[实用新型]基于ZigBee的无线血氧监护指套

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗电子器械领域，特别涉及一种对人体血氧饱和度进行检测、处理、传输和监护预警的基于ZigBee的无线血氧监护指套。

背景技术

缺氧在临床上重要特征是血氧饱和度显著下降，因此连续监测血氧饱和度是缺氧预警的重要手段。临床上采用双波长测量法实现血氧的无创检测。然而，现有的血氧检测装置一般存在以下问题。首先，在现有的血氧监护系统中，患者身上佩戴的指套采集的数据多通过有线的方式传送到PC上。由于将检测设备通过有线方式连到人体上进行监测的传统方法会使患者感觉受到束缚，无法放松心情，影响日常工作生活，从而导致所检测的数据不准确或者意义不大，人体处于自然状态时的生理信号才能真实地反映其生理状况。其次，由于传统的血氧监护模块大多体积庞大，附件较多，因此在危重病人抢救，外出巡诊、野战条件等特定应用场合，在现场医护人员需要立即了解病人血红蛋白携氧能力，医务人员深感不便。再者，现有血氧检测算法复杂繁琐，计算速度慢。同时，传统的血氧检测光源驱动方法消耗能量过大，不适合长时间监测。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种基于ZigBee的无线血氧监护指套。

一种基于ZigBee的无线血氧监护指套，包括指套、光源，容积波信号预处理电路以及电源管理电路，其特征在于，还包括ZigBee模块，ZigBee模块与电源和容积波信号预处理电路相连。

进一步地，所述的基于ZigBee的无线血氧监护指套，还包括容积波特征提取模块，容积波信号预处理电路经过容积波特征提取模块与ZigBee模块相连。ZigBee模块和容积波特征提取模块可通过CC2430芯片及其外围电路实现。

进一步地，容积波特征提取模块依次包括数据获取器、绝对不应期比较器、容积波形态模板匹配器和容积波形态自适应修正器。

进一步地，所述的基于ZigBee的无线血氧监护指套，还包括与光源驱动电路相连的光源脉冲调节器。

进一步地，所述电源管理电路采用TPS719芯片。

为实现病区中病人血氧的无线式、高可靠性监护，本实用新型创新性地将血氧监护指套微型化，采用穿戴式检测技术，对病人进行血氧饱和度实时检测，并采用最新的ZigBee短距离无线通信技术，设计基于ZigBee的血氧无线监护指套。本实用新型具有无线化、低功耗、微型化、高性价比的特点；能够更真实地反映血红蛋白携氧能力；可以大大减少病人身上的电缆连线，方便病人佩戴，又方便医生护士的诊疗操作。监护指套可采集容积波信号并对信号进行预处理、特征提取，采用ZigBee技术无线传输数据，可实现病人随身移动监护。

本实用新型的工作原理如下：光源驱动脉冲调节器控制光源驱动电路驱动红光、红外光两个二极管按照一定时序发光，指套通过检测动脉血液的红光、红外光透射光形成的两路容积波信号，经过容积波信号预处理电路、容积波特征提取模块、求取光强比值，进而实时检测人体血氧饱和度，并用ZigBee无线模块替代传统的有线连接实现容积波数据传输。由电源管理芯片分别输出模拟电压和数字电压，保证了电路供电的稳定性。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和效果：本实用新型的特色是无线化、低功耗、微型化、高稳定性。方便病人穿戴，大大减少了病人身上的有线连接，方便医生对病人进行各种治疗操作；采用ZigBee替代传统的有线连接，使人体处于自然状态，检测得到的信号能够更真实地反映其生理状况。

系统传输等量的容积波数据所耗能量仅为蓝牙的三十分之一，解决了血氧长时间无线监护的功耗问题。

采用光源驱动脉冲调节器，可将驱动能量减少到传统驱动的五分之一，大大节省电源能量，延长使用时间。

采用基于形态匹配的特征提取算法对容积波进行极大值定位，算法简单易实现，计算量小，可靠性高。

使用电源管理芯片，解决无线收发与光源驱动的竞争问题，提高了二极管发光稳定性；同时减少数字部分对模拟部分电路的干扰，提高信号质量。

基于硬件软件化设计理念，将传统电路的部分功能由单片机完成，从而实现模块的微型化。

附图说明

图1为基于ZigBee的无线血氧监护指套的总体结构图；

图2为光源驱动电路；

图3为容积波预处理电路；

图4为无线射频电路；

图5为电源管理电路；

图6光源脉冲调节器输出脉冲时序图；

图7容积波特征提取模块流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。