[发明专利]一种低灌注血氧饱和度的测量方法、设备和存储介质

说明书

本发明揭示了一种低灌注血氧饱和度的测量方法，包括如下步骤：S1.采集红光和红外光的光电容积脉搏波信号；S2.获取所述光电容积脉搏波信号的直流分量和交流分量；S3.从所述交流分量中提取脉搏波的脉搏波幅度和RR间期；S4.根据定标曲线参数、所述直流分量和交流分量计算得出血氧饱和度。本发明的低灌注血氧饱和度的测量方法，通过结合脉搏波波幅度、准周期性以及相似性等特点，能够准确提取有效的脉搏波幅度、过滤干扰信息，以此计算出更准确的血氧饱和度，从而有效的检测低灌注情况下的血氧饱和度。

技术领域

本发明涉及生物信息检测，特别涉及一种低灌注血氧饱和度的测量方法、装置和介质。

背景技术

血氧饱和度(SpO2)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，hemoglobin)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，用于反映人体携带氧的能力。

目前，血氧饱和度的测量通常包括有创法和无创法，有创法即为电分析法，需要对人体进行采血再利用分光光度计或血氧分析仪计算血氧饱和浓度；而无创检测法为光学法，通过光电手段检测的血液容积变化进行计算，一般采用红光(660nm)和红外光(940nm)进行照射，获得光电容积脉搏波(PPG)。无创检测法检测方式简单，最常见的是指夹式血氧仪，血氧仪包括探头、模数转换器和信号处理器等部件，探头包括光发射器、光电传感器等部件。测量时，只需将探头套在手指上，利用手指作为盛装血红蛋白的透明容器即可进行检测，避免了病人反复采血，也减少护士的工作量，因而值得推广。对于低血流灌注(如肌肉紧张、低温环境等因素使血流减少导致的低灌注，呼吸困难和心肺疾病等引起的低灌注)，由于其光电容积脉搏波(PPG)交流分量很小以至于被各种噪声淹没，其信噪比极低，一直是无创检测法检测血氧浓度的难点。

现有技术中，为提高低灌注时血氧浓度的检测精度，通常采取以下方法：1.分别对光电容积脉搏波通过波形法和面积积分法进行脉搏幅度提取和血氧饱和度计算，并根据脉搏波强度分配不同的权重，计算最终血氧值。由于该方法仅参考幅度信息，因此可能对干扰信号产生误检。2.利用血氧信号的准周期性和噪声干扰的随机性，通过对一定时间窗内(如6s)的脉搏波进行频域或自相关分析去噪，然后进行反变换。该方法存在一定的延迟性。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1.本发明的低灌注血氧饱和度的测量方法，通过结合脉搏波波幅度、准周期性以及相似性等特点，能够准确提取有效的脉搏波幅度、过滤干扰信息，以此计算出更准确的血氧饱和度，从而有效的检测低灌注情况下的血氧饱和度；避免了干扰信号产生的误检。

2.本发明在采集光电容积脉搏波信号时，首先调整光强为合理范围内的较大强度，能够尽可能增强脉搏波交流成分，从而获得更准确、有效的检测结果，大大的降低了延迟性。

3.本发明能够基于大数据进行动态阈值进行调整，并基于用户个性化数据和动态阈值获取最恰当的容限值，从而提高了整个测量的有效性。

4.本发明通过开设窗口滑动的方式进行动态阈值的计算，大大的提高了计算的准确性。配合的设置和buffer固定设置的硬件计算模块，改变数据而不改变计算模块，增强了计算的速度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种低灌注血氧饱和度的测量方法，能够结合脉搏波的幅度和准周期性等特点，快速识别出有效脉搏波，有效检测低灌注下的血氧饱和度。

为实现上述发明目的，本发明提出了一种低灌注血氧饱和度的测量方法，其包括如下步骤：

S1.采集红光和红外光的光电容积脉搏波信号；

S2.获取所述光电容积脉搏波信号的直流分量和交流分量；

S3.从所述交流分量中提取脉搏波的脉搏波幅度和RR间期；