CN104161526A - 一种侧射式血氧检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧射式血氧检测装置，包括一个配有显示屏的佩戴壳体，壳体中设置有血氧检测电路，所述壳体有一个放置手指的贴附面，在贴附面上分别设置有发射传感器和接收传感器窗口，窗口中分别设置有测量血氧的发射传感器和接收传感器。本发明侧射式血氧采集装置，用户想要使用时，只需将手指轻轻的放在测量位置，无需佩戴指夹、指套等采集设备，不仅不会影响到用户正常的抓取行为，而且也不会对用户产生心理压力，避免产生长期佩戴医学探头、长期处于病态的心理。

Description

一种侧射式血氧检测装置

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种侧射式血氧检测装置，采用侧装传感器的结构实现血氧检测。

背景技术

在现代生活中，人们更多的注意到自身的健康指标，渴望在生活过程中能够随时监测，能够得到适当的健康建议，但不喜欢在监测过程中造成对正常生活的影响，同时传统医学设备的造型会使周围人对使用者投以病态的眼光。

现有血氧测量方法采用的是对射式测量，常见的指夹式、指套式或者一次性无纺布血氧探头结构。对射式测量，用户在测量时必须佩戴探头，或者随身携带血氧测量仪器，特别是当健康人在公众场合使用时，容易被别人认为是病人，使用起来不便利。

随着穿戴式技术的发展对血氧脉率数据的测量需求更加显著，传统穿戴式设备采用的是外接探头的方案，该方法用户需要将探头实时佩戴在手指，或者随身携带探头以便需要测量时使用，使用起来十分不方便，现有穿戴式产品用户无法准确得到血氧测量数据，或者测量无法完全适用于指定人群。

2013年CES消费电子展，异军突起的穿戴式设备以各种方式展现到了人们的眼前，深受消费者追捧。目前常见的产品继承了计步器，脉率计等功能，但对血氧的检测一直存在着技术空白，技术难点在于无法有效的测量或者测量值不够精准无法作为诊断依据。

发明内容

研究表明，血氧仪原理是光发射传感器发出特定的不同波长的光信号，光线由指尖进入手指，通过透射、漫反射，反射，折射等方式照射到血细胞后进入接收传感器；接收传感器对发射传感器的光是否直射对准接收传感器并无直接关系；因此，本发明目的在于提供一种侧射式血氧检测装置，采用侧装传感器的结构实现血氧检测，通过透过手指的漫反射光计算血氧值，避免了传统对射式血氧检测装置需要佩戴指夹式、指套式或者一次性无纺布血氧探头的麻烦，使用便利，同时解决了常规穿戴式设备测量不准的问题，测量精准。

为了实现上述目的，本发明的方案是：一种侧射式血氧检测装置，包括一个配有显示屏并用于佩戴的壳体，壳体中设置有血氧检测电路，所述壳体表面有一个放置手指的非套戴式贴附面，在贴附面上分别设置有发射传感器和接收传感器窗口，窗口中分别设置有测量血氧的发射传感器和接收传感器。

进一步是：所述贴附面是具有90至180度转角的贴附面，所述发射传感器和接收传感器窗口分别设置在转角两侧的贴附面上。

进一步是：所述转角是90度至120度。

进一步是：所述贴附面在壳体的侧壁上。

进一步是：所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘与边缘的直线距离小于10mm。

进一步是：所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘与边缘的直线距离是0至6mm。

进一步是：所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘设置遮光隔离。

进一步是：所述的遮光隔离是橡胶材料的遮光隔离，或者是金属材料的遮光隔离。

进一步是：所述发射传感器发射面和接收传感器接收面低于贴附面设置在窗口中。

进一步是：所述发射传感器发射面和接收传感器接收面低于贴附面0.1至5mm设置在窗口中。

本发明的有益效果是：本发明采用侧射式血氧采集装置，用户想要使用时，只需将手指轻轻的放在测量位置，无需佩戴指夹、指套等采集设备，不仅不会影响到用户正常的抓取行为，而且也不会对用户产生心理压力，避免产生长期佩戴医学探头、长期处于病态的心理。

本发明还避免了传统血氧测量设备需随身携带血氧仪的麻烦，为用户出行带来便利。并且本发明采用侧射式的测量技术，可以将其应用到手表及手环等穿戴式设备上，仅需轻轻触碰，就可得到精准的血氧数据。 

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1 为本发明结构示意图；

图2为本发明贴附面为180度使用状态示意图；

图3为本发明贴附面为90度使用状态示意图；

图4为本发明贴附面为117度使用状态示意图；

图5为本发明窗口相贴时的传感器安装结构示意图；

图6为本发明窗口相距大时的传感器安装结构示意图；

图7为本发明血氧检测电路框图。

具体实施方式

一种侧射式血氧检测装置，如图1所示，所述装置包括一个配有显示屏101并用于佩戴的壳体1，例如佩戴在手腕上的手表式壳体，壳体中设置有血氧检测电路，其中，所述壳体表面的侧面壁有一个放置手指的非套戴式的可与手指紧密接触的贴附面102，这个贴附面也可以设置在壳体的上表面103，在贴附面上分别设置有发射传感器和接收传感器窗口104，窗口中分别设置有测量血氧的发射传感器和接收传感器，发射传感器使红光红外光发光管，用于红光及红外光的发射；接收传感器是光频转换器，用于红光及红外光穿过人体组织后的透射光的接收及处理；所谓的套戴式是指通过套入（例如戒指式的血氧仪）或指套或绑戴或夹戴的方式实现与手指接触的方式。

实施例中：所述贴附面是一个具有90至180度转角105的贴附面，当转角小于180度时，所述发射传感器和接收传感器窗口分别设置在转角两侧的贴附面上。

实施例中：为了减少发射与接收传感器的想过干扰，所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘设置遮光隔离。

实施例中将发射传感器和接收传感器按照一定的夹角放置，通过透过手指的漫反射光计算血氧值，该装置不仅能够适用于可穿戴式设备，而且只需将手指轻轻放于传感器之间，就可得到血氧值，简单易操作，避免了对射式指夹的束缚，更具人性化。

图2、图3、图4示意了三种转角贴附面的实例，如图2所示，手指2放到了一个转角为180度的贴附面102上。

如图3所示，手指2放到了一个转角为90度的贴附面102上。

如图4所示，手指2放到了一个转角为117度的贴附面102上。

因此，所述转角大约是90度至120度，图1是一个典型实例，一个符合人体手指结构的壳体造型，一个发射传感器固定在壳体的斜面，另一个接收传感器固定在壳体平面上，两者之间最佳转角为117度。

实施例中：为了接收信号可靠，所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘与边缘的直线距离小于或等于10mm；其中，如图2至图4所示，所述发射传感器是红光红外光发光管3，所述接收传感器是光频转换器4。用户想要使用时，只需将手指轻轻的放在测量位置，测量时注意保证将手指完全紧贴接触在窗口上。

作为最佳方案：所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘与边缘的直线距离是0至6mm。如图5所示，所谓的0距离就是窗口贴着窗口，在这个距离内信号在手指间都可以做有效的传递。当转角为180度时0距离设置的窗口效果最佳。

实施例中：为了保证发射传感器和接收传感器之间互不干扰，所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘要设置遮光隔离；所述的遮光隔离有多种结构形式，可以采用橡胶材料的遮光隔离，或者是金属材料的遮光隔离。

当窗口之间的距离非常贴近时采金属材料的遮光隔离，例如在窗口壁表面采用金属喷涂，或者使用薄金属片等等，如图5所示，两个窗口之间采用金属板105隔离光。

当窗口之间的距离比较大时，在所述发射传感器和接收传感器窗口之间通过遮光橡胶进行光隔离，遮光橡胶可以采用黑色橡胶，其安装的结构如图6所示，有一个黑色橡胶块5，黑色橡胶块的表面形状随贴附面的形状变化，图6示意的是转角为180度贴附面的黑色橡胶块，在橡胶块上设置有两个凹槽501，两个凹槽代表了发射传感器和接收传感器窗口；其中，所述发射传感器是红光红外光发光管，所述接收传感器是光频转换器，黑色橡胶块的表面可以进行喷塑处理后直接作为放置手指的贴附面，也可以将黑色橡胶块粘贴固定在壳体的内表面。

为了达到好的测量效果，有两种优选方案：

其一是：所述发射传感器发射面和接收传感器接收面低于贴附面设置在窗口中；相当于低于窗口遮光隔离的上端面设置在窗口中，两个传感器之间避免相互干扰，通常会低于贴附面0.1至5mm设置在窗口中。

其一是：所述发射传感器发射面和接收传感器接收面高出贴附面，并弹性进出的设置在窗口中。该弹性进出的功能可以通过凹槽设置的深度来实现。凹槽的设置刚好将传感器固定，并且其上部露出贴附面0.1至0.3mm，传感器的信号线从凹槽的底端引出连接到壳体中的血氧检测电路，当手指压迫传感器上端部时，由于橡胶块的弹性作用使传感器下移进窗口中，此时的传感器会紧贴手指。

两种方案可以根据不同的传感器型号，以及实际的测量效果进行选择。

如图7所示：本装置所述的血氧检测电路包括：

一个血氧采集模块6，用于从手指检测人体血氧生理参数，该模块还包括：

红光红外光发光管3，用于红光及红外光的发射；

发光驱动电路601，分别与红光红外光发光管3和处理器701相连接，通过处理器控制红光红外光发光管的驱动；

光频转换器4，用于红光及红外光穿过人体组织后的透射光的接收及处理；

一个血氧数据处理模块7，用于将采集到的血氧数据进行处理，包括：

处理器701，用于血氧数据的处理及对外围电路的控制；

显示屏101，与处理器701相连，用于血氧值、脉搏强度指示棒图及血氧波形的显示；

按键702，用于血氧测试的开启与结束；

加速度传感器703，双击点亮显示屏；

无线模块704，用于将数据无线发送到终端设备。

电源模块8，用于整个系统的供电。

人体手指前端放在发射传感器和接收传感器转角之间，由处理器控制驱动电路来控制光发射传感器发出特定的不同波长的光信号，光线由指尖进入手指，通过透射、漫反射，反射，折射等方式照射到血细胞后进入接收传感器，经过信号处理再将信号传回处理器，处理器计算出人体生理参数血氧、脉率及波形、棒图等信息，然后通过显示屏将其显示，或者通过无线模块将其传输给终端设备。

Claims (10)

1.一种侧射式血氧检测装置，包括一个配有显示屏并用于佩戴的壳体，壳体中设置有血氧检测电路，其特征在于，所述壳体表面有一个放置手指的非套戴式贴附面，在贴附面上分别设置有发射传感器和接收传感器窗口，窗口中分别设置有测量血氧的发射传感器和接收传感器。

2.根据权利要求1所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述贴附面是具有90至180度转角的贴附面，所述发射传感器和接收传感器窗口分别设置在转角两侧的贴附面上。

3.根据权利要求2所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述转角是90度至120度。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述贴附面在壳体的侧壁上。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘与边缘的直线距离小于10mm。

6.根据权利要求5所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘与边缘的直线距离是0至6mm。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述发射传感器和接收传感器窗口相邻边缘设置遮光隔离。

8.根据权利要求7所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述的遮光隔离是橡胶材料的遮光隔离，或者是金属材料的遮光隔离。

9.根据权利要求7或8所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述发射传感器发射面和接收传感器接收面低于贴附面设置在窗口中。

10.根据权利要求9所述的一种侧射式血氧检测装置，其特征在于，所述发射传感器发射面和接收传感器接收面低于贴附面0.1至5mm设置在窗口中。