[發明專利]無線體域網中血氧和心率的傳感節點

在審

• 申請號: 201910864768.6
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110477886A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 曹天傲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/1455;A61B5/00
• 代理公司: 23109 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 畢雅鳳<國際申請>=<國際公布>=<進入

無線體域網中血氧和心率的傳感節點,涉及生物信號處理技術，為了連續、實時快速的檢測并無線發送血氧和心率值。控制模塊對探測光源的發射光進行控制，當檢測血氧時，探測光源交替發射兩種波長的光，當檢測心率時，探測光源發射單一波長的光；探測光源發射的光經人體組織透射至光電探測器，光電探測器的輸出端連接濾波電路的輸入端；當檢測血氧時，濾波電路輸出血氧信號給AD轉換模塊，當檢測心率時，濾波電路輸出心率信號給隔離放大電路，隔離放大電路、整形電路和計數模塊依次連接，AD轉換模塊的輸出端和計數模塊的輸出端均連接計算模塊的輸入端，計算模塊、存儲模塊和Wi?Fi模塊依次連接。本發明適用于測量血氧和心率。

技術領域

本發明涉及生物信號處理技術。

背景技術

氧氣是新陳代謝的必需物質，是生命體得以生存的基礎，尤其是腦組織耗氧量高，而且對缺氧特別敏感，短時間缺氧就有可能造成中樞神經系統不可恢復的損傷。因此，對血氧含量進行連續、實時快速的檢測成為了生物學的一項要求。同時，心率也是人體重要參數，對心率的分析可以檢測出人體生理狀況。傳統的抽血檢測給患者也造成了一定的痛苦，尤其對于老年人與兒童進行實時檢測時，現有方法顯然不可行。

發明內容

本發明的目的是為了連續、實時快速的檢測并無線發送血氧和心率值，從而提供無線體域網中血氧和心率的傳感節點。

本發明所述的無線體域網中血氧和心率的傳感節點，包括探測模塊、信號處理模塊和單片機；

探測模塊包括探測光源1和光電探測器2，信號處理模塊包括濾波電路3、隔離放大電路4和整形電路5，單片機包括控制模塊6、AD轉換模塊7、計數模塊8、計算模塊9、存儲模塊10和Wi-Fi模塊11；

控制模塊6對探測光源1的發射光進行控制，當檢測血氧時，探測光源1交替發射兩種波長的光，當檢測心率時，探測光源1發射單一波長的光；

探測光源1發射的光經人體組織透射至光電探測器2，光電探測器2的輸出端連接濾波電路3的輸入端；

當檢測血氧時，濾波電路3輸出血氧信號給AD轉換模塊7，當檢測心率時，濾波電路3輸出心率信號給隔離放大電路4，隔離放大電路4的輸出端連接整形電路5的輸入端，整形電路5的輸出端連接計數模塊8的輸入端，AD轉換模塊7的輸出端和計數模塊8的輸出端均連接計算模塊9的輸入端，計算模塊9的血氧值和心率值輸出端連接存儲模塊10的輸入端，存儲模塊10的輸出端連接Wi-Fi模塊11的輸入端，Wi-Fi模塊11向外部設備12發送血氧值和心率值。

優選的是，探測光源1發射光的兩種波長分別為660nm和940nm。

優選的是，計算模塊9根據血氧信號計算血氧值，具體為：

其中，SpO₂為血氧值，I_AC1為660nm交流部分的幅值、I_DC1為660nm直流部分的幅值，I_AC2為940nm交流部分的幅值、I_DC2為940nm直流部分的幅值。

人體的血氧飽和度和心率包含了許多重要的生理和病理信息，尤其是與人體心血管系統相關的信息，是生物醫學檢測中重要的生理指標。測量方法即是通過檢測人體的脈搏波來得到具體數值。本發明將其做成無線體域網中的傳感節點，實時監測人體健康狀況并實時顯示，達到預防疾病，及時治療的目的，特別是對慢性病的監測及時而迅速，對于整個人類康復工程具有重大的意義。