[发明专利]一种反射式光电容积波模拟定标方法及装置

说明书

本发明一种反射式光电容积波模拟定标方法及装置通过仿真合成参数动态可调，包含脉率、呼吸、脉率变异性以及血氧饱和度等多参量生理信息的标准仿真光电容积波作为检测包络，解决了同时对脉率、呼吸、脉率变异性以及血氧饱和度进行定标的问题；通过采用一对滤光片对反射式光电容积波监测装置发射的红外光、红光进行光路分离解决了红外光、红光识别的问题；通过将定标装置红外光、红光LED与红外光、红光PD紧密安装在同一位置，解决了定标装置与监测装置之间LED与PD位置对准的问题；根据反射式光电容积波监测装置自身红光、红外光驱动脉冲波形调制定标装置中发光器件发射的红光、红外光脉冲幅度至标准仿真反射式光电容积波信号包络解决不同监测装置发光频率和驱动时序不同的问题。

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，涉及一种反射式光电容积波模拟定标方法及装置。

背景技术

光电容积波中蕴含包括脉率、呼吸、脉率变异性以及血氧饱和度等在内的丰富的生理信号，是常规医疗监护的重要检测对象，其相关生理信息检测结果的准确与否直接关系临床诊断与治疗效果。因此，光电容积波定标方法与装置的研究一直持续至今。

其中文献《脉搏血氧仪定标曲线的研究》、《脉搏血氧仪校准装置的研制》公开了透射式光电容积波主要测量指标、脉搏血氧的定标曲线和校准装置，解决了透射式光电容积波的定标方法与装置的问题。但应用范围和使用部位更加广泛的反射式光电容积波监测装置仍没有得到有效的解决。

参见图2，现有技术中常规反射式光电容积波监测装置，通过一对红外光发光二极管LED1和红光发光二极管LED2分别交替发出红外光、红光，经不同的组织层散射后分别入射至光电二极管PD。监测装置经光电二极管PD分别检测红外光、红光光强波动信息，可以获取光电容积波中包括脉率、呼吸、脉率变异性以及血氧饱和度等在内的丰富的生理信号。

现有的反射式光电容积波模拟标定装置，如图3所示，包括安装在与反射式光电容积波监测装置平行的同一平面上的一只光电二极管PDA以及一对红外光发光二极管LEDA和红光发光二极管LEDB，其中光电二极管PDA需要精确对准监测装置的发光二极管LED1、LED2的位置；发光二极管LEDA、LEDB需要精确对准监测装置的光电二极管PD的位置；以使发光二极管发射的光尽量多地进入光电二极管。同时PDA需要严格按照LED1、LED2交替点亮的发光频率和激励时序分别检测接收到的光强信息，以便区分发射的红外光和红光光强，并经简单计算衰减系数后由LEDA和LEDB发射衰减后的红外光与红光以模拟组织对红外光与红光的吸收。进而实现对脉率以及血氧饱和度的定标。受定标方法的限制，目前还不能够实现对呼吸和脉率(心率)变异性的定标。同时，众多生产厂家生产的型号各异的反射式光电容积波监测装置中发光二极管与光电二极管之间位置不同、距离不同、形状不同、大小不同使得定标装置与监测装置之间LED与PD位置难以对准。发光二极管发光频率不同、驱动时序不同使得红外光与红光光路难以分离，识别困难。最终使得难以生产、制造统一规格的、兼容各个厂商产品的反射式光电容积波模拟定标装置，只能按照不同监测装置的规格和要求进行定制。这一现状使得反射式光电容积波监测装置，特别是反射式血氧仪的应用受到了极大的限制。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种易于实现、兼容各个厂商反射式光电容积波监测装置并可同时进行脉率、呼吸、脉率变异性以及血氧饱和度定标的反射式光电容积波模拟定标方法，以及一种结构简单、易于操作的定标装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种反射式光电容积波模拟定标方法，包括下述步骤：

步骤1，合成标准仿真反射式光电容积波；通过参数设置，仿真合成参数动态可调的多参量生理信息的标准仿真反射式光电容积波作为检测包络；

步骤2，将反射式光电容积波监测装置发射出来的红光和红外光脉冲作为入射光进行滤光，得到检测光脉冲；