[实用新型]一种可用于低灌注和低血氧测量的脉搏血氧仪

说明书

技术领域

本实用新型属于生物信息检测及医疗仪器领域，具体涉及一种可在低血流灌注和低血氧饱和度水平时实现脉率、血流灌注指数和血氧饱和度等参数准确稳定测量的脉搏式无创血氧饱和度测量系统。

背景技术

血氧饱和度(SpO2)是血液中氧合血红蛋白占可结合氧的总血红蛋白的百分比，表征了血液的氧含量，是判断人体呼吸系统、循环系统功能的重要参数。在临床上，监测人体SpO2的变化对肺和心脏疾病的预防和治疗具有重要作用；同时，在手术、麻醉和重症监护等方面，也需要监测SpO2的变化。无创测量主要是利用光电容积描记(Photoplethysmography)技术，获得红光和红外光通过人体组织后透射或反射的光电容积图信号(PPG)，利用氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)对红光和红外光的吸收度不一样这一特性，通过Beer-Lambert定律计算得到SpO2。由于无创SpO2测量方法检测方便安全，目前已成为检测人体各种组织中SpO2较成熟的方法，在临床上得到广泛应用。

但是临床应用发现，目前的无创脉搏血氧仪在低血流灌注时的检测能力很差，其检测结果的准确性和稳定性大幅下降，甚至失去检测能力。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)，由于其光电容积图信号(PPG)交流分量很小以至于被各种噪声淹没，其信噪比极低而使得传统的通过检测PPG信号峰峰值的方法来计算参数的方法失去检测能力。同时，不同人群的手指透光性不同，可能出现上述的低灌注、低信噪比等情况，也可能出现个别的高灌注导致信号饱和的情况。对这些不同情况，系统的模拟电路部分采用固定的放大倍数便会或者丧失高灌注时的检测能力，或者丧失低灌注时的检测能力，不能满足一款仪器在高灌注和低灌注同时准确测量的要求而降低了仪器的性能。

同时，现在血氧仪对SpO2的有效测量范围也仅为70％至100％，虽然部分血氧仪在SpO2低于70％的低血氧水平时仍能够测量，但此时的测量结果不保证其准确性，因而也无实际意义。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可用于低灌注和低血氧测量的脉搏血氧仪，它可以在低灌注、高灌注和低血氧饱和度情况下同时实现脉率、血流灌注指数和血氧饱和度准确稳定测量。

本实用新型提供的一种脉搏血氧仪，其特征在于，它包括上位机、处理器、LED驱动电路、I/V转换电路、差分放大电路、可变增益放大电路和探头接口；

所述处理器与所述上位机电信号连接，所述LED驱动电路一端与所述处理器电信号连接，所述LED驱动电路的另一端用于与所述探头接口的输入端连接，所述I/V转换电路输入端与所述探头接口的输出端连接，所述I/V转换电路的输出端分为二路，其中一路直接与所述处理器电信号连接，另一路依次通过所述差分放大电路和所述可变增益放大电路与所述处理器电信号连接，所述差分放大电路的输入端还与所述处理器电信号连接；所述可变增益放大电路的数字增益控制口与所述处理器电信号连接。

本实用新型所提供的脉搏血氧仪对血氧饱和度的准确可靠测量范围由70％～100％扩展到了35％～100％；所设计的可变增益放大电路使得本系统在灌注水平低至0.125％和灌注水平高至20％时仍能准确测量；实现了脉率从30至250的准确测量。上位机软件同时可实现波形显示、参数计算、数据保存、报警等功能。

附图说明

图1是本实用新型提供的脉搏血氧仪的结构示意图；

图2是本实用新型提供的脉搏血氧仪的处理器处理流程图；

图3是本实用新型提供的脉搏血氧仪的上位机软件处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本实用新型提供的脉搏血氧仪，包括上位机1、处理器2、LED驱动电路3、I/V转换电路4、差分放大电路5、可变增益放大电路6和探头接口7。