六分鐘步行測(cè)量?jī)x的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種六分鐘步行測(cè)量?jī)x，包括處理裝置、測(cè)距裝置、第一發(fā)光管、第二發(fā)光管和第一光接收器，測(cè)距裝置、第一發(fā)光管、第二發(fā)光管和第一光接收器均與處理裝置連接，第一光接收器用于接收第一發(fā)光管和第二發(fā)光管發(fā)出的光，第一發(fā)光管和第二發(fā)光管發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。本實(shí)用新型公開的六分鐘步行測(cè)量?jī)x具有能夠檢測(cè)試驗(yàn)過程中人體的心率、血氧飽和度，以及測(cè)量步行距離的特點(diǎn)。
【專利說明】六分鐘步行測(cè)量?jī)x

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于一種醫(yī)療器械裝置，尤其是涉及一種六分鐘步行測(cè)量?jī)x。

【背景技術(shù)】
[0002] 六分鐘步行試驗(yàn)（six_minutewalktest，6MWT)是一項(xiàng)簡(jiǎn)單易行、安全、方便的運(yùn) 動(dòng)試驗(yàn)，通過對(duì)運(yùn)動(dòng)耐力的檢測(cè)，反映受試者的心肺功能狀態(tài)，可以綜合評(píng)估受試者的全身 功能狀態(tài)，如運(yùn)動(dòng)能力、心肺功能以及骨骼、肌肉功能和營養(yǎng)水平，也是生命質(zhì)量評(píng)估的一 項(xiàng)重要內(nèi)容。近來某些學(xué)者發(fā)現(xiàn)6MWT也能應(yīng)用于慢性肺疾病患者日常肺功能的監(jiān)測(cè)，為慢 性肺疾病患者組織學(xué)變化、功能學(xué)變化的考量提供了一種新的監(jiān)測(cè)手段。因此，六分鐘步行 試驗(yàn)中人體各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)尤為重要。傳統(tǒng)的試驗(yàn)需要30米的長(zhǎng)廊，需要每3米劃線，不同 顏色劃區(qū)域，在行走過程中折返次數(shù)較易計(jì)算錯(cuò)誤，因此易出現(xiàn)步行距離計(jì)算錯(cuò)誤的現(xiàn)象。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠檢測(cè)試驗(yàn)過程中人體的心率、血氧飽和度， 以及測(cè)量步行距離的六分鐘步行測(cè)量?jī)x。
[0004] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種六分鐘步行測(cè)量?jī)x，包括處理裝置、測(cè)距 裝置、第一發(fā)光管、第二發(fā)光管和第一光接收器，測(cè)距裝置、第一發(fā)光管、第二發(fā)光管和第一 光接收器均與處理裝置連接，第一光接收器用于接收第一發(fā)光管和第二發(fā)光管發(fā)出的光， 第一發(fā)光管和第二發(fā)光管發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。
[0005] 本實(shí)用新型的有益效果是：設(shè)有第一發(fā)光管和第二發(fā)光管可以發(fā)出不同波長(zhǎng)的 光，通過處理裝置控制第一發(fā)光管和第二發(fā)光管的發(fā)光時(shí)間間隔，由于人體血液中氧合血 紅蛋白和血紅蛋白對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收量的不同，從而，第一光接收器接收的光信號(hào)的 強(qiáng)度不同；第一光接收器可測(cè)得透過手指的光強(qiáng)度，搏動(dòng)時(shí)測(cè)得的光強(qiáng)度較小，兩次搏動(dòng)間 測(cè)得的光強(qiáng)度值進(jìn)行比較，減少的數(shù)值就是博動(dòng)性動(dòng)脈血所吸收的光強(qiáng)度，計(jì)算兩個(gè)波長(zhǎng) 的光吸收比可得到血氧飽和度，兩次波動(dòng)間隔即為心率。同時(shí)，通過測(cè)距裝置可以測(cè)量人體 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的步行距離。
[0006] 在一些實(shí)施方式中，測(cè)距裝置可以包括時(shí)鐘晶體振蕩器、激光發(fā)射器、第二光接收 器和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，激光發(fā)射器和時(shí)鐘晶體振蕩器均與處理裝置連接，第二光接收器通過 信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置與處理裝置相連接，第二光接收器用于接收激光發(fā)射器發(fā)出的光。設(shè)有時(shí)鐘 晶體振蕩器，可以產(chǎn)生固定頻率的電脈沖振蕩以及對(duì)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而便于得出激 光發(fā)射器發(fā)出光至第二光接收器接收光信號(hào)的時(shí)間；同時(shí)，經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置將光信號(hào)轉(zhuǎn) 換后發(fā)送至處理裝置，通過處理裝置可以得出人體的步行距離。
[0007] 在一些實(shí)施方式中，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置可以包括第一放大器、比較器和觸發(fā)器，第一放 大器與第二光接收器相連接，第一放大器與比較器的一個(gè)輸入端相連接，觸發(fā)器與比較器 的輸出端相連接，觸發(fā)器與處理裝置相連接。設(shè)有第一放大器，可以將第二光接收器輸送的 電信號(hào)進(jìn)行放大；設(shè)有比較器可以將第一放大器輸入的信號(hào)與比較器另一輸入端輸入的信 號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)谝环糯笃鬏斎氲男盘?hào)大于另一端輸入的信號(hào)時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，此時(shí)有信號(hào) 輸送至觸發(fā)器；設(shè)有比較器可以減少外界環(huán)境的光線對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，提高了檢測(cè)的準(zhǔn) 確性。
[0008] 在一些實(shí)施方式中，第一發(fā)光管發(fā)出的光的波長(zhǎng)為660nm，第二發(fā)光管發(fā)出的光的 波長(zhǎng)為940nm。氧合血紅蛋對(duì)660nm紅光吸收量較少，而對(duì)940nm紅外光吸收量較多；血紅 蛋白則反之，用兩束不同波長(zhǎng)的光測(cè)定紅外光吸收量與紅光吸收量之比值，從而確定血紅 蛋白的氧合程度。
[0009] 在一些實(shí)施方式中，六分鐘步行測(cè)量?jī)x還可以包括指套，第一發(fā)光管、第二發(fā)光管 和第一光接收器均固定在指套內(nèi)側(cè)。設(shè)有指套，方便將指套內(nèi)的各部件固定在手指上，方便 檢測(cè)。
[0010] 在一些實(shí)施方式中，六分鐘步行測(cè)量?jī)x還可以包括第二放大器，第一光接收器通 過第二放大器與處理裝置相連接。設(shè)有第二放大器，可以將第一光接收器流入處理裝置的 信號(hào)進(jìn)行放大，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0011] 在一些實(shí)施方式中，六分鐘步行測(cè)量?jī)x還可以包括觸控屏，觸控屏與處理裝置相 連接。設(shè)有觸控屏可以方便處理裝置得出的檢測(cè)結(jié)果的顯示。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型的六分鐘步行測(cè)量?jī)x的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2是本實(shí)用新型的六分鐘步行測(cè)量?jī)x的處理裝置與測(cè)距裝置相連接的結(jié)構(gòu)示 意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015] 參照?qǐng)D1。本實(shí)用新型的六分鐘步行測(cè)量?jī)x，包括處理裝置1、測(cè)距裝置2、第一發(fā) 光管3、第二發(fā)光管4和第一光接收器5,處理裝置1可以是微處理器。測(cè)距裝置2、第一發(fā) 光管3、第二發(fā)光管4和第一光接收器5均與處理裝置1連接，第一發(fā)光管3和第二發(fā)光管 4均為激光器。第一發(fā)光管3和第二發(fā)光管4位于手指的同側(cè)，第一光接收器5與第一發(fā)光 管3分別位于手指的相對(duì)兩側(cè)，第一光接收器5用于接收第一發(fā)光管3和第二發(fā)光管4發(fā) 出的光，第一發(fā)光管3和第二發(fā)光管4發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。
[0016] 第一發(fā)光管3發(fā)出的光的波長(zhǎng)為660nm，第二發(fā)光管4發(fā)出的光的波長(zhǎng)為940nm。 在使用過程中，處理裝置1發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)至第一發(fā)光管3和第二發(fā)光管4,控制兩者間隔發(fā) 光，間隔時(shí)間為10毫秒。由于血液中氧合血紅蛋白對(duì)波長(zhǎng)為940nm的光吸收量較多，對(duì)波 長(zhǎng)為660nm的光吸收量較?。环粗?，血液中血紅蛋白對(duì)波長(zhǎng)為660nm的光吸收量較多，對(duì)波 長(zhǎng)為940nm的光吸收量較小；因此，不同波長(zhǎng)的光照射在手指后，經(jīng)血液吸收后透射出來的 光線作用在第一光接收器5上，第一光接收器5將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再將信號(hào)傳 送至處理裝置1。隨著人體脈搏的跳動(dòng)，血液中的氧合血紅蛋白和血紅蛋白發(fā)生變化，第一 光接收器5可測(cè)得透過手指的光強(qiáng)度，搏動(dòng)時(shí)測(cè)得的光強(qiáng)度較小，將搏動(dòng)時(shí)的光強(qiáng)度與兩 次搏動(dòng)之間測(cè)得的光強(qiáng)度進(jìn)行比較，減少的數(shù)值就是博動(dòng)性動(dòng)脈血所吸收的光強(qiáng)度，從而 可以得出兩個(gè)波長(zhǎng)的光吸收比，從而可得到血氧飽和度及心率。
[0017] 如圖1和圖2所示，測(cè)距裝置2包括時(shí)鐘晶體振蕩器21、激光發(fā)射器22、第二光接 收器23和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置24,激光發(fā)射器22和時(shí)鐘晶體振蕩器21與處理裝置1連接，第二 光接收器23通過信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置24與處理裝置1相連接，第二光接收器23用于接收激光發(fā) 射器22發(fā)出的光。時(shí)鐘晶體振蕩器21可以產(chǎn)生固定頻率的電脈沖振蕩以及對(duì)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn) 行計(jì)數(shù)，從而便于得出激光發(fā)射器22發(fā)出光至第二光接收器23接收光信號(hào)的時(shí)間，即可得 出受試者的距離R=NTC/2,其中R是受試者與激光發(fā)射器22之間的距離，C為光速，N為脈 沖個(gè)數(shù)，T為發(fā)出單個(gè)脈沖的時(shí)間，T=l/f，f為脈沖頻率。
[0018] 信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置24包括第一放大器241、比較器242和觸發(fā)器243,第一放大器241 與第二光接收器23相連接，第一放大器241將第二光接收器23轉(zhuǎn)換得到的電流信號(hào)進(jìn)行 放大，第一放大器241與比較器242的一個(gè)輸入端相連接，觸發(fā)器243與比較器242的輸出 端相連接，觸發(fā)器243與處理裝置1相連接。在實(shí)際使用過程中在比較器242的另一個(gè)輸入 端輸入一個(gè)恒定的電流值，比較器242將兩個(gè)輸入端的電流強(qiáng)度進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)谝环糯笃?241 -端輸入的信號(hào)大于恒定電流值時(shí)，比較器242翻轉(zhuǎn)，使得第一放大器241的信號(hào)輸送 至觸發(fā)器243 ;觸發(fā)器243再對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到數(shù)字信號(hào)輸送至處理裝置1。而 當(dāng)?shù)谝环糯笃?41輸入比較器242的信號(hào)小于另一端恒定電流值時(shí)，比較器242不翻轉(zhuǎn)，同 時(shí)也沒有信號(hào)輸送至觸發(fā)器243。設(shè)有比較器242使得只有外界光線的光經(jīng)過第二光接收 器23得到微弱電流時(shí)，比較器242不翻轉(zhuǎn)，因此，避免了外界光線對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，提高 了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0019] 本實(shí)用新型的六分鐘步行測(cè)量?jī)x還包括指套，指套的形狀與手指相仿，第一發(fā)光 管3、第二發(fā)光管4和第一光接收器5均固定在指套內(nèi)側(cè)，使用時(shí)將指套套設(shè)在手指上，使得 第一發(fā)光管3和第二發(fā)光管4位于第一光接收管5相對(duì)的兩側(cè)，即位于手指的相對(duì)的兩側(cè)。
[0020] 本實(shí)用新型的六分鐘步行測(cè)量?jī)x還包括第二放大器7,第一光接收器5通過第二 放大器7與處理裝置1相連接，第二放大器7將第一光接收器5轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)進(jìn)行放大， 再輸送至處理裝置1，方便處理裝置1對(duì)第一光接收器5接收到的光強(qiáng)值的處理。
[0021] 本實(shí)用新型的六分鐘步行測(cè)量?jī)x還包括觸控屏6,觸控屏6與處理裝置1相連接， 設(shè)有觸控屏6可以將處理裝置1處理得到的血氧飽和度、心率以及測(cè)得的距離值進(jìn)行顯示， 方便使用。同時(shí)，為了方便受試者，可以設(shè)有語音器，語音器與處理裝置1相連接，可以在設(shè) 定間隔1分鐘進(jìn)行語音，對(duì)受試者進(jìn)行鼓勵(lì)；當(dāng)心率值或血氧飽和度超出上限值或下限值 時(shí)，處理裝置1控制語音器進(jìn)行報(bào)警，保證了受試者測(cè)量過程中的安全性。
[0022] 以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬 于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 六分鐘步行測(cè)量?jī)x，其特征在于，包括處理裝置（1 )、測(cè)距裝置（2)、第一發(fā)光管（3)、 第二發(fā)光管（4)和第一光接收器（5)，所述測(cè)距裝置（2)、第一發(fā)光管（3)、第二發(fā)光管（4)和 第一光接收器（5)均與處理裝置（1)連接，所述第一光接收器（5)用于接收第一發(fā)光管（3) 和第二發(fā)光管（4)發(fā)出的光，所述第一發(fā)光管（3)和第二發(fā)光管（4)發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的六分鐘步行測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述測(cè)距裝置（2)包括時(shí)鐘 晶體振蕩器（21)、激光發(fā)射器（22)、第二光接收器（23)和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置（24)，所述激光發(fā) 射器（22)和時(shí)鐘晶體振蕩器（21)均與處理裝置（1)連接，所述第二光接收器（23)通過信 號(hào)轉(zhuǎn)換裝置（24 )與處理裝置（1)相連接，所述第二光接收器（23 )用于接收激光發(fā)射器（22 ) 發(fā)出的光。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的六分鐘步行測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置（24)包 括第一放大器（241)、比較器（242)和觸發(fā)器（243)，所述第一放大器（241)與第二光接收 器（23)相連接，所述第一放大器（241)與比較器（242)的一個(gè)輸入端相連接，所述觸發(fā)器 (243)與比較器（242)的輸出端相連接，所述觸發(fā)器（243)與處理裝置（1)相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的六分鐘步行測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述第一發(fā)光管（3)發(fā)出的 光的波長(zhǎng)為660nm，所述第二發(fā)光管（4)發(fā)出的光的波長(zhǎng)為940nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的六分鐘步行測(cè)量?jī)x，其特征在于，還包括指套，所 述第一發(fā)光管（3)、第二發(fā)光管（4)和第一光接收器（5)均固定在指套內(nèi)側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的六分鐘步行測(cè)量?jī)x，其特征在于，還包括第二放大器（7)，所 述第一光接收器（5)通過第二放大器（7)與處理裝置（1)相連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的六分鐘步行測(cè)量?jī)x，其特征在于，還包括觸控屏（6)，所述觸 控屏（6 )與處理裝置（1)相連接。
【文檔編號(hào)】A61B5/1455GK203841690SQ201420125235
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】顧志峰, 沈碧玉, 夏云飛, 郭根凱 申請(qǐng)人:南通大學(xué)附屬醫(yī)院