血氧饱和度测量设备、测量方法和测量装置制造方法及图纸

本申请公开了一种血氧饱和度测量设备、测量方法和测量装置，该血氧饱和度测量设备包括：壳体、保护玻璃、发光单元、定焦镜片、调焦镜片、图像传感器和控制单元；壳体内部形成容置空间，壳体上设置有与容置空间连通的第一通光孔，保护玻璃设置在第一通光孔中；发光单元设置在容置空间内，发光单元设置有第二通光孔；定焦镜片、调焦镜片和图像传感器设置在容置空间中，且依次设置在光线传播路径上；控制单元与发光单元、图像传感器分别电连接；发光单元交替发射蓝色光线与绿色光线。测量设备采集在蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频，可以通过在蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频来计算出血氧饱和度值。

【技术实现步骤摘要】
血氧饱和度测量设备、测量方法和测量装置
本申请属于医疗检测领域，具体涉及血氧饱和度测量设备、测量方法和测量装置。
技术介绍
血氧饱和度是呼吸循环功能的重要生理参数之一，反映了血液中氧合血红蛋白的含量，具体定义为氧合血红蛋白(oxyhemoglobin，HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(hemoglobin，Hb)容量的百分比。血氧饱和度反映了人体的血氧平衡状态，监测血氧饱和度可以估计肺的氧合以及血红蛋白的携氧能力，从而监测人体器官组织的生理状况。传统的血氧饱和度测量方法采用电化学法和脉搏血氧饱和度检测方法，在实现本申请过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：电化学法采取人体静脉血，利用血气分析仪对血液进行分析，测出动脉血氧分压(PaO2)，并计算得到血氧饱和度，这种方法需要动脉穿刺或插管，易对患者造成伤害，操作麻烦，且不能进行连续监测；脉搏血氧饱和度检测方法采用指套式光电传感器，利用血液对光线的吸收差异，采用波长660nm的红光和940nm的近红外光作为入射光源，通过测量光强度值来计算血氧饱和度，这种方法在测量过程中若指套移位、患者指尖皮肤冰冷或颜色异常等，会影响血氧饱和度监测，导致数据不精确。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供血氧饱和度测量设备、测量方法和测量装置，能够解决采用电化学法测量血氧饱和度，易对患者造成伤害，操作麻烦，且不能进行连续监测，而采用脉搏血氧饱和度检测方法，在测量过程中若指套移位、患者指尖皮肤冰冷或颜色异常等，会影响血氧饱和度监测，导致数据不精确的问题。为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供了一种血氧饱和度测量设备，包括：壳体、保护玻璃、发光单元、定焦镜片、调焦镜片、图像传感器和控制单元；所述壳体内部形成容置空间，所述壳体上设置有与所述容置空间连通的第一通光孔，所述保护玻璃设置在所述第一通光孔中；所述发光单元设置在所述容置空间内，所述发光单元设置有第二通光孔；所述定焦镜片、所述调焦镜片和所述图像传感器设置在所述容置空间中，且依次设置在光线传播路径上；所述控制单元与所述发光单元、所述图像传感器分别电连接；其中，在所述控制单元的控制下，所述发光单元交替发射蓝色光线与绿色光线。进一步地，所述发光单元包括环形板和多个发光芯片，所述环形板固定设置在所述容置空间中，所述环形板上设置有第二通光孔，多个所述发光芯片等距分布在所述环形板上。进一步地，每个所述发光芯片包括蓝光芯片和绿光芯片。进一步地，所述发光芯片包括蓝光芯片和绿光芯片，所述蓝光芯片和所述绿光芯片交替设置在所述环形板上。进一步地，血氧饱和度测量设备还包括：滤光片，所述滤光片设置在光线的传播路径上。第二方面，本申请实施例提供了一种血氧饱和度测量方法，包括：获取在蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频；根据所述蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频，获得蓝光纯血管图像、蓝光背景图像、绿光纯血管图像和绿光背景图像；根据所述蓝光纯血管图像得到第一血管平均灰度值即蓝光反射光强度，根据所述蓝光背景图像得到第一背景平均灰度值即蓝光入射光强度，根据所述绿光纯血管图像得到第二血管平均灰度值即绿光反射光强度，根据所述绿光背景图像得到第二背景平均灰度值即绿光入射光强度；根据所述蓝光反射光强度与所述蓝光入射光强度得到蓝光微循环图像的光强比值，根据所述绿光反射光强度与所述绿光入射光强度得到绿光微循环图像的光强比值；根据所述蓝光微循环图像的光强比值、所述绿光微循环图像的光强比值、氧合血红蛋白平均消光系数和脱氧血红蛋白平均消光系数得到血氧饱和度。进一步地，所述根据所述蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频，获得蓝光纯血管图像、蓝光背景图像、绿光纯血管图像和绿光背景图像，具体包括：对所述微循环视频按帧进行处理，得到多张蓝光微循环图像与绿光微循环图像；选取清晰度最高的目标蓝光微循环图像与目标绿光微循环图像进行预处理，得到蓝光二值化图像与绿光二值化图像；对所述蓝光二值化图像与所述绿光二值化图像进行骨骼化处理得到蓝光纯血管图像与绿光纯血管图像；对所述蓝光纯血管图像与所述蓝光二值化图像进行相减得到蓝光背景图像，对所述绿光纯血管图像与所述绿光二值化图像进行相减得到绿光背景图像。进一步地，所述对所述蓝光二值化图像与所述绿光二值化图像进行骨骼化处理得到蓝光纯血管图像与绿光纯血管图像，具体包括：将所述蓝光二值化图像与所述绿光二值化图像中连通区域的图像细化为宽度为一个像素的图像；根据所述一个像素的图像，获得血管中心线和血管直径；根据所述血管中心线和所述血管直径，对血管进行重构，得到蓝光纯血管图像与绿光纯血管图像。进一步地，在所述根据所述蓝光微循环图像的光强比值、所述绿光微循环图像的光强比值、氧合血红蛋白平均消光系数和脱氧血红蛋白平均消光系数得到血氧饱和度之前，还包括：对光谱曲线、图像传感器灵敏度曲线、氧合血红蛋白消光系数曲线和脱氧血红蛋白消光系数曲线及血管直径进行积分处理得到氧合血红蛋白平均消光系数和脱氧血红蛋白平均消光系数。第三方面，本申请实施例提供了一种血氧饱和度测量装置，包括：获取模块，用于获取在蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频；第一处理模块，用于根据所述蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频，获得蓝光纯血管图像、蓝光背景图像、绿光纯血管图像和绿光背景图像；第二处理模块，用于根据所述蓝光纯血管图像得到第一血管平均灰度值即蓝光反射光强度，根据所述蓝光背景图像得到第一背景平均灰度值即蓝光入射光强度，根据所述绿光纯血管图像得到第二血管平均灰度值即绿光反射光强度，根据所述绿光背景图像得到第二背景平均灰度值即绿光入射光强度；第三处理模块，用于根据所述蓝光反射光强度与所述蓝光入射光强度得到蓝光微循环图像的光强比值，根据所述绿光反射光强度与所述绿光入射光强度得到绿光微循环图像的光强比值；第四处理模块，用于根据所述蓝光微循环图像的光强比值、所述绿光微循环图像的光强比值、氧合血红蛋白平均消光系数和脱氧血红蛋白平均消光系数得到血氧饱和度。在本申请实施例中，根据血红蛋白中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对不同波长光的吸收差异，在血氧饱和度测量设备中采用蓝光和绿光双波长光源，通过控制单元控制发光单元交替发射两种波长的光源，并由测量设备采集不同波长下的微循环图像，同时根据在蓝色光线照射下和在绿色光线照射下的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白的吸收差异，可以通过在蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频来计算出血氧饱和度值。采用本申请实施例提供的血氧饱和度测量设备、测量方法和测量装置，无创、操作简单、不受外界因素干扰，并且能够实时准确地监测血氧饱和度。附图说明图1是本申请实施例提供的一种血氧饱和度测量设备的结构示意图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种血氧饱和度测量设备，其特征在于，包括：壳体、保护玻璃、发光单元、定焦镜片、调焦镜片、图像传感器和控制单元；/n所述壳体内部形成容置空间，所述壳体上设置有与所述容置空间连通的第一通光孔，所述保护玻璃设置在所述第一通光孔中；/n所述发光单元设置在所述容置空间内，所述发光单元设置有第二通光孔；/n所述定焦镜片、所述调焦镜片和所述图像传感器设置在所述容置空间中，且依次设置在光线传播路径上；/n所述控制单元与所述发光单元、所述图像传感器分别电连接；/n其中，在所述控制单元的控制下，所述发光单元交替发射蓝色光线与绿色光线。/n

【技术特征摘要】
1.一种血氧饱和度测量设备，其特征在于，包括：壳体、保护玻璃、发光单元、定焦镜片、调焦镜片、图像传感器和控制单元；
所述壳体内部形成容置空间，所述壳体上设置有与所述容置空间连通的第一通光孔，所述保护玻璃设置在所述第一通光孔中；
所述发光单元设置在所述容置空间内，所述发光单元设置有第二通光孔；
所述定焦镜片、所述调焦镜片和所述图像传感器设置在所述容置空间中，且依次设置在光线传播路径上；
所述控制单元与所述发光单元、所述图像传感器分别电连接；
其中，在所述控制单元的控制下，所述发光单元交替发射蓝色光线与绿色光线。


2.根据权利要求1所述的血氧饱和度测量设备，其特征在于，所述发光单元包括环形板和多个发光芯片，所述环形板固定设置在所述容置空间中，所述环形板上设置有第二通光孔，多个所述发光芯片等距分布在所述环形板上。


3.根据权利要求2所述的血氧饱和度测量设备，其特征在于，每个所述发光芯片包括蓝光芯片和绿光芯片。


4.根据权利要求2所述的血氧饱和度测量设备，其特征在于，所述发光芯片包括蓝光芯片和绿光芯片，所述蓝光芯片和所述绿光芯片交替设置在所述环形板上。


5.根据权利要求1所述的血氧饱和度测量设备，其特征在于，还包括：滤光片，所述滤光片设置在光线的传播路径上。


6.采用如权利要求1-5任一项所述的一种血氧饱和度测量设备的血氧饱和度测量方法，其特征在于，包括：
获取在蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频；
根据所述蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频，获得蓝光纯血管图像、蓝光背景图像、绿光纯血管图像和绿光背景图像；
根据所述蓝光纯血管图像得到第一血管平均灰度值即蓝光反射光强度，根据所述蓝光背景图像得到第一背景平均灰度值即蓝光入射光强度，根据所述绿光纯血管图像得到第二血管平均灰度值即绿光反射光强度，根据所述绿光背景图像得到第二背景平均灰度值即绿光入射光强度；
根据所述蓝光反射光强度与所述蓝光入射光强度得到蓝光微循环图像的光强比值，根据所述绿光反射光强度与所述绿光入射光强度得到绿光微循环图像的光强比值；
根据所述蓝光微循环图像的光强比值、所述绿光微循环图像的光强比值、氧合血红蛋白平均消光系数和脱氧血红蛋白平均消光系数得到血氧饱和度。


7.根据权利要求6所述的血氧饱和度测量方法，其特征在于，所述根据所述蓝色光线和绿色光线照射下的人体组织表面微循环视频，获得蓝光纯血管图...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱苑，陈大强，黄大兴，罗晓川，
申请(专利权)人：广州医软智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44