CN102499695B - 一种光电信号检测指套及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电信号检测指套及其测量方法，在指套的开口端第一预设距离处设置有环形气囊，环形气囊与气管相连；气管对环形气囊进行打气或放气；在指套的顶端第二预设距离处相对设置有第一导光孔和第二导光孔，第一导光孔和第二导光孔上分别设置有光电测量模块，数据采集模块和光电测量模块相连，光电测量模块和数据采集模块用于测量和采集正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号。根据增强充盈水平下的光电信号和正常充盈水平下的光电信号获取光电信号的差值，根据光电信号的差值获取高信噪比的血液吸收光谱；通过气管放掉环形气囊中的空气，推出指套完成测量，流程结束。本发明提高了血液吸收光谱的强度和信噪比。

Description

一种光电信号检测指套及其测量方法

技术领域

本发明涉及生物医学信号检测领域，特别涉及一种光电信号检测指套及其提高血液吸收光电信号信噪比的测量方法。

背景技术

采用光电方式测量生物组织信号具有很重要的价值，特别是检测血液的光电信息在临床上具有特别重要的意义，利用脉搏得到的光电脉搏容积波可以获取血液的信息，但对于灌注不足，例如：心脏功能不好的老年人，往往难以得到理想的光电信号。

发明内容

本发明提供了一种光电信号检测指套及其测量方法，该光电信号检测指套解决了灌注不足的问题，得到理想的光电信号；并且提高血液吸收光谱的强度和信噪比详见下文描述：

一种光电信号检测指套，所述光电信号检测指套包括：指套、环形气囊、气管、第一导光孔、第二导光孔、光电测量模块和数据采集模块，

在所述指套的开口端第一预设距离处设置有弹性的所述环形气囊，所述环形气囊与所述气管相连；所述气管对所述环形气囊进行打气或放气；在所述指套的顶端第二预设距离处相对设置有所述第一导光孔和所述第二导光孔，所述第一导光孔和所述第二导光孔上分别设置有所述光电测量模块，所述数据采集模块和所述光电测量模块相连，所述光电测量模块用于测量正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号；所述数据采集模块采集所述正常充盈水平下的光电信号和所述增强充盈水平下的光电信号。

所述指套的材料为柔性材料。

所述第一预设距离为1mm。

所述第二预设距离为10～15mm。

所述光电测量模块为光纤，所述光纤的顶端与所述指套内部表面齐平。

所述光电测量模块由发光二极管和光敏传感器组成，所述发光二极管和所述光敏传感器的顶端与所述指套内部表面齐平。

一种光电信号检测指套的测量方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将指套戴在被测手指上；

(2)光电测量模块测量正常充盈水平下的光电信号，数据采集模块采集所述正常充盈水平下的光电信号；

(3)通过气管对环形气囊打气；

(4)所述光电测量模块测量增强充盈水平下的光电信号，所述数据采集模块采集所述增强充盈水平下的光电信号；

(5)根据所述增强充盈水平下的光电信号和所述正常充盈水平下的光电信号获取光电信号的差值，根据所述光电信号的差值获取高信噪比的血液吸收光谱；

(6)通过所述气管放掉所述环形气囊中的空气，推出所述指套完成测量，流程结束。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明提供了一种光电信号检测指套及其测量方法，通过增强充盈水平时的光电信号和正常充盈水平时的光电信号获取光电信号的差值，根据光电信号的差值获取高信噪比的血液吸收光强值，本发明解决了灌注不足的问题，得到了理想的光电信号，提高了血液吸收光谱的强度和信噪比，满足了实际应用中的需要。

附图说明

图1是本发明提供的一种光电信号检测指套的结构示意图；

图2是本发明提供的一种光电信号检测指套的测量方法的流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：指套；            2：环形气囊；

3：气管；            4：第一导光孔；

5：第二导光孔；      6：光电测量模块；

7：数据采集模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了解决灌注不足的问题，得到理想的光电信号，本发明实施例提出了一种光电信号检测指套及其测量方法，参见图1和图2，详见下文描述：

本发明实施例的原理具体为：为了更好的测量血液吸收的光电信号，需要增加血液充盈的对比度。当对手指远离指端(末枝端)某处进行环状施压至略小于动脉血液的收缩压时，动脉血液依旧可以克服所施加的环状阻断压力而进入远离指端(末枝端)某处，但静脉血液则被完全阻断而不能回流，增加了远离指端(末枝端)的血液充盈。

参见图1，一种光电信号检测指套，包括：指套1、环形气囊2、气管3、第一导光孔4、第二导光孔5、光电测量模块6和数据采集模块7，

在指套1的开口端第一预设距离处设置有环形气囊2，环形气囊2与气管3相连；气管3对环形气囊2进行打气或放气；在指套1的顶端第二预设距离处相对设置有第一导光孔4和第二导光孔5，第一导光孔4和第二导光孔5上分别设置有光电测量模块6，数据采集模块7和光电测量模块6相连，光电测量模块6用于测量正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号；数据采集模块7采集正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号。

进一步地，为了增加使用时的舒适度，本发明实施例中的指套1的材料优选为柔性材料，例如：乳胶，具体实现时，还可以采用其他类型的柔性材料，本发明实施例对此不做限制。

进一步地，为了可靠、均匀地对手指施加压力，本发明实施例中的第一预设距离优选为1mm。

进一步地，为了使第一导光孔4和第二导光孔5处于靠近手指指甲的位置，本发明实施例中的第二预设距离优选为10～15mm。

其中，具体实现时，光电测量模块6可以为光纤，光纤的顶端与指套内部表面齐平。

其中，具体实现时，光电测量模块6由发光二极管和光敏传感器组成，发光二极管和光敏传感器的顶端与指套内部表面齐平。

实施例1

以第一导光孔4和第二导光孔5处于指套1的顶端10mm处，光电测量模块6为光纤为例进行说明。

在指套1的开口端1mm处设置有环形气囊2，环形气囊2与气管3相连；气管3对环形气囊2进行打气或放气；在指套1的顶端10mm处相对设置有第一导光孔4和第二导光孔5，第一导光孔4和第二导光孔5上分别设置有光纤，该光纤用于测量正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号；数据采集模块7采集正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号。

实施例2

以第一导光孔4和第二导光孔5处于指套1的顶端12.5mm处，光电测量模块6以发光二极管和光敏传感器为例进行说明。

在指套1的开口端1mm处设置有环形气囊2，环形气囊2与气管3相连；气管3对环形气囊2进行打气或放气；在指套1的顶端12.5mm处相对设置有第一导光孔4和第二导光孔5，第一导光孔4和第二导光孔5上分别设置有发光二极管和光敏传感器，该发光二极管和光敏传感器用于测量正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号；数据采集模块7采集正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号。

实施例3

以第一导光孔4和第二导光孔5处于指套1的顶端15mm处，光电测量模块6以发光二极管和光敏传感器为例进行说明。

在指套1的开口端1mm处设置有环形气囊2，环形气囊2与气管3相连；气管3对环形气囊2进行打气或放气；在指套1的顶端15mm处相对设置有第一导光孔4和第二导光孔5，第一导光孔4和第二导光孔5上分别设置有发光二极管和光敏传感器，该发光二极管和光敏传感器用于测量正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号；数据采集模块7采集正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号。

一种光电信号检测指套的测量方法，参见图2，该方法包括以下步骤：

101：将指套1戴在被测手指上；

102：光电测量模块6测量正常充盈水平下的光电信号，数据采集模块7采集正常充盈水平下的光电信号；

103：通过气管3对环形气囊2打气；

通过该步骤阻断手指静脉血液的回流。

104：光电测量模块6测量增强充盈水平下的光电信号，数据采集模块7采集增强充盈水平下的光电信号；

105：根据增强充盈水平下的光电信号和正常充盈水平下的光电信号获取光电信号的差值，根据光电信号的差值获取高信噪比的血液吸收光谱；

通过对被测手指施加一定的压力，阻断被测手指的静脉血液回流但允许动脉血液能够进入被测手指末端，可以使得被测手指达到最大充盈状态，从而测量阻断手指静脉回流前后透过手指光电信号的差值(增强充盈水平下的光电信号和正常充盈水平下的光电信号的差值)显著增加，而这个差值就是所增加充盈血液所吸收的光电信号值，根据光电信号的差值和外界噪声的比值可以获取到增加充盈水平时的信噪比，为此采用本发明实施例中提供的方法可以提高血液吸收光谱的信噪比，满足了实际应用中的需要。

106：通过气管3放掉环形气囊2中的空气，推出指套1完成测量，流程结束。

综上所述，本发明实施例提供了一种光电信号检测指套及其测量方法，通过增强充盈水平下的光电信号和正常充盈水平下的光电信号获取光电信号的差值，根据光电信号的差值获取高信噪比的血液吸收光强值，本发明实施例解决了灌注不足的问题，得到了理想的光电信号，提高了血液吸收光谱的强度和信噪比，满足了实际应用中的需要。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种光电信号检测指套的测量方法，所述光电信号检测指套包括：指套、环形气囊、气管、第一导光孔、第二导光孔、光电测量模块和数据采集模块，

在距离所述指套的开口端第一预设距离处设置有所述环形气囊，所述环形气囊与所述气管相连；所述气管对所述环形气囊进行打气或放气；在距离所述指套的顶端第二预设距离处相对设置有所述第一导光孔和所述第二导光孔，所述第一导光孔和所述第二导光孔上分别设置有所述光电测量模块，所述光电测量模块和所述数据采集模块相连，所述光电测量模块用于测量正常充盈水平下的光电信号和增强充盈水平下的光电信号；所述数据采集模块采集所述正常充盈水平下的光电信号和所述增强充盈水平下的光电信号；其中，所述第一预设距离为1mm；所述第二预设距离为10～15mm；其特征在于，当对手指远离指端某处进行环状施压至略小于动脉血液的收缩压时，动脉血液依旧克服所施加的环状阻断压力而进入远离指端某处，但静脉血液则被完全阻断而不能回流，增加了远离指端的血液充盈，此时为手指远离指端某处的增强充盈水平，所述方法包括以下步骤：

(1)将指套戴在被测手指上；

(2)光电测量模块测量正常充盈水平下的光电信号，数据采集模块采集所述正常充盈水平下的光电信号；

(3)通过气管对环形气囊打气至手指远离指端某处到达增强充盈水平；

(4)所述光电测量模块测量增强充盈水平下的光电信号，所述数据采集模块采集所述增强充盈水平下的光电信号；

(5)根据所述增强充盈水平下的光电信号和所述正常充盈水平下的光电信号获取光电信号的差值，根据所述光电信号的差值获取高信噪比的血液吸收光谱；

(6)通过所述气管放掉所述环形气囊中的空气，推出所述指套完成测量，流程结束。