[發明專利]一種脈搏及血紅細胞濃度監測儀及方法

在審

• 申請號: 201611143660.0
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106691410A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王茗祎;曾亞光;韓定安;張庭振
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/1455;A61B5/024
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司44214
• 代理人: 吝秀梅,李彥孚

技術領域

本發明涉及醫療電子檢測及脈搏波信號檢測及處理領域，特別涉及一種脈搏及血紅細胞濃度監測儀及方法。

背景技術

隨著人們的生活節奏增加及工作壓力的增加，心臟病等心血管疾病發病率不斷增加，對心血管的相關檢測也越來越受到人們的關注。脈搏包含了人體心血管情況的重要信息，與多種疾病有密切關系，所以可以通過測量脈搏來判斷心血管的情況。

目前，測量脈搏主要有壓力式、脈診式、心電式和光電式的方法，壓力式通常采用壓敏元件制成的壓力傳感器實現，具有工藝復雜，制造成本高，設備笨重，不輕便及易誤報、漏報等缺點。脈診式，中醫脈象診斷技術就是脈搏測量在中醫上卓有成效的應用，但是受人為的影響因素較大，測量精度不高；心電式是通過將安裝有心電傳感器的帶卷繞于被測定者的胸部，以心電方式測定被測定者的心臟跳動來測定被測定者的脈搏數，該方法操作繁瑣，設備成本高，被測者檢測時感到不舒服，而光電式則利用光電傳感器以光電方式檢測被測定者血管的脈動，來測定被測定者的脈搏數，后者主要使用光電容積的方法，光電容積法測量過程中存在重搏波，對測量結果造成干擾，導致心率測量結果不準確；而血紅細胞濃度可以為醫學上的疾病判斷，在臨床上，可以使用血紅細胞濃度作為診斷腎上腺功能亢進的重要依據，血紅細胞濃度是心血管疾病檢測的重要一項，同時可以輔助肺疾病的診斷治療，它不僅在臨床上有運用，而且測試運動員的體能等方面運用也比較廣，而目前鮮有監測儀能同時測量脈博和血紅細胞濃度以滿足患者的需要，所以，提供一種脈博測量結果準確且能同時測量血紅細胞濃度的監測儀及方法非常有必要。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用基于信號強度頻域調制的方法來處理強度信號而減少甚至消除重搏波提高測量結果的脈搏及血紅細胞濃度監測儀以解決現有技術的不足。

本發明通過以下技術方案來實現發明目的：

一種脈搏及血紅細胞濃度監測儀，包括夾指裝置，夾指裝置一端開口且內設有腔體，腔體的上、下表面分別相對設有紅外光源和光電探測器，夾指裝置依次與儲存運算裝置和顯示裝置連接；

夾指裝置，用于夾緊被測試者的手指指肚部分；

紅外光源，用于照射被測者的手指并透射出原始光強度信號；

光電探測器，用于接收紅外光源發出的原始光強度信號將光信號轉換為電信號以采集像素范圍內的數據并將電信號傳到儲存運算裝置，光電探測器是基于CMOS相機，探測靈敏度和精度高；

儲存運算裝置，用于儲存和處理原始光強度信號；

顯示裝置，用于顯示經儲存運算裝置處理后的脈搏數據和血紅細胞濃度數據。由此，通過在夾指裝置的腔體內設置上下相對的紅外光源裝置和光電檢測器，采集手指經紅外光源照射后透射出的光強度信號，由光電探測器對信號進行預處理后，儲存運算裝置采用基于信號強度頻域調制的方法得到平均調制深度從而得到血紅細胞濃度和脈搏頻率，并由顯示裝置顯示血紅細胞濃度和脈搏頻率，探測靈敏度和精度高，利于快速計算出紅細胞濃度和脈博頻率，提高了工作效率，對于緊急情況測量被測者的脈搏具有十分重要的意義。

進一步地，所述夾指裝置的腔體呈U型，腔體的下表面設有一排或多排所述光電探測器，光電探測器沿橫向排列的寬度小于人體手指寬度，由此，將整體的光電探測器寬度設置為小于成人夾指寬度，安裝在夾指裝置的中部的光電探測器就主要對手指指肚測量，易測得脈搏等相關參數，避免因光電探測器大于手指面積，光電探測器會接收到部分不準確的信號，平均后求值后影響最終測量的準確性。

進一步地，所述紅外光源與光電探測器一一對應且平齊，由此，光電探測器可以比較容易測得脈搏等相關參數，避免因紅外光源與光電探測器不一一對應時接收到的部分信號有遺失，導致測量結果不具有普遍性影響最終測量數據的準確性。

本發明的另一個目的是提供一種脈搏及血紅細胞濃度監測方法，該方法基于上述脈搏及血紅細胞濃度監測儀，包括以下步驟：

S1.將所述光電探測器的采集速率設置為F>350fps；

S2.采集被測部位經紅外光源照射后透射出來光的強度信號并儲存，該強度信號是未處理、包含心跳信息的原始光強度信號；

S3.對S2中所得的光強信號進行預處理，其中包括去除噪聲，采用傅里葉變換方法獲取頻域上的信號；

S4.對S3中經預處理所得的信號，采用基于信號強度頻域調制方法計算出調制深度，算出的調制深度為實時調制深度；