CN111820912B - 一种医疗设备及医疗设备光强度的显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医疗设备及医疗设备光强度的显示方法，医疗设备通过光对被测物进行检测，医疗设备包括发光部和受光部，该方法包括：获取透光值，透光值用以表征发光部在预设发光功率条件下，受光部接收到的光强度；根据各等级透光值预设范围确定透光值所处的光强度等级；根据各等级透光值预设显示图案对透光值所处的光强度等级进行对应的显示。该方法通过将获取的透光值进行光强度等级划分并显示，使使用者可以比较直观的获得受光部接收到的光强弱程度，对于由于受光部接收到的光强减弱而造成检测值不准确或不能进行检测有更加精确的判断，并根据显示信息作出合适的处理，与现有技术相比，更有针对性，更高效，且减少了使用者不必要的劳力。

Description

一种医疗设备及医疗设备光强度的显示方法

技术领域

本发明涉及生物医学信号处理领域，具体涉及一种医疗设备及医疗设备光强度的显示方法。

背景技术

脉搏血氧饱和度是基于动脉血液对光的吸收量随动脉搏动而变化的原理来进行测量的。氧合血红蛋白(HbO₂)和还原血红蛋白(HHb)对不同波长入射光有着不同的吸收率，通常利用红光(Red)和红外光(Ird)双波段光线射入待测量组织，利用光电传感器接收经过待测量组织吸收而衰减的光线，根据朗伯－比尔(Lambert－Bear)定律可以得到脉搏血氧饱和度值(SpO₂)。

现有的血氧传感器有透射型和反射型两种，均包含发光管和接收管。在SpO₂临床监测中，当发光管发生故障时，如LED老化(即元器件发生光衰)、高阻等，接收管接收的光强度会减弱。另外，待测量组织的皮肤颜色、皮肤粗糙程度、组织厚度等，以及发生病变，如水肿等，均会影响接收光强的强度。特别是，新生儿的测量部位一般是脚掌或手腕，相对于成人的手指来说，测量维度更粗，接收的光强度会减弱。再者，由于患者动作、医护人员误操作、传感器加持力变差等原因，容易造成血氧传感器发生移位，即发光管和接收管未对齐，当发光管和接收管不能良好对齐时，不利于光学准直，会影响光路对准，造成接收管实际接收的光强度可能较弱。

在SpO₂的监测时，当接收到的光强度减弱时，会影响SpO₂计算值的可信度，可能带来误报警的风险，给医护人员造成SpO₂测量值与患者实际生理状态不符的困扰。严重的，甚至无法进行SpO₂的监测，若不能得到及时处理，会给患者带来延误治疗的重大医疗风险。当上述问题发生时，现有的技术无法做到智能识别问题原因，只能简单地根据脉搏血氧饱和度波形信号质量或特征进行判断或者报警，如直接报警“信号干扰”或“探头脱落”等，显然是过于简单、笼统，且存在响应延迟。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种医疗设备及医疗设备光强度的显示方法，以解决在SpO₂监测时，当传感器接收管接收到的光强度减弱时不能提示和报警的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种医疗设备光强度的显示方法，医疗设备通过光对被测物进行检测，医疗设备包括发光部和受光部，医疗设备光强度的显示方法包括：获取透光值，透光值用以表征发光部在预设发光功率条件下，受光部接收到的光强度；根据各等级透光值预设范围确定透光值所处的光强度等级；根据各等级透光值预设显示图案对透光值所处的光强度等级进行对应的显示。

可选地，根据各等级透光值预设显示图案对透光值所处的光强度等级进行显示包括：根据图形单元/标示图形的个数/面积对透光值所处的光强度等级进行显示，其中，图形单元/标示图形的个数/面积随透光值所处的光强度等级增大而增加。

可选地，根据各等级透光值预设显示图案对透光值所处的光强度等级进行显示之后，还包括：判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值；如果透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值，发出报警信号。

可选地，判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值包括：利用预设规则统计透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值的次数；当透光值所处的光强度等级小于或等于预设阈值的次数大于或等于预设次数时，则透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值。

可选地，利用预设规则统计透光值所处的光强度等级小于或等于预设阈值的次数包括：当透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值时，对透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值的次数进行累加，否则对透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值的次数进行递减。

可选地，判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值包括：计算多个连续时刻透光值所处的光强度等级与第一预设阈值的差值；判断多个差值的和是否大于或等于第二预设阈值；当多个差值的和大于或等于第二预设阈值时，则透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值。

可选地，获取透光值包括：获取发光部发出的光强度，发光部与受光部的对齐度，被测物的吸光度；根据第一函数关系利用发光部发出的光强度、对齐度以及被测物的吸光度计算透光值。

可选地，获取透光值包括：获取受光部接收的光信号参数、发光部的发光功率及发光电路各级放大系数；根据第二函数关系利用受光部接收的光信号参数、发光部的发光功率及发光电路各级放大系数计算透光值。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种医疗设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行第一方面或者第一方面实施方式中的医疗设备光强度的显示方法。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行第一方面或者第一方面实施方式中的医疗设备光强度的显示方法。

本发明实施例的医疗设备光强度的显示方法，通过将获取的透光值进行光强度等级划分并显示，使使用者可以比较直观的获得受光部接收到的光强弱程度，对于由于受光部接收到的光强减弱而造成检测值不准确或不能进行检测有更加精确的判断，并根据显示信息作出合适的处理，与现有技术相比，更有针对性，更高效，且减少了使用者不必要的劳力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例医疗设备的控制方法的流程图；

图2－4示出了本发明一个实施例透光率等级显示方案图；

图5－6示出了本发明另一个实施例透光率等级显示方案；

图7示出了本发明实施例医疗设备结构示意图；

图8示出了本发明实施例受光部接收到的光强度在血氧饱和度监测仪的显示区域位置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种医疗设备的控制方法，医疗设备通过光对被测物进行检测，医疗设备包括发光部和受光部，如图1所示，包括：

S101.获取透光值，透光值用以表征发光部在预设发光功率条件下，受光部接收到的光强度。

透光率(Transmittance)表示光线透过介质的能力，是透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。在本发明实施例中，在SpO2监测中，发光部在驱动电路下可以进行发光，发光部发出的光一部分被被测物接收，其余的光经过被测物反射或透射被测物后被受光部接收，可以利用透光率这一概念来表示发光部在预设发光功率的条件下，受光部接受到的光强度，本发明称为透光值。

S102.根据各等级透光值预设范围确定透光值所处的光强度等级。

在本发明实施例中，经过大范围临床试验，可以得到透光值的经验阈值，将经验阈值按照大小分成不同的等级，将透光值与经验阈值进行比较，透光值落在经验阈值的哪个等级，则受光部接收到的光强度为那个等级。例如，将经验阈值分为10个等级，等级越小，透光值越小，透光值落在经验阈值的第三等级，则表示受光部接收到的光强度等级为3级。

S103.根据各等级透光值预设显示图案对透光值所处的光强度等级进行对应的显示。

在本发明实施例中，例如，透光值所处的光强度为3级，则根据3级透光值预设的显示图案对3级进行显示。

本发明实施例的医疗设备光强度的显示方法，通过将获取的透光值进行光强度等级划分并显示，使使用者可以比较直观的获得受光部接收到的光强弱程度，对于由于受光部接收到的光强减弱而造成检测值不准确或不能进行检测有更加精确的判断，并根据显示信息作出合适的处理，与现有技术相比，更有针对性，更高效，且减少了使用者不必要的劳力。

在可选的实施例中，步骤S103中，根据各等级透光值预设显示图案对透光值所处的光强度等级进行显示包括：根据图形单元/标示图形的个数/面积对透光值所处的光强度等级进行显示，其中，图形单元/标示图形的个数/面积随透光值所处的光强度等级增大而增加。在本发明实施例中，图形单元/标示图形可以为圆圈、方框、太阳、灯泡中的任意一种。当然，图形单元/标示图形也可以为其他的图形，本发明实施例对图形单元/标示图形的图形不做具体的限定。

在可选的实施例中，根据各等级透光值预设显示图案对透光值所处的光强度等级进行显示之后，还包括：判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值；如果透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值，发出报警信号。具体的，根据临床经验，可以得到透光值低于某值时，则需要对用户进行提示，可以根据该值设定光强度符合用户要求至少需要达到的等级数，第一预设阈值即为该等级数。将透光值所处的光强度等级与第一预设阈值比较，可以得知透光值所处的光强度等级是否符合要求，也即可以判断当前受光部接收到的光强度是否符合要求，如果不符合要求，则发出报警信息。

具体的，经过大范围临床试验，可以得到透光率的经验阈值，将经验阈值按照大小分成不同的等级，本实施例以经验阈值分为5个等级为例进行说明，等级越小，透光值越小，可以设定第一预设阈值为1，根据透光值，进行透光率等级显示，显示方案如图2－4任意一种显示方案所示，然后判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值，如果透光值小于或等于第一预设阈值，发出报警信号，否则不报警。

在可选的实施例中，为了防止频繁报警，判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值包括：利用预设规则统计透光值所处的光强度等级小于或等于第二预设阈值的次数；当透光值所处的光强度等级小于或等于第二预设阈值的次数大于或等于预设次数时，则透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值。其中，利用预设规则统计透光值所处的光强度等级小于或等于第二预设阈值的次数包括：当透光值小于或等于第二预设阈值时，对透光值所处的光强度等级小于或等于第二预设阈值的次数进行累加，否则对透光率值所处的光强度等级小于或等于第二预设阈值的次数进行递减。具体的，经过大范围临床试验，可以得到透光率的经验阈值，将经验阈值按照大小分成不同的等级，本实施例以经验阈值分为10个等级为例进行说明，等级越小，透光值越小，可以设定第二预设阈值为2，根据透光值，进行透光率等级显示，显示方案如图5－6任意一种显示方案所示，然后判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第二预设阈值，当透光值所处的光强度等级小于或等于第二预设阈值时，设定一个计数器，进行累加计算。累加计算包括：当透光值所处的光强度等级小于或等于第二预设阈值时，计数器累加，否则计数器递减，直到计数器的数目大于或等于预设次数时，则透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值，发出报警信号，否则不报警。

在可选的实施例中，为了防止频繁报警，判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值包括：计算多个连续时刻透光值所处的光强度等级与第一预设阈值的差值；判断多个差值的和是否大于或等于第二预设阈值；当多个差值的和大于或等于第二预设阈值时，则透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值。具体的，经过大范围临床试验，可以得到透光值的经验阈值，将经验阈值按照大小分成不同的等级，本实施例以经验阈值分为10个等级为例进行说明，等级越小，透光值越小，例如，可以设定第一预设阈值为4，根据透光值，进行透光率等级显示，显示方案如图5－6任意一种显示方案所示，然后判断透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值，当透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值时，设定一个滑动时间窗，可以设定窗长为5秒，步长为1秒，计算每个步长内的透光值所处的光强度等级与第三预设阈值的差值，当5秒内的差值和大于或等于预设值时，则透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值，发出报警信号，否则不报警。

在可选的实施例中，医疗设备包括传感器，传感器包括发光部和受光部，传感器可以是采集脉搏信号的血氧传感器，也可以是与血氧传感器类似构造的其他传感器。本实施例以血氧传感器为例进行说明。在SpO₂监测中，受光部接收光强度受到几个主要因素的影响：被测物体的吸光度A(包括被测组织的厚度、血氧变化造成的吸收的光强的大小)；传感器发光部发出的光强I(传感器发光部元器件发生光衰故障时，该数值大幅度降低)；传感器发光部与受光部的对齐程度M；传感器受光部的光电转换能力T；其他因素O，如传感器的压力、传感器内部材料对光的反射度等影响因素。在本实施例中，获取透光值包括：获取发光部发出的光强度I，发光部与受光部的对齐度M，被测物的吸光度A；根据第一函数关系利用发光部发出的光强度I、对齐度M以及被测物的吸光度A计算透光值。第一函数关系式为：

在本实施例中，透光率与传感器发光部发出的光强I、发光部与受光部的对齐程度M以及传感器受光部的光电转换能力T成正比关系，而与被测物的吸光度A成反比关系。另外，其他因素O，在公式(1)中也表述为与透光率成正比关系的参数。

通过对现有血氧传感器的构造加以改进，比如加装一些传感器，就可以检测到发光部发出的光强I的具体数值、发光部与受光部的对齐程度M以及被测物的吸光度A，因为传感器受光部的光电转换能力T在传感器制造过程中确定，是一个已知量，且传感器的压力、传感器内部材料对光的反射度等其他因素O在传感器的材料定型后，是固定的，可以忽略不计。所以通过第一函数关系式就可以计算出透光值。

在可选的实施例中，在不对血氧传感器的构造进行改进的前提下，也可以得到透光值，在本实施例中，发光部发出的光强I和发光部与受光部管的对齐程度M可以在传感器受光部接收的光信号中反映。因为当发光部发出的光强I减弱时，传感器受光部接收的光信号会相应减弱。当发光部与受光部的对齐程度M对齐不好时，传感器受光部接收的光信号也会减弱。被测物的吸光度A和发光部发出的光强可以在发光部的驱动电路中反映，具体的可以通过发光电路中发光功率D及发光电路各级放大系数G反映，因此，在本实施例中，获取透光值包括：获取受光部接收的光信号参数、发光部的发光功率及发光电路各级放大系数；利用状态信息计算透光值包括：根据第二函数关系利用受光部接收的光信号参数、发光部的发光功率及发光电路各级放大系数计算透光值。第二函数关系式为：

其中，Tr为透光值；L为传感器接收部的光信号参数；D为发光部的发光功率；G为发光电路各级放大系数；T为传感器受光部的光电转换值；F为校准因子。透光值大小可以表示在预设的发光和接收电路下，受光部接收到的光强大小，既能够反映传感器发光部元器件的光衰程度，也能够反映待测组织的厚度，还能够体现发光部和受光部是否光路对准等等。当透光值大时，组织厚度较小、或光衰程度轻微、或光路对准好。当透光值小时，组织厚度较大、或光衰程度严重、或光路对准差。

本发明实施例还提供了一种医疗设备，包括：至少一个处理器71；以及与至少一个处理器通信连接的存储器72；图7中以一个处理器71为例。

医疗设备还可以包括：输入装置73和输出装置74。

处理器71、存储器72、输入装置73和输出装置74可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

处理器71可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器71还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器72作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的医疗设备光强度的显示方法对应的程序指令/模块。处理器71通过运行存储在存储器72中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例医疗设备光强度的显示方法。

存储器72可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据用户终端操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器72可选包括相对于处理器71远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至图像检测、处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置73可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户终端的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置74可包括显示屏等显示设备。

一个或者多个模块存储在存储器72中，当被一个或者多个处理器71执行时，执行如图1所示的方法。

在可选的实施例中，医疗设备包括：血氧饱和度监测仪，血氧饱和度监测仪包括具有发光部和受光部的血氧饱和度传感器。受光部接收到的光强度在血氧饱和度监测仪的显示区域位置如图8所示。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种医疗设备光强度的显示方法，其特征在于，所述医疗设备通过光对被测物进行检测，所述医疗设备包括发光部和受光部，所述方法包括：

获取透光值，所述透光值用以表征所述发光部在预设发光功率条件下，所述受光部接收到的光强度；

根据各等级透光值预设范围确定所述透光值所处的光强度等级；

根据各等级透光值预设显示图案对所述透光值所处的光强度等级进行对应的显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各等级透光值预设显示图案对所述透光值所处的光强度等级进行显示包括：

根据图形单元/标示图形的个数/面积对所述透光值所处的光强度等级进行显示，其中，所述图形单元/标示图形的个数/面积随所述透光值所处的光强度等级增大而增加。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各等级透光值预设显示图案对所述透光值所处的光强度等级进行显示之后，还包括：

判断所述透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值；

如果所述透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值，发出报警信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值包括：

利用预设规则统计所述透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值的次数；

当所述透光值所处的光强度等级小于或等于所述预设阈值的次数大于或等于预设次数时，则所述透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用预设规则统计所述透光值所处的光强度等级小于或等于预设阈值的次数包括：

当所述透光值所处的光强度等级小于或等于所述第一预设阈值时，对所述透光值所处的光强度等级小于或等于所述第一预设阈值的次数进行累加，否则对所述透光值所处的光强度等级小于或等于所述第一预设阈值的次数进行递减。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述透光值所处的光强度等级是否小于或等于第一预设阈值包括：

计算多个连续时刻透光值所处的光强度等级与第一预设阈值的差值；

判断多个差值的和是否大于或等于第二预设阈值；

当所述多个差值的和大于或等于所述第二预设阈值时，则所述透光值所处的光强度等级小于或等于第一预设阈值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取透光值包括：

获取所述发光部发出的光强度，所述发光部与所述受光部的对齐度，被测物的吸光度；

根据第一函数关系利用所述发光部发出的光强度、所述对齐度以及被测物的吸光度计算所述透光值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取透光值包括：

获取所述受光部接收的光信号参数、所述发光部的发光功率及发光电路各级放大系数；

根据第二函数关系利用所述受光部接收的光信号参数、所述发光部的发光功率及发光电路各级放大系数计算所述透光值。

9.一种医疗设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1－8任意一项所述的医疗设备光强度的显示方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1－8任意一项所述的医疗设备光强度的显示方法。

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