[发明专利]一种血氧饱和度测量方法及测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种人体生理信息的测量方法及测量仪器，特别涉及一种血氧饱和度测量方法及测量仪。

背景技术

血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。测量人体的血氧饱和度在医学上具有广泛的应用。

血氧饱和度测量方法是以朗伯-比尔定律和血液中氧合血红蛋白及血红蛋白对光的吸收特性不同为基础提出的。通过两种不同波长的光，一般采用600至700nm的红光及800至1000nm的红外光，分别照射入人体组织，在人体组织内反射后，再由光电接收器测量反射出来的红光和红外光信号。人体组织中的其他成分比如脂肪吸收光信号是恒定的，而动脉血中的氧合血红蛋白和血红蛋白对光信号的吸收是随着脉搏搏动作周期性变化的，经光电接收器测量后得到反映光信号变化的幅值高低变化的电信号。由于氧合血红蛋白和血红蛋白对同一种光线的吸收率各不相同，通过测量红光和红外光的光吸收比率便可以计算出氧和血红蛋白及血红蛋白的百分比。现有的血氧饱和度测量方法如图1所示。设计中一般选用940nm红外光和660nm红光，在该波长处，氧合血红蛋白和还原血红蛋白的吸收差别较大。

现有的血氧饱和度测量方法如图1所示，光源发射红光，光电接收器获取红光信号的最大值及最小值，光源发射红外光，光电接收器获取红外光信号的最大值及最小值，获取红光信号的最大值及最小值的差值与红外光信号的最大值及最小值的差值的比值，根据该比值进而计算得到血氧饱和度测量值。

现有的血氧饱和度测量仪都只有一个光源及一个光电接收器，光源可分时发出红光和红外光，光电接收器可分时测量红光和红外光信号。一种血氧饱和度测量仪的光源和光电接收器设置在一个夹子的两个夹端，这种光源和光电接收器的设置仅适用于手指尖、耳垂等可被夹住的组织部位，应用范围受到严重限制。如图2所示，有光源T0的夹端位于手指的指甲侧，有光电接收器R0的夹端位于手指的指肚侧，光源发出的红光和红外光从指甲侧穿透手指到达手指的指肚侧，被位于指肚侧的光电接收器接收。另一种改进的血氧饱和度测量仪，其光源T0和光电接收器R0设置为位于被测组织的同一侧，如图3所示。该改进的血氧饱和度测量仪可用于手臂、前额、胸部等体表部位。光源发出的红光和红外光照射入人体组织，由于人体组织是强散射介质，光在组织中的运动是随机性的，光子运动的经验模型证实，光子在组织中经过了一段类似抛物线的路径，光电接收器从被测组织体表的另一处测量红光和红外光信号。该改进的血氧饱和度测量仪的光源和光电接收器相对固定设计，彼此相隔的距离固定不可调。但由于光在人体组织的传输路径受测量部位的组织结构差异及测量个体的脂肪层厚度差异等影响，因此光源和光电接收器的最佳距离也受影响。对于光源和光电接收器相对固定设计，彼此相隔的距离固定不可调的设计，后级电路根据光电接收器测量的数据计算出的血氧饱和度数据准确度不高，特别是个体差异特别大的测量对象，可能测到错误的数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种血氧饱和度测量方法及测量仪，旨在提高测量准确性。

本发明提供了一种血氧饱和度测量方法，其中使用的测量仪包括可发出红光和红外光的光源，及用于测量红光和红外光光信号的光电接收器，所述光源和光电接收器紧贴人体被测组织的表皮，所述方法包括如下步骤：

光源发射红光，光电接收器获取红光信号的最大值及最小值，光源发射红外光，光电接收器获取红外光信号的最大值及最小值，获取红光信号的最大值及最小值的差值与红外光信号的最大值及最小值的差值的比值，

通过设置光源与光电接收器相隔2个以上不相等的距离，重复上述步骤，获得2个以上的所述比值，确定2个以上比值中绝对值最大的比值为最佳比值，根据最佳比值进而计算得到血氧饱和度测量值。

优选地，光源与光电接收器的距离设置在1cm至2cm以内。

本发明提供了一种血氧饱和度测量仪，包括光源、光电接收器，微处理器、及显示模块，所述光源可发出红光和红外光，所述光电接收器用于测量红光和红外光光信号，其特征在于，所述光电接收器数量在两个以上，并设置为与光源的距离不相等。

优选地，所述光电接收器的数量为3至5个。

优选地，所有光电接收器并排成一列并与光源位于同一排，或所有光电接收器设置在光源周围呈螺旋线排列。