血氧飽和度檢測(cè)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在具有運(yùn)動(dòng)干擾條件下的血氧飽和度檢測(cè)方法及裝置。所述方法包括：（A）分別采集紅光和近紅外光波段的脈搏波時(shí)域信號(hào)，并分離出交流信號(hào)；（B）采用本發(fā)明所述的信號(hào)的降噪方法分別對(duì)紅光和近紅外光波段的脈搏波時(shí)域信號(hào)中的所述交流信號(hào)進(jìn)行降噪，消除所述交流信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)干擾能量；（C）計(jì)算降噪后的紅光交流信號(hào)時(shí)域能量和近紅外光交流信號(hào)時(shí)域能量的比值；（D）根據(jù)所獲得的時(shí)域能量比值計(jì)算血氧飽和度。本發(fā)明通過時(shí)域能量比值計(jì)算交流比值，實(shí)現(xiàn)被測(cè)者運(yùn)動(dòng)情況下血氧飽和度的較高精度的測(cè)量，所需實(shí)施算法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，有利于硬件平臺(tái)小型化，因此可以在小型便攜式血氧儀中實(shí)現(xiàn)抗運(yùn)動(dòng)干擾功能。
【專利說明】血氧飽和度檢測(cè)方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別是血氧飽和度測(cè)量裝置，尤其涉及一種在具有運(yùn) 動(dòng)干擾條件下的血氧飽和度檢測(cè)方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 基于紅外光和近紅外光的雙波長(zhǎng)無創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)技術(shù)已被大量應(yīng)用于臨床。 無創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)技術(shù)基于動(dòng)脈血液的光的吸收量隨動(dòng)脈波動(dòng)而變化的原理，在透射式 血氧飽和度檢測(cè)中，當(dāng)透光區(qū)域動(dòng)脈血管搏動(dòng)時(shí)，動(dòng)脈血液對(duì)光的吸收量將隨之變化，稱為 交流量；而皮膚、肌肉、骨骼等其他組織對(duì)光的吸收是恒定不變的，稱為直流量。采用雙波長(zhǎng) 法測(cè)量血氧飽和度，需要先計(jì)算比率值R，然后通過定標(biāo)曲線的方式來計(jì)算出血氧飽和度。
[0003] 比率R的計(jì)算公式如下所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種信號(hào)的降噪方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 計(jì)算原始信號(hào)中分離出的交流信號(hào)的初始時(shí)域能量； (2) 根據(jù)預(yù)設(shè)的一第一濾波范圍對(duì)所述交流信號(hào)進(jìn)行濾波； (3) 計(jì)算濾波后的所述交流信號(hào)的第一時(shí)域能量； (4) 判斷所述第一時(shí)域能量與所述初始時(shí)域能量的比值是否大于一預(yù)先設(shè)定的第一閾 值，若小于或等于所述第一閾值，則完成信號(hào)的降噪。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)的降噪方法，其特征在于，步驟（1)進(jìn)一步包括：對(duì)所述 原始信號(hào)進(jìn)行消除基線漂移處理、消除高頻噪聲處理以及去直流處理，從而分離出相應(yīng)的 交流信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)的降噪方法，其特征在于，步驟（2)中所述濾波包括帶通 濾波、低通濾波以及低通濾波與帶通濾波相結(jié)合的濾波方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)的降噪方法，其特征在于，若所述第一時(shí)域能量與所述 初始時(shí)域能量的比值大于所述第一閾值，則所述方法還包括如下步驟： (5) 縮小濾波范圍，并根據(jù)縮小后的濾波范圍對(duì)所述交流信號(hào)再次進(jìn)行濾波； (6) 計(jì)算經(jīng)步驟（5)濾波后的所述交流信號(hào)的第二時(shí)域能量； (7) 判斷所述第二時(shí)域能量與所述初始時(shí)域能量的比值是否大于一預(yù)先設(shè)定的第二閾 值，其中所述第二閾值小于所述第一閾值，若小于或等于所述第二閾值則完成信號(hào)的降噪， 否則返回執(zhí)行步驟（5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)的降噪方法，其特征在于，所述原始信號(hào)為脈搏波時(shí)域 信號(hào)。
6. -種血氧飽和度檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟： (A) 分別采集紅光和近紅外光波段的脈搏波時(shí)域信號(hào)，并分離出交流信號(hào)； (B) 采用權(quán)利要求1所述的信號(hào)的降噪方法分別對(duì)紅光和近紅外光波段的脈搏波時(shí)域 信號(hào)中的交流信號(hào)進(jìn)行降噪，消除所述交流信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)干擾能量； (C) 計(jì)算降噪后的紅光交流信號(hào)時(shí)域能量和近紅外光交流信號(hào)時(shí)域能量的比值； (D) 根據(jù)所獲得的時(shí)域能量比值計(jì)算血氧飽和度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的血氧飽和度檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(A)進(jìn)一步包括：分 別對(duì)所述紅光和近紅外光波段的脈搏波時(shí)域信號(hào)進(jìn)行消除基線漂移處理、消除高頻噪聲處 理以及去直流處理，從而分離出相應(yīng)的交流信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的血氧飽和度檢測(cè)方法，其特征在于，若所述第一時(shí)域能量與 所述初始時(shí)域能量的比值大于所述第一閾值，則步驟（B)進(jìn)一步包括： (B1)縮小濾波范圍，并根據(jù)縮小后的濾波范圍對(duì)所述交流信號(hào)再次進(jìn)行濾波； (B2)計(jì)算經(jīng)步驟（B1)濾波后的所述交流信號(hào)的第二時(shí)域能量； (B3)判斷所述第二時(shí)域能量與所述初始時(shí)域能量的比值是否大于一預(yù)先設(shè)定的第二 閾值，其中所述第二閾值小于所述第一閾值，若小于或等于所述第二閾值則完成信號(hào)的降 噪，消除了所述交流信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)干擾能量，否則返回執(zhí)行步驟（B1)。
9. 一種血氧飽和度檢測(cè)裝置，其特征在于，包括依次相連的采集模塊、消除運(yùn)動(dòng)干擾能 量模塊、比值計(jì)算模塊以及飽和度計(jì)算模塊； 所述采集模塊用于分別采集紅光和近紅外光波段的脈搏波時(shí)域信號(hào)，并分離出交流信 號(hào)； 所述消除運(yùn)動(dòng)干擾能量模塊用于采用權(quán)利要求1所述的信號(hào)的降噪方法分別對(duì)紅光 和近紅外光波段的脈搏波時(shí)域信號(hào)中的交流信號(hào)進(jìn)行降噪，消除所述交流信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)干 擾能量； 所述比值計(jì)算模塊用于計(jì)算降噪后的紅光交流信號(hào)時(shí)域能量和近紅外光交流信號(hào)時(shí) 域能量的比值；所述飽和度計(jì)算模塊用于根據(jù)所獲得的時(shí)域能量比值計(jì)算血氧飽和度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的血氧飽和度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述采集模塊進(jìn)一步用 于：分別對(duì)所述紅光和近紅外光波段的脈搏波時(shí)域信號(hào)進(jìn)行消除基線漂移處理、消除高 頻噪聲處理以及去直流處理，從而分離出相應(yīng)的交流信號(hào)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的血氧飽和度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述消除運(yùn)動(dòng)干擾能量 模塊進(jìn)一步包括依次相連的第一計(jì)算單元、濾波單元、第二計(jì)算單元以及判斷單元；所述第 一計(jì)算單元用于計(jì)算所述交流信號(hào)的初始時(shí)域能量；所述濾波單元用于根據(jù)預(yù)設(shè)的一第一 濾波范圍對(duì)所述交流信號(hào)進(jìn)行濾波；所述第二計(jì)算單元用于計(jì)算濾波后的所述交流信號(hào)的 第一時(shí)域能量；所述判斷單元用于判斷所述第一時(shí)域能量與所述初始時(shí)域能量的比值是否 大于一預(yù)先設(shè)定的第一閾值，若小于或等于所述第一閾值，則完成信號(hào)的降噪，消除了所述 交流信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)干擾能量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的血氧飽和度檢測(cè)裝置，其特征在于，若所述第一時(shí)域能量 與所述初始時(shí)域能量的比值大于所述第一閾值，則所述濾波單元進(jìn)一步用于縮小濾波范 圍，并根據(jù)縮小后的濾波范圍對(duì)所述交流信號(hào)再次進(jìn)行濾波；所述第二計(jì)算單元進(jìn)一步用 于計(jì)算經(jīng)再次濾波后的所述交流信號(hào)的第二時(shí)域能量；所述判斷單元進(jìn)一步用于判斷所述 第二時(shí)域能量與所述初始時(shí)域能量的比值是否大于一預(yù)先設(shè)定的第二閾值，其中所述第二 閾值小于所述第一閾值，若小于或等于所述第二閾值則完成信號(hào)的降噪，消除了所述交流 信號(hào)中的運(yùn)動(dòng)干擾能量，否則調(diào)用所述濾波單元進(jìn)一步縮小濾波范圍后再次濾波。
【文檔編號(hào)】A61B5/1455GK104095640SQ201310114596
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月3日
【發(fā)明者】席再軍, 王程, 解亞平, 蔡曉慧 申請(qǐng)人:達(dá)爾生技股份有限公司