[发明专利]一种三波长静脉血氧浓度测量的方法

权利要求书

1.一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：准备三波长静脉血氧浓度测量装置：所述三波长静脉血氧浓度测量装置由血氧探头、信号放大器、模拟数字转化器和主控制器组成；

S2：血样信号采集和转换：所述血氧探头采集，并进行光电转换，将光强信号转化为频率信号，通过信号放大电路进行信号放大后，进行模拟数字转化器转换，将频率信号转化为数字信号；

S3：信号处理：所述模拟数字转化器将血样信号的数字信号传输至主控制器，主控制器经过处理，获得正比于光强的电信号，将获得的电信号代入推导得到的三波长计算公式，从而计算得出相应的静脉血氧浓度。

2.根据权利要求1所述的一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，其特征在于：所述的血氧信号来自于人的手或脚的一处或多处；所述的血氧探头由发射部分和接收部分组成，发射部分由红光发射管、红外光发射管以及参考光发射管组成，接收部分由光电传感器和单片机组成；所述的数模转换器包括权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关；所述的主控制器中包含带计算功能的软件程序，将ADC转换的数字信号进行处理得到静脉氧饱和度；所述的主控制器可对血氧探头的发射部分的光源进行控制，控制红光二极管、红外二极管和参考光二极管同时或交替发光。

3.根据权利要求2所述的一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，其特征在于：所述的红光发射管可发射波长为660nm的光，红外光发射管可发射波长为940nm的光，参考光发射可发射波长为805nm的光；所述单片机为STM32F10；所述的带计算功能的软件程序包括系统初始化、定时器中断处理、A/D数据采集、数据显示和通讯模块。

4.根据权利要求3所述的一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，其特征在于：所述的参考光波长为还原血红蛋白和氧合血红蛋白的吸收点。

5.根据权利要求2所述的一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，其特征在于：所述的带计算功能的软件程序使用的计算血氧饱和度的计算公式如下：

6.根据权利要求5所述的一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，其特征在于：血氧饱和度计算公式推导如下：

静脉血氧饱和度(SvO2)可表示为：

其中，c_Hb，分别表示血液中还原血红蛋白和氧合血红蛋白的浓度；

Lambert-Beer定律：假设波长为λ，光强度为I₀，则通过血液的透光强度为：

其中ε₀是溶液的吸光系数，c₀是溶液的浓度，l₀代表光程；

使用三种波长的光,设使用波长为λ₁，λ₂，λ₃，则根据Lambert-Beer定律得：

经换算得两两波长的关系为：

由此得到还原血红蛋白浓度与氧合血红蛋白浓度的关系为：

由此得到静脉血氧饱和度的公式为：

假设3种波长的入射光强一样，即，带入公式得：

7.根据权利要求6所述的一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，其特征在于：K值中ε是常数，可以通过定标确定；当入射光强相同时，则只需测得三种波长：660nm的红光、940nm的红外光、805nm的参考光源的透射光强，即可得出静脉血氧饱和度。