一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及現(xiàn)代電子技術(shù)醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]氧是維持人體組織細(xì)胞正常功能、生命活動的基礎(chǔ)。人體的絕大多數(shù)組織細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換都是在氧的參與下完成的。所以，實時監(jiān)護人體組織中氧的代謝及運輸過程，可以間接獲得細(xì)胞的代謝狀態(tài)，在生命科學(xué)的研究領(lǐng)域有重要的意義。要了解人體組織中氧的代謝及運輸過程，即掌握動脈血管內(nèi)的血氧運輸代謝情況，人們通常采用兩種有效實用的方法。第一種方法:直接采集人體動脈血樣進行血氣分析。它包括血液的pH，P02，PCO2的測定值，還包括經(jīng)計算求出的血氧飽和度等參數(shù)，但這種方法是有創(chuàng)測量，且對血液標(biāo)本采集有一些限制要求，不能作為實時監(jiān)護的方法。第二種方法:利用無創(chuàng)血氧測量技術(shù)來檢測動脈血氧飽和度。它是利用近紅外光在組織中血紅蛋白氧合狀態(tài)不同時具有獨特的光吸收譜特征來檢測組織血氧飽和度。
[0003]傳統(tǒng)的無創(chuàng)血氧儀器通過光電檢測傳感器采集透射過血液組織中脈動光強信號，經(jīng)過固定增益放大和濾波后送入單片機進行數(shù)據(jù)處理得出血氧飽和度值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提出一種基于單片機配合可控數(shù)字電位器實現(xiàn)增益自動調(diào)節(jié)的無創(chuàng)血氧飽和度測試儀。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀，由光源驅(qū)動電路、時序控制電路、單片機、Ι/v轉(zhuǎn)換電路、信號濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅(qū)動電路與I/V轉(zhuǎn)換電路之間并列連接有紅光LED以及紅外光LED，I/V轉(zhuǎn)換電路與信號濾波電路、增益控制電路、單片機與時序控制電路依次連接，時序控制電路另一端連接光源驅(qū)動電路。
[0006]優(yōu)選地，所述的I/V轉(zhuǎn)換電路選用AD795型號I/V轉(zhuǎn)換芯片，其反饋電阻大小為20MW，其兩端并聯(lián)一個1uF小電容構(gòu)成積分電路。
[0007]優(yōu)選地，所述的信號濾波電路采用巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率為23Hz。
[0008]或者優(yōu)選地，所述的增益控制電路由同比例放大電路構(gòu)成，在運放的反向端和輸入端通過總線控制的數(shù)字電位器X9241，每片X9241內(nèi)置四個電位器，每個電位器由64個電阻串聯(lián)而成。
[0009]或者優(yōu)選地，所述的單片機選用8051F020型號單片機。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明提出的無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀是基于單片機芯片，有效利用血紅蛋白對紅光與紅外光的吸收特性，并通過自動增益控制解決了個體差異對測量信號的影響，實現(xiàn)了對人體無創(chuàng)、實時監(jiān)測功能。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功耗小、成本低，為臨床測量提供連續(xù)有效的監(jiān)測信息，適用于臨床測量與研究，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀的系統(tǒng)連接圖。
【具體實施方式】
[0012]一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀，由光源驅(qū)動電路、時序控制電路、單片機、I/V轉(zhuǎn)換電路、信號濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅(qū)動電路與I/V轉(zhuǎn)換電路之間并列連接有紅光LED以及紅外光LED，I/V轉(zhuǎn)換電路與信號濾波電路、增益控制電路、單片機與時序控制電路依次連接，時序控制電路另一端連接光源驅(qū)動電路。
[0013]其中，I/V轉(zhuǎn)換電路選用AD795型號I/V轉(zhuǎn)換芯片，其反饋電阻大小為20MW，其兩端并聯(lián)一個1uF小電容構(gòu)成積分電路，可以進一步減小輸入電流噪聲，是將光電流信號轉(zhuǎn)換成與透射光強成正比的電壓信號。由AD795送出的血氧信號通常帶有不同程度的高頻干擾，需要進行低通濾波進一步濾出檢測過程中產(chǎn)生的高頻噪聲，信號濾波電路采用巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率為23Hz。信號通過該濾波器后，能有效地提高信噪比，抑制噪聲。信號經(jīng)過濾波以后，進入增益控制模塊，克服了個體差異造成的血氧信號只通過固定放大倍數(shù)后影響了測量精度的缺點，實現(xiàn)了增益自動調(diào)節(jié)的目的。增益控制電路由同比例放大電路構(gòu)成，在運放的反向端和輸入端通過總線控制的數(shù)字電位器X9241，每片X9241內(nèi)置四個電位器，每個電位器由64個電阻串聯(lián)而成。單片機選用8051R)20型號單片機。
[0014]本發(fā)明的工作過程為:單片機產(chǎn)生的時序控制信號，交替驅(qū)動紅光LED紅外光LED分時照射手指，將其信號通過放大濾波處理后送入單片機進行數(shù)據(jù)處理并計算出血氧飽和度。
【主權(quán)項】
1.一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀，其特征在于:由光源驅(qū)動電路、時序控制電路、單片機、Ι/ν轉(zhuǎn)換電路、信號濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅(qū)動電路與I/V轉(zhuǎn)換電路之間并列連接有紅光LED以及紅外光LED，I/V轉(zhuǎn)換電路與信號濾波電路、增益控制電路、單片機與時序控制電路依次連接，時序控制電路另一端連接光源驅(qū)動電路。
2.如權(quán)利要求1一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀，其特征在于:所述的I/V轉(zhuǎn)換電路玄英AD795型號I/V轉(zhuǎn)換芯片，其反饋電阻大小為20麗，其兩端并聯(lián)一個1uF小電容構(gòu)成積分電路。
3.如權(quán)利要求1一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀，其特征在于:所述的信號濾波電路采用巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率為23Hz。
4.如權(quán)利要求1一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀，其特征在于:所述的增益控制電路由同比例放大電路構(gòu)成，在運放的反向端和輸入端通過總線控制的數(shù)字電位器X9241，每片X9241內(nèi)置四個電位器，每個電位器由64個電阻串聯(lián)而成。
5.如權(quán)利要求1一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀，其特征在于:所述的單片機選用8051F020型號單片機。
【專利摘要】本發(fā)明涉及現(xiàn)代電子技術(shù)醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀。一種無創(chuàng)血氧飽和度檢測儀，由光源驅(qū)動電路、時序控制電路、單片機、I/V轉(zhuǎn)換電路、信號濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅(qū)動電路與I/V轉(zhuǎn)換電路之間并列連接有紅光LED以及紅外光LED，I/V轉(zhuǎn)換電路與信號濾波電路、增益控制電路、單片機與時序控制電路依次連接，時序控制電路另一端連接光源驅(qū)動電路。本發(fā)明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功耗小、成本低，為臨床測量提供連續(xù)有效的監(jiān)測信息，適用于臨床測量與研究，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】A61B5-1455
【公開號】CN104622479
【申請?zhí)枴緾N201410750773
【發(fā)明人】宮俊峰
【申請人】宮俊峰
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月10日