[發明專利]一種血氧儀和指環型脈搏血氧儀

在審

• 申請號: 201810192258.4
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN110236563A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 陳平;楊銘祎;劉振超;楊曉華;楊晨
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

一種血氧儀，包括光源、光子晶體、光探測器和數據處理模塊；光源包括三個LED陣列，三個LED陣列分別發射波長為650nm、805nm和930nm的光信號；光子晶體設于光探測器前方，光源發射的光信號通過光子晶體后入射至光探測器；光探測器用于檢測入射至其表面的光信號；數據處理模塊和光探測器連接，數據處理模塊進行信號處理得到血氧數據。上述血氧儀，采用LED陣列作為光源，可以降低系統對LED穩定性的要求，并提高測量準確度。通過在光探測器前設置光子晶體，可以利用其頻率選擇特性過濾不屬于所用三個LED陣列的波段的光，降低外界環境光對測量結果的影響，使檢測結果更為精確。此外還提供一種體積小，佩戴舒適，測量準確的指環型脈搏血氧儀。

技術領域

本發明涉及血氧測試技術領域，尤其涉及一種血氧儀和指環型脈搏血氧儀。

背景技術

血氧飽和度反映血液中含氧量的多少，是檢測人體健康的重要生理參數。

目前，以朗伯比爾定律為基礎的無創血氧測量方法分為透射式與反射式。其原理都是根據氧合血紅蛋白與還原血紅蛋白對光的吸收差異，采取雙波長或者多波長光入射到人體組織上，通過光探測器探測出射光，經過一系列的公式計算，得到人體血氧飽和度。根據信號接收處理方式的不同，又分為電路處理法和動態光譜法。電路處理法利用光電轉換得到隨動脈搏動而變化的信號，經過一系列放大、濾波、交直流分離等得到血氧飽和度；動態光譜法通過提取多波長下血液的吸光度，利用動脈充盈與動脈收縮時吸光度的變化，運算得到血氧飽和度。隨著科學技術和社會經濟的發展，脈搏血氧儀已經發展出臺式、指夾式、腕表式等并不斷向小型化、無線化、便攜化發展。

目前使用最廣泛的血氧儀為雙波長透射式指夾型血氧儀，存在如下缺點：

1、每種波長只有一個LED，對LED穩定性要求高。

2、測量結果易受到外界環境光干擾。

3、外形為指夾型，不能適合所有個體，會對手指造成擠壓，不僅降低了佩戴血氧儀的舒適度從而使其不能長期佩戴，擠壓帶來的血管中的血量變化也會影響血氧測量的準確度。

發明內容

鑒于此，有必要提供一種可長期佩戴、穩定、受外界光干擾小的血氧儀和指環型脈搏血氧儀。

一種血氧儀，包括光源、光子晶體、光探測器和數據處理模塊；

所述光源包括三個發射不同波長光信號的LED陣列；

所述光子晶體設于所述光探測器前方，所述光源發射的光信號通過所述光子晶體后入射至所述光探測器；

所述光探測器用于檢測入射至其表面的光信號，并將所述光信號轉換為電流信號；

所述數據處理模塊和所述光探測器連接，所述數據處理模塊用于接收所述光探測器發送的所述電流信號，并將所述電流信號進行處理得到血氧數據。

其中一個實施例中，三個所述LED陣列分別發射波長為650nm、805nm和930nm的光信號。

在其中一個實施例中，所述數據處理模塊包括信號處理模塊，所述信號處理模塊用于將所述電流信號轉換為電壓信號進行處理并發送至計算機，所述計算機根據所述電壓信號計算出血氧數據。

在其中一個實施例中，所述信號處理模塊將所述電流信號轉換為電壓信號進行處理的操作為：

所述信號處理模塊將所述電流信號轉換為電壓信號后進行放大濾波、直流偏置和與非門反相處理。

在其中一個實施例中，所述數據處理模塊還包括藍牙模塊，所述藍牙模塊和所述信號處理模塊連接，所述藍牙模塊用于將所述信號處理模塊處理后的電壓信號發送至計算機。

在其中一個實施例中，所述光子晶體包括周期性排列的具有不同介電常數的物質，且所述光子晶體中具有點缺陷、線缺陷或面缺陷中的至少一種。