號(hào)放大單元與環(huán)境光信號(hào)濾除單元連接，用于對(duì)濾除環(huán)境光干擾信號(hào)后的電壓信號(hào)進(jìn)行放大；

模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與所述電壓信號(hào)放大單元連接，用于對(duì)放大后的電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到血氧脈沖數(shù)據(jù)；

波形信號(hào)提取單元，所述波形信號(hào)提取單元與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接，用于從血氧脈沖數(shù)據(jù)中提取出血氧脈搏波信號(hào)，并通過低通濾波獲得血氧脈搏波的直流分量波形信號(hào)，同時(shí)通過帶通濾波獲得血氧脈搏波的交流分量波形信號(hào)；

噪聲分析單元，所述噪聲分析單元與所述波形信號(hào)提取單元連接，用于對(duì)所述交流分量波形信號(hào)進(jìn)行噪聲分析，從而獲取交流分量波形信號(hào)的噪聲細(xì)節(jié)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(jù)噪聲細(xì)節(jié)特征來動(dòng)態(tài)調(diào)整波形處理的噪聲閾值，并根據(jù)噪聲閾值對(duì)交流分量波形信號(hào)進(jìn)行消除噪聲；

血氧數(shù)據(jù)計(jì)算單元，所述血氧數(shù)據(jù)計(jì)算單元與所述波形處理單元連接，用于對(duì)直流分量波形信號(hào)和消除噪聲后的交流分量波形信號(hào)進(jìn)行計(jì)算得到血氧測量數(shù)據(jù)。

本發(fā)明一種血氧測量方法，主要包括：

獲取含有脈搏信號(hào)的光電流信號(hào)，并將該光電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；

通過調(diào)整電壓信號(hào)濾除環(huán)境光信號(hào)的干擾；

對(duì)調(diào)整后的電壓信號(hào)進(jìn)行放大，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到血氧脈沖數(shù)據(jù)；

從血氧脈沖數(shù)據(jù)中提取出血氧脈搏波信號(hào)，并通過低通濾波獲得血氧脈搏波的直流分量波形信號(hào)，同時(shí)通過帶通濾波獲得血氧脈搏波的交流分量波形信號(hào)；

對(duì)所述交流分量波形信號(hào)進(jìn)行噪聲分析，從而獲取交流分量波形信號(hào)的噪聲細(xì)節(jié)特征；

根據(jù)噪聲細(xì)節(jié)特征來動(dòng)態(tài)調(diào)整波形處理的噪聲閾值，并根據(jù)噪聲閾值對(duì)交流分量波形信號(hào)進(jìn)行消除噪聲；

根據(jù)直流分量波形信號(hào)和波形處理后的交流分量波形信號(hào)進(jìn)行計(jì)算得到血氧測量數(shù)據(jù)。

本發(fā)明中一種血氧測量的裝置中設(shè)有環(huán)境光信號(hào)濾除單元，使得在進(jìn)行血氧測量時(shí)，不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境光的干擾而導(dǎo)致測量信號(hào)的飽和，使得血氧測量能在各種環(huán)境下進(jìn)行，大大的擴(kuò)展了血氧測量裝置的使用范圍，具有極高的推廣性。

附圖說明

為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明一種血氧測量裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為本發(fā)明一種血氧測量裝置另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3為本發(fā)明一種血氧測量裝置一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖；

圖4為本發(fā)明一種血氧測量裝置另一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖；