一种提升测量系统测量精度的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种提升测量系统测量精度的方法及系统，应用于血氧饱和度等生理参数测量，所述提升测量系统测量精度的方法核心是优化采样系统，从源头实现对噪声的抑制，有用信号的提升，达到提升系统测量准确性的目的，其核心包含三个阶段：1)、对载波信号滤波，消除高频干扰；2)、自适应调整调制信号的幅度和脉宽，获取最佳信噪比；3)、对解调信号做自适应平滑滤波，消除低频干扰。本发明专利技术提升了测量系统的测量精度。

A Method and System for Improving Measurement Accuracy of Measurement System

【技术实现步骤摘要】
一种提升测量系统测量精度的方法及系统
本专利技术涉及血氧测量
，尤其涉及一种提升测量系统测量精度的方法及系统。
技术介绍
氧是维持生命最重要的能量。同食物和水一样，是人体健康最基本的要素之一。缺氧是机体氧供与氧耗之间出现的不平衡，即组织细胞代谢处于乏氧状态。机体是否缺氧取决于各组织接受的氧运输量和氧储备能否满足有氧代谢的需要。缺氧的危害与缺氧程度、发生速度及持续时间有关。缺氧对机体有着巨大的影响。比如对中枢神经系统(CNS)，肝、肾功能的影响。低氧时首先出现的是代偿性心率加速，心搏及心排血量增加，循环系统以高动力状态代偿氧含量的不足。同时产生血流再分配，脑及冠状血管选择性扩张以保障足够的血供。但在严重的低氧状况时，由于心内膜下乳酸堆积，ATP合成降低，产生心肌抑制，导致心动过缓，期前收缩，血压下降与心排血量降低，以及出现室颤等心率失常乃至停搏。严重低氧血症是麻醉死亡的常见原因，约占心脏骤停或严重脑细胞损害死亡的1/3到2/3。因此在临床中对氧的监测至关重要，它直接关系到患者生命的安全。在生理上，机体对氧的运输和代谢是通过血液中的血红蛋白(Hb，hemoglobin)与氧的结合和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升测量系统测量精度的方法，应用于血氧测量系统，血氧测量系统至少包括发光单元、光电转换单元、A/D模数转换单元、驱动调节单元、算法处理单元，其特征在于，所述发光单元发射至少一路光信号，穿透人体组织；所述光电转换单元接收发光单元发射的穿透人体组织的光信号，并转换成电信号，所述电信号包含了生理组织中至少一种生理信号特征，所述电信号发送至A/D模数转换单元；所述A/D模数转换单元转换所述电信号为数字信号，所述A/D模数转换单元还具备一个信噪比优化模块，该模块完成对数字信号的信噪比优化，并输出驱动调节单元所需的调节系数，优化后的数字信号传输到算法处理单元，调节系数传输到驱动调节单元；所述信噪比...

【技术特征摘要】
1.一种提升测量系统测量精度的方法，应用于血氧测量系统，血氧测量系统至少包括发光单元、光电转换单元、A/D模数转换单元、驱动调节单元、算法处理单元，其特征在于，所述发光单元发射至少一路光信号，穿透人体组织；所述光电转换单元接收发光单元发射的穿透人体组织的光信号，并转换成电信号，所述电信号包含了生理组织中至少一种生理信号特征，所述电信号发送至A/D模数转换单元；所述A/D模数转换单元转换所述电信号为数字信号，所述A/D模数转换单元还具备一个信噪比优化模块，该模块完成对数字信号的信噪比优化，并输出驱动调节单元所需的调节系数，优化后的数字信号传输到算法处理单元，调节系数传输到驱动调节单元；所述信噪比优化模块，针对载波信号、调制信号、解调信号和滤波器这四种元素建立了至少一种逻辑策略对数字信号的信噪比进行优化，所述逻辑策略包含载波信号、调制信号、解调信号和滤波器四种元素中的至少两种元素，所述滤波器是低通、高通、带通、带阻和自适应的至少一种类型；所述逻辑策略的其中之一是消除高频噪声：载波信号、低通滤波器、调制信号依次满足至少4倍比例原则，即载波信号频率是低通滤波器截止频率的至少4倍，低通滤波器截止频率是调制信号频率的至少4倍，其中低通滤波器用于对载波信号滤波，消除调制信号中的高频干扰部分；所述逻辑策略的其中之一是提升采样精度：调制信号和解调信号建立自适应宽度调节机制，其中自适应宽度调节，是指调制信号脉宽长度可以自适应增加或减少，解调信号根据脉宽变化自适应补偿精度，实现信噪比提升；所述逻辑策略的其中之一是消除低频干扰：解调信号和自适应滤波器建立自适应滤波机制，动态调整滤波的窗长度，实现动态低频干扰的滤除；所述驱动调节单元，基于经过信噪比优化模块的至少一种逻辑策略处理后的数字信号生成调节系数，调节发光单元驱动电流的大小；所述算法处理单元，基于经过信噪比优化模块的至少一种逻辑策略处理后的数字信号，进行生理参数的转换和计算，得到至少一种生理参数。2.根据权利要求1所述的提升测量系统测量精度的方法，其特征在于，所述信噪比优化模块还包括下述逻辑策略：调制信号和解调信号建立自适应幅度调节机制，其中自适应幅度调节是指调制信号幅度大小可以自适应增加或减少，解调信号根据幅度变化自适应补偿精度，实现信噪比提升。3.根据权利要求1所述的提升测量系统测量精度的方法，其特征在于，所述提升采样精度的逻辑策略中自适应宽度调节包括如下步骤：对获取的采样信号进行交直流分离处理获取交流分量和直流分量；基于所述交流分量和直流分量计算得到幅度特性或者灌注指数特性；依据所述幅度特性或者灌注指数特性来调节调制信号实际脉宽长度的增加或减少。4.根据权利要求3所述的提升测量系统测量精度的方法，其特征在于，所述调节调制信号实际脉宽长度的增加或减少包括如下步骤：建立幅度特性或者灌注指数特性与调节系数的映射关系；判断采样信号是否存在干扰；如果存在干扰则维持当前的采样脉冲宽度输出；如果不存在干扰则选择与当前幅度特性或者该灌注指数特性匹配的调节系数；应用选择后的所述调节系数调节输出的采样脉冲宽度。5.根据权利要求1所述的提升测量系统测量精度的方法，其特征在于，所述信噪比优化模块中提升采样精度的逻辑策略还包括对驱动电流大小的自适应调节，具体如下：消除采样信号由驱动电流突变引起的干扰；对获取的采样信号进行交直流分离处理获取交流分量和直流分量；基于所述交流分量和直流分量计算得到幅度特性或者灌注指数特性；依据所述幅度特性或者灌注指数特性来调节驱动电流实际...

【专利技术属性】
技术研发人员：方进，张晓毳，
申请(专利权)人：深圳市蓝瑞格生物医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44