[发明专利]一种基于钙钛矿发光二极管的无创血氧检测装置

说明书

本发明公开了一种基于钙钛矿发光二极管(PeLED)的无创血氧检测装置，所述无创血氧检测装置的发射光源由红光PeLED和近红外PeLED组成，其中，PeLED可根据需要采用溶液法制备成各种形状和面积，可实现柔性器件并且制备工艺简单。由PeLED光源、控制器模块、光电转换模块和放大滤波电路组成的无创血氧检测装置可实时监测人体血氧饱和度，并且由于发射光源的像素点之间分布均匀且间距较小，可提高检测信号精度，也可像创可贴一样替换，避免仪器污染，做到低成本、微型的可穿戴血氧检测仪。

技术领域

本发明涉及血氧检测装置，尤其涉及的是一种基于钙钛矿发光二极管的无创血氧检测装置。

背景技术

人体生命活动新陈代谢的过程中氧占据着不可或缺的位置，它和血液中的血红蛋白相结合并将血液作为载体传送到全身的细胞中。而血氧饱和浓度值(SaO₂)是人体生命体征最重要的参数之一，它是人体血液中同氧结合后的血红蛋白的实际合量与血红蛋白总数的百分比，是判断人体是否缺氧的重要健康参数。

血氧饱和度检测主要分为有创检测和无创检测两种方式。传统的有创血氧检测方法是先对人体进行采血，再利用血气分析仪进行电化学分析，这种方式给患者带来创口且极易感染，而且无法实时、连续地对病人进行检测，因此开发一种对患者无创伤、结果准确、可实时快速检测的血氧饱和浓度仪具有很高的实际应用价值。美国科学家Robert F.Shaw在1964年开发出了第一种可实现临床诊断的血氧饱和浓度计。然而，其研发的仪器构造笨重、体积巨大、对耳垂测试的承接探头结构非常复杂，使患者长时间处于不舒适的状态，并且仪器精密极易损坏，价格昂贵，限制了其商业化应用。

目前血氧检测仪普遍使用无机LED作为发射光源，但是无机LED制备工艺复杂，不利于制备成柔性器件，并且像素点之间间距较大，难以实现发光均匀、更贴合人体的可穿戴设备。有机和量子点LED可采用溶液法制备实现柔性器件，但是由于近红外LED的发光效率不高，所以不能使用近红外和红光两束光线进行计算，增加了算法的难度，应用也具有一定的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种基于钙钛矿发光二极管的无创血氧检测装置。

本发明的技术方案如下：

一种基于钙钛矿发光二极管(PeLED)的无创血氧检测装置，其发射光源由红光PeLED和近红外PeLED组成，其中，PeLED可采用溶液法制备成各种形状和面积，具有电光转换效率高、成本低、可实现柔性大面积器件的优势，从而可提高血氧检测装置的检测信号精度，做到低成本、微型的可穿戴血氧检测仪。

所述的无创血氧检测装置，包括控制器模块、红光和近红外PeLED光源、光电转换模块、放大滤波电路；控制器模块发出两列周期性的脉冲信号，分别发送到红光PeLED、近红外PeLED，周期性脉冲信号分时发送，使得近红外PeLED、红光PeLED按照预设规律亮灭；红光PeLED、近红外PeLED固定在人体待检测位置的一端，光电转换模块正对于红光PeLED、近红外PeLED固定在人体待检测位置的另一端，近红外和红光分时透过人体待检测位置，光电转换模块接收到光强随着脉搏改变的光信号，并将其转化成相应的电脉冲，经过跨阻放大器放大、滤波器滤波、稳压器稳定后送入采样电路中，控制模块根据所采到的数据进行计算，计算出血氧检测值后，送到显示器进行显示。

所述的无创血氧检测装置，红光PeLED、近红外PeLED分别为620nm-710nm和760nm-850nm的钙钛矿发光二极管。

所述的无创血氧检测装置，控制器模块采用STM32单片机，STM32单片机发出两列周期性的脉冲信号。