一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统，它包括脉搏血氧仪，数据发送装置，数据接收网关，数据存储装置，数据接收装置。可以根据用户的选择通过蓝牙、有线通讯方式或者ZIGBEE短距无线通信方式，将数据转发到服务器的数据中心。本发明专利技术解决了现有技术的缺点，提供了一种检测效率高、使用便携、可远程操控的血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统。
技术介绍
现有技术下，血氧饱和度测量方法和测量系统具有以下缺点1.传统的血氧饱和度测量方法是对人体采血，再利用血气分析仪进行电化学分析，测出氧分压，计算血氧饱和度。这种方法不但麻烦，且不能进行连续的监测。2.普通的无创脉搏血氧仪昂贵，复杂只能有专业医护人员操作。3.市售便携式脉搏血氧仪精度比较差，尤其是对运动伪差噪声的干扰屏蔽能力差。不能够实现远程数据的传输，远程医疗监护，诊断等。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术的目的是提供一种检测效率高、使用便携、可远程操控的血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种血氧饱和度和心率的测量方法，包括如下步骤(1)使用红光和红外光对人体进行测量，测量后结果经光电转换得到两路变化的光电流信号；(2)过滤直流信号，提取交流信号；(3)使用滑动窗口法过滤交流信号的噪声，过滤噪声当最小值位置处于窗口中部位置时则判定为一个波谷，检测到波谷以后窗口继续滑过若干个采样点，但不再检查最小值，确保上一个波谷已经离开窗口中心，继续检查最小值位置确定下一个波谷，最终检测出峰峰值和脉搏周期；(4)根据Beer-Lambert定律计算出血氧饱和度和心率；(5)将血氧饱和度和心率数据通过蓝牙模块、有线数据传输装置、无线数据传输装置传送至数据接收网关，数据接收网关将数据传送至数据存储装置，人员通过数据接收装置调取数据存储装置中血氧饱和度和心率数据。本专利技术的进一步改进在于，在所述的步骤(1)和步骤( 之间还包括使用放大器对信号进行放大的步骤。本专利技术的进一步改进在于，所述的步骤O)中使用差分放大器过滤直流信号，提取交流信号。本专利技术还提供了一种血氧饱和度和心率的测量系统，它包括脉搏血氧仪，包括光电血氧检测探头，检测得到人体对红光和红外光的吸收度，和吸收度变化曲线，利用Beer-Lambert定律计算出血氧饱和度和心率；数据发送装置，与所述的脉搏血氧仪相连接，将血氧饱和度和心率发送至数据接收网关；数据接收网关，与所述的数据发送装置相连接，收集所述的数据发送装置的数据并将数据转发至数据存储装置；数据存储装置，与所述的数据接收网关相连接，将所述的脉搏血氧仪计算出的血氧饱和度和心率进行数据存储；数据接收装置，与所述的数据存储装置相连接，人员通过数据接收装置调取数据存储装置中血氧饱和度和心率数据。 本专利技术的进一步改进在于，所述的脉搏血氧仪的包括H桥驱动电路、与所述的H桥驱动电路相连接的光电流放大电路、与所述的光电流放大电路相连接的去直流电路、分别与所述的去直流电路相连接的计算电路、蓝牙模块电路、有线数据传输模块电路、无线数据传输模块电路。本专利技术的进一步改进在于，所述的数据发送装置为蓝牙模块、有线数据传输装置、 无线数据传输装置中的一种或多种。本专利技术的进一步改进在于，所述的无线数据传输装置为ZIGBEE短距无线通信装置。本专利技术的进一步改进在于，所述的数据存储装置为具有数据存储功能的电脑服务ο本专利技术的进一步改进在于，所述的数据接收装置包括PC、手机、掌上电脑中的一种或多种。本专利技术的进一步改进在于，所述的脉搏血氧仪连接有用于实时显示血氧饱和度和心率的显示器。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果(1)实现血氧饱和度和心率值的无创测量，连续监测。(2)用户可以在家庭可以通过ZIGBEE通讯将监测数据传输到服务器，在野外或者室外可以通过蓝牙通信利用安装有客户端软件的智能手机将数据转发到服务器数据库。(3)用户或者医护人员可以通过远程登录数据中心的WEB服务器，对患者进行实时监测，诊断，生理参数信息查询，建立个人健康档案等，实现智能网络化的医疗服务。附图说明附图1为本专利技术一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统的实施例的结构示意图；附图2为本专利技术一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统中脉搏血氧仪的实施例的结构示意图；附图3为本专利技术一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统实施例中使用滑动窗口法确定波谷的示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。参见附图1至附图3，本实施例的一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统，它包括脉搏血氧仪，包括光电血氧检测探头，用于检测得到人体对红光和红外光的吸收度，和吸收度变化曲线，利用Beer-Lambert定律计算出血氧饱和度和心率；脉搏血氧仪还包括H桥驱动电路、与H桥驱动电路相连接的光电流放大电路、与光电流放大电路相连接的去直流电路、分别与去直流电路相连接的计算电路、蓝牙模块电路、有线数据传输模块电路、ZIGBEE短距无线通信装置。脉搏血氧仪还连接有用于实时显示血氧饱和度和心率的显不器。数据发送装置，与脉搏血氧仪相连接，将血氧饱和度和心率发送至数据接收网关； 本实施例中数据发送装置为蓝牙模块、有线数据传输装置以及ZIGBEE短距无线数据传输直ο数据接收网关，与数据发送装置相连接，收集数据发送装置的数据并将数据转发至数据存储装置；数据存储装置，与数据接收网关相连接，将脉搏血氧仪计算出的血氧饱和度和心率进行数据存储；数据存储装置为具有数据存储功能的电脑服务器；数据接收装置，与数据存储装置相连接，人员通过数据接收装置调取数据存储装置中血氧饱和度和心率数据。数据接收装置包括PC、手机和掌上电脑。以下通过详述血氧饱和度和心率的测量方法介绍该测量系统的工作原理。参见附图1和附图2，光电血氧检测探头放置在人体上待检测部位，脉搏血氧仪通过IO端口选择和DA输出电压幅值驱动红光LED和红外光LED交替发光，照射被测部位，两路透射光经光电转换得到两路变化的光电流信号。光电流信号经过光电流放大电路，即本实施例中的跨阻放大器0A0，信号经过跨阻放大器OAO输出电压信号。此时电压信号中包含很大的直流信号和很小的交流信号，直流信号是由肌体的骨骼、肌肉、血管等组织对光波的散射形成的，交流信号对应动脉血周期性波动对光波的吸收效应。因此必须滤除直流信号，放大提取有用的交流信号，所以将OAO输出的电压信号输入差分放大器OAl。差分放大器的伪模拟地由DACl提供，DACl输出值于 DACO输出电压幅值成正相关的经验值，并通过亮度自适应算法进行修正。经过OAl后信号的交流成分被放大，只残存少量的直流成分。ADC分别采样OAO和OAl的输出信号，OAO信号幅度经过亮度自适应算法分析对DACO的电压输出幅值进行修正，控制LED亮度保证光电流在可测的范围内。OAl信号经亮度自适应算法分析用来修正DACl的输出，保证去直流后， 信号在合适的区间内。此时得到的交流信号就是混叠着干扰的脉搏波信号。脉搏波是一种以低频成分为主的生理信号，健康人的脉搏能量主要分布在0. 5 5Hz范围内。脉搏波伴随有较大的基线漂移和较强的噪声干扰，主要的干扰有三种基线漂移，高频随机干扰和运动伪差噪声。因此要想达到较高的设计精度必须去除这些干扰。首先将采样信号经过低通滤波去除高频随机干扰，然后通过直流追踪滤波器提取信号当中残存的直流分量，通过与原信号做差消除直流成分引起的基线漂移干扰。经过以上处理后运动伪差噪声成为脉搏波信本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统，其特征在于：包括如下步骤（１）使用红光和红外光对人体进行测量，测量后结果经光电转换得到两路变化的光电流信号；（２）过滤直流信号，提取交流信号；（３）使用滑动窗口法过滤交流信号的噪声，过滤噪声当最小值位置处于窗口中部位置时则判定为一个波谷，检测到波谷以后窗口继续滑过若干个采样点，但不再检查最小值，确保上一个波谷已经离开窗口中心，继续检查最小值位置确定下一个波谷，最终检测出峰峰值和脉搏周期；（４）根据Ｂｅｅｒ－Ｌａｍｂｅｒｔ定律计算出血氧饱和度和心率；（５）将血氧饱和度和心率数据通过蓝牙模块、有线数据传输装置、无线数据传输装置传送至数据接收网关，数据接收网关将数据传送至数据存储装置，人员通过数据接收装置调取数据存储装置中血氧饱和度和心率数据。

【技术特征摘要】
1.一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统，其特征在于包括如下步骤(1)使用红光和红外光对人体进行测量，测量后结果经光电转换得到两路变化的光电流信号；(2)过滤直流信号，提取交流信号；(3)使用滑动窗口法过滤交流信号的噪声，过滤噪声当最小值位置处于窗口中部位置时则判定为一个波谷，检测到波谷以后窗口继续滑过若干个采样点，但不再检查最小值，确保上一个波谷已经离开窗口中心，继续检查最小值位置确定下一个波谷，最终检测出峰峰值和脉搏周期；(4)根据Beer-Lambert定律计算出血氧饱和度和心率；(5)将血氧饱和度和心率数据通过蓝牙模块、有线数据传输装置、无线数据传输装置传送至数据接收网关，数据接收网关将数据传送至数据存储装置，人员通过数据接收装置调取数据存储装置中血氧饱和度和心率数据。2.根据权利要求1所述的一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统，其特征在于在所述的步骤(1)和步骤( 之间还包括使用放大器对信号进行放大的步骤。3.根据权利要求1所述的一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统，其特征在于所述的步骤O)中使用差分放大器过滤直流信号，提取交流信号。4.一种血氧饱和度和心率的测量方法和测量系统，其特征在于它包括脉搏血氧仪， 包括光电血氧检测探头，检测得到人体对红光和红外光的吸收度，和吸收度变化曲线，利用 Beer-Lambert定律计算出血氧饱和度和心率；数据发送装置，与所述的脉搏血氧仪相连接，将血氧饱和度和心率发送至数据接收网关；数据接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恒，
申请(专利权)人：苏州易寻传感网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32