[发明专利]全血SO2

说明书

一种血氧计传感器系统，包括：具有多个LED的光源组，所述多个LED至少包括第一可见光LED、第二可见光LED及与第一可见光LED和第二可见光LED相邻的红外LED；仅设置在第一可见光LED和第二可见光LED前面的红外滤光器；具有基底、一个或多个侧壁及发光端的光源壳体，其中光源壳体具有平截头形状，及其中光源组与基底相邻并朝向发光端进行设置，及其中一个或多个侧壁上具有反射涂层；光检测器，设置在光源壳体的发光端的对侧、与发光端间隔开并朝向发光端设置；及设置在光源壳体的发光端与光检测器之间的比色皿。

发明背景

1.发明领域

本发明总体上涉及血氧饱和度传感器。具体地，本发明涉及用于与全血一起使用的血氧饱和度传感器。

2.现有技术描述

氧在血液中附着到血红蛋白分子进行运输。血氧饱和度是血液正运输的氧是其可运输的最大值的多少百分比的测量。一个血红蛋白分子可最多运输四个氧分子。

换言之，血氧饱和度是指氧饱和的血红蛋白相对于血液中的总血红蛋白(未饱和+饱和)的分数的术语。人体需要并调节血液中氧的非常精确及特定的平衡。人体中的正常的动脉血氧水平被认为是95％到100％。如果该水平低于90％，其被认为低，导致血氧不足。低于80％的动脉血氧水平可损害器官功能，如大脑和心脏，及持续低的血氧水平可导致呼吸或心脏停搏。

血氧饱和度可在不同的组织中进行测量。静脉血氧饱和度(SvO₂)被测量以看身体消耗多少氧。在临床治疗情形下，低于60％的SvO₂表明身体缺氧，及出现缺血性疾病。该测量通常在用心肺机(体外循环)进行治疗的情形下使用，并可给予持证医务技术员患者保持健康需要多大流量的建议。组织血氧饱和度(StO₂)可通过近红外光谱法进行测量。尽管这些测量仍被广泛讨论，但它们在多种不同的条件下给出组织供氧的建议。周围毛细血管血氧饱和度 (SpO₂)是通常用脉冲血氧计装置测量的血氧饱和度水平的估计。

血红蛋白血氧饱和度的确定包括体内技术，血液样本通过其被从患者取回并发送到实验室进行分析。脉冲血氧计已被用于血液血红蛋白血氧饱和度的体内确定，但尚未被用于提供关于血红蛋白浓度的信息。用这些血氧计获得的结果经常受来自动脉血液、组织、骨头、环境光或患者运动的干扰的不利影响。

用于确定血液血红蛋白血氧饱和度的分光光度技术可能遭受因血液样本中存在失去带氧功能的血红蛋白(dyshemoglobin)引起的测量误差。失去带氧功能的血红蛋白如高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白不能运输氧但具有光谱吸光度。该光谱吸光度干扰氧合血红蛋白的吸收，取决于所使用的入射光的波长。

本领域技术人员通常认为，未进行溶血的全血的血液血红蛋白血氧饱和度及血红蛋白浓度的分光光度测量由于全血的扩散特性而很困难且不能实现临床准确度。

发明内容

在实践中，由于全血的光谱测定分析遇到的问题，典型的COOx分析仪使用溶血而不是全血。由于细胞溶解过程使红血细胞溶解并将血液变为几乎无漫射的介质，溶血的测量相当直接。吸光度用通过比色皿的简单准直射束进行测量，由于散射具有很少光损失。由于散射引起的低光损失，直接的线性分析可用于得到样本的血氧饱和度。

由于全血的强光散射，使用全血样本测量血氧饱和度非常富有挑战性。这些问题主要与相较于溶血处理全血增加的光散射水平有关。这将光损失和非线性吸光度引入到测量内。

弥散样本如全血的光学吸光度测量存在独特的问题。全血样本的漫透射比扰乱测量系统的由光源的典型不均匀性引起的初始空间光分布。因而，“空白”扫描的空间光分布非常不同于全血样本扫描。由于光学检测器具有空间上变化的响应，该响应可因入射光的空间分布变化而变化，即使总强度不变。基于全血样本扫描与空白扫描的比的吸光度扫描由于光源的该不均匀性将具有明显的吸光度分量，除了由样本独自引起的吸光度之外。这导致明显的全血样本吸光度测量误差，其对于血氧饱和度而言不能容忍。