[發明專利]一種血氧采集系統

在審

• 申請號: 201410767877.3
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104510479A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 段發階;蔣佳佳;張歷;王仁大
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種血氧采集系統。特別是涉及一種用于無線脈搏血氧儀的血氧采集系統。

背景技術

動脈血液中的氧對維持人的生命具有極為重要的意義，動脈中氧的含量是判斷人體組織是否缺氧的重要指標之一。組織的供養能力不足會導致組織的代謝、功能和形態結構發生異常變化，這是一種病理過程，醫學上稱之為缺氧。缺氧臨床上常常出現的一種疾病之一，生命重要器官如大腦、心臟等缺氧是導致機體死亡的重要原因之一，血氧飽和度直接反應了人體新陳代謝中氧代謝的狀況。血氧儀能及時的檢測出人體是否缺氧，從而避免由于缺氧而導致的各種疾病或死亡，因此人體血氧飽和度的無線測量和遠程分享系統具有廣泛的應用前景和重要的實用價值。

血氧飽和度的測量方式按照對人體是否有創傷來劃分可以分為有創測量和無創測量兩種方法。有創傷的血氧飽和度測量方法又分為電化學分析法和光密度法兩種，有創傷的測量首先要用設備破壞人體組織進行采血，然后用專用儀器對所采集的血液進行電化學分析，最后通過分析的結果計算血氧飽和度。這種方式需要使用采血設備對人體進行采血，是有創測量，電化學分析過程時間長、過程復雜。費用較高且無法對人體血氧飽和度進行連續監測是這種血氧飽和度測量方式的最大缺點。這種方法測量的優點在于測量血氧飽和度的結果非常準確，可以應用在全麻手術、新生嬰兒監護等許多需要準確測量血氧飽和度數值的場合。另一種有創測量方法也是需要使用采血器對人體進行采血，然后利用醫療儀器測定從人體動脈中抽取的血液的光密度，最后通過測量光密度的結果計算出血氧飽和度。這種方法是臨床上準確測量血氧飽和度的方法之一。這種方法的理論依據是朗伯-比爾定律，并利用了氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白在不同的光波長的條件下對光的吸收系數不同的特性進行計算，這種測量方式的原理已經發展成為無創測量血氧飽和度的基礎。由于有創測量具有有創、費時、費力且無法連續測量的缺點，所以為了解決血氧飽和度測量的這些缺點，人們發明了無創測量血氧飽和度的方法，此方法以朗伯-比爾定律為基礎，利用氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白在光譜吸收上的特點實現了脈搏血氧飽和度的無創傷、低成本、準確、實時測量。

隨著科學技術的在近年來的快速發展，嵌入式處理器在運行速度和功能上得到了很大提高，使得便攜式設備的性能逐漸增強，市場占有率逐步增多[1]，特別是最近幾年智能手機、平板電腦和iOS及Andriod等嵌入式操作系統的迅速發展與普及，便攜式通訊設備已不再是單純的通訊工具，而可以把便攜式通訊設備作為一個人體健康狀況記錄終端，并把個人健康信息上傳到云端服務器，實現人體健康信息的無線測量、遠程分享和可視化管理。據有關資料顯示，截止到2010年我國手機用戶已經超過7.4億，其中智能手機又占了很大的比重[2]，智能手機作為人體健康狀況記錄終端將具有很大的應用潛力。

血氧儀是測量血氧飽和度的重要醫療儀器，傳統的醫療儀器都是單獨的有線醫療儀器，需要專業的醫護人員操作血氧儀來對用戶進行測量，并最終記錄下測量結果。在沒有專業的醫護人員的情況下，用戶難以實現正確的測量以及測量結果的正確讀取。

如圖1所示，傳統血氧儀主要包括：MCU、光源控制電路、光源、光電檢測器件、脈搏波處理電路組成。

MCU控制整個系統協調工作，通過光源控制電路控制并調節光源發出時分復用的光脈沖，使光滿足測量條件；光電接收器件接收透射光并進行信號調理，將時分復用的光脈沖信號進行雙光束分離，再經過低通濾波還原為連續的容積脈搏波，然后進行交直流分離，并分別控制信號增益，最后對信號進行模數轉換送入MCU進行脈搏波識別并計算出血氧飽和度。這種血氧儀模擬電路復雜，電路參數要求較高，所以性能指標也收到很大限制。這種系統只是單獨的醫療儀器，使用不便，無法實現血氧飽和度的無線測量、測量結果的可視化管理和遠程分享。隨著人們對血氧儀的要求不斷提高，這種血氧儀已經不能滿足人們對醫療保健用品的需求。

特別是隨著移動互聯的發展，人們對醫療保健系統的要求不斷提高，如要求醫療保健設備便于攜帶、使用方便、操作簡單等，所以醫療保健必然向小型化、無線化、操作簡單等方向發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠實現采集模塊小型化的可用于無線脈搏血氧儀的血氧采集系統。