本實用新型涉及人體血氧測量技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種血氧儀及血氧監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

血紅蛋白(Hb)是血細胞的重要組成部分，它負責將氧氣從肺部輸送到身體的其它組織。血紅蛋白在任一時刻所含的氧氣量被稱為氧飽和度。氧飽和度以百分比表示，它是血紅蛋白的含氧量與血紅蛋白攜氧能力之比。血氧飽和度(簡稱血氧)是反映人體呼吸功能及氧含量是否正常的重要生理參數(shù)，它是顯示我們?nèi)梭w各組織是否健康的一個重要生理參數(shù)，血氧含量低，身體狀況自然下降，嚴重缺氧還會直接導窒息、休克、死亡等悲劇的發(fā)生。通過血氧飽和度的測量，可以及時了解患者的血氧含量。

血氧儀是監(jiān)測提供了以無創(chuàng)方式測量血氧飽和度或動脈血紅蛋白飽和度的方法?，F(xiàn)有的血氧儀有指尖接觸式、耳垂接觸式兩種，出于對檢測的準確度的考量，血氧的含量、飽和度的測量在手指測量是最多的，一般采用指套式血氧儀。

現(xiàn)有的指套式血氧儀普遍使用透射光技術(shù)來確定血氧飽和度，光發(fā)射模塊發(fā)射一束光照射到手指上，光透射后至光接收模塊，不同的血氧飽和度會導致光接收模塊產(chǎn)生的光電流信號強度不一樣，據(jù)此可以檢測出人體血液中的血氧飽和度。這樣，光發(fā)射模塊和光接收模塊位于手指的兩側(cè)，血氧儀需要上下兩個殼體，外形相對笨重，不便于佩戴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種血氧儀及血氧監(jiān)測方法,血氧儀呈卡片式，結(jié)構(gòu)輕薄，攜帶和使用方便。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種血氧儀，包括卡片式外殼，所述外殼的一側(cè)設置有透光窗口，所述外殼內(nèi)部形成有容納測量組件的腔體，所述測量組件包括設置在所述腔體內(nèi)的電路板、電源模塊和光電傳感器；

所述光電傳感器設置在所述透光窗口內(nèi)側(cè)，通過傳感器固定套連接在外殼形成所述透光窗口的側(cè)壁上；所述光電傳感器包括光發(fā)射器和光接收器；所述光發(fā)射器和所述光接收器相鄰設置；

所述電路板上設置有光電驅(qū)動電路、依次連接的光電放大電路、光電轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和控制芯片；

所述光電驅(qū)動電路與所述光發(fā)射器連接，由所述控制芯片控制，驅(qū)動所述光發(fā)射器發(fā)出預定波長的光；所述光發(fā)射器發(fā)出的光經(jīng)人體反射后，作為光信號被所述光接收器接收；

所述光電放大電路的輸入端與所述光接收器連接；所述光接收器用于接收所述光發(fā)射器發(fā)出的光，所述光電放大電路對所述光接收器接收到的光信號進行處理，將處理后的光信號傳送至所述光電轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電信號，所述電信號經(jīng)所述濾波電路進行濾波處理后，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述控制芯片對所述數(shù)字信號進行分析和計算，得到血氧飽和度。

結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中：所述外殼為金屬外殼。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中：所述透光窗口處設置有觸摸感應電極，所述外殼內(nèi)設置有與觸摸感應電極連接的觸摸感應芯片；所述觸摸感應芯片又與所述控制芯片連接，用于在收到所述觸摸感應電極發(fā)出的手指觸摸信號后，通知控制芯片啟動所述測量組件工作。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中：所述外殼與設置有所述透光窗口一側(cè)相對的另一側(cè)的側(cè)壁上設置有顯示部；所述電路板上設置有與所述控制芯片連接的顯示單元，所述顯示部與所述顯示單元連接，用于顯示所述控制芯片計算得到的所述血氧飽和度。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中：所述顯示部包括LED顯示屏或LCD顯示屏。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中：所述顯示部包括隱藏式屏幕和設置在所述外殼內(nèi)的LED光源；所述隱藏式屏幕為外殼上通過激光雕刻而成的防水透光孔，所述防水透光孔密布在顯示部區(qū)域；所述LED光源與所述顯示單元連接。

結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中：所述光發(fā)射器包括發(fā)射波長為660nm的光的紅光發(fā)射器和發(fā)射波長為940nm的光的紅外光發(fā)射器。

結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中：所述電路板上還設置有與所述控制芯片連接的數(shù)據(jù)存儲單元，所述數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲所述控制芯片計算得到的所述血氧飽和度。

結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中：在所述光電轉(zhuǎn)換電路與所述濾波電路之間，還設置有光信號處理電路；所述濾波電路的輸出端與所述光信號處理電路的輸入端連接，用于濾除所述光接收器接收到的環(huán)境光電流的干擾。

結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第九種可能的實施方式，其中：所述電路板上還設置有數(shù)據(jù)傳輸電路，所述數(shù)據(jù)傳輸電路用于將所述控制芯片計算得到的所述血氧飽和度傳輸給監(jiān)護主機。

本實用新型實施例提供的血氧儀，光發(fā)射器和光接收器位于手指一側(cè)，采用反射的方式測量血氧飽和度，血氧儀呈卡片式，卡片的大小類似于銀行卡，結(jié)構(gòu)輕薄，更方便攜帶和使用。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本實用新型一實施例所提供的一種血氧儀的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本實用新型一實施例所提供的一種血氧儀的主視圖；

圖3示出了本實用新型一實施例所提供的一種血氧儀的剖視圖；

圖4示出了本實用新型一實施例所提供的一種血氧儀內(nèi)部的電路連接關(guān)系圖；

圖5示出了本實用新型一實施例所提供的血氧儀的工作流程圖。

圖中部件標號說明：1-外殼；2-光電傳感器；3-電路板；4-電源模塊；5-LED光源；11-透光窗口；12-顯示部；21-傳感器固定套；22-光發(fā)射器；23-光接收器；401-光電放大電路；402-光電轉(zhuǎn)換電路；403-濾波電路；404-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；405-光電驅(qū)動電路；406-控制芯片；407-數(shù)據(jù)存儲單元；408-顯示單元。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

目前，指套式血氧儀普遍使用透射光技術(shù)來確定血氧飽和度，光發(fā)射模塊發(fā)射一束光照射到手指上，光透射后至光接收模塊，根據(jù)光接收模塊接收到的強度不一的光信號，可以檢測出人體血液中的血氧飽和度。但是，這樣的結(jié)構(gòu)，光發(fā)射模塊和光接收模塊位于手指的兩側(cè)，血氧儀需要上下兩個殼體，外形相對笨重，不便于佩戴。為此，本實用新型實施例提供了將光發(fā)射器和光接收器置于手指同一側(cè)的卡片式血氧儀。

圖1示出了本實施例的血氧儀的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出了本實施例的血氧儀的主視圖，圖3示出了本實施例的血氧儀的剖視圖。從圖1至圖3中可以看出，本實用新型一實施例所提供的血氧儀，包括卡片式外殼1，外殼1的一側(cè)設置有透光窗口11，另一側(cè)設置有顯示部12，外殼1內(nèi)部形成有容納測量組件的腔體。

外殼1可以是金屬外殼，如鋁合金外殼、鋁鎂合金外殼或復合材料外殼等。外殼1也可以是非金屬外殼，比如塑料外殼，適于制作外殼的塑料材質(zhì)主要有PC材料、ABS材料、ABS和PC合成材料。PC材料，又稱作聚碳酸酯，具有如下特性：強度高，抗拉伸強度為69MPa，抗彎曲強度為96MPa；耐高溫，長期使用可耐130℃的環(huán)境溫度；原料配色及表面涂覆不如ABS。ABS是丙烯酯-丁二烯-丙乙烯共聚物，具有如下特性：強度低，抗拉伸強度43MPa，抗彎曲強度79MPa；不耐高溫，長期使用溫度不得高于60℃；流動性、著色及表面噴涂和電鍍性能均好。ABS和PC合成材料，取上述兩者之特點，具有優(yōu)良的成型加工性能，流動性好，強度較高，抗拉伸強度為56MPa，抗彎曲強度為86MPa。

顯示部12可以采用鑲嵌在外殼上的LED顯示屏或LCD顯示屏，測量時顯示，不測量時隱藏；也可以采用另一種隱藏式屏幕的形式，具體為：顯示部12包括外殼上的隱藏式屏幕和設置在所述外殼內(nèi)的LED光源。隱藏式屏幕為外殼上通過激光雕刻而成的防水透光孔，防水透光孔密布在顯示部區(qū)域，為了使社會公眾能夠看清，圖1中所示的防水透光孔較大，實際上，防水透光孔由激光雕刻，及其細小，肉眼幾乎看不到，只有強光可以透光。所以在不測量時，無法看到，為隱藏式屏幕，在測量顯示時，LED光源發(fā)出的強光透過防水透光孔，可以看清顯示的數(shù)字。所述顯示屏或LED光源與顯示單元連接。

本實施例的外殼可以設置成由連接在一起的上殼體和下殼體組成。上殼體與下殼體卡接或扣接在一起，也可以采用螺釘?shù)瓤刹鹦兜姆绞竭B接，方便拆開后進行檢修或更換電池。殼體上還可設置有充電接口，用于為充電電池充電。也可以先取出充電電池后，再進行充電。

進一步地，透光窗口11外側(cè)設置有觸摸感應電極(未圖示)，外殼內(nèi)設置有與觸摸感應電極連接的觸摸感應芯片；觸摸感應芯片又與控制芯片連接，用于在收到觸摸感應電極發(fā)出的手指觸摸信號后，通知控制芯片啟動測量組件進行工作，從而實現(xiàn)了手指接觸開機，無手指接觸時，自動關(guān)機，節(jié)省電能。

上述的測量組件包括設置在腔體內(nèi)的電路板3、電源模塊4和光電傳感器2。電源模塊4采用紐扣電池或可充電電池。光電傳感器2設置在透光窗口11內(nèi)側(cè)，通過傳感器固定套21連接在外殼形成透光窗口的側(cè)壁上或透光窗口處。透光窗口11可采用透明亞克力板或透明玻璃片等覆蓋并密封，已達到防塵的效果。光電傳感器2包括光發(fā)射器22和光接收器23。光發(fā)射器22和光接收器23相鄰設置。測量時，強透光窗口11對準手指肚部位，光發(fā)射器22和光接收器23位于手指的同一側(cè)。

電路板3上設置有光電驅(qū)動電路、依次連接的光電放大電路、光電轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和控制芯片。

圖4示出了本發(fā)明實施例所提供的血氧儀的電路連接關(guān)系圖。如圖4所示，光電驅(qū)動電路405一端與光發(fā)射器22連接，另一端與控制芯片406連接，由控制芯片406控制，驅(qū)動光發(fā)射器22發(fā)出預定波長的光。光發(fā)射器22發(fā)出的光經(jīng)人體反射后，作為光信號被光接收器23接收。

光電放大電路401的輸入端與光接收器23連接。光接收器23用于接收光發(fā)射器22發(fā)出的光，光電放大電路401對光接收器23接收到的光信號進行處理，將處理后的光信號傳送至光電轉(zhuǎn)換電路402轉(zhuǎn)換為電信號，電信號經(jīng)濾波電路403進行濾波處理后，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路404，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，控制芯片406對數(shù)字信號進行分析和計算，得到血氧飽和度?？刂菩酒?06也可以通過對輸入數(shù)據(jù)進行分析和計算，得到心率值。上述的濾波電路403可以濾除噪音干擾和運動干擾。

其中，光發(fā)射器22可以發(fā)射兩種不同波長的光，一是波長為660nm的紅光，一是波長為940nm的紅外光。光電驅(qū)動電路405在控制芯片406的控制下，驅(qū)動光發(fā)射器22按照預設的發(fā)射頻率在不同的時刻發(fā)射波長不同的光。

光發(fā)射器22發(fā)射兩種不同波長的光的另一種實現(xiàn)方式為：光發(fā)射器包括兩個發(fā)射器，一是發(fā)射波長為660nm的光的紅光發(fā)射器，一是發(fā)射波長為940nm的光的紅外光發(fā)射器。

光接收器23可以設置一個，用于接收兩種不同波長的光，也可以設置兩個，分別接收兩種不同波長的光。

上述電路板上還設置有與控制芯片406連接的數(shù)據(jù)存儲單元407和顯示單元408，顯示單元408與顯示部12的LED光源或顯示屏連接，用于顯示控制芯片406計算得到的血氧飽和度和心率值。數(shù)據(jù)存儲單元407用于存儲控制芯片406計算得到的所述血氧飽和度和心率值。

在另一實施例中，光電放大電路、光電轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、控制芯片和數(shù)據(jù)傳輸電路依次連接。光電放大電路401的輸入端與光接收器23連接，光接收器23用于接收光發(fā)射器22發(fā)出的光，光電放大電路401對光接收器23接收到的光信號進行處理，將處理后的光信號傳送至光電轉(zhuǎn)換電路402轉(zhuǎn)換為電信號，電信號經(jīng)濾波電路403進行濾波處理后，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路404，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，控制芯片406對所述數(shù)字信號進行分析和計算，得到血氧飽和度?？刂菩酒?06也可以通過對輸入數(shù)據(jù)進行分析和計算，得到心率值。數(shù)據(jù)傳輸電路用于將所述控制芯片計算得到的所述血氧飽和度傳輸給監(jiān)護主機。

其中，數(shù)據(jù)傳輸電路可以采用無線連接方式，也可以采用有線連接方式與監(jiān)護主機連接，完成數(shù)據(jù)傳輸。無線連接的方式包括藍牙連接、紅外連接、Wifi連接或無線射頻連接等方式。有線連接即數(shù)據(jù)傳輸電路采用數(shù)據(jù)線與監(jiān)護主機連接。

當然，該實施例也可以同時包括數(shù)據(jù)傳輸電路和上述的數(shù)據(jù)存儲單元和顯示單元。在測量結(jié)果得到存儲和顯示后，同時可以被傳送至監(jiān)護主機上。

考慮到在測量的過程中，存在環(huán)境光的干擾。在上述任一實施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在光電轉(zhuǎn)換電路402與濾波電路403之間，還設置有光信號處理電路(未圖示)。濾波電路403的輸出端與光信號處理電路的輸入端連接，用于濾除光接收器23接收到的環(huán)境光電流的干擾。

本實用新型實施例所提供的血氧儀，整體呈卡片式，總體厚度不超過0.2cm，由于采用反射測量技術(shù)，設備形態(tài)不再局限于傳統(tǒng)的指套方式，可以做的更輕更薄，便于攜帶。使用時，只需將手指肚部位對準透光窗口即可，光發(fā)射器和光接收器都位于手指的同一側(cè)，使用方便。

圖5示出了上述實施例所提供的血氧儀的工作流程圖，如圖5所示，使用本實用新型的血氧儀時，首先打開電源，將手指肚對準透光窗口部位，這時，血氧儀就會按照下面的步驟工作：

步驟S501，光電驅(qū)動電路在控制芯片作用下，驅(qū)動光發(fā)射器按照設定的發(fā)光時序發(fā)出預定波長的光；

步驟S502，光發(fā)射器發(fā)出的光經(jīng)人體反射后，作為光信號被光接收器接收；

步驟S503，光電放大電路對光接收器接收到的光信號進行放大處理，并傳送至光電轉(zhuǎn)換電路；

步驟S504，光電轉(zhuǎn)換電路將放大處理后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；

步驟S505，濾波電路對所述電信號進行濾波處理，并傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；

步驟S506，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將濾波處理后的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

步驟S507，控制芯片對所述數(shù)字信號進行分析和計算，得到血氧飽和度。

另外，在測量血液的血氧飽和度時，除獲得血氧飽和度數(shù)值外，也由此獲得了血管內(nèi)血液由于心臟收縮和舒張而產(chǎn)生的脈動信息，即心率值。這些脈動信息可以從顯示在時間軸上的血氧數(shù)據(jù)的一系列周期性連續(xù)變化的波形中得到。因此，控制芯片406在計算血氧飽和度的同時，也可以通過分析和計算，得到心率值。

進一步地，在步驟S504所述的光電轉(zhuǎn)換電路將放大處理后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號之后，電信號還需要經(jīng)過光信號處理電路，濾除光接收器接收到的環(huán)境光電流的干擾。

在本實用新型所提供的實施例中，應該理解到，所揭露的血氧儀，可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本實用新型提供的實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本實用新型的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本實用新型各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本實用新型的具體實施方式，用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制，本實用新型的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型實施例技術(shù)方案的精神和范圍。都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。