[发明专利]一种三波长静脉血氧浓度测量的方法

说明书

本发明公开一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，该测量装置由血氧信号、血氧探头、信号放大器、模拟数字转化器和主控制器组成，血氧探头采集血样信号，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ADC转换，将频率信号转化为数字信号，传给主控制器，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新推导得到的三波长计算公式，得到相应的静脉血氧浓度。本发明以还原血红蛋白和氧合血红蛋白等吸收点上的波长光源作为参考光源，推导得到了一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，其抗干扰能力更强，测量精确，且在测量期间不会产生时间间隔，可提供实时、连续、有效的参数。

技术领域

本发明属于生物医学领域，具体的说是一种关于人体静脉血氧浓度测量的方法。

背景技术

随着社会的发展，人们越来越关注其自身的身体健康。医学专家们充分利用了时代的特征，将各种信息技术运用到医学领域，这些技术的结合更能准确有效的寻找及治疗人们身体上存在的疑难杂症。人体各项生命活动离不开氧气，人体对氧气的消耗和需求反映了人体组织的健康情况。因此，监控病人或有需要的人对氧气的需求情况(可用氧饱和度来衡量)是医学领域一项重要的任务。动脉氧饱和度和静脉氧饱和度的概念应运而生。

对氧饱和度测量的方法包括：电化学方法—有创检测—传统血气分析仪；光学法—无创检测。目前，国内外主要研究光学法测量氧饱和度—血液中(血红蛋白)实际结合的氧气(氧含量)占血液中(血红蛋白)所能结合氧气的最大量(氧容量)的百分比，血红蛋白主要存在方式为还原血红蛋白与氧合血红蛋白。国内外专家、学者们主要研究动脉氧饱和度，原因在于动脉血对光的吸收是变化的，可以将其转化为电学的交流量。目前比较成熟的动脉氧饱和度测量方法是双波长测量方法—光谱实验表明，在红光区附近，还原血红蛋白的摩尔吸光系数较大，在红外光区附近，氧合血红蛋白的吸光系数较大。利用两种血红蛋白对不同波长光的吸收系数不同，可用双波长测量方法。组织的氧气供给状况可以从动脉血液的含氧量得知，而组织实际消耗的氧气量则需要获得静脉氧饱和度之后才能获得。

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。

静脉氧饱和度是人体组织经过毛细血管吸收后的血氧含量。由于静脉氧饱和度与动脉氧饱和度的本质相同，因此目前已研究了与动脉氧饱和度类似的双波长测量方法。双波长测量法采用发光二极管作为光源，硅管作为光传感器(传感器的采用方式有透射式、反射式，主要采用透射式)，微型计算机进行信息处理。波长选择是由于两类血红蛋白的吸光系数不同，通过光谱实验发现，两个血红蛋白在约805nm的波长下吸光系数相同，在600nm～805nm之间，还原血红蛋白吸光系数大于氧合血红蛋白，在大于805nm的波长范围内，还原血红蛋白吸光系数小于氧合血红蛋白。但在805～960nm之间，两者吸光系数很接近，因此目前采用的主要是660nm，940nm两个波长。

然而，本申请发明人通过研究发现，现有的双波长测量方法的抗干扰能力较弱，且测量的精确性需要进一步提高。因此，本发明为解决有创检测方法为患者带来的痛苦以及测量过程的复杂性和双波长无创检测的抗干扰性弱等的问题，提出一种新的静脉血氧浓度测量方法—三波长测量静脉氧饱和度的测量方法，具有重要的研究和临床应用意义。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种三波长静脉血氧浓度测量的方法。

本发明提出的一种三波长静脉血氧浓度测量的方法，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；