CN111991005A - 一种手持式舌下血氧饱和度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手持式舌下血氧饱和度测量装置，包括手柄、血氧测量探头和USB线，所述手柄的一端与USB线连接，其另一端与所述血氧测量探头连接；所述手柄内设置有血氧测量控制器，所述USB线与所述血氧测量控制器连接；所述血氧测量探头包括有沿远离手柄方向依次设置的延长杆、芯片板及探头主体；所述延长杆一端固定安装在手柄上，其另一端与芯片板粘接；所述探头主体套接在所述延长杆上，并与延长杆固定连接；所述芯片板上设有光发射器以及光接收器，且所述芯片板置于探头主体内部。本技术方案通过将血氧测量探头置于患者舌下，可快速获取患者舌下的血氧饱和度值，检测精度高，采用手持式，操作简单且便于携带。
Description
技术领域
本发明属于医疗检测领域，具体涉及一种手持式舌下血氧饱和度测量装置。
背景技术
血氧饱和度是呼吸循环功能的重要生理参数之一，反应了血液中氧合血红蛋白的含量，是氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比。血氧饱和度反映了人体的血氧平衡状态，监测血氧饱和度可以估计肺的氧合以及血红蛋白的携氧能力，从而监测人体器官组织的生理状况。
传统的血氧饱和度测量方法常采用脉搏血氧和度检测方法，通常采用指套式光电传感器，利用血液对光线的吸收差异，采用波长660nm的红光和940nm的红外光作为入射光源，通过测量光强度值来计算血氧饱和度，这种方法在测量过程中若指套移位、患者指尖皮肤冰冷或颜色异常等，会影响血氧饱和度监测，导致数据不精确。
中国专利CN110934598A公开了一种血氧探头，包括夹持头和调节部，夹持头包括相对设置的两个夹持体，两个夹持体上相应设置有光接收器和光发射器，调节部装配于夹持头上用以调节两个夹持体之间的夹持力，调节部包括绑带，绑带缠绕于两个夹持体上，通过调节绑带调节两个夹持体之间的夹持力。调节部还包括两个限位臂、两个锁持体，两个锁持体之间可拆卸地锁紧，采用调节部调节两个夹持体之间的夹紧力，测量过程中将手指伸入两个夹持体中间的夹持腔内，可以根据指头的大小来调整夹紧力，不会夹得太紧，也不会夹得太松，不仅提高了患者血氧测量过程中的舒适度，还可以防止采集过程中传感器脱落从而造成测量结果不准确，提高了测量的准确度。
然而，该血氧探头调节夹紧力的装置设置复杂，操作步骤繁杂，方便性较差。且由于患者指头大小粗细不一，可能导致光发射器发射出的用于测量血氧饱和度的光线部分会直接照射到光接收器，这部分光线并没有携带手指的血氧信息，将影响血氧饱和度的测量结果准确性。因此，该血氧探头并不能满足高检测精度和操作便利的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种手持式舌下血氧饱和度测量装置，内置光发射器发射血氧饱和度测量光线和光接收器采集光学信号，检测精度高，通过将血氧测量探头置于患者舌下，可快速获取患者舌下的血氧饱和度值，采用手持式，操作简单且便于携带。
本发明通过以下技术方案实现：一种手持式舌下血氧饱和度测量装置，包括手柄、血氧测量探头和USB线，所述手柄的一端与USB线连接，其另一端与所述血氧测量探头连接；所述手柄内设置有血氧测量控制器，所述USB线与所述血氧测量控制器连接；所述血氧测量探头包括有沿远离手柄方向依次设置的延长杆、芯片板及探头主体；所述延长杆一端固定安装在手柄上，其另一端与芯片板粘接；所述探头主体套接在所述延长杆上，并与延长杆固定连接；所述芯片板上设有光发射器以及光接收器，且所述芯片板置于探头主体内部；所述探头主体为空心圆柱体结构，且其端部设有一挡板，所述挡板上开设有第一开口和第二开口，所述芯片板的端面与所述探头主体的挡板抵接，使得所述芯片板上的光发射器和光接收器分别嵌入第一开口和第二开口。其中，光接收器采用光敏元件，用于接收经组织漫反射后返回装置的光线，并将这些带有血氧饱和度信息的光信号转换成电信号。通过将血氧测量探头置于患者舌下，可快速获取患者舌下的血氧饱和度值，装置采用手持式，操作简单且便于携带，能实时快速获取患者的血氧饱和度值。
优选地，所述第一开口和第二开口的壁厚均大于所述光发射器和光接收器的厚度。通过所述第一开口和第二开口的设置将光发射器和光接收器隔离，从而防止光发射器发出的光线直接入射到光接收器，避免这些未经组织漫反射的无效光线直接入射到光接收器从而影响血氧饱和度的计算，使得测量结果更加精确。
优选地，所述光发射器为红光/红外线发射器，包括两个发光二极管，分别发射红光和红外光。
优选地，所述红光的波长范围为640nm～680nm，所述红外光的波长范围为920nm～960nm。
优选地，所述探头主体的材质为铝，便于散发光发射器和光接收器产生的热量，防止装置过热烫伤患者舌下组织。
优选地，还包括透明保护片，所述透明保护片粘接在探头主体的端部，用于保护探头内部的芯片板，起到防尘和防水的作用。
优选地，还包括一次性透明保护盖，所述一次性透明保护盖套接在所述血氧测量探头上，用于和患者舌下组织接触，防止交叉感染。
优选地，所述探头主体与所述延长杆采用粘接的方式固定连接，所述延长杆的表面开设有多个第一注胶槽，且在探头主体的端部内壁开有第二注胶槽。所述第一注胶槽和第二注胶槽用于防止粘接用的胶水过多溢出，从而影响装置的使用。
优选地，所述延长杆开设有线槽，用于所述芯片板走线，芯片板的导线穿过延长杆内部与血氧测量控制器电性连接，能控制芯片板开关以及完成数据传输；
优选地，所述芯片板为柔性电路板。
本发明相对现有技术，具有如下有益效果：
(1)提出了一种手持式舌下血氧饱和度测量装置，内置发射血氧饱和度测量光线的光发射器和采集光学信号的光接收器，将装置的血氧测量探头置于患者舌下，能快速获取舌下的血氧饱和度值；装置采用手持式，操作简单且便于携带。
(2)通过探头主体的开口设置将血氧饱和度测量的光发射器和光接收器隔离开，防止光发射器发出的光线直接被光接收器接收，避免没有经过组织漫反射的无效光线影响血氧饱和度计算，从而提高血氧饱和度测量的准确度。
附图说明
图1是本发明的手持式舌下血氧饱和度测量装置的整体结构图；
图2是本发明的手持式舌下血氧饱和度测量装置的整体结构爆炸图；
图3是本发明的手持式舌下血氧饱和度测量装置的芯片板的结构图；
图4是本发明的手持式舌下血氧饱和度测量装置的探头主体的结构图；
图5是本发明的手持式舌下血氧饱和度测量装置的延长杆的结构图。
附图标记说明：
1手柄、2血氧测量探头、21延长杆、211第一注胶槽、212线槽、22芯片板、221光发射器、222光接收器、23探头主体、231挡板、232第一开口、233第二开口、234第二注胶槽、3USB线、4透明保护片、5一次性透明保护盖。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的一个较佳实施例，如图1-2所示，一种手持式舌下血氧饱和度测量装置，包括手柄1、血氧测量探头2和USB线3，手柄1的一端与USB线3连接，其另一端与血氧测量探头2连接；手柄1内设置有血氧测量控制器(未图示)，USB线3与血氧测量控制器连接；血氧测量探头2包括有沿远离手柄1方向依次设置的延长杆21、芯片板22及探头主体23；延长杆21一端固定安装在手柄1上，其另一端与芯片板22粘接；探头主体23套接在延长杆21上，并与延长杆21固定连接；芯片板22上设有光发射器221以及光接收器222，且芯片板22置于探头主体23内部。其中，光接收器222采用光敏元件，用于接收经组织漫反射后返回装置的光线，并将这些带有血氧饱和度信息的光信号转换成电信号。通过将血氧测量探头2置于患者舌下，可快速获取患者舌下的血氧饱和度值，装置采用手持式，操作简单，使用方便，且便于携带，能实时快速获取患者的血氧饱和度值。
在实际使用中，本装置还需要连接计算机，通过USB线3与内置有血氧饱和度计算程序的计算机电性连接，实现对整个舌下血氧饱和度测量装置的供电控制，以及传输本装置接收的血氧信号，最后由计算机完成血氧饱和度的计算及显示。由于计算机和控制器是本领域常采用的技术手段，且并不是本发明创造的发明点，本发明所使用的计算机和血氧测量控制器可以从现有技术中根据需求而获得，故此处不阐述其具体组成。
具体地，如图3所示，光发射器221为红光/红外线发射器，包括两个发光二极管，分别发射红光和红外光。
具体地，红光的波长范围为640nm～680nm，优选红光波长为660nm；红外光的波长范围为920nm～960nm，优选红外光波长为940nm；原因在于，氧合血红蛋白对660nm波长的红光吸收比较弱，对940nm波长的红外光吸收比较强，而脱氧血红蛋白则相反，其对660nm波长的红光吸收比较强，对940nm波长的红外光吸收比较弱，故选取红光和红外光作为测量血氧饱和度。利用氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对不同波长的吸收差异，检测不同波长下的光强度值，经信号处理后得到血氧饱和度值。
具体地，如图4所示，探头主体23为空心圆柱体结构，且其端部设有一挡板231，挡板231上开设有第一开口232和第二开口233，芯片板22的端面与探头主体23的挡板231抵接，使得芯片板22上的光发射器221和光接收器222分别嵌入第一开口232和第二开口233。
具体地，第一开口232和第二开口233的壁厚均大于光发射器221和光接收器222的厚度。通过第一开口232和第二开口233的设置将光发射器221和光接收器222隔离，从而防止光发射器221发出的光线直接入射到光接收器222，避免这些未经组织漫反射的无效光线直接入射到光接收器222从而影响血氧饱和度的计算，使得测量结果更加精确。
具体地，探头主体23的材质为铝。便于散发光发射器221和光接收器222产生的热量，防止装置过热烫伤患者舌下组织。
如图1所示，还包括透明保护片4，透明保护片4粘接在探头主体23的端部。透明保护片4用于保护探头内部的芯片板22，起到防尘和防水的作用。还包括一次性透明保护盖5，一次性透明保护盖5套接在血氧测量探头2上，用于和患者舌下组织接触，防止交叉感染。
如图4-5所示，探头主体23与延长杆21采用粘接的方式固定连接，延长杆21的表面开设有多个第一注胶槽211，且在探头主体23的端部内壁开有第二注胶槽234。第一注胶槽211和第二注胶槽234用于防止粘接用的胶水过多溢出，从而影响装置的使用。
延长杆21开设有线槽212，用于芯片板22走线，芯片板22的导线穿过延长杆21内部与血氧测量控制器电性连接，能控制芯片板22开关以及完成数据传输；延长杆21一端通过固定孔用螺丝钉固定在手柄1上；芯片板22为柔性电路板。
本发明的手持式舌下血氧饱和度测量装置工作过程如下：
首先，将本发明的手持式舌下血氧饱和度测量装置的血氧测量探头2伸入患者口中，置于患者舌下；启动本装置，红光/红外线发射器分别发出红光和红外光，两种光线照射到舌下组织表面后，一部分光线进入皮肤，被皮肤组织散射与吸收，红光和红外光均会被微血管中红细胞里的血红蛋白吸收，而血红蛋白有氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白两种形式，两种血红蛋白对不同波段光的吸收存在差异，且在660nm红光和940nm红外光两个波长光处的吸收差异较大，氧合血红蛋白主要吸收940nm红外光，脱氧血红蛋白主要吸收660nm红光，因此，利用这种差异特性，检测660nm和940nm波长下的光强，可计算出血氧饱和度，未被吸收的散射光最后会重新返回皮肤表面，漫反射进入本装置，其中从组织漫反射回的红光和红外光绝大部分被光接收器222检测并接收；
同时，光接收器222对接收到的红光和红外光线进行光电转换，并将转换后的信号通过血氧测量控制器传至计算机，具体传输方式为，通过USB线3与计算机连接；由计算机进行处理，计算出血氧饱和度值，并显示结果。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；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，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，包括手柄(1)、血氧测量探头(2)和USB线(3)，所述手柄(1)的一端与所述USB线(3)连接，其另一端与所述血氧测量探头(2)连接；所述手柄(1)内设置有血氧测量控制器，所述USB线(3)与所述血氧测量控制器连接；
所述血氧测量探头(2)包括有沿远离所述手柄(1)方向依次设置的延长杆(21)、芯片板(22)及探头主体(23)；所述延长杆(21)一端固定安装在所述手柄(1)上，其另一端与所述芯片板(22)粘接；所述探头主体(23)套接在所述延长杆(21)上，并与所述延长杆(21)固定连接；所述芯片板(22)上设有光发射器(221)以及光接收器(222)，且所述芯片板(22)置于探头主体(23)内部；
所述探头主体(23)为空心圆柱体结构，且其端部设有一挡板(231)，所述挡板(231)上开设有第一开口(232)和第二开口(233)，所述芯片板(22)的端面与所述探头主体(23)的挡板(231)抵接，使得所述芯片板(22)上的光发射器(221)和光接收器(222)分别嵌入所述第一开口(232)和第二开口(233)。
2.根据权利要求1所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，所述第一开口(232)和第二开口(233)的壁厚均大于所述光发射器(221)和光接收器(222)的厚度。
3.根据权利要求1所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，所述光发射器(221)为红光/红外线发射器，包括两个发光二极管，分别发射红光和红外光。
4.根据权利要求3所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，所述红光的波长范围为640nm～680nm，所述红外光的波长范围为920nm～960nm。
5.根据权利要求1所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，所述探头主体(23)的材质为铝。
6.根据权利要求1所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，还包括透明保护片(4)，所述透明保护片(4)粘接在探头主体(23)的端部。
7.根据权利要求1所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，还包括一次性透明保护盖(5)，所述一次性透明保护盖(5)套接在所述血氧测量探头(2)上。
8.根据权利要求1至6任一项所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，所述探头主体(23)与所述延长杆(21)采用粘接的方式固定连接，所述延长杆(21)的表面开设有多个第一注胶槽(211)，且在探头主体(23)的端部内壁开有第二注胶槽(234)。
9.根据权利要求1所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，所述延长杆(21)开设有线槽(212)，用于所述芯片板(22)走线。
10.根据权利要求1所述的手持式舌下血氧饱和度测量装置，其特征在于，所述芯片板(22)为柔性电路板。
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