20xx年醫(yī)學(xué)專題—脈搏血氧飽和度檢測(cè)儀-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 mo、Philips和CSI等。因此，本課題旨在設(shè)計(jì)一種價(jià)格適宜，適用于家庭社區(qū)的便攜式無(wú)創(chuàng)脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x。無(wú)創(chuàng)脈搏血氧飽和度測(cè)量是以朗伯比爾定律（LambertBeer)為基礎(chǔ)，利用近紅外光譜吸光光度測(cè)定原理。可見logI0I值的大小能說(shuō)明溶液對(duì)入射光的吸收程度，所以通常將logI0I值稱為吸光度，用符號(hào)A表示。吸光度與透光率關(guān)系的各種表達(dá)式為：A=logI0I=logII0=logT=Kbc （14）上式中的比例常數(shù)K值隨溶液濃度c所采取的單位不同而不同。cm1。cm1。無(wú)損傷脈搏血氧飽和度測(cè)量是基于動(dòng)脈血液對(duì)光的吸收量隨動(dòng)脈搏動(dòng)而變化的原理。10a1c1+a2c2L=I0a239。 （113）其中a139。聯(lián)立（112）與（113）式，可得：SaO2=a2a239。?A39。a139。?A+B2 （115）當(dāng)動(dòng)脈血管搏動(dòng)時(shí)，透射光強(qiáng)由最大值Imax減少到ImaxΔImax，由此而引起動(dòng)脈血對(duì)λ和λ39。ΔImax39。logImax39。log1ΔImax39。Imax39。ΔImaxImax+B2 （118）只要測(cè)定兩路透射光最大光強(qiáng)Imax和Imax39。 設(shè)計(jì)方案及軟硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)框圖如圖1所示，該方案是基于單片機(jī)AT89C52的脈搏血氧檢測(cè)系統(tǒng)，它的硬件部分由模擬電路和數(shù)字電路兩部分組成。根據(jù)檢測(cè)得到的電信號(hào)的強(qiáng)弱, 便可計(jì)算出血氧飽和度的值。這樣構(gòu)成的夾指?jìng)鞲衅髂軌蚪鉀Q在脈搏血氧飽和度測(cè)量過(guò)程中，由于光電信號(hào)較微弱，極易受到周圍環(huán)境光及暗電流的影響，尤其在較強(qiáng)的環(huán)境光的照射下，光電接收管的檢測(cè)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)很大的噪聲這一重要問(wèn)題。由于調(diào)制信號(hào)的頻率選定為工頻噪聲的整數(shù)倍則可以降低工頻干擾，為此，在本課題中將調(diào)制方波信號(hào)選定為1kHz，用以將光電容積脈搏波信號(hào)調(diào)制成脈沖調(diào)幅波。以此原理產(chǎn)生兩路頻率為lKHz，占空比為25%的光調(diào)制方波信號(hào)，與占空比為50%的光調(diào)制信號(hào)相比，這種方波驅(qū)動(dòng)信號(hào)能夠在保證發(fā)光二極管發(fā)光光強(qiáng)的同時(shí)降低流過(guò)發(fā)光二極管的平均電流，從而降低發(fā)光二極管在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，以免當(dāng)發(fā)光管平均電流過(guò)大時(shí)造成發(fā)光管產(chǎn)生較大的熱量，給測(cè)試對(duì)象造成不適感覺；另外占空比為25%的光調(diào)制信號(hào)可以使光通過(guò)人體脈搏組織后的分光解調(diào)比較容易，且可以消除由于信號(hào)混疊產(chǎn)生的噪聲。由于發(fā)光二極管的額定正向電流和電壓分別為I=20mA，VNI=5V，因此由公式計(jì)算得，電阻R=250Ω。此外，R1及其并聯(lián)電容C1構(gòu)成截止頻率為fc=12πR1C1的低通濾波電路，可以在一定程度上消除高頻噪聲，以達(dá)到減小噪聲帶寬，提高信噪比的效果。其中，帶通濾波器由低通和高通濾波器構(gòu)成，主要在消除高頻噪聲影響的同時(shí)，保留1kHz和2kHz兩個(gè)頻段上的有用信號(hào)。其中品質(zhì)因子Q可通過(guò)調(diào)整R47和R47兩個(gè)電阻,且不會(huì)造成工頻陷波器中心頻率的改變。為了實(shí)現(xiàn)檢測(cè)電路的鎖相解調(diào)功能，在乘法器的設(shè)計(jì)上，采用了數(shù)字開關(guān)式乘法器。以單片機(jī)為核心的系統(tǒng)流程如圖9所示。串口傳輸接口電路如圖11所示。整個(gè)LabvIEW程序由串口通信模塊、時(shí)序控制模塊、信號(hào)采集模塊、數(shù)字鎖相模塊、數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)模塊五部分組成。（3）該儀器尚處于理論階段，可能存在一些小問(wèn)題，需要做一些實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，從而提出理論模型和儀器改進(jìn)方案。但在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下以及其它的干擾存在時(shí)進(jìn)行信號(hào)的采集，就可能將造成系統(tǒng)的非正常工作。參考文獻(xiàn)[1] 楊玉星. 生物醫(yī)學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù). 化學(xué)工業(yè)出版社,2005[2] 張巖. 無(wú)創(chuàng)脈搏血氧飽和度檢測(cè)原理樣機(jī)的研究(碩士學(xué)位論文,長(zhǎng)春,吉林大學(xué)),2006[3] 朱平. 人體血氧飽和度激光測(cè)量系統(tǒng)的研究(碩士學(xué)位論文,長(zhǎng)春,吉林大學(xué)),2006.[4] 金海龍,王作君,鄭成博等. 無(wú)線傳輸在脈搏血氧飽和度無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用. 北京生物醫(yī)學(xué)工程,2006年2月第25卷第1期[5] 李剛,張麗君,林凌. 一種新型數(shù)字鎖相放大器的設(shè)計(jì)及其優(yōu)化算法. 天津大學(xué)學(xué)報(bào),2008年第41卷第4期[6] 于巍，古慶恩，李信政等．無(wú)創(chuàng)脈搏血氧飽和度測(cè)量技術(shù)及進(jìn)展[J]．2007 年 9 月第 22 卷 第 9 期：4952內(nèi)容總結(jié)（1）無(wú)創(chuàng)脈搏血氧飽和度檢測(cè)儀
Noninvasive Pulse Monitor of Oxygen Saturation of Blood
二〇一三年六月
摘 要
在病人救治過(guò)程中，實(shí)時(shí)提取生命體征數(shù)據(jù)能大大提高救治效率，特別是對(duì)于昏迷、麻醉的受害者（2）LabVIEW
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