[实用新型]一种血氧饱和度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医用人体生理参数测量装置，具体地说是一种血氧饱和度测量装置。

背景技术

血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO₂)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。目前，血氧饱和度测量装置已在手术室、监护室、急救病房、患者的术后恢复和呼吸睡眠以及社区医疗监护等方面得到广泛的应用。临床应用资料表明，及时监测血氧饱和(SpO₂)度和/或亚饱和度状态，尽早发现低氧血症，足以提高麻醉和危重病人的安全性，尽早发现SpO₂下降，可有效预防或减少围术期和急症期的意外死亡。

现有的血氧饱和度测量装置一般都采用红外光谱光电法，根据血红蛋白(Hb)具有光吸收的特性设计而成。具体内容是通过软件系统扫描AD转换器采集到的红光和红外光强度信号，分别取得两路信号的直流偏置电压和脉搏信号的交流幅度电压，根据朗伯-比尔定律的时域测量方法算出红光信号的交流幅度与直流幅度之比和红外光信号交流幅度与直流幅度之比再计算出这两者的比值，该比值与血氧饱和度值有相关性，然后通过查表法定出血氧饱和度值，再根据脉搏波的脉搏间期即可计算出当前的脉率值。

当患者脉搏搏动比较弱(弱灌注)或患者手臂产生运动时，这种时域测量方法的波形信号会有很大的改变，脉搏波被淹没于噪声中，软件系统无法识别出真正的脉搏波与噪声的差别，致使计算得到的血氧饱和度值和脉率值都产生严重的误差，使血氧饱和度测量装置显示值有很大的波动，甚至根本显示不出当前的血氧值和脉率值。

实用新型内容

针对现有技术中血氧饱和度测量装置在弱灌注和运动干扰条件下存在严重的误差的问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有很强的抗弱灌注和抗运动性能的血氧饱和度测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

具有血氧饱和度传感器、血氧信号处理器及显示器，所述血氧信号处理器对血氧饱和度传感器输出的信号进行预处理，经交直流分离、快速傅里叶变换、去噪声及快速傅里叶反变换后，分成两路独立的通道，分别计算出时域信号和频域信号的血氧饱和度和脉率值，经评估后将计算结果选择输出给显示器。

所述血氧信号处理器包括：

光强信号预处理器，用于滤除血氧饱和度传感器输出的红光和红外光光强信号中的高频干扰和工频干扰，为交直流分离做准备；

交直流成分分离器，将接收的光强信号预处理器输出的信号中分离出红光和红外光强度的直流成分和交流成分，  形成红光交流、红光直流、红外光交流、红外光直流四个信号队列，供脉搏检测器提取脉搏信号特征、参与血氧饱和度计算；

快速傅里叶变换器，用于将红光和红外光交流信号变换成频域的频谱密度函数，得到不同频率信号成分的幅度分布；

频域窗口乘法器，用于将频谱密度函数乘以一个低频段窗口，消除高频成分；

快速傅里叶反变换器，用于将上述消除高频成分的频谱密度函数变换成时域脉搏基波信号，将此信号压入红光和红外光基波交流信号队列；

脉搏检测器，分为时域脉搏检测器和基波脉搏检测器，分别用于扫描时域和频域中红光和红外光交流队列，得到脉搏幅度、间期、形态等特征，并以此为依据检测出可能的脉搏波；

脉搏间期测量及脉率计算器，分为时域脉搏间期测量及脉率计算器和基波脉搏间期测量及脉率计算器，分别根据从降中峡与干扰波抑制器得到的正确的脉搏波计算时域和频域中红外光以采样点数为单位的脉搏间期，并据此计算时域和频域的脉率值；

脉搏幅度计算器及平均器，分为时域脉搏幅度计算器及平均器和基波脉搏幅度计算器及平均器，分别在红光和红外光交流信号队列中扫描脉搏波的波形，计算时域和频域中红光和红外光脉搏波的交流幅度，在红光和红外光直流信号队列中得到红光和红外光直流幅度；计算各幅度的平均值；

血氧饱和度计算器，  分为时域血氧饱和度计算器和基波血氧饱和度计算器，根据时域和频域中红光和红外光的交流幅度和直流幅度计算时域和频域定标前的血氧饱和度值，即分别为时域和频域红光和红外光的交直流幅度的比值之比；

计算结果评估器，比较时域和频域的计算结果及脉搏幅度和周期的变化情况，判断出当前是否有运动干扰，决定采用哪一组输出作为最终结果输出至显示器。

所述脉搏检测器还具有降中峡与干扰波抑制器，其分为时域降中峡与干扰波抑制器和基波降中峡与干扰波抑制器，分别审查时域脉搏检测器和基波脉搏检测器检出的脉搏波的特征和形态，消除降中峡与干扰波，得到正确的脉搏波；