[發明專利]用于血氧飽和度測量的設備

有效

• 申請號: 201780048716.0
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN109561842B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: W·韋爾克魯杰塞;S·C·M·A·奧爾德爾曼;C·N·普雷蘇勒;R·拜澤梅爾;C·丘胡
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B5/026
• 分類號: A61B5/026;A61B5/1455;G02B27/48
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

本發明涉及一種用于對象的血氧飽和度測量的設備(10)、系統(1)和方法(200)。為了實現具有改善的可靠性的血氧飽和度測量，提出了一種處理設備(10)，所述處理設備包括：輸入部(11)，其用于接收對象的組織區域的第一檢測數據和第二檢測數據，所述第一檢測數據是通過檢測從所述組織區域接收的在第一波長(λ1)處和在第二波長(λ2)處的輻射而隨時間采集的數據，所述第二檢測數據是通過響應于朝向組織區域發射在第一波長處的相干光和在第二波長處的相干光檢測從所述組織區域接收的在第一波長處和在第二波長處的輻射而隨時間采集的數據；PPG單元(12)，其用于根據所述第一檢測數據導出指示在第一波長處在組織區域內的光吸收的第一PPG信號，以及指示在第二波長處在組織區域內的光吸收的第二PPG信號；流動單元(13)，其用于根據所述第二檢測數據導出指示在第一波長處探查的在組織區域內的光散射顆粒的流動的第一流動信號，以及指示在第二波長處探查的在組織區域內的光散射顆粒的流動的第二流動信號；以及處理單元(14)，其用于基于所述流動信號來校正所述PPG信號和/或基于第一流動信號與第二流動信號的比較來提供反饋信號。

技術領域

本發明涉及醫學技術的領域，并且具體涉及一種用于對象的血氧飽和度測量的處理設備、系統和方法。本發明還涉及一種用于執行所述方法的對應計算機程序。

背景技術

人的生命體征，例如心率(HR)、呼吸率(RR)或血氧飽和度，充當人的當前狀態的指示器，并且充當嚴重醫學事件的有力預測器。出于該原因，在家庭或者另外的健康、休閑和健身環境中，在住院和門診護理環境中，廣泛監測生命體征。

測量生命體征的一種方式是體積描記術。體積描記術通常指代測量器官或身體部位的體積變化，并且特別是檢測由于隨著每次心跳而行進通過對象的身體的心血管脈搏波所引起的體積變化。

光體積描記術(PPG)是一種光學測量技術，其評估感興趣組織區域或體積的光吸收的時變脈動變化。除了關于心率的信息之外，PPG波形能夠包括可歸因于諸如呼吸的另外的生理現象的信息。通過評估在不同波長(通常為紅色和紅外)處的吸收，能夠確定血氧飽和度。這是由于以下事實：氧合血紅蛋白(HbO₂)和還原血紅蛋白(Hb)示出不同的吸收譜。因此，血液顏色取決于血氧飽和度。

用于測量對象的心率和氧飽和度的常規脈搏血氧計被附著到對象的皮膚，例如指尖、耳垂或前額。因此，其被稱為‘接觸式’PPG設備。典型的脈搏血氧計包括作為光源的紅色LED和紅外LED以及用于檢測已經透射通過患者組織的光的一個光電二極管。商業上可獲得的脈搏血氧計在紅色與紅外波長處的測量之間快速地切換，從而測量在兩個不同波長處的體積的相同面積或組織的透射率。這被稱為時分復用。在第一波長處和在第二波長處的脈動吸收導致指示在第一波長處在組織區域內的光吸收的第一PPG信號以及指示在第二波長處在組織區域內的光吸收的第二PPG信號。動脈血氧飽和度(SpO2)能夠根據在不同波長處的相對脈動幅度來估計。

常規脈搏血氧計(POX)所涉及的問題是有限的準確度，通常為±3飽和度百分比。盡管這樣的準確度對于成人而言通常是能接受的，但是對于新生兒重癥監護病房(NICU)中的新生兒患者而言，將期望更高的準確度，因為針對血氧飽和度的目標范圍可能是91％-95％。過低的氧飽和度會導致供應不足，而過高的氧飽和度會導致新生兒的失明。在特別關鍵的患者中，目標范圍能夠通過測量吸入氧氣的分數(FiO₂)或者基于血液樣本來控制。

在常規脈搏血氧計的背景下的另外的問題是警報疲勞。當一個人被暴露于大量頻繁的警報并且因此使其對此去敏時，就發生警報疲勞。去敏(Desensitization)會導致更長的響應時間或者丟失重要的警報。對于NICU中的目標血氧飽和度范圍為91％-95％，警報閾值可以被設置為89％和95％。因此，鑒于±3飽和度百分比的有限準確度，存在假警報的高風險。因此，改善準確度以減少假警報和警報疲勞將是有利的。