基于云端的脉搏血氧测量系统和方法及可选的头带组件技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云端的脉搏血氧系统和方法，包含软件和硬件组件。所述硬件组件包括有限使用次数的脉搏血氧探针，所述探针具有一能量源和数据传输能力。所述探针内置一光源和光探测器，所述探针用于比较和计算人体内富氧和缺氧血红蛋白之间的差异性。使用云端计算系统收集、分析和传输从所述探针得到的数据。所述系统可以用于收集和分析脉搏血氧数据以供任何医疗需要，如障碍性睡眠呼吸暂停的诊断。

Pulse oximetry system and method based on cloud and optional headband assembly

The invention discloses a pulse oximetry system and a cloud based pulse oximetry system, comprising software and hardware components. The hardware component comprises a pulse oximetry probe with limited number of times, and the probe has an energy source and data transmission capability. The probe is equipped with a light source and a light detector, and the probe is used to compare and calculate the difference between oxygen enriched and hypoxic hemoglobin in the human body. A cloud computing system is used to collect, analyze and transmit data obtained from the probe. The system can be used to collect and analyze pulse oximetry data for any medical need, such as the diagnosis of obstructive sleep apnea.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于云端的脉搏血氧测量系统和方法及可选的头带组件
本专利技术涉及使用脉搏血氧测量法测量血氧饱和度的方法、系统和装置。特别涉及使用一次性无线云端脉搏血氧测量系统来识别和诊断病人潜在的阻塞性睡眠呼吸暂停病症的方法、系统和装置。
技术介绍
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）的特征是睡眠过程中上呼吸道反复阻塞，导致呼吸的间歇性中断（呼吸暂停）和气流减少（呼吸不足）。呼吸暂停伴随着血氧不足和心动过缓。呼吸暂停通常会使人醒来，导致睡眠片段化，并造成日间过度嗜睡。因此，阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征被认为是一个主要的公众健康问题。此外，该病症对心血管系统造成长期影响，包括高血压，心律失常，充血性心力衰竭和脑血管疾病。诊断阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的金标准是夜间多导睡眠检测（PSG）。然而，PSG存在许多局限，由于需要记录大量的生理信号，不仅复杂，且成本较高。并且，必须在特殊的睡眠装置中，及技术人员的监测之下才能进行。PSG监测不同的生理信号，如心电图（ECC）、脑电图（EEG）、眼动电图（EOG）、肌电图（EMG）、血氧饱和度、腹部通气效应和鼾声。随后这些记录必须由医学专家分析以获得最终诊断。尽管其具有高诊断性能，然而也有诸多缺点，例如复杂、昂贵及费时。此外，为了获得用于确定其OSALS是否存在及严重程度的呼吸暂停低通气指数（AHI），所有的PSG信号需要离线检测。因此，最近的研究专注于开发替代的、简单的诊断技术，如基于夜间脉搏血氧测定法的医疗系统的使用。一种引人关注的方法是对单通道睡眠相关记录的分析，其降低了成本和复杂性。就这一点而言，由于该方法具有可靠性、简单性和适用性，血氧测量信号的自动处理有望成为一种替代方法。夜间脉搏血氧测定法允许在睡眠中通过测量血氧饱和度（SpO2）来监测呼吸系统动力学。该记录提供了关于OSAHS的有用信息。呼吸暂停具有血氧饱和度值降低的特征。血氧饱和度值反映气流量减少和血氧不足。随后，呼吸恢复，血氧饱和度值升高到基线水平。因此，由于睡眠中呼吸暂停复发，与对照组相比，OSAHS病人的血氧饱和度信号更加不稳定。这些不同的表现可以用于诊断OSAHS。尽管在利用脉搏血氧测定法诊断阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征方面已有诸多进展，已知的和目前已在使用的探针仍然比较笨重、昂贵并且病人不容易得到使用。现仍需要一种易得到的，较便宜的，在不同情况下适用的脉搏血氧测量系统。相应地，本专利技术所公开的系统，基于较低的成本考虑，使用一次性血氧测定探针和基于云端的计算系统以更有效和更经济的方式进行测量、分析和交换数据和结果。
技术实现思路
本专利技术对不同形式的具体实施方式比较敏感，将结合附图详细说明。任何基于本专利技术公开的技术方案及其专利技术构思的特定实施方式都应属于本专利技术原理的示例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而不用于限定本专利技术。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本专利技术优选实施例的说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。附图说明图1是一次性无线云端脉搏血氧测量系统原理图。图2是无线云端脉搏血氧测量头带式系统原理图，其中Serenium是塞雷尼姆有限公司。具体实施方式如图1所示，本专利技术所述的系统包括对重要的传感器数据的采集以及对数据进行分析，进一步包括使用一有限使用次数的和/或一次性的无线探针及一云端计算系统以采集、分析以及传输/交换所述数据和分析结果。所述系统包含硬件和软件组件，以下将详细说明。A.硬件。脉搏血氧测定法是一种用于测量血液中的血氧水平（或血氧饱和度）的方法。血氧水平被认为是氧输送到周围组织（例如手指、耳垂或鼻子）的无创的、无痛的一般性指标。一类似于芯片装置的探针，，放置于身体的某个部位以测量携带氧或者含氧量饱和的血液。所述探针通常包含一光源，一光探测器，以及可能还包含一微处理器。所述微处理器用于比较和计算富氧和缺氧血红蛋白之间的差异性。一典型的探针，其一侧具有一光源，包含两种不同类型的光，即红外线和红光，所述红外线和红光通过身体的某一部位，例如手指，传输到探针的光探测器侧。所述富氧血红蛋白吸收更多的红外线，而所述缺氧血红蛋白吸收更多的红光。对于本专利技术，将一脉搏血氧测量探针置于指尖（不同尺寸，小、中、成人以及小儿/婴儿的尺寸）或人体的另一部位（如耳朵、脚趾或前额）以捕获血氧水平和心率或其他重要信号。优选地，所述探针可以设计成有限使用次数的以及一次性的装置，所述装置具有自带的能量源和传感器装置（现有技术中已知的）以测量血氧水平。优选地，本专利技术所公开的探针，不包含微处理器，而是依赖一云计算系统来存储和分析所述数据。优选地，本专利技术所公开的所述探针，使用蓝牙、无线射频或其他合适的及已知的无线传输方法，发出所监测数据的无线传输信号。优选地，通过一移动装置，如手机、平板电脑或其它类似装置捕获所监测到的数据，然后使用所述移动装置上的支持应用程序或软件来分析和解译所述数据。然后，发送并上传所述数据到云计算系统，以实现数据存储和分析。优选地，所述数据通过唯一性标识或握手程序被安全接收。基于所述能量源和电池寿命，所述一次性装置用于一次性使用还是多次使用，取决于所述装置中有限的能量源或电池电源，然后丢弃或回收。优选的，在使用之初，所述探针采用蓝牙、无线射频或其他无线传输方法发射一测试传输信号，以确保认证及与所述云端系统安全连接。优选地，所述移动设备的所述支持应用程序和软件确认初始化过程或预测试操作，如果需要，则识别故障处理程序。A.1可选的头带式组件。可选地，所述探针可以至少部分包含一头带式组件和相关系统。所述头带式系统，如图2所示，也可以通常包含一系统，该系统可获取佩戴者的重要传感器数据，用带有放置于前额和下巴的无线传感器的磁铁分析所述数据，以传递相关临床信息。。本专利技术以现有技术为基础，包括一距离测量装置，所述距离测量装置包括一发射器和一接收器。优选地，现有技术中的发射器被运用到本专利技术中以产生一具有谐振频率的谐振电路的磁场。优选地，现有技术中的接收器被运用到本专利技术中，以接收在所述谐振频率下由所述发射器发射的所述磁场，并将所接收到的所述磁场的强度转换为一具有一能量值的第一信号。优选地，所述现有技术中的发射器被用于间歇性地产生带有一预定发射能量的所述磁场。优选地，所述现有技术中的接收器与一探测器相连接，以用于确定一代表所述发射器和所述接收器之间距离的距离测量信号。根据现有技术，所述接收到的磁场能给出所述发射器和接收器的测量值，通过这种方式来测量两点之间的距离。为了获得所述距离，所述第一信号被选择性地放大。所述已知的装置有一个缺点，即在没有高强度场的情况下，不能可靠地和准确地测量超过几厘米的距离。此外，所述第一信号的选择性放大没有精确地规定，以致于不能精确地测定距离，特别是，当所述第一信号包含一定噪音和干扰的情况下。由于这些原因，早期的现有技术被发现不能在需要高分辨率的应用程序中可靠地测量生物的嘴部运动。这是因为，在不清楚对生物体健康确切影响的情况下，高能量的磁场不适合频繁对生物体使用。U.S.PatNo.8203330公开了一距离测量的装置，该装置能够精确地测量距离，特别是对于人体，不需要使用对人体而言过强的磁场，其解决了现有技术中的一些缺陷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如说明书所述的基于无线云计算的脉搏血氧系统和方法，其特征在于，其任意配置及组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.17 US 62/219,8...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·格扎尔，大卫·罗森，迈克尔·科里·泽维林，
申请(专利权)人：塞雷尼姆有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US