[實用新型]一種抗環境光干擾的血氧測量裝置

有效

• 申請號: 201420012141.0
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN203693603U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 劉慶良
• 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

技術領域

本實用新型涉及一種無創血氧測量設備，尤其涉及一種抗環境光干擾的血氧測量裝置。

背景技術

血氧又叫血氧飽和度，血氧飽和度是衡量人體血液攜帶氧的能力的重要參數，通過血氧飽和度的測量，可以及時了解患者的血氧含量，具有極重要的臨床價值。

無創血氧測量主要采用光電技術，通常有兩種方法：投射法和反射法。光電技術是通過發射一束光通過照射至人體的特定部位，光通過透射或反射至光接收模塊，不同的血氧飽和度和不同的脈率均會導致光接收模塊產生的光電流信號強度不一樣，據此可以檢測出血氧飽和度和脈率。

血氧的檢測電路都包含電流電壓轉換（即電流轉電壓）電路，這種轉換通常做法是采用運算放大器實現，為實現高的信噪比，我們通常希望該電路具有盡可能大的信號增益，即接收到最大光電流時，電流電壓轉換模塊輸出的電壓應接近運算放大器的最大輸出電壓。但實際情況下，由于外界環境光（太陽光、照明燈光、用于疾病治療的醫用光源等）的光譜與光接收模塊的接收光譜有重疊的部分，那么當這些光照射到光接收模塊時，必然會產生光電流，這些光電流與測量中發光模塊產生的光電流發生混疊，光電流強度大幅度提升的同時也增大了測量電路的誤差，最嚴重時會造成電流電壓轉換模塊中的運算放大器飽和，導致血氧測量失效。

而目前環境光濾除單元是基于電壓的方式來進行干擾濾除，這必須在該環境光濾除單元前設置有電流電壓轉換模塊，為其轉換和處理光信號。容易使電流電壓轉換模塊飽和的同時，也不可避免的將一些光干擾信號處理為有效信號，從而導致血氧測量設備誤差大，信噪比低，甚至測量失效。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構相對簡單，信噪比高的的血氧測量裝置。

一種提高血氧抗環境光測量的裝置，設置有：用于提供有效光源的發光模塊；用于接收所述發光模塊照射被測體后的折射光及反射光并轉換為光電流的光接收模塊；與所述光接收模塊連接，用于將其輸出的光電流轉換成光電壓的電流電壓轉換模塊；與所述電流電壓轉換模塊連接，用于將其輸出的模擬信號轉換為數字信號的模數轉換模塊；與所述模數轉換模塊連接，用于對其輸出的數字信號進行相應算法處理的信號處理模塊；

還設置有補償模塊，該補償模塊設置于所述光接收模塊和所述電流電壓轉換模塊之間，并分別與所述光接收模塊、所述電流電壓轉換模塊、所述信號處理模塊連接，用于根據所述信號處理模塊輸出的信號，濾除所述光接收模塊輸出的干擾光電流。

進一步的，所述補償模塊包括有數模轉換電路、信號調理電路、電流注入電路；

所述數模轉換電路分別與所述信號處理模塊、所述信號調理電路連接，用于將所述信號處理模塊輸入的補償信號轉換為模擬信號輸出至所述信號調理電路；

所述信號調理電路包括：第一運算放大器、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、接地端子、輸出電壓端子Vref；

所述第一電阻一端連接至所述數模轉換電路，另一端串聯至第一運算放大器反向輸入端；所述第一運算放大器輸出端與所述第三電阻、所述Vref輸出端子、所述第三電容、所述接地端子順序串聯；所述第四電容并聯于所述第三電容兩端；所述第二電容并聯于所述第一運算放大器的反向輸入端及輸出端；所述第二電阻并聯于所述第一運算放大器反向輸入端及所述輸出電壓端子Vref；所述第一電容并聯于所述第二電阻兩端；所述第一運算放大器非反向輸入端與所述地線端子連接；

所述電流注入電路設置有第八電阻，所述第八電阻一端連接至所述輸出電壓端子Vref，另一端接入光接收模塊與電流電壓轉換模塊間的結點；用于根據所述數模轉換電路輸入的信號向所述電流電壓轉換模塊輸出補償電流。

再進一步的，所述電流電壓轉換模塊還包括輔助電流電壓轉換單元；所述輔助電流電壓轉換單元分別與所述光接收模塊、所述信號處理模塊連接，用于提供多一組轉換接口；

所述電流注入電路還設置有第九電阻，用于提供多一個電流注入接口。

作為一種改進，所述補償模塊還包括信號反相電路；

所述信號反向電路包括第四電阻、第五電阻、第二運算放大器，所述電流電壓轉換模塊的共模電壓端子Vcom；