[發明專利]一種生理參數的計算方法及相應的醫療設備

在審

• 申請號: 202110094270.3
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN112932473A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 韓飛;葉飛;姚祖明;張飛;何先梁
• 申請（專利權）人: 深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/024;A61B5/02;A61B5/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

一種生理參數的計算方法及相應的醫療設備，該計算方法包括：選擇通過采樣獲得的至少兩路不同波長的信號所對應一段區間的時域信號，進行時頻域轉換，獲得相應的頻域信號；選擇其中所有合理的頻譜峰信息，計算所選擇的合理的頻譜峰的能量信息，并構成頻譜峰能量比值序列；根據所述頻譜峰能量比值序列構建穩定系數，確定到所述穩定系數小于第一閾值，則利用頻譜峰能量比值序列構建補償系數；使用所述的補償系數補償所述的時域信號和頻域信號中的至少一路，基于已補償的時域信號和頻域信號中的至少一路，計算獲得生理參數。該方法可以在弱灌性和運動狀態下提升計算脈率值以及血氧參數計算準確度，計算簡單，花費少，適應性廣。

技術領域

本發明涉及生理參數監測領域，尤其涉及一種生理參數的計算方法及相應的醫療設備。

背景技術

人體的新陳代謝過程是生物氧化過程，而新陳代謝過程所需要的氧，是通過呼吸系統進入人體血液，與血液紅細胞中的還原血紅蛋白(Hb)，結合成氧合血紅蛋白(HbO2)，再輸送到人體各部分組織細胞中。當機體氧供與氧耗之間出現不平衡，就意味著缺氧情況的發生。缺氧對機體有著巨大的影響。故，動脈血氧濃度的實時監測在臨床救護中非常重要。

血氧飽和度(SpO2)是血液中氧合血紅蛋白(HbO2)容量占總血紅蛋白(Hb+HbO2)容量的百分比，即血液中血氧的濃度。血氧飽和度(SpO2)作為動脈血氧飽和度(SaO2)的間接反映，以其無創、簡單、準確、快速等特點，迅速被各大應用領域采納和使用。

脈搏血氧技術應用的如此廣泛，隨之而來，對脈搏血氧準確性的要求也水漲船高。本領域人員可知，評價脈搏血氧性能的優劣性，有兩大關鍵因素：弱灌注性能和運動性能。如果被測患者存在弱灌注性能差或及運動性能差的情形，則對脈搏血氧性能的準確性和穩定性要求就更加苛刻。

自1998年Masimo公司推出“運動和弱灌注下準確測量病人血氧飽和度技術”以來，Masimo公司迅速確立了其血氧行業的領先地位。其技術的核心思想是確立系數R_a和R_v,其中R_a與動脈血氧飽和度相關，R_v與靜脈血氧飽和度相關。通過R系數、紅外光和紅光，可以構建出一路參考信號，該參考信號的能量與系數相關，在系數R_a和R_v處，可以達到能量最大值。因此，遍歷0～100％血氧飽和度的系數，尋找系數R_a和R_v，從而計算動脈血氧飽和度。該方法對運算量要求很高，其實現的硬件成本相對很高。

可以理解的是，基于Lambert-Bear定律可知，氧合血紅蛋白(HbO2)和去氧血紅蛋白(HB)在不同的光波段下吸收特性不同，如圖1所示，為現有技術中氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白吸收光譜曲線圖；利用該吸收特性，可以進一步評估血氧飽和度參數。

如圖2所示，為現有技術中血氧測量工作原理圖；利用發光管發射兩路光(例如：紅光和近紅外光)透射機體組織，并利用接收管接收透射機體組織的光信號，從而獲得血液搏動成分AC交流量(例如：動脈血)和非搏動成分DC直流量(例如：靜脈血、肌肉、骨骼、皮膚等)。分別利用紅光和近紅外光的AC交流量和DC直流量，即可獲得與動脈血氧飽和度(SaO2)的映射曲線比值，即R系數表(如公式1所示方法)。再基于查表法即可獲得動脈血氧飽和度(SaO2)的無限逼近值脈搏血氧飽和度(SpO2)。

其中，AC_Red＝檢測到紅光的波動量，即交流量；DC_Red＝檢測到紅光的最大透射量，即直流量；AC_Ired＝檢測到的紅外光的交流量；DC_Ired＝檢測到的紅外光直流量。

然而如何能夠準確識別采集信號中AC交流成分和DC交流成分，獲得準確的R值，卻不是那么容易的事情。現有技術中存在兩種技術：時域技術和頻域技術。