[发明专利]一种能够无线充电的组织状况监测系统

权利要求书

1.一种能够无线充电的组织状况监测系统，包括：血氧测量模块，其测量受试者的血氧信号；弹性测量模块，其测量受试者的组织弹性信号；无线充电模块，用于给所述监测系统的电池进行无线充电，所述无线充电模块包括多个谐振线圈；处理模块，其对受试者的血氧信号和组织弹性信号进行处理，以对受试者的组织状况进行估计，并进行输出，所述处理模块包括血氧饱和度值计算模块、血氧异常判断模块、组织弹性计算模块、弹性变化计算模块、溃疡监测模块以及输出模块；其中，所述血氧饱和度值计算模块根据血氧测量模块测量得到的血氧信号计算待测组织的血氧饱和度值；所述血氧异常判断模块根据血氧饱和度值和基准血氧饱和度值计算血氧饱和度变化指数；所述组织弹性计算模块计算组织的弹性系数，所述弹性变化计算模块计算组织的弹性变化率，所述的溃疡监测模块根据所述血氧饱和度变化指数和所述弹性变化率判断组织的状况，所述输出模块进行输出组织的状况并在必要时进行报警；所述血氧饱和度值计算模块计算血氧的饱和度值的过程包括：

使用公式(1)计算组织的吸光度A：

其中，R为组织的绝对反射系数，I_r表示组织的反射光强度，I₀表示照射到组织的入射光强度，根据朗伯-比尔定律，待测成分的浓度和反射性之间的关系可以进一步表示为：

其中C代表组织发光团的浓度，a为组织的比例常数，取决于组织；

设光源发射的入射光波长为λ₁和λ₂，则在两种波长下的吸光度可以表示为：

求解上述方程，可以得到氧合血红蛋白的浓度值C(O₂Hb)和脱氧血红蛋白的浓度值C(HHb)，具体如下：

其中为在波长为λ₁时组织的吸光度；为在波长为λ₂时组织的吸吸光度；L为波长发射器与波长探测器之间的距离；和分别表示波长为λ₁时氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的散射系数；和分别表示波长为λ₂时氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的散射系数；

血氧饱和度S_PO₂定义为氧合血红蛋白的浓度与总的血红蛋白浓度之间的比值，其中，所述总的血红蛋白浓度为氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度之和，具体表示为：

用百分比来表示组织的血氧饱和度值，进一步表示为：

所述弹性测量模块包括压力传感器和位移传感器；所述压力传感器检测施加到组织的力，所述位移传感器检测由于施加所述力而引起的组织位移；所述血氧异常判断模块根据血氧饱和度值和基准血氧饱和度值计算血氧饱和度变化指数，具体为：

Q₁表示血氧饱和度变化指数，其中％S_PO₂为通过上述公式(8)计算得到的受试者实时血氧饱和度值，(％S_PO₂)'为血氧异常判断模块存储的受试者基准血氧饱和度值；所述组织弹性计算模块计算组织的弹性系数具体为：

假定组织是均匀组织，根据胡克定律，则

F＝-kx 公式(10)；

通过上述公式(10)，在已知F和x的情况下，可以得到k，其中F为由所述压力传感器检测到的压力信号，x为所述位移传感器测量到的位移信号；k为表征组织弹性的组织弹性系数；所述弹性变化计算模块计算组织的弹性变化率具体为：

所述弹性变化计算模块根据所述组织弹性计算模块计算得到的组织弹性系数k，以及预存的组织正常情况下的弹性系数k’，通过公式(11)，得到组织的弹性变化率E：

所述的溃疡监测模块根据所述血氧饱和度变化指数和所述弹性变化率判断组织的状况，包括：

所述溃疡监测模块得到血氧饱和度变化指数Q1和组织的弹性变化率E后，根据如下公式(12)计算组织的溃疡状况指数D：

D＝ω1Q1+ω2E 公式(12)；

其中ω1和ω2为相应的权重系数，根据经验进行取值，且ω1+ω2＝1；

所述溃疡监测模块根据所计算出的溃疡状况指数D判断组织的状况，具体判断准则为：

若D∈0-0.2，确定受试者的组织状况正常；

若D∈0.2-0.5，确定病人发生早期溃疡；

若D∈0.5-1.0，确定病人发生严重溃疡；

所述输出模块根据所述溃疡监测模块的判断结果进行相应的输出。