專利名稱：一種光電信號檢測指套及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)信號檢測領(lǐng)域，特別涉及一種光電信號檢測指套及其提高血液吸收光電信號信噪比的測量方法。
背景技術(shù)：
采用光電方式測量生物組織信號具有很重要的價值，特別是檢測血液的光電信息在臨床上具有特別重要的意義，利用脈搏得到的光電脈搏容積波可以獲取血液的信息，但對于灌注不足，例如心臟功能不好的老年人，往往難以得到理想的光電信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種光電信號檢測指套及其測量方法，該光電信號檢測指套解決了灌注不足的問題，得到理想的光電信號；并且提高血液吸收光譜的強(qiáng)度和信噪比詳見下文描述一種光電信號檢測指套，所述光電信號檢測指套包括指套、環(huán)形氣囊、氣管、第一導(dǎo)光孔、第二導(dǎo)光孔、光電測量模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，在所述指套的開口端第一預(yù)設(shè)距離處設(shè)置有彈性的所述環(huán)形氣囊，所述環(huán)形氣囊與所述氣管相連；所述氣管對所述環(huán)形氣囊進(jìn)行打氣或放氣；在所述指套的頂端第二預(yù)設(shè)距離處相對設(shè)置有所述第一導(dǎo)光孔和所述第二導(dǎo)光孔，所述第一導(dǎo)光孔和所述第二導(dǎo)光孔上分別設(shè)置有所述光電測量模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述光電測量模塊相連，所述光電測量模塊用于測量正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；所述數(shù)據(jù)采集模塊采集所述正常充盈水平下的光電信號和所述增強(qiáng)充盈水平下的光電信號。所述指套的材料為柔性材料。所述第一預(yù)設(shè)距離為1mm。所述第二預(yù)設(shè)距離為10 15mm。所述光電測量模塊為光纖，所述光纖的頂端與所述指套內(nèi)部表面齊平。所述光電測量模塊由發(fā)光二極管和光敏傳感器組成，所述發(fā)光二極管和所述光敏傳感器的頂端與所述指套內(nèi)部表面齊平。一種光電信號檢測指套的測量方法，所述方法包括以下步驟(1)將指套戴在被測手指上；(2)光電測量模塊測量正常充盈水平下的光電信號，數(shù)據(jù)采集模塊采集所述正常充盈水平下的光電信號；(3)通過氣管對環(huán)形氣囊打氣；(4)所述光電測量模塊測量增強(qiáng)充盈水平下的光電信號，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集所述增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；(5)根據(jù)所述增強(qiáng)充盈水平下的光電信號和所述正常充盈水平下的光電信號獲取光電信號的差值，根據(jù)所述光電信號的差值獲取高信噪比的血液吸收光譜；
(6)通過所述氣管放掉所述環(huán)形氣囊中的空氣，推出所述指套完成測量，流程結(jié)
束ο本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明提供了一種光電信號檢測指套及其測量方法，通過增強(qiáng)充盈水平時的光電信號和正常充盈水平時的光電信號獲取光電信號的差值，根據(jù)光電信號的差值獲取高信噪比的血液吸收光強(qiáng)值，本發(fā)明解決了灌注不足的問題，得到了理想的光電信號，提高了血液吸收光譜的強(qiáng)度和信噪比，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。


圖1是本發(fā)明提供的一種光電信號檢測指套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的一種光電信號檢測指套的測量方法的流程圖。附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下1 指套；2 環(huán)形氣囊；3 氣管；4 第一導(dǎo)光孔；5:第二導(dǎo)光孔；6:光電測量模塊；7 數(shù)據(jù)采集模塊。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。為了解決灌注不足的問題，得到理想的光電信號，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種光電信號檢測指套及其測量方法，參見圖1和圖2，詳見下文描述本發(fā)明實(shí)施例的原理具體為為了更好的測量血液吸收的光電信號，需要增加血液充盈的對比度。當(dāng)對手指遠(yuǎn)離指端(末枝端)某處進(jìn)行環(huán)狀施壓至略小于動脈血液的收縮壓時，動脈血液依舊可以克服所施加的環(huán)狀阻斷壓力而進(jìn)入遠(yuǎn)離指端(末枝端)某處，但靜脈血液則被完全阻斷而不能回流，增加了遠(yuǎn)離指端(末枝端)的血液充盈。參見圖1，一種光電信號檢測指套，包括指套1、環(huán)形氣囊2、氣管3、第一導(dǎo)光孔 4、第二導(dǎo)光孔5、光電測量模塊6和數(shù)據(jù)采集模塊7，在指套1的開口端第一預(yù)設(shè)距離處設(shè)置有環(huán)形氣囊2，環(huán)形氣囊2與氣管3相連； 氣管3對環(huán)形氣囊2進(jìn)行打氣或放氣；在指套1的頂端第二預(yù)設(shè)距離處相對設(shè)置有第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5，第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5上分別設(shè)置有光電測量模塊6，數(shù)據(jù)采集模塊7和光電測量模塊6相連，光電測量模塊6用于測量正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；數(shù)據(jù)采集模塊7采集正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號。進(jìn)一步地，為了增加使用時的舒適度，本發(fā)明實(shí)施例中的指套1的材料優(yōu)選為柔性材料，例如乳膠，具體實(shí)現(xiàn)時，還可以采用其他類型的柔性材料，本發(fā)明實(shí)施例對此不做限制。進(jìn)一步地，為了可靠、均勻地對手指施加壓力，本發(fā)明實(shí)施例中的第一預(yù)設(shè)距離優(yōu)選為1mm。
進(jìn)一步地，為了使第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5處于靠近手指指甲的位置，本發(fā)明實(shí)施例中的第二預(yù)設(shè)距離優(yōu)選為10 15mm。其中，具體實(shí)現(xiàn)時，光電測量模塊6可以為光纖，光纖的頂端與指套內(nèi)部表面齊平。其中，具體實(shí)現(xiàn)時，光電測量模塊6由發(fā)光二極管和光敏傳感器組成，發(fā)光二極管和光敏傳感器的頂端與指套內(nèi)部表面齊平。實(shí)施例1以第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5處于指套1的頂端IOmm處，光電測量模塊6為光纖為例進(jìn)行說明。在指套1的開口端Imm處設(shè)置有環(huán)形氣囊2，環(huán)形氣囊2與氣管3相連；氣管3對環(huán)形氣囊2進(jìn)行打氣或放氣；在指套1的頂端IOmm處相對設(shè)置有第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5，第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5上分別設(shè)置有光纖，該光纖用于測量正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；數(shù)據(jù)采集模塊7采集正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號。實(shí)施例2以第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5處于指套1的頂端12. 5mm處，光電測量模塊6以發(fā)光二極管和光敏傳感器為例進(jìn)行說明。在指套1的開口端Imm處設(shè)置有環(huán)形氣囊2，環(huán)形氣囊2與氣管3相連；氣管3對環(huán)形氣囊2進(jìn)行打氣或放氣；在指套1的頂端12. 5mm處相對設(shè)置有第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5，第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5上分別設(shè)置有發(fā)光二極管和光敏傳感器，該發(fā)光二極管和光敏傳感器用于測量正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；數(shù)據(jù)采集模塊7采集正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號。實(shí)施例3以第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5處于指套1的頂端15mm處，光電測量模塊6以發(fā)光二極管和光敏傳感器為例進(jìn)行說明。在指套1的開口端Imm處設(shè)置有環(huán)形氣囊2，環(huán)形氣囊2與氣管3相連；氣管3對環(huán)形氣囊2進(jìn)行打氣或放氣；在指套1的頂端15mm處相對設(shè)置有第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5，第一導(dǎo)光孔4和第二導(dǎo)光孔5上分別設(shè)置有發(fā)光二極管和光敏傳感器，該發(fā)光二極管和光敏傳感器用于測量正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；數(shù)據(jù)采集模塊7采集正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號?！N光電信號檢測指套的測量方法，參見圖2，該方法包括以下步驟101 將指套1戴在被測手指上；102 光電測量模塊6測量正常充盈水平下的光電信號，數(shù)據(jù)采集模塊7采集正常充盈水平下的光電信號；103 通過氣管3對環(huán)形氣囊2打氣；通過該步驟阻斷手指靜脈血液的回流。104 光電測量模塊6測量增強(qiáng)充盈水平下的光電信號，數(shù)據(jù)采集模塊7采集增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；105:根據(jù)增強(qiáng)充盈水平下的光電信號和正常充盈水平下的光電信號獲取光電信號的差值，根據(jù)光電信號的差值獲取高信噪比的血液吸收光譜；通過對被測手指施加一定的壓力，阻斷被測手指的靜脈血液回流但允許動脈血液能夠進(jìn)入被測手指末端，可以使得被測手指達(dá)到最大充盈狀態(tài)，從而測量阻斷手指靜脈回流前后透過手指光電信號的差值(增強(qiáng)充盈水平下的光電信號和正常充盈水平下的光電信號的差值)顯著增加，而這個差值就是所增加充盈血液所吸收的光電信號值，根據(jù)光電信號的差值和外界噪聲的比值可以獲取到增加充盈水平時的信噪比，為此采用本發(fā)明實(shí)施例中提供的方法可以提高血液吸收光譜的信噪比，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。106 通過氣管3放掉環(huán)形氣囊2中的空氣，推出指套1完成測量，流程結(jié)束。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光電信號檢測指套及其測量方法，通過增強(qiáng)充盈水平下的光電信號和正常充盈水平下的光電信號獲取光電信號的差值，根據(jù)光電信號的差值獲取高信噪比的血液吸收光強(qiáng)值，本發(fā)明實(shí)施例解決了灌注不足的問題，得到了理想的光電信號，提高了血液吸收光譜的強(qiáng)度和信噪比，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光電信號檢測指套，其特征在于，所述光電信號檢測指套包括指套、環(huán)形氣囊、氣管、第一導(dǎo)光孔、第二導(dǎo)光孔、光電測量模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，在所述指套的開口端第一預(yù)設(shè)距離處設(shè)置有所述環(huán)形氣囊，所述環(huán)形氣囊與所述氣管相連；所述氣管對所述環(huán)形氣囊進(jìn)行打氣或放氣；在所述指套的頂端第二預(yù)設(shè)距離處相對設(shè)置有所述第一導(dǎo)光孔和所述第二導(dǎo)光孔，所述第一導(dǎo)光孔和所述第二導(dǎo)光孔上分別設(shè)置有所述光電測量模塊，所述光電測量模塊和所述數(shù)據(jù)采集模塊相連，所述光電測量模塊用于測量正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；所述數(shù)據(jù)采集模塊采集所述正常充盈水平下的光電信號和所述增強(qiáng)充盈水平下的光電信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電信號檢測指套，其特征在于，所述指套為柔性材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電信號檢測指套，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)距離為Imm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電信號檢測指套，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)距離為 10 15mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電信號檢測指套，其特征在于，所述光電測量模塊為光纖，所述光纖的頂端與所述指套內(nèi)部表面齊平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電信號檢測指套，其特征在于，所述光電測量模塊由發(fā)光二極管和光敏傳感器組成，所述發(fā)光二極管和所述光敏傳感器的頂端與所述指套內(nèi)部表面齊平。
7.一種用于權(quán)利要求1所述的一種光電信號檢測指套的測量方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)將指套戴在被測手指上；(2)光電測量模塊測量正常充盈水平下的光電信號，數(shù)據(jù)采集模塊采集所述正常充盈水平下的光電信號；(3)通過氣管對環(huán)形氣囊打氣；(4)所述光電測量模塊測量增強(qiáng)充盈水平下的光電信號，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集所述增強(qiáng)充盈水平下的光電信號；(5)根據(jù)所述增強(qiáng)充盈水平下的光電信號和所述正常充盈水平下的光電信號獲取光電信號的差值，根據(jù)所述光電信號的差值獲取高信噪比的血液吸收光譜；(6)通過所述氣管放掉所述環(huán)形氣囊中的空氣，推出所述指套完成測量，流程結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光電信號檢測指套及其測量方法，在指套的開口端第一預(yù)設(shè)距離處設(shè)置有環(huán)形氣囊，環(huán)形氣囊與氣管相連；氣管對環(huán)形氣囊進(jìn)行打氣或放氣；在指套的頂端第二預(yù)設(shè)距離處相對設(shè)置有第一導(dǎo)光孔和第二導(dǎo)光孔，第一導(dǎo)光孔和第二導(dǎo)光孔上分別設(shè)置有光電測量模塊，數(shù)據(jù)采集模塊和光電測量模塊相連，光電測量模塊和數(shù)據(jù)采集模塊用于測量和采集正常充盈水平下的光電信號和增強(qiáng)充盈水平下的光電信號。根據(jù)增強(qiáng)充盈水平下的光電信號和正常充盈水平下的光電信號獲取光電信號的差值，根據(jù)光電信號的差值獲取高信噪比的血液吸收光譜；通過氣管放掉環(huán)形氣囊中的空氣，推出指套完成測量，流程結(jié)束。本發(fā)明提高了血液吸收光譜的強(qiáng)度和信噪比。
文檔編號A61B5/1455GK102499695SQ20111031350
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者李剛, 林凌 申請人:天津大學(xué)