[发明专利]血氧计

说明书

技术领域

本发明涉及血氧计和活组织中流动血液的氧合测量领域。 

背景技术

血氧计，尤其是脉搏血氧计被广泛用于测量患者血液的氧合情况，因为它们提供了监测氧饱和血红蛋白比例的非侵入性简单方法。通过脉搏血氧定量法连续监测氧饱和度是一种护理标准，用于手术室、麻醉后护理室、危急护理室、急诊部等中。 

脉搏血氧计通常包括两个小的发光二极管，分别发射通常在频谱的红色和红外部分中的不同波长的光。利用光电二极管收集发射光中由患者身体一部分，通常为指尖或耳垂，的组织透射或反射的部分。由于这些不同波长在氧合血红蛋白及其脱氧形式之间的吸收不同，因此可以分别从所收集的红色和红外光的比例确定氧饱和的血红蛋白比例。从US 5595176可知这种脉搏血氧计。 

WO2006/126152A1公开了一种葡萄糖传感器，用于对活体受检者中的葡萄糖浓度进行非侵入性测量。该系统包括：发光二极管和光电二极管，用于测量活组织血液中的血红蛋白和氧合血红蛋白浓度；激光器，用于生成测量光束并利用其辐照所述组织的一部分；探测器模块，用于收集被所述活体受检者反射的测量光束辐射；以及用于从所述测量光束辐射确定所述活组织的血流速度的模块。用于确定血流速度的模块包括自混合干涉测量。WO98/15224公开了一种用于测量活组织中流动血液氧合的光学传感器。为了减少由于活组织的运动造成的伪迹，光学传感器适于放置在指甲上并具有小质量。 

常规脉搏血氧计的本质特征是它们依赖于所收集信号的脉搏部分，以便将脉动的血流与静态组织区分开。因此，脉搏血氧定量法在低血液灌注下性能较差。此外，对于这种测量而言患者的不自主运动可能会带来麻烦， 导致测量精度不佳或测量结果有缺陷。 

发明内容

本发明的目的是提供这样一种血氧计，其在低灌注下性能良好且还能够进行可靠的测量。 

通过一种用于测量活组织中流动血液的氧合和至少一个其他参数的血氧计实现这一目的，包括： 

向组织中发射不同波长光的两个光源，其中 

所述光源中的至少一个是具有发射激光束的激光腔的激光器，所述激光器适于让激光束中被所述组织散射的部分再次进入所述激光腔中，其中 

提供用于测量从所述激光器发射的光的激光束传感器，因此，所述激光束传感器获得根据原始激光束和散射激光束之间的自混合干涉效应而变化的信号，并且其中提供用于探测发射到组织中的光的透射和/或反射部分的光探测器4，并提供运动探测器11以基于所述激光束传感器7，8的信号和所述光探测器4的信号来探测被辐照的组织的运动。 

因此，本发明的重要特征在于，将血氧计的至少一个光探测器设计为适于自混合干涉测量(SMI)的激光器。这意味着允许从激光器发射且被组织散射的光再次进入激光腔。反射回激光腔中的光和激光腔中已经存在的光之间的干涉导致激光器中的功率波动。可以利用激光束传感器测量这些功率波动，由于再次进入激光腔的光是被从运动物体，例如运动的血细胞反射回来的，从而其频率是被多普勒频移的。结果，激光腔中的功率波动由多普勒频率确定。因此，可以利用已知的将频移与速度关联在一起的多普勒公式测量运动血细胞的速度。于是，本发明提供了在具有下文所述多项优点的单个装置中进行血氧定量和激光速度测量的可能。 

此外，提供光探测器，用于探测发射到所述组织中的光的透射和/或反射部分。该光探测器能够进行常规脉搏血氧定量法。 

此外，提供运动探测器，用于基于所述激光束传感器的信号和所述光探测器的信号探测被辐照的组织的运动。此外，根据本发明的优选实施例，提供运动处理单元，用于由于探测到组织运动而拒绝测量结果或基于探测到的组织运动校正测量结果。这意味着，根据本发明的这一优选实施例， 分别利用光探测器和激光束传感器接收的两个不同信号，以便消除或至少探测源于被辐照的组织相对于激光器的相对运动而非来自血流本身的伪迹。如果探测到组织相对于激光器的运动太大，测量还可能校正这种测量，这意味着即使组织相对于激光器运动也获得了可靠结果。 

通常，可以直接将激光束辐照到组织上而无需任何额外的光学部件。然而，根据本发明的优选实施例，提供透镜以通过该透镜向组织中照射激光束。对于该透镜而言，可以使用不同的焦距。然而，根据本发明的另一优选实施例，用于向组织中照射激光束的透镜的焦距等于或小于2mm。通过这种方式，收集到光的反射部分，从而更多光可以再次进入激光腔中。因此，来自激光束传感器的信号表现了更好的S/N比。