CN106512160B - 氧输送参数的确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于医疗监测领域,提供了一种氧输送参数的确定方法及装置。所述方法包括:获取动脉透射的光电流信号;根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量;根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数。通过上述方法能够无创、简单、快捷地确定氧输送参数。

Description

氧输送参数的确定方法及装置
技术领域
本发明实施例属于医疗监测领域,尤其涉及一种氧输送参数的确定方法及装置。
背景技术
人体对氧气的依赖,在于有氧代谢产生人体必需的能量。氧输送是全身氧代谢的重要监测指标,氧输送参数包括氧输送量和氧输送能力等参数。一般情况下,人体的氧气通过血液循环系统输送到身体各个器官,氧气之所以能够源源不断地给身体各个器官提供氧气,是由于血液中氧合血红蛋白被消耗后不断产生还原血红蛋白(即脱氧血红蛋白),还原血红蛋白在经过肺部时再与氧气进行结合,因此氧输送参数的大小与血红蛋白是否充足供应有关。目前,在大多数监测氧输送参数的方法中,主要通过分别获取心输出量、血红蛋白浓度与动脉血氧饱和度参数,然后通过特定公式计算获得。通常,心输出量是有创的,即通过置入有创动脉导管后再根据热稀释法获得,同时,血红蛋白浓度的获得也大多通过采血直接测量获得,因此氧输送参数的传统获取方法较为复杂,并且,在置入动脉导管手术时需经验丰富的医生进行,可操作性难度大,对操作人员的知识与经验要求较高,同时有创的方式也为病人带来痛苦和风险,并且只能非实时的单次测量。而一些新的技术虽然提出了无创的分别获得心输出量或者血红蛋白量的方法,例如通过动脉血压波形的轮廓分析计算获得心输出量,利用特殊设计的光学探头测量血红蛋白浓度再结合氧饱和度、计算氧输送参数,但该方法仍然需要分别获取三种参数。需要多种传感器或设备与病人连接,或多种测量方法的结合,因此操作仍然复杂。并且使用多个传感器也增加了研发成本。
综上,现有的氧输送参数确定方法需要分别确定心输出量、血红蛋白浓度与血氧饱和度参数,并且通常是有创的方式,确定方法可操作性难度大,操作过于复杂,给病人带来的痛苦较大,成本高。
发明内容
本发明实施例提供了一种氧输送参数的确定方法及装置,旨在解决现有的氧输送参数的确定方法可操作性难度大,操作过于复杂等问题。
本发明实施例的第一方面,提供了一种氧输送参数的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取动脉透射或反射的光电流信号;
根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量;
根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数。
本发明实施例的第二方面,提供了一种氧输送参数的确定装置,所述装置包括:
光电流信号获取单元,用于获取动脉透射或反射的光电流信号;
直流交流分量获取单元,用于根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量;
氧输送参数确定单元,用于根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数。
在本发明实施例中,由于氧输送参数只跟光电流信号的直流分量和交流分量有关,而确定光电流信号的直流分量和交流分量较简单,因此能够无创、简单、快捷地确定氧输送参数。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种氧输送参数的确定方法的流程图;
图2(a)至图2(f)是本发明第一实施例提供的氧输送能力和血氧饱和度的变化示意图;
图3是本发明第二实施例提供的一种氧输送参数的确定装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例中,本发明第一实施例中,获取动脉透射或反射的光电流信号,根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量,根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一:
图1示出了本发明第一实施例提供的一种氧输送参数的确定方法的流程图,详述如下:
步骤S11,获取动脉透射或反射的光电流信号。
具体地,通过包裹或贴付于病人特定部位的血氧传感器中的光电器件,获得不同波长的光信号(以两路光为例,通常是红光与红外光)经过该病人特定部位的动脉血管后的两路透射(或反射)光的电流信号。其中,病人特定部位如末端手指动脉,颈动脉和额头动脉等。
具体是,按照LAMBERT-BEER定律,通过人体血管后的透射(或反射)光的强度为:
其中,I0为入射光强度,I为透射光强度,ε0、c0、d0分别是静脉血液和非血液组织(皮肤、骨骼与软组织等)的吸光系数、浓度和光路长度,ε1、c1分别是动脉血液中氧合血红蛋白HbO2的吸光系数和浓度,ε2、c2分别是动脉血液中还原血红蛋白HHb的吸光系数和浓度,d是动脉血液的光路长度。由于静脉血液以及非血液组织的吸光量通常保持恒定,因此用常量I'0作为穿过静脉血液及其他非血液组织(皮肤、骨骼与软组织等)后,未穿过动脉血液的光强,则上述公式(1)可简化为下述公式(2):
当动脉搏动血管舒张,随着动脉血液光路长度由d增加Δd,相应的透射光强发生变化,利用两种不同波长λ1、λ2的光(通常为红光和红外光)透过周期性搏动的动脉后,获得两路光强信号I1与I2,由于血液中两种不同血红蛋白(氧合血红蛋白、还原血红蛋白)对两种不同波长的光的吸收是不相同的,因此所述的两路光强信号I1与I2包含有血液中血红蛋白量有关的信息,同时,采用两种不同波长的光信号可以消除不同的组织、静脉(非动脉血液成分)的个体差异。
优选地,选择头部作为获取血氧信号的部位,头部是人体(尤其新生儿)全身中及其重要的部位,此部位的氧输送参数直接影响人体脑部发育或正常思维活动,评估此部位的氧输送参数可指导医生及时实施输氧、输血等抢救措施。
步骤S12,根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量。
对光电流信号进行处理以获得进一步的信息,这里的处理包括但不限于:电流-电压转换、硬件放大,模数转换等。
可选地,所述步骤S12具体包括:
A1、对所述光电流信号进行处理,获得含有脉搏波信息的信号。
A2、将所述脉搏波信息的信号的绝对幅度确定为信号的直流分量。
A3、将所述脉搏波信息的信号的相对幅度确定为信号的交流分量。
上述A1~A3中,当对光电流信号进行处理后,获得含有脉搏波信息的数字信号,当脉搏舒张时,光电流信号的绝对幅度(与0之间的距离)定义为信号的直流(DC)分量;当脉搏收缩时,信号相对幅度(脉搏舒张时与收缩时的距离)定义为信号的交流(AC)分量。
步骤S13,根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数。
可选地,所述步骤S13具体包括:
B1、根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定所述直流分量与交流分量的比值R。
B2、根据所述R以及预设的与R有关的曲线确定氧输送参数,所述预设的与R有关的曲线通过不同氧输送参数下的多个不同的R值确定。
具体地,上述B2的氧输送参数的确定模型由上述公式(2)转化得到:
其中,N为整数,N大于1(当N越大,计算的CDO2越精确),R=r1/r2,r1与r2分别代表其中一路光电流信号的交流(AC)分量与直流(DC)分量的比值。例如,当r1代表红光的AC分量与DC分量时,r2则代表红外光的AC分量与DC分量。相反,当r1代表红外光的AC分量与DC分量时,r2则代表红光的AC分量与DC分量。
该模型的k(R)通过滴定的方式确定:获得不同氧输送参数下的多个不同的R值,对应给定的氧输送参数(CDO2),根据最优解算法获得所述的k(R)曲线。
所述的氧输送参数CDO2,由血液供应量决定,直接反映了血液中的血红蛋白的总量,与心输出量以及血红蛋白浓度有关,反映了氧输送能力。
可选地,在所述步骤S13之后,包括:
连续输出氧输送参数。其中,输出的氧输送参数可为连续计算得到的,也可为一定时长内的该氧输送参数的平均值。例如,当连续输入脉搏波信号的AC分量与DC分量后,存储计算的氧输送参数,再根据此前预定时长确定氧输送参数的平均值,并输出此氧输送参数的平均值。
当预设时长较长时,可用来计算较长时间的氧输送参数,则氧输送参数的变化灵敏度较低(适用于恢复治疗中)。当预设时长较短时,可用来计算较短时间的氧输送参数,则氧输送参数的变化灵敏度较高(适用于手术中)。因此,该方法可以进行无创而连续的对氧输送参数的测量。
当然,在确定氧输送参数后,也可显示或打印或标记或存储所述氧输送参数。
进一步地,在所述步骤S13之后,包括:
B1’、显示预设时长内的氧输送参数的变化量,所述氧输送参数的变化量通过当前时刻氧输送参数与上一时刻氧输送参数确定。需要指出的是,有用显示的是预设时长内的氧输送参数的变化量,因此,该步骤的氧输送参数的变化量为多个当前时刻氧输送参数与对应的多个上一时刻氧输送参数确定的。
B2’、判断所述氧输送参数的变化量是否大于预设差值,并在所述氧输送参数的变化量大于预设差值时,执行声和/或光报警。当氧输送参数的变化趋势(即氧输送参数的变化量)存在明显变化时,进行相应的报警。
进一步,在所述步骤S13之后,包括:
C1、确定血氧饱和度。
C2、根据血氧饱和度以及氧输送参数确定氧输送量。
其中,血氧饱和度(SpO2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白容量(即CDO2)的百分比,即血液中血氧的浓度。具体地,通过不同波长(如两种不同波长λ1、λ2,通常为红光和红外光)的光透过周期性搏动的动脉后的光强信号I1与I2,进而获得该测量部位的血氧饱和度。
以两种光波长信号为例,血氧饱和度与两种光波长信号的透射光信号I1、I2与Δd之间存在映射关系F。F与两种血红蛋白对两种不同波长λ1、λ2的光的吸光系数相关,对特定的血氧饱和度测量设备来说,F是已知的。
SpO2=F(I1,I2) (4)
通过该方法确定的氧输送量反映了所述测量部位的局部氧输送的总量的相对值,输入初始的氧输送量,或经过单次校准,即可以获得准确的氧输送量并进行连续的氧输送量的确定。优选的,输入的初始氧输送量和校准参考值为全身氧输送量,则可以通过该方法进行准确的全身氧输送量的连续监测。
进一步地,根据氧输送参数与血氧饱和度进行联合报警。具体地:
D1、判断所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化是否在预设的幅值变化范围内,得到一判断结果。
D2、根据所述判断结果选择对应的预设面积阈值,并将所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积与选择的预设面积阈值比较,在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于选择的预设面积阈值时,执行声和/或光报警。
进一步地,上述D2具体包括:
D21、在所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化在预设的幅值变化范围内时,判断所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积是否大于第一预设面积阈值,并在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于第一预设面积阈值时,执行声和/或光报警。
D22、在所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化由小于预设的幅值变化范围内变为在预设的幅值变化范围内时,判断所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积是否大于第二预设面积阈值,并在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于第二预设面积阈值时,执行声和/或光报警,所述第二预设面积阈值小于所述第一预设面积阈值。
D23、在所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化小于预设的幅值变化范围内时,判断所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积是否大于第三预设面积阈值,并在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于第三预设面积阈值时,执行声和/或光报警,所述第三预设面积阈值小于所述第二预设面积阈值。
由于氧输送能力代表了总血红蛋白量,而血红蛋白量是由血液的多少而决定,即心脏泵血的能力。而血氧饱和度则代表了其中氧合血红蛋白量,且氧合血红蛋白量通过还原血红蛋白与氧气结合生成,即血氧饱和度代表肺功能。因此通过联合所述的两个参数,能够同时对心脏功能和肺功能所处的状态得到更准确的判断。
为了更清楚地描述如何根据氧输送参数与血氧饱和度进行联合报警,下面以具体例子进行说明:
如图2(a)至图2(f)所示,当单位时间内氧输送能力(图中C线)变化时,血氧饱和度(图中S线)也随之变化,对应地,C线和S线围成的面积大小也跟着变化。图2(a)至图2(f)中,C代表CDO2,S代表SpO2,积分时间长度为单位时间T,t2时刻是t1时刻是在时间上的推移。
(1)当氧输送能力(即C线)处于基本稳定状态,即氧输送能力的幅值变化在一个预设的范围内;如果单位时间内面积大于第一预设面积阈值AR1时,提供报警。例如图2(a)与图2(b)中,CDO2基本稳定在正常水平,无论SpO2减小还是增大,若t2时刻面积大于第一预设面积阈值AR1,则符合报警条件,因为当CDO2基本稳定在正常水平时,说明氧输送能力不变,而氧合血红蛋白量下降,一定程度上反映了还原血红蛋白量增加,说明肺功能可能出现异常,此时需进行适量的氧气供应。通过发出报警能够提高供应氧气的及时性。
(2)当氧输送能力CDO2(即C线)有下降的趋势(有低于正常水平的趋势),即氧输送能力的下降程度大于上述预设的范围(幅值低于一定值),如果当前单位时间内的面积大于第三预设面积阈值AR3时,提供报警提示。
例如图2(e)与图2(f)的输送能力CDO2(即C线)有下降的趋势,即有出现异常的征兆,而t2时刻面积大于AR3符合报警条件,说明氧输送能力将出现异常,但t2时刻氧合血红蛋白量已经处在较低水平,极需氧气供应与血液供应需求,为增强其紧迫性及对输氧量、输血量的指示,也可以增强报警级别。
此外,该步骤中也可以根据氧输送能力的下降程度,划分更多的级别,不应仅限于以上实施方式。
优选的,当前氧输送能力CDO2(即C线)处于基本稳定状态且此前预定时间内存在氧输送能力CDO2(即C线)幅值低于一定值时,如果当前单位时间内的面积大于第二预设面积阈值AR2(AR1>AR2)时,同样生成报警提示。
例如图2(c)与图2(d)的输送能力CDO2(即C线)由非正常(低水平)恢复到稳定状态,而t2时刻面积大于AR2符合1级报警条件,说明氧输送能力恢复到正常水平,但实际氧合血红蛋白量仍然较低,反映心脏功能恢复正常,但肺功能有仍存在异常。此时可减少血液供应量甚至停止血液供应,但仍极需氧气供应。
上述情况中,氧输送能力CDO2(即C线)波动不超过阈值±T代表处于基本稳定状态。t2时刻面积大小顺序为AR1>AR2>AR3
进一步地,打印、标记、存储氧输送参数与血氧饱和度,并在符合报警条件时,提供响应报警,以提示医护人员进行及时的医疗处理,并对医护人员的供氧调节予以指导。可选地,为了便于监控,按照相同时间,在同一显示区域显示氧输送参数与血氧饱和度。
本发明第一实施例中,获取动脉透射或反射的光电流信号,根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量,根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数。由于氧输送参数只跟光电流信号的直流分量和交流分量有关,而确定光电流信号的直流分量和交流分量较简单,因此能够无创、简单、快捷地确定氧输送参数。
应理解,在本发明实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例二:
图3示出了本发明第二实施例提供的一种氧输送参数的确定装置的结构图,该氧输送参数的确定装置可应用于医疗监测设备中,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。
该氧输送参数的确定装置包括:
光电流信号获取单元31,用于获取动脉透射或反射的光电流信号。
具体地,通过包裹或贴付于病人特定部位的血氧传感器中的光电器件,获得不同波长的光信号(以两路光为例,通常是红光与红外光)经过该病人特定部位的动脉血管后的两路透射(或反射)光的电流信号。其中,病人特定部位如末端手指动脉,颈动脉和额头动脉等。
优选地,选择头部作为获取血氧信号的部位。
直流交流分量获取单元32,用于根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量。
可选地,所述直流交流分量获取单元32具体包括:
含有脉搏波信息的信号获得模块,用于对所述光电流信号进行处理,获得含有脉搏波信息的信号。
直流分量确定模块,用于将所述脉搏波信息的信号的绝对幅度确定为信号的直流分量。
交流分量确定模块,用于将所述脉搏波信息的信号的相对幅度确定为信号的交流分量。
氧输送参数确定单元33,用于根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数。
可选地,所述氧输送参数确定单元33包括:
直流交流分量比值确定模块,用于根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定所述直流分量与交流分量的比值R。
氧输送参数计算模块,用于根据所述R以及预设的与R有关的曲线确定氧输送参数,所述预设的与R有关的曲线通过不同氧输送参数下的多个不同的R值确定。
具体地,上述氧输送参数的确定模型由下述公式确定:
其中,N为整数,N大于1(当N越大,计算的CDO2越精确),R=r1/r2,r1与r2分别代表其中一路光电流信号的交流(AC)分量与直流(DC)分量的比值。例如,当r1代表红光的AC分量与DC分量时,r2则代表红外光的AC分量与DC分量。相反,当r1代表红外光的AC分量与DC分量时,r2则代表红光的AC分量与DC分量。
该模型的k(R)通过滴定的方式确定:获得不同氧输送参数下的多个不同的R值,对应给定的氧输送参数(CDO2),根据最优解算法获得所述的k(R)曲线。
所述的氧输送参数CDO2,由血液供应量决定,直接反映了血液中的血红蛋白的总量,与心输出量以及血红蛋白浓度有关,反映了氧输送能力。
可选地,所述氧输送参数的确定装置包括:
氧输出参数连续输出单元,用于连续输出氧输送参数。其中,输出的氧输送参数可为连续计算得到的,也可为一定时长内的该氧输送参数的平均值。当预设时长较长时,可用来计算较长时间的氧输送参数,则氧输送参数的变化灵敏度较低(适用于恢复治疗中)。当预设时长较短时,可用来计算较短时间的氧输送参数,则氧输送参数的变化灵敏度较高(适用于手术中)。因此,该方法可以进行无创而连续的对氧输送参数的测量。
当然,在确定氧输送参数后,也可显示或打印或标记或存储所述氧输送参数。
可选地,所述氧输送参数的确定装置包括:
血氧饱和度确定单元,用于确定血氧饱和度。其中,血氧饱和度(SpO2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白容量(即CDO2)的百分比,即血液中血氧的浓度。
氧输送量确定单元,用于根据血氧饱和度以及氧输送参数确定氧输送量。
以两种光波长信号为例,血氧饱和度与两种光波长信号的透射光信号I1、I2与Δd之间存在映射关系F。F与两种血红蛋白对两种不同波长λ1、λ2的光的吸光系数相关,对特定的血氧饱和度测量设备来说,F是已知的。
SpO2=F(I1,I2) (4)
通过该方法确定的氧输送量反映了所述测量部位的局部氧输送的总量的相对值,输入初始的氧输送量,或经过单次校准,即可以获得准确的氧输送量并进行连续的氧输送量的确定。优选的,输入的初始氧输送量和校准参考值为全身氧输送量,则可以通过该方法进行准确的全身氧输送量的连续监测。
可选地,所述氧输送参数的确定装置包括:
氧输送参数变化量显示单元,用于显示预设时长内的氧输送参数的变化量,所述氧输送参数的变化量通过当前时刻氧输送参数与上一时刻氧输送参数确定。
氧输送参数变化报警单元,用于判断所述氧输送参数的变化量是否大于预设差值,并在所述氧输送参数的变化量大于预设差值时,执行声和/或光报警。
可选地,所述氧输送参数的确定装置包括:
幅值变化判断单元,用于判断所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化是否在预设的幅值变化范围内,得到一判断结果。
联合报警单元,用于根据所述判断结果选择对应的预设面积阈值,并将所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积与选择的预设面积阈值比较,在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于选择的预设面积阈值时,执行声和/或光报警。
进一步地,上述联合报警单元包括:
第一联合报警模块,用于在所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化在预设的幅值变化范围内时,判断所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积是否大于第一预设面积阈值,并在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于第一预设面积阈值时,执行声和/或光报警;
第二联合报警模块,用于在所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化由小于预设的幅值变化范围内变为在预设的幅值变化范围内时,判断所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积是否大于第二预设面积阈值,并在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于第二预设面积阈值时,执行声和/或光报警,所述第二预设面积阈值小于所述第一预设面积阈值;
第三联合报警模块,用于在所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化小于预设的幅值变化范围内时,判断所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积是否大于第三预设面积阈值,并在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于第三预设面积阈值时,执行声和/或光报警,所述第三预设面积阈值小于所述第二预设面积阈值。
由于氧输送能力代表了总血红蛋白量,而血红蛋白量是由血液的多少而决定,即心脏泵血的能力。而血氧饱和度则代表了其中氧合血红蛋白量,且氧合血红蛋白量通过还原血红蛋白与氧气结合生成,即血氧饱和度代表肺功能。因此通过联合所述的两个参数,能够同时对心脏功能和肺功能所处的状态得到更准确的判断。
本发明第二实施例中,由于氧输送能力代表了总血红蛋白量,而血红蛋白量是由血液的多少而决定,即心脏泵血的能力。而血氧饱和度则代表了其中氧合血红蛋白量,且氧合血红蛋白量通过还原血红蛋白与氧气结合生成,即血氧饱和度代表肺功能。因此通过联合所述的两个参数,能够同时对心脏功能和肺功能所处的状态得到更准确的判断。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种氧输送参数的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取动脉透射或反射的光电流信号;
根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量;
根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数;
在所述根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数之后,包括:
显示预设时长内的氧输送参数的变化量,所述氧输送参数的变化量通过当前时刻氧输送参数与上一时刻氧输送参数确定;
判断所述氧输送参数的变化量是否大于预设差值,并在所述氧输送参数的变化量大于预设差值时,执行声和/或光报警。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数具体包括:
根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定所述直流分量与交流分量的比值R;
根据所述R以及预设的与R有关的曲线确定氧输送参数,所述预设的与R有关的曲线通过不同氧输送参数下的多个不同的R值确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数之后,包括:
确定血氧饱和度;
根据血氧饱和度以及氧输送参数确定氧输送量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数之后,包括:
判断所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化是否在预设的幅值变化范围内,得到一判断结果;
根据所述判断结果选择对应的预设面积阈值,并将所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积与选择的预设面积阈值比较,在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于选择的预设面积阈值时,执行声和/或光报警。
5.一种氧输送参数的确定装置,其特征在于,所述装置包括:
光电流信号获取单元,用于获取动脉透射或反射的光电流信号;
直流交流分量获取单元,用于根据所述光电流信号获取所述光电流信号的直流分量和交流分量;
氧输送参数确定单元,用于根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定氧输送参数;
所述装置包括:
氧输送参数变化量显示单元,用于显示预设时长内的氧输送参数的变化量,所述氧输送参数的变化量通过当前时刻氧输送参数与上一时刻氧输送参数确定;
氧输送参数变化报警单元,用于判断所述氧输送参数的变化量是否大于预设差值,并在所述氧输送参数的变化量大于预设差值时,执行声和/或光报警。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述氧输送参数确定单元包括:
直流交流分量比值确定模块,用于根据所述光电流信号的直流分量和交流分量确定所述直流分量与交流分量的比值R;
氧输送参数计算模块,用于根据所述R以及预设的与R有关的曲线确定氧输送参数,所述预设的与R有关的曲线通过不同氧输送参数下的多个不同的R值确定。
7.根据权利要求5或6所述的装置,其特征在于,所述装置包括:
血氧饱和度确定单元,用于确定血氧饱和度;
氧输送量确定单元,用于根据血氧饱和度以及氧输送参数确定氧输送量。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置包括:
幅值变化判断单元,用于判断所述氧输送参数中的氧输送能力的幅值变化是否在预设的幅值变化范围内,得到一判断结果;
联合报警单元,用于根据所述判断结果选择对应的预设面积阈值,并将所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积与选择的预设面积阈值比较,在所述氧输送能力的幅值变化曲线与血氧饱和度的变化曲线围成的面积大于选择的预设面积阈值时,执行声和/或光报警。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4407290A (en) * 1981-04-01 1983-10-04 Biox Technology, Inc. Blood constituent measuring device and method
US4586513A (en) * 1982-02-19 1986-05-06 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Noninvasive device for photoelectrically measuring the property of arterial blood
CN101801261A (zh) * 2007-07-13 2010-08-11 马萨诸塞大学 身体机能监测方法及监测器
CN102579053A (zh) * 2012-03-02 2012-07-18 天津大学 一种基于扩散理论的反射式脉搏血氧检测方法
CN104068865A (zh) * 2014-04-24 2014-10-01 辛勤 一种测量血氧饱和度的方法以及便携式设备
CN105030217A (zh) * 2015-06-09 2015-11-11 吉林大学 一种便携式运动监测检测设备及运动监测检测方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA861179B (en) * 1985-02-28 1986-12-30 Boc Group Inc Oximeter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4407290A (en) * 1981-04-01 1983-10-04 Biox Technology, Inc. Blood constituent measuring device and method
US4407290B1 (zh) * 1981-04-01 1986-10-14
US4586513A (en) * 1982-02-19 1986-05-06 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Noninvasive device for photoelectrically measuring the property of arterial blood
CN101801261A (zh) * 2007-07-13 2010-08-11 马萨诸塞大学 身体机能监测方法及监测器
CN102579053A (zh) * 2012-03-02 2012-07-18 天津大学 一种基于扩散理论的反射式脉搏血氧检测方法
CN104068865A (zh) * 2014-04-24 2014-10-01 辛勤 一种测量血氧饱和度的方法以及便携式设备
CN105030217A (zh) * 2015-06-09 2015-11-11 吉林大学 一种便携式运动监测检测设备及运动监测检测方法

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