脉冲血氧计探头移离检测系统技术方案

本发明专利技术提出脉冲血氧计探头的许多改进，从而可以检测探头何时移离病人和／或防止出现移离状态。当探头局部或完全移离病人时便发探头移离状态，但此时在脉冲血氧计工作范围内仍可检测到交流信号。一方面本发明专利技术提供电触头，该触头在正确固定探头时接触病人皮肤。另一方面，本发明专利技术提供许多格栅，这些格栅配置在传感器光检测器的前方，以滤除不来源于检测器前方位置的倾斜光。因此，如果发光器和光检测器未正确准直，则在脉冲血氧计的有效操作范围内不能产生信号。按照本发明专利技术的方法，如果脉冲血氧计已确定探头未正确固定于病人，则该脉冲血氧计将发声报警或显示出警告。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可以固定在病人手指、脚指或附属部分的光学探头。本专利技术尤其涉及探头移离(dislodged)病人时进行识别的装置和方法。相关技术说明血氧测量法用于测量血液中的含氧状态。在临床上例如在关键的护理和手术中早期检测到低血氧是极为重要的，因为在几分钟时间内不能充分输送氧便会造成脑损伤和死亡。脉冲血氧测量法是广受欢迎的非侵入方法，用于测量动脉血的氧气饱和程度，是氧气供给的指示器。脉冲血气测量系统一般由固定在病人身上的探头、监示器和连接探头和监示器的电缆组成。脉冲血氧测量探头常规具有红光和红外光发射二极管发光器和光二极管检测器。该探头通常固定在病人手指或脚指上，或很年轻病人的脚上。对于手指探头可以作成使得发光器发射的光穿过手指甲、动脉、血管、毛细血管、组织和骨头。光二极管放在发光二极管对面，使其可以检测发光二极管发射的透过手指细胞组织的透射光。通过分析动脉血液对探头发射的两种光波长的差致吸收，脉冲血氧测量监示器(脉冲血氧计)可以测定氧的饱和度。脉冲血氧仪可交替地触发探头的发光二极管，并读出电光二极管检测器产生的总电流。该电流正比于受检光的强度。脉冲血氧仪计算受检红光强度和红外光强度之比，然后根据所得到的比值用经验法确定动脉血液中氧的饱和程度。脉冲血氧计包括用于控制探头、处理探头信号以及显示病人氧气饱和度和脉冲率的线路。在转让给本专利技术受让人的美国专利5632 272中公开了一种脉冲血氧计。专利技术概要本专利技术提供许多可以加在脉冲血氧计探头上的改进，由此可以检测何时探头移离(probe-off)病人和/或可以防止发生探头移离状态。当光学探头局部地或完全地移离病人时便发生探头移离状态，但此时在脉冲血液计的工作区域内仍能继续检测AC信号。一方面，本专利技术提供许多电触头，在正确固定探头时该触头接触病人皮肤。脉冲血氧计可通过触头检验连接性，从而确定是否正确固定探头。如果探头没有正确固定，则脉冲血氧计确定为发生探头移离状态，而使血氧计测量到看起来探头仍固定好的交流信号。另一方面，本专利技术提供了许多格栅，放在探头光检测器的前方，以滤除不从检测器前方位置射出的倾斜光线。如果探头移离，则发光器不可能还保持在光检测器的前方。如果发光器和光检测器没有正确地对准，则在脉冲血氧计的有效工作范围内光检测器将不产生信号。这种格删可以防止倾斜一定角度的光达到光检测器，防止产生可能由脉冲血氧计解释为生理信号的假信号。因此脉冲血氧计可以确定当光检测器不产生有效信号时探头便移离。另外，因为倾斜光不能达到光检测器而产生表观有效信号，所以可以避免发生探头移离状态。附图简要说明下面说明附图，在所有附图中，相同的参考编号代表相应的部件。附图说明图1是脉冲血氧计系统一个实施例的示意图；图2A～B示出光学探头以及固定在成年病人指尖上的光学探头；图3A是本专利技术一个实施例的脉冲血氧计系统的示意图，该系统中装有接触病人皮肤的电触头；图3B是透视图，示出装有接触病人皮肤的电触头的光学探头；图3C是脉冲血氧计系统一个实施例的示意图，该系统装有接触病人皮肤的电触头；图3D是脉冲血氧计系统优选实施例的示意图，该系统装有许多接触病皮肤的电触头；图3E是一般化的示意图，示出在脉冲血氧计探头上装有另一实施例电触头的脉冲血氧计；图3F是透视图，示出装有图3E实施例的光学探头；图3G是脉冲血氧计系统一般化示意图，该系统装有本专利技术另一图4示出未固定的探头；图5A示出一种探头，其中在检测器组件的前方配置许多格栅；图5B示出正确固定的探头，其中在检测器组件的前方放置许多格栅；图5C是探头优选实施例的顶视平面图，该探头中在检测器组件的前面配置许多格栅；图6是用于检测探头移离的方法的流程图。优选实施例的详细说明为计算末稍动脉氧饱和度Sp2O2，血液测量法依靠氧化血红素HbO2和去氧化血红素Hb的不同光吸收。可在探头的红光波长和红外光波长处测量这种有差别的吸收。另外，脉冲血氧测量法依赖动脉血的脉动特性来区分血红素吸收和周围组织中其它组分的吸收。由于在末稍组织部位流入和流出动脉的血液其体积变化，所以在收缩期和舒张期之间的光吸收是变化的。组织部位可能包括皮肤、肌肉、骨头、静脉血、脂肪、色素等，其中每一个均吸收光。血氧饱和度测量是基于受检红光信号和红外光信号的随时变化部分或交流部分与随时间不变部分或直流部分之比。AC/DC比可归一化信号，可解释通过受测组织的光程长度中发生变化的原因。图1中重新示意示出转让给本专利技术受让人并作为参考文献包含在本文中的美国专利5 758 644(简称为’644专利)所公开一个实施例的脉冲血氧计系统100。该系统100包括脉冲血氧计140，该血氧计通过连接件142连接于探头110。探头110包括第一LED(发光二极管)112、第二LED 114和光检测器116。第一和第二LED 112和114背对背连接，共用电线118。光检测器116具有自己的电连接线122。LED 112、114及光检测器116中各个的输出均连接于共同的接地线130。两个LED 112和114最好作成可以产生不同的光波长，这些光穿过病人肌肉，由光检测器116检测。血氧计140可选择LED，使其可通过将正电压或负电压加在连线118上而被驱动。编码电阻器132的电阻可由脉冲血氧计140测量，以确定探头110的具体特性。编码电阻器132与第一LED 112或第二LED 114并联。电阻器可用来指示第一和第二LED 112、114的工作波长，或指示探头的类型。为读出编码电阻器132的电阻，脉冲血氧计140驱动第一LED 112/编码电阻器132联合电路，驱动电流低到LED只流过无意义的电流。在此电流强度下，所有电流基本上都流过编码电阻132，因此脉冲血氧计140可以根据欧姆定律确定电阻器的电阻。使编码电阻器132与LED 112、114中的一个LED并联可以省去将脉冲血氧计140连接于探头110的附加导线的增加费用。在转让给本申请受让人的并作为参考文献本文中引用的美国专利5 782 757公开一种与脉冲血氧测量系统联用的一次性探头的一个实施例。图2A～B示出光学探头202以及该光学探头202在成年病人指尖上的固定。一次性光学探头202被设计可成舒适地贴在病人指尖上。如图2A所示，探头202包括中央部分204、一对伸出中部分204的粘接片205、位于粘接片205之间的连接部分210以及一对从中央部分伸出的较小的粘接条215，该粘接条位于光学探头202的与连接片210相对的端部。探头202还包括带有许多发光器(例如发光二极管)的发射孔220以及检测器孔230，前者配置在中央部分204内，靠近连接部分210，后者使得光可以通到检测器组件235。图2A用虚线示出成年人手指尖250，例示出在使用中将探头202固定在手指尖250上时指尖250所放的位置。虽然在图2A～2B中未具体示出，但探头202通常用多层材料构成。图2B例示出固定在指尖250上的探头202。如图2B所示，探头202可折叠到与指尖的所述端部贴合。粘接片205向下折叠(以图2B作例)绕在指尖250上，而粘接条215则向上折叠(以图2B作例)绕在指尖250的外周上，以提供支承。如图2B所示，当绕指尖250折叠探头202时，装在探头上的发光器便与检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学探头，用于非侵害测定介体的特性，包括：－探头表示，该表面成形为在正确固定探头时可以接触介体的表面；－发射光辐射的发光器；－检测器，检测由发光器发射的并由介体衰减的光辐射；－接触检测器，位于至少一个探头表面上，可响应该 介质和上述探头表面之间的接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：ME基尔尼，MK迪尔布，
申请(专利权)人：马西默有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]