[发明专利]一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备

说明书

本发明属于医疗健康检测器械领域，公开了一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备，该系统包括相互连接的前端柔性血氧饱和度检测电路(17)和后端信号处理输出模块，其中，前端柔性血氧饱和度检测电路(17)是以柔性封装材料作为封装层，且表面具有粘性功能层(10)，用于通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行检测；后端信号处理输出模块用于将关于血氧饱和度的信号通过蓝牙天线发射模块(12)发送至移动终端。本发明通过设计结构和使用柔性材料赋予前端血氧检测电路能够紧密贴附人体皮肤并共形的能力，通过设计电路实现后端信号处理模块对前端传感数据的接收、处理与发送，能够实现血氧饱和度信息的实时传输与显示。

技术领域

本发明属于医疗健康检测器械领域，更具体地，涉及一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备，该检测系统用于实现非侵入式人体血氧健康监测。

背景技术

随着电子信息技术不断发展，近些年来陆续涌现出塑料电子、有机电子、印刷电子等与柔性电子领域相关的新兴电子领域，柔性电子因其具有独特的延展性、良好的可穿戴性以及可进行大规模制造、成本低廉等优点，广泛应用于医疗、能源、军事、教育等领域，现已研发出的柔性电子产品包括印刷RFID、柔性显示器、有机发光二极管OLED等，因其不同于传统硬质电路，能够实现弯折、拉伸延展等功能，广泛应用于现实生活中，传统的微纳电子采用光刻、电子束和离子束刻蚀等工艺实现微纳尺度下的加工，该工艺复杂、制造成本高，同时对环境的要求高，很难满足柔性电子技术大面积、批量化、高适应性的生产要求，因此在结构图案化、高可靠性封装等柔性电子制造关键技术方面，研发出稳定高效的工艺方法具有很大的应用前景与意义。

传统的血样检测原理多为光电容积法，该原理主要利用人体血管搏动时血液对光吸收量的不同来进行测量血氧饱和度，血氧传感器主要由光电变换器和光源两部分组成，光源采用对氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(Hb)有选择性的特定波长的发光二极管进行检测，由光电变换器接收反射回来的光线，进行光电信号转换放大输出，并基于Beer-Lambert定律作为理论基础进行实时计算出相应时刻的血氧饱和度。

目前市场上商业化血氧检测传感系统，多采用刚性电路板，测量方式多为夹持指尖进行测量。这种方式不仅测量部位单一，而且人体肢体动作的变化会导致传感系统的贴附性大大降低，从而严重影响检测精度和舒适度。目前市面上并没有能够与皮肤紧密贴合的血氧饱和度测量系统。除了测量部位的限制和测量精度难以保证之外，目前大部分血氧传感系统的前端测试电路和后端信号分析处理电路的集成度均较低，电路体积较大难以携带，并且当前端进行人体血氧检测时，后端电路往往需要连接电脑、显示器等装置进行显示反馈血氧饱和度，无法与常用的移动终端通信，不具备很好的移动可穿戴性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统及其制备，其中通过对系统各个组件的结构及其设置方式，各个组件间的连接关系、配合工作方式，以及相应制备方法的整体工艺流程设计等进行改进，利用前端柔性血氧检测电路和后端信号处理输出模块，通过设计结构和使用柔性材料赋予前端血氧检测电路能够紧密贴附人体皮肤并共形的能力，通过设计电路实现后端信号处理模块对前端传感数据的接收、处理与发送，利用移动终端接收以及进一步显示血氧传感数据，能够实现血氧饱和度信息的实时传输与显示。并且，本发明制备方法可直接采用丝网印刷工艺，相较于光刻、电子束和离子束刻蚀等传统微纳制备工艺，工艺更加简单、且制造成本更低廉，更加利于大面积、批量化的工业生产。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种表皮贴附式血氧饱和度检测系统，其特征在于，包括前端柔性血氧饱和度检测电路、以及后端信号处理输出模块，其中，

所述前端柔性血氧饱和度检测电路是以柔性封装材料作为封装层，且表面具有粘性功能层，该粘性功能层用于直接与使用者的人体皮肤进行粘附，从而使该表皮贴附式血氧饱和度检测系统整体粘附于使用者的皮肤表皮；所述前端柔性血氧饱和度检测电路用于通过反射式光学原理对人体组织的血氧饱和度进行非侵入式检测，得到关于血氧饱和度的信号；