CN116491940A - 脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法 - Google Patents
脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116491940A CN116491940A CN202310428342.2A CN202310428342A CN116491940A CN 116491940 A CN116491940 A CN 116491940A CN 202310428342 A CN202310428342 A CN 202310428342A CN 116491940 A CN116491940 A CN 116491940A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blood oxygen
- oxygen saturation
- temperature
- measurement
- monitoring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 107
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 107
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims abstract description 101
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 48
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 claims abstract description 36
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 34
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 claims description 10
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 claims description 10
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 7
- 101100366935 Caenorhabditis elegans sto-2 gene Proteins 0.000 claims description 6
- 108010064719 Oxyhemoglobins Proteins 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 2-(furan-2-yl)-7-methyl-1h-1,8-naphthyridin-4-one Chemical compound N=1C2=NC(C)=CC=C2C(O)=CC=1C1=CC=CO1 INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 108010002255 deoxyhemoglobin Proteins 0.000 claims description 4
- 230000005678 Seebeck effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010011409 Cross infection Diseases 0.000 description 1
- 206010029803 Nosocomial infection Diseases 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 1
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
- A61B5/14553—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases specially adapted for cerebral tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
- A61B5/14552—Details of sensors specially adapted therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
- G01J5/0025—Living bodies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Neurology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了一种脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法，包括微处理单元以及与微处理单元连接的红外温度检测单元、脑血氧检测单元；红外温度检测单元包括红外温度传感器，用于检测待测部位的温度；血氧检测单元是本发明的核心模块，具体包括光敏探测器、近红外光源，用于检测待测部位的血氧浓度；微处理单元用于接收红外温度传感器或光敏探测器传输的待测部位生理参数信号。本发明有益效果：采用近红外无创监测方法实时监测脑血氧饱和度，结合自创的紧密叠合的双通道及多通道算法测算，与额温监测模块集成，解决了目前额温枪等体温监测设备功能单一的问题，迎合目前市场对体温、脑血氧饱和度等生理参数高灵敏度监测的迫切需求。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，尤其是涉及一种脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法。
背景技术
疾病引发了人们对体温、血氧饱和度等生理参数指标监测的关注，市场上迫切需要一种快速测量、便捷读取、适用性强的体温和血氧监测仪器，国内市场目前常见的体温监测仪如额温枪等已经能够满足人们对体温监测的基本需求，血氧饱和度监测也能够通过一些专用医疗仪器，手机APP，智能手环等监测，但是针对于目前大批量的体温与血氧监测需求，急需一种能够同时满足体温和血氧的集成监测仪器，并且要求成本相对较低，体积小能够满足人们日常携带需求，使用方便快速，适用于家庭监测版本等。
目前已经有部分专利能够实现将血氧饱和度和体温同时进行测量，但其技术的适用性参差不齐，大多数体积相对较大不便携带，或者由于某些技术不太成熟没有得到产业化推广，或者如某些腕表式设备，测量精度和对相关生理参数指标变化灵敏度的测量缺乏严谨的算法支撑，只能粗略的显示肌体所测数据。
脑组织的血氧饱和度(StO2)能够很好的反应出肌体的健康状况，一些研究表明，近红外光谱术(NIRS)通过获得近红外光经过人体浅表组织的漫反射和吸收后的信号，计算局部组织的分子组成信息，在人体血红蛋白浓度测量中非常有效，且该技术能够实现无创的非侵入式快速测量。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法与仪器，能够在一台仪器上同时实现两种功能，且提供含氧血红蛋白浓度测量，血氧饱和度测量，前额部体温测量等多种模式选择，通过算法消除环境因素和不同部位测量的相对误差；且本发明仪器结构简单，成本较低，便于家庭式操作。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
脑血氧饱和度与额温集成枪式检测仪器，包括微处理单元以及与微处理单元连接的红外温度检测单元、血氧检测单元；
红外温度检测单元包括红外温度传感器，用于检测待测部位的温度；
血氧检测单元包括光敏探测器、近红外光源，用于检测待测部位的血氧浓度；
微处理单元用于接收红外温度传感器或光敏探测器传输的待测部位生理参数信号。
进一步的，微处理单元集成A/D转换电路，将接收到的模拟信号转换成数字信号；
微处理单元集成精密运算放大电路，实现毫伏级别的温度灵敏感应和精准的血氧变化监测。
进一步的，红外温度传感器采用热电堆热释红外传感器，利用塞贝克效应捕获所测局部温度数值，其测量温度范围要求32-42℃，测量电压灵敏度不低于50mV/℃。
进一步的，光敏探测器为700-900nm波段敏感的光敏探测器，光敏探测器内部集成前置信号放大器，通过改变放大器增益调节探测器电路的光电灵敏度，也可以通过信号放大电路来实现相同功能；
光源为两波长LED光源，一个波长范围是650nm-800nm，另一个波长范围是800nm-900nm，双波长优选范围分别为730nm-780nm和810nm-860nm；
光源与血氧光敏探测器和红外温度传感器安装间距为2.5-3.0cm。
进一步的，在测量时，红外温度传感器和血氧的光敏探测器前端与待测部位采用接触式测量或非接触式测量。
进一步的，还设置有控制面板，按键面板上嵌入多种功能选择按钮组，包括功能选择按钮，血氧选测按钮组和体温选测按钮组；
功能选择按钮用于实现血氧饱和度监测或体温监测的功能切换，单次测量实现单一功能，避免因不同波长光互相干扰；
血氧饱和度监测可以选择含氧血红蛋白浓度测量或血氧饱和度等参数测量，含氧血红蛋白测量对应光源发射波长为750nm，脱氧血红蛋白测量对应波长为900nm；
体温监测可以根据需要选择摄氏度/华氏度进行测量，不同部位通过算法对误差值进行补偿。
进一步的，本方案公开了脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法，血氧饱和度测量方法如下：
采用一个光源和两个或多个光敏探测器，
或
采用两个或多个光源和一个光敏探测器，
利用两个或多个探测通道探测到的前额组织出射光强，基于微差分原理，对连续波的光学测量物理量进行解析获得额部含氧或脱氧血红蛋白的绝对浓度值测算，并转化为血氧饱和度(StO2)，作为最终读取结果进行显示，血氧饱和度(StO2)计算算法如下：
其中HbO2和Hb分别是含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度。
进一步的，本方案公开了一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，所述处理器用于执行脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法。
进一步的，本方案公开了一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法。
相对于现有技术，本发明所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法与仪器具有以下有益效果：
本发明所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法与仪器，集成了额温枪温度监测仪和前额叶脑组织血氧饱和度监测功能，创新采用近红外光谱紧密叠合的双通道及多通道算法，利用两个或多个探测通道探测到的前额组织出射光强，基于微差分原理，对连续波的光学测量物理量进行解析获得额部含氧或脱氧血红蛋白的绝对浓度值测算，同时与额温监测模块集成，解决了目前额温枪等体温监测设备功能单一的问题，迎合目前市场对体温、脑血氧饱和度等生理参数高灵敏度监测的迫切需求；通过算法精准计算出前额所测部位的血氧饱和度，且能够通过前置透镜光路对测量误差信号进行光学调制补偿；操作简单，适用于家庭快速监测，便于携带，成本低廉。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的检测仪结构组成示意图；
图2为本发明实施例所述的检测仪硬件构成示意图；
图3为本发明实施例所述的检测仪硬件结构示意图。
附图标记说明：
1、壳体；2、红外温度传感器；3、光源；4、血氧光敏探测器；5、微处理单元；6、按键面板；7、功能选择按钮；8、血氧选测按钮组；9、体温选测按钮组；10、显示面板；11、按压开关；12、电源；13、语音提示模块。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明的目的在于：提供一种脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法与仪器，对人体前额部位的体温和脑组织血氧饱和度进行快速精准测量。
本发明的技术方案是：一种脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法与仪器，包括壳体1，红外温度传感器2，光源3，血氧光敏探测器4，微处理单元5，按键面板6，功能选择按钮7，血氧选测按钮组8，体温选测按钮组9，显示面板10，按压开关11，电源12和语音提示模块13，各部分电路设计如附图3所示。
微处理单元5(MCU)是整个电路***的核心器件，用于接收红外温度传感器2或近红外光敏探测器传输的人体前额局部生理参数信号，可以同时集成A/D转换电路，将接收到的模拟信号转换成数字信号；MCU可以做成两个单独的单元：近红外血氧监测单元和红外体温监测单元，然后对相对独立的两个单元进行集成，也可以通过配套的下位机软件程序和PCB电路设计实现两个单元功能集成到同一芯片上；为使仪器硬件电路结构简化，MCU可以集成精密运算放大电路，实现毫伏级别的温度灵敏感应和精准的血氧变化监测。
血氧饱和度/体温监测模块由光路、探测器、信号放大电流及信号处理、显示输出等部分组成；光路***能够实现将局部组织浅表的红外辐射能量汇集反射，被测前额组织辐射或反射的红外光或近红外光进入仪器的光学***后，由光学***汇聚射入的红外线输入到光电探测器中，探测器的关键部件是红外温度传感器2和光敏探测器，将探测到的光信号转化为电信号，再经过放大电路将信号进行处理，按照设定的算法和目标发射率通过前置透镜调制光路校正后转变为被测目标的温度值/血氧饱和度值。
红外温度传感器2采用热电堆热释红外传感器，利用塞贝克效应精准捕获所测局部温度数值，其测量温度范围要求32-42℃，测量电压灵敏度不低于50mV/℃；温度传感器可以适配多种型号的光学透镜，不仅能够实现对脑前额血氧饱和度测量进行光学调制补偿，而且对700-900nm波长光有良好的穿透能力；同时配套使用完整的电路模块，具有全面校准和实时工作的功能，即不仅能够消除环境温度对其使用的影响，还能够及时达到误差标准范围内的测量功能。
血氧光敏探测器4为700-900nm波段敏感的光敏探测器，可以自身集成前置信号放大器，通过改变放大器增益调节探测器电路的光电灵敏度，也可以通过信号放大电路来实现相同功能；光源3为两波长LED光源3，一个波长范围是650nm-800nm，另一个波长范围是800nm-900nm，双波长优选范围分别为730nm-780nm和810nm-860nm；光源3与血氧光敏探测器4和红外温度传感器2安装间距为2.5-3.0cm。
红外温度传感器2和血氧光敏探测器4前端设计有光学调制***，可以根据需要采用接触式或非接触式测量；光学调制***能够对光子传输的光强、振幅、频率和相位等进行调制，改变其传播方向、偏振方向等，其主要器件有物镜、半透反光镜、聚光镜和扩束镜等，电路主要包含输入接口、驱动电路、放大器，判别电路和输出接口等，可以根据具体设计需要选择辐射源强度调制、光电子强度调制、磁光偏振调制等方法；接触式测量即直接将仪器探头紧贴于人体前额皮肤表面进行测量；非接触式测量可以避免皮肤表面细菌病毒等交叉感染，测量时将仪器探头距额头表面1-3cm，要设计调制光路，再通过透镜和算法将光路中心汇聚到人体前额皮肤。
按键面板6上嵌入多种功能选择按钮7组，包括功能选择按钮7，血氧选测按钮组8和体温选测按钮组9；功能选择按钮7能够实现血氧饱和度监测或体温监测的功能切换，单次测量实现单一功能，避免因不同波长光互相干扰；血氧饱和度监测可以选择含氧血红蛋白浓度测量或血氧饱和度等参数测量，含氧血红蛋白测量对应光源3发射波长为750nm，脱氧血红蛋白测量对应波长为900nm；体温监测可以根据需要选择摄氏度/华氏度进行测量。
按压开关11能够实现整体电路点动通断功能，电路设计为常断状态，当按压开关11按下时，体温监测或血氧饱和度监测电路单次接通，实现正常功能。
为增加使用者体验，本发明可以选择性设计如下功能：结果显示面板10通过MCU控制，实现将测量的体温或血氧饱和度数值显示；同时工作时为结果读取方便，面板背景自动点亮，当测量结果数值在正常范围内时，背景灯光为绿色，当测量结果数值超出正常范围内时，背景灯光为红色。
为增加使用者体验，本发明可以选择性设计如下功能：语音提示模块13用于提示使用者，当选择的血氧饱和度/体温监测功能完成时，该模块发出滴响声，提示使用者测量完成；当测量数值超出人体正常值范围时，发出连续的滴响声。
血氧饱和度监测模块的测量方法是：采用近红外光谱对人体局部进行无创非侵入式测量，采用自创的连续波血氧绝对量监测方法计算，采用紧密叠合的双通道及多通道测算方法，设计一个光源3和两个或多个光敏探测器或者采用两个或多个光源3和一个光敏探测器，利用两个或多个探测通道探测到的前额组织出射光强，基于微差分原理，对连续波的光学测量物理量进行解析获得额部含氧或脱氧血红蛋白的绝对浓度值测算，并转化为血氧饱和度(StO2)，作为最终读取结果进行显示，血氧饱和度(StO2)计算算法如下：
\mathrm{St}\mathrm{O}_\mathrm{2}\mathrm{＝}[HbO2]HbO2+[Hb]×100％
其中HbO2和Hb分别是含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度。
本发明的创新点在于：所述的枪式近红外光谱脑血氧和额温监测仪器，将目前人们迫切关心的两个生理参数监测，即体温监测和血红蛋白浓度检测，集成在一个仪器上，解决了现有仪器的功能单一问题；实现了体温/血氧浓度实时精准监测与读取功能，调制光路能够补偿一些人为操作带来的误差；节省时间；手持式外形设计，便于使用者携带与使用；结构简单，造价成本低，便于市场产业化推广。
本发明检测仪的探头部分可以有多种变式，如附图所示，空间点阵式排布的多个光源3或探测器在空间上呈交错分布，通常使用双通道模式测算，即使用两个光源3或光敏探测器，三通道或多通道模式用于对测量物理量精度的辅助校准。
本发明检测仪的内部布局和外壳设计采用类似枪式外形，也可以采用手电筒式、把式等多种布局设计，任何未背离本发明技术方案的等效置换方式，都在本发明的保护范围之内。
为了精准测量数据，本发明优先采用先测量额温后测量脑血氧的设计；也可以根据用户需求，选择额温和脑氧饱和度同步测量，进行必要的防信号串扰设计，对两个物理量采集时的光路***和红外照射所产生的额部微热现象进行干预，设计伪信号预处理算法和物理量测量校准算法。
本发明采集的用户额温和脑血氧饱和度等物理量可以根据用户隐私保护需求自行选择不保存，也可以选择采集数据共享，选择上传到个人服务器或者用于数据的群体性人工智能分析，根据用户所测量的生理参数，对用户进行生理病变提醒。
本发明仪器的体温监测模块的微控制器选用ST系列DSP单芯片，采用LQFP64pin封装，CPU为High performance 32Bit RISC，其主频为120MHz，ADC为24bit高精度处理器，工作电压：2.2-5.5V宽电压；无需运放IC，屏驱动IC，升压IC，晶体电路选择内置RTC时钟，支持各类模拟/数字sensor，支持各类点阵屏，断码屏，数码管，无需外置驱动IC，可切换摄氏度℃/华氏度℉。
其光源3为USHIO EPITEX公司生产的L735.805.850-40C32P型LED光源3，发射双波长分别为735nm和850nm，工作电流为50mA，正向电压为2V，功率为9mW，波长带宽误差为±10nm；优选光敏探测器型号为OPT101，集成前置放大器和1MΩ的集成反馈电阻。
其微控制器优选STMicroelectronics公司生产的STM32F103ZET6芯片，搭载32位RISC高性能内核，主频为72MHz，有112个通用I/O接口；光源3恒流驱动模块优选TI公司的TLC5916芯片，其适用电压为3.3V/5V，工作电流为3Ma-120mA，工作频率为30MHz，能够快速响应输入输出。
本发明仪器的供电管理***可选择5V干电池/220V交流存储电源12模式，能够同时提供多个不同的供电模式；优选的，采用Linear Technology Corporation研发的LT1763-3.3V稳压芯片，用于给体温/血氧监测的微处理单元5供电，采用LT1763-5V稳压芯片提供5V电压，用于给LED光源3和部分数字器件供电；采用REF5040-4.096V稳压芯片，用于给微处理单元5的数模转换芯片提供参考电压。
本发明的探头部分采用黑色不透光的软橡胶材质，内嵌红外温度传感器2，光源3，血氧光敏探测器4等；进行体温监测时，探头与人体组织相距1-3cm，进行血氧饱和度监测时，确保探头能够紧贴于所测组织表面；且为了避免额温监测过程所产生的微小温度变化对血氧监测的影响，尽量在两种功能使用时错开5-10s，使得测量结果更加精准。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和***，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.脑血氧饱和度与额温集成枪式检测仪器，其特征在于：包括微处理单元(5)以及与微处理单元(5)连接的红外温度检测单元、血氧检测单元；
红外温度检测单元包括红外温度传感器(2)，用于检测待测部位的温度；
血氧检测单元包括光敏探测器(4)、近红外光源(3)，用于检测待测部位的血氧浓度；
微处理单元(5)用于接收红外温度传感器(2)或光敏探测器(4)传输的待测部位生理参数信号。
2.根据权利要求1所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测仪器，其特征在于：微处理单元(5)集成A/D转换电路，将接收到的模拟信号转换成数字信号；
微处理单元(5)集成精密运算放大电路，实现毫伏级别的温度灵敏感应和精准的血氧变化监测。
3.根据权利要求1所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测仪器，其特征在于：红外温度传感器(2)采用热电堆热释红外传感器，利用塞贝克效应捕获所测局部温度数值，其测量温度范围要求32-42℃，测量电压灵敏度不低于50mV/℃。
4.根据权利要求1所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测仪器，其特征在于：光敏探测器为700-900nm波段敏感的光敏探测器，光敏探测器内部集成前置信号放大器，通过改变放大器增益调节探测器电路的光电灵敏度，也可以通过信号放大电路来实现相同功能；
光源(3)为两波长LED光源(3)，一个波长范围是650nm-800nm，另一个波长范围是800nm-900nm，双波长优选范围分别为730nm-780nm和810nm-860nm；
光源(3)与血氧光敏探测器(4)和红外温度传感器(2)安装间距为2.5-3.0cm。
5.根据权利要求1所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测仪器，其特征在于：在测量时，红外温度传感器(2)和血氧的光敏探测器前端与待测部位采用接触式测量或非接触式测量。
6.根据权利要求1所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测仪器，其特征在于：还设置有控制面板，按键面板(6)上嵌入多种功能选择按钮组(7)，包括功能选择按钮(7)，血氧选测按钮组(8)和体温选测按钮组(9)；
功能选择按钮(7)用于实现血氧饱和度监测或体温监测的功能切换，单次测量实现单一功能，避免因不同波长光互相干扰；
血氧饱和度监测可以选择含氧血红蛋白浓度测量或血氧饱和度等参数测量，含氧血红蛋白测量对应光源(3)发射波长为750nm，脱氧血红蛋白测量对应波长为900nm；
体温监测可以根据需要选择摄氏度/华氏度进行测量，不同部位通过算法对误差值进行补偿。
7.脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法，根据权利要求1-6任一所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测仪器，其特征在于，血氧饱和度测量方法如下：
采用一个光源(3)和两个或多个光敏探测器，
或
采用两个或多个光源(3)和一个光敏探测器，
利用两个或多个探测通道探测到的前额组织出射光强，基于微差分原理，对连续波的光学测量物理量进行解析获得额部含氧或脱氧血红蛋白的绝对浓度值测算，并转化为血氧饱和度(StO2)，作为最终读取结果进行显示，血氧饱和度(StO2)计算算法如下：
\mathrm{St}\mathrm{O}_\mathrm{2}\mathrm{＝}[HbO2]HbO2+[Hb]×100％其中HbO2和Hb分别是含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度。
8.一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，其特征在于：所述处理器用于执行上述权利要求7所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法。
9.一种计算机可读取存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7所述的脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310428342.2A CN116491940A (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310428342.2A CN116491940A (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116491940A true CN116491940A (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=87327877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310428342.2A Pending CN116491940A (zh) | 2023-04-20 | 2023-04-20 | 脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116491940A (zh) |
-
2023
- 2023-04-20 CN CN202310428342.2A patent/CN116491940A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10278622B2 (en) | Device for non-invasive measurement of blood sugar level | |
| US10595741B2 (en) | Method and system for brain activity detection | |
| KR102033914B1 (ko) | 혈당 측정방법 및 이를 이용한 인체착용형 혈당 측정장치 | |
| US20110245637A1 (en) | Ambient light use in physiological sensors | |
| US11744490B2 (en) | Non-invasive blood glucose detection device and measurement method based on multi-technology integration | |
| CN204666826U (zh) | 一种太赫兹连续安检成像装置 | |
| CN111700628A (zh) | 基于红外透射光路的无创血糖检测*** | |
| CN104873207A (zh) | 一种太赫兹连续血糖测量*** | |
| KR20200022412A (ko) | 근적외선을 이용한 비채혈식 혈당측정기 및 이를 이용한 혈당 측정 방법 | |
| CN112858196A (zh) | 一种三波长静脉血氧浓度测量的方法 | |
| CN116491940A (zh) | 脑血氧饱和度与额温集成枪式检测方法 | |
| CN108593593A (zh) | 串行双红外光谱无创血糖测量装置 | |
| CN106264555A (zh) | 血糖检测仪 | |
| CN204654951U (zh) | 一种基于额间检测的太赫兹无创血糖检测装置 | |
| KR100300960B1 (ko) | 혈중성분 농도의 무혈측정 방법 및 장치 | |
| CN113598763A (zh) | 一种基于mic-pca-narx校正算法的无创血糖检测装置及方法 | |
| CN111813020A (zh) | 一种可替换探头的便携式医疗检测仪及其控制方法 | |
| CN204654948U (zh) | 一种太赫兹无创血糖测定指环 | |
| CN107041754A (zh) | 无线脉搏血氧传感器收发机芯片 | |
| CN220275597U (zh) | 一种基于激光透射式的血糖检测***及血糖仪 | |
| KR20070055614A (ko) | 혈당치의 비침습 측정 장치 | |
| CN219538309U (zh) | 血糖检测电路和血糖检测*** | |
| CN212382618U (zh) | 基于红外透射光路的无创血糖检测*** | |
| CN213155834U (zh) | 一种可替换探头的便携式医疗检测仪 | |
| CN219183764U (zh) | 一种基于激光反射式的血糖检测***及血糖仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |