一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)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(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)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(dòng)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(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)人體組織中氧的代謝及運(yùn)輸過(guò)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(yùn)輸過(guò)程，即掌握動(dòng)脈血管內(nèi)的血氧運(yùn)輸代謝情況，人們通常采用兩種有效實(shí)用的方法。第一種方法:直接采集人體動(dòng)脈血樣進(jìn)行血?dú)夥治?。它包括血液的pH，P02，PCO2的測(cè)定值，還包括經(jīng)計(jì)算求出的血氧飽和度等參數(shù)，但這種方法是有創(chuàng)測(cè)量，且對(duì)血液標(biāo)本采集有一些限制要求，不能作為實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的方法。第二種方法:利用無(wú)創(chuàng)血氧測(cè)量技術(shù)來(lái)檢測(cè)動(dòng)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(shí)具有獨(dú)特的光吸收譜特征來(lái)檢測(cè)組織血氧飽和度。
[0003]傳統(tǒng)的無(wú)創(chuàng)血氧儀器通過(guò)光電檢測(cè)傳感器采集透射過(guò)血液組織中脈動(dòng)光強(qiáng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)固定增益放大和濾波后送入單片機(jī)進(jìn)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(jī)配合可控?cái)?shù)字電位器實(shí)現(xiàn)增益自動(dòng)調(diào)節(jié)的無(wú)創(chuàng)血氧飽和度測(cè)試儀。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀，由光源驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)序控制電路、單片機(jī)、Ι/v轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅(qū)動(dòng)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(hào)濾波電路、增益控制電路、單片機(jī)與時(shí)序控制電路依次連接，時(shí)序控制電路另一端連接光源驅(qū)動(dòng)電路。
[0006]優(yōu)選地，所述的I/V轉(zhuǎn)換電路選用AD795型號(hào)I/V轉(zhuǎn)換芯片，其反饋電阻大小為20MW，其兩端并聯(lián)一個(gè)1uF小電容構(gòu)成積分電路。
[0007]優(yōu)選地，所述的信號(hào)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(yùn)放的反向端和輸入端通過(guò)總線(xiàn)控制的數(shù)字電位器X9241，每片X9241內(nèi)置四個(gè)電位器，每個(gè)電位器由64個(gè)電阻串聯(lián)而成。
[0009]或者優(yōu)選地，所述的單片機(jī)選用8051F020型號(hào)單片機(jī)。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明提出的無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀是基于單片機(jī)芯片，有效利用血紅蛋白對(duì)紅光與紅外光的吸收特性，并通過(guò)自動(dòng)增益控制解決了個(gè)體差異對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功耗小、成本低，為臨床測(cè)量提供連續(xù)有效的監(jiān)測(cè)信息，適用于臨床測(cè)量與研究，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀的系統(tǒng)連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀，由光源驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)序控制電路、單片機(jī)、I/V轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅(qū)動(dòng)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(hào)濾波電路、增益控制電路、單片機(jī)與時(shí)序控制電路依次連接，時(shí)序控制電路另一端連接光源驅(qū)動(dòng)電路。
[0013]其中，I/V轉(zhuǎn)換電路選用AD795型號(hào)I/V轉(zhuǎn)換芯片，其反饋電阻大小為20MW，其兩端并聯(lián)一個(gè)1uF小電容構(gòu)成積分電路，可以進(jìn)一步減小輸入電流噪聲，是將光電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與透射光強(qiáng)成正比的電壓信號(hào)。由AD795送出的血氧信號(hào)通常帶有不同程度的高頻干擾，需要進(jìn)行低通濾波進(jìn)一步濾出檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的高頻噪聲，信號(hào)濾波電路采用巴特沃斯低通濾波器，其截止頻率為23Hz。信號(hào)通過(guò)該濾波器后，能有效地提高信噪比，抑制噪聲。信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波以后，進(jìn)入增益控制模塊，克服了個(gè)體差異造成的血氧信號(hào)只通過(guò)固定放大倍數(shù)后影響了測(cè)量精度的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了增益自動(dòng)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(yùn)放的反向端和輸入端通過(guò)總線(xiàn)控制的數(shù)字電位器X9241，每片X9241內(nèi)置四個(gè)電位器，每個(gè)電位器由64個(gè)電阻串聯(lián)而成。單片機(jī)選用8051R)20型號(hào)單片機(jī)。
[0014]本發(fā)明的工作過(guò)程為:單片機(jī)產(chǎn)生的時(shí)序控制信號(hào)，交替驅(qū)動(dòng)紅光LED紅外光LED分時(shí)照射手指，將其信號(hào)通過(guò)放大濾波處理后送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并計(jì)算出血氧飽和度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀，其特征在于:由光源驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)序控制電路、單片機(jī)、Ι/ν轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅(qū)動(dòng)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(hào)濾波電路、增益控制電路、單片機(jī)與時(shí)序控制電路依次連接，時(shí)序控制電路另一端連接光源驅(qū)動(dòng)電路。
2.如權(quán)利要求1一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀，其特征在于:所述的I/V轉(zhuǎn)換電路玄英AD795型號(hào)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(gè)1uF小電容構(gòu)成積分電路。
3.如權(quán)利要求1一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀，其特征在于:所述的信號(hào)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(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)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(yùn)放的反向端和輸入端通過(guò)總線(xiàn)控制的數(shù)字電位器X9241，每片X9241內(nèi)置四個(gè)電位器，每個(gè)電位器由64個(gè)電阻串聯(lián)而成。
5.如權(quán)利要求1一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀，其特征在于:所述的單片機(jī)選用8051F020型號(hào)單片機(jī)。
【專(zhuān)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(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀。一種無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)儀，由光源驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)序控制電路、單片機(jī)、I/V轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)濾波電路、增益控制電路、以及LED組成；其中，光源驅(qū)動(dòng)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(hào)濾波電路、增益控制電路、單片機(jī)與時(shí)序控制電路依次連接，時(shí)序控制電路另一端連接光源驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功耗小、成本低，為臨床測(cè)量提供連續(xù)有效的監(jiān)測(cè)信息，適用于臨床測(cè)量與研究，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類(lèi)】A61B5-1455
【公開(kāi)號(hào)】CN104622479
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410750773
【發(fā)明人】宮俊峰
【申請(qǐng)人】宮俊峰
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月10日