[发明专利]运动状态下的血氧饱和度监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种医疗仪器技术领域的装置，具体是一种运动状态下的血氧饱和度监测 装置。

背景技术

人体新陈代谢所需要的氧，是通过与血液中的血红蛋白(Hb)结合成氧合血红蛋白(HbO2)后 被运输到不同组织细胞中去。血氧饱和度(SaO2)则表示了血液中被氧结合的氧合血红蛋白 (HbO2)占全部可结合的血红蛋白(Hb)的百分比，即血液中血氧的浓度。因此监测SaO2对了解 呼吸系统，循环系统状况以及预防组织缺氧等有重要作用。

目前，已有的血氧监测装置都是依据Lambert-beer原理和光电技术，首先通过光电技术 得到红光以及红外光下的光电容积脉搏波(photoplethysmography，PPG)，之后基于 Lambert beer原理比较计算两个PPG信号得到血氧饱和度值。该装置技术较成熟，已在手术， 临床监护中得到广泛的应用。然而这些监测都需要受试者保持安静状态，运动是影响信号监测 的最主要原因。

经过现有的技术检索发现，中国申请号为：200510121269.6，名称为：能消除运动干扰的 血氧测量方法及其装置，该技术提供了一个能实现消除运动干扰的血氧测量装置。该装置包括： 血氧探头组件，信号放大处理组件，A/D转换，单片机数据处理组件，逻辑控制模块和电源电 路，其中探头组件包含：红光，红外光源，驱动电路和受光管；信号放大处理组件包含：差分 放大电路和信号处理电路；逻辑控制及功能模块包含：安全功能和通信功能，单片机数据处理 模块组件包含了运动干扰模块，运动干扰模块包括：脉搏波参数计算，微分处理模块，中值滤 波模块和面积积分递归模块。该运功干扰模块的输出端分别连接A/D转换和逻辑控制以及功能 模块。但是该技术不包含监测受试者运动状态的装置，在不知道受试者实际运动信号的情况下 依靠大量计算去除运动噪声，因此装置的运算量过大，而且只对部分特征明显的信号有效。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种运动状态下的血氧饱和度监测装 置。本发明基于运动监测传感器的输出信号消除运动噪声，实现运动状态下的血氧饱和度监测， 具有监测准确且体积小、质量轻的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：PPG信号生成模块、运动信号生成模块、信号处理模块、通信模块和人机交 互模块，其中：PPG信号生成模块与信号处理模块相连传输红光和红外光下的PPG信号，运动 信号生成模块与信号处理模块相连传输人体组织在空间三个相互垂直方向上的加速度大小，通 信模块与信号处理模块相连传输血氧信号和心率信息，人机交互模块与信号处理模块相连传输 控制信号和显示结果信息。

所述的PPG信号生成模块包括：一个红外二极管、一个近红外二极管和一个光电二极管， 其中：红外二极管与近红外二极管反向并联，红外二极管和近红外二极管都与信号处理模块相 连，光电二极管与信号处理模块相连。

所述的运动信号生成模块是加速度传感器。

所述的信号处理模块包括：微处理器、光电驱动电路、放大滤波电路、电源电路和存储器 件，其中：光电驱动电路与PPG信号生成模块相连传输控制发光的电流信号，光电驱动电路与 微处理器相连传输驱动信号，放大滤波电路与PPG信号生成模块相连传输PPG信号，微处理器 与放大滤波电路相连传输放大滤波信号，微处理器与运动信号生成模块相连传输三个方向的加 速度信号，微处理器与存储器件相连传输血氧信号和心率信息，微处理器与电源电路相连传输 电源信息，微处理器与通信模块相连传输血氧信号和心率信息，微处理器与人机交互模块相连 传输控制信号和显示结果信息。

所述的微处理器上设置有模数转换器。

所述的通信模块包括：有线通信子模块和无线通信子模块，其中：有线通信子模块和无线 通信子模块都与信号处理模块相连传输血氧和心率信息。

所述的有线通信子模块包括：光电隔离器件和RS232串口，其中：光电隔离器件和信号处 理模块相连传输血氧和心率信息，光电隔离器件和RS232串口相连传输血氧和心率信息。

所述的无线通信子模块是基于ZIGBEE协议的无线射频发射模块，其与信号处理模块相连 无线传输血氧和心率信号。

所述的人机交互模块包括：按键和点阵液晶，其中：按键与信号处理模块相连传输控制信 息，点阵液晶与信号处理模块相连显示血氧和心率结果。