[发明专利]一种测量血氧饱和度的方法以及便携式设备

说明书

技术领域

本发明属于生理参数测量领域，具体地说涉及一种测量血氧饱和度的方法以及便携式设备。

背景技术

氧是维持人体正常生理活动的重要元素，空气中的氧通过人体肺部交换后进入血液，结合在血红蛋白上传送至全身。血红蛋白由四条链组成，两条α链和两条β链，每一条链有一个包含一个铁原子的环状血红素。氧气结合在铁原子上，被血液运输。每克血红蛋白可结合1.34ml的氧气，是血浆溶氧量的70倍。

以氧合血红蛋白(HbO₂)及还原血红蛋白为基础的血氧饱和度(SO₂)表征了人体氧循环的状态，是判断人体呼吸和循环系统的重要参数。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(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的浓度。正常人体动脉血的血氧饱和度为98％，静脉血为75％。一般认SpO₂正常应不低于94％，在94％以下为供氧不足。

缺氧的危害与缺氧程度、发生速度及持续时间有关。低氧时首先出现的是代偿性心率加速，心搏及心排血量增加，循环系统以高动力状态代偿氧含量的不足。同时产生血流再分配，脑及冠状血管选择性扩张以保障足够的血供。严重低氧，心内膜下乳酸堆积，ATP(adenosine triphosphate，三磷酸腺苷)合成降低，产生心肌抑制，导致心动过缓，期前收缩，血压下降与心排血量降低，以及出现室颤等心率失常乃至停搏。因此对于血氧饱和度的实时监测非常重要。

为了避免采血检测对人体所造成的损伤，现在主要采用对人体不会造成损伤的无创检测方法来检测血氧饱和度。无创血氧饱和度检测分为透射式和反射式两种方法。其中，透射式方法通过获取经过人体组织的透射光来分析血氧饱和度，由于透射光信号较强，测量准确率高，因此该方法目前在临床上已获得广泛应用。但是透射式方法适合应用在皮肤较薄的地方，以便光的透射，因此对应用部位有所限制。反射式方法获取由人体组织反射的光强信号，因而其探头不受安放位置的限制，具有更广阔的应用前景。但是目前通过反射式测量血氧饱和度的方法准确率不高，误差较大。

发明内容

为了解决现有反射式测量血氧饱和度的方法精度低、有效率差的问题，本发明提供一种测量血氧饱和度的方法。

根据本发明的一个方面，提供一种测量血氧饱和度的方法，其中，所述方法包括步骤：

a)向被测量对象的体表皮肤发送第一测量光，第二测量光和参考光，并接收所述第一测量光、所述第二测量光和所述参考光的反射光；

b)获取第一差值和第二差值，其中，

所述第一差值为第一反射光与参考反射光的光强变化率之差；

所述第二差值为参考反射光与第二反射光的光强变化率之差；

c)通过计算获取所述第一差值与所述第二差值的比值x，并根据所述比值x，计算血氧饱和度y。

根据本发明的一个具体实施方式，所述步骤c)进一步为：

通过计算获取所述第一差值与所述第二差值的比值x，并根据所述比值x，利用公式y＝nx+m，计算血氧饱和度y；其中，n＞0；0＜m＜100。

根据本发明的另一个具体实施方式，

所述第一测量光的波长为660nm±3nm；

所述第二测量光的波长为940nm±10nm；

所述参考光的波长为820±10nm。

根据本发明的又一个具体实施方式，所述体表皮肤是所述被测量对象的桡动脉所对应的腕部体表皮肤。

根据本发明的另一个方面，提供一种测量血氧饱和度的便携式设备，其中，所述便携式设备包括：光发射和光接收模块、计算模块以及处理模块；

所述光发射和接收模块，用于向被测量对象的体表皮肤发送第一测量光，第二测量光和参考光，以及接收所述第一测量光、所述第二测量光和所述参考光的反射光；

计算模块，用于计算并获得第一差值和第二差值，其中，所述第一差值为第一反射光与参考反射光的光强变化率之差，

所述第二差值为参考反射光光强与第二反射光的光强变化率之差；

处理模块，用于计算并获得所述第一差值与所述第二差值的比值x，并根据所述比值x，计算血氧饱和度y。

根据本发明的一个具体实施方式，所述处理模块，根据所述比值x，计算血氧饱和度y，具体为：根据所述比值x，利用公式y＝nx+m，计算血氧饱和度y；

其中，n＞0；0＜m＜100。

根据本发明的另一个具体实施方式，

所述第一测量光的波长为660nm±3nm；