CN112842331A - 一种血氧仪及血氧浓度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种血氧仪，包括血氧数据采集模块、处理模块、温度控制模块。温度控制模块用于生成被检测者受检部位的温度信号及对被检测者受检部位进行加热；处理模块用于获取被检测者受检部位的实际温度值，比较实际温度值是否在预设温度范围阈值内，若实际温度值小于预设温度范围阈值的最小值，生成加热指示，若实际温度值在预设温度范围阈值内，生成测量指示；血氧数据采集模块用于对被检测者受检部位的血氧浓度值进行测量，并将血氧浓度值反馈至处理模块。本发明能够避免受检部位温度对被检测者受检部位血氧浓度值的影响，提高血氧浓度值的精度，提高测试的速度和稳定性，并提高受测者的舒适感。相应地，本发明还提供一种血氧浓度测量方法。
Description
技术领域
本发明涉及血氧浓度测量技术领域，具体而言，涉及一种血氧仪及血氧浓度测量方法。
背景技术
血氧饱和度(SaO2)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(Hb，hemoglobin)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。
血氧仪一般包括上、下两个壳体，壳体中设置有各种参量采集和处理等的元件，使用时只需将手指放在两壳体之间的手指容腔中即可得知被测者的血氧含量值。在实际使用过程中，血氧仪的测量结果会受到手指温度的影响而产生较大的误差，只有在手指温度适宜时所测得的血氧含量才能够准确的反应人体的血氧含量水平。当手指温度过低时，手指处的血管末梢收缩，血液流量减少，此时血氧仪有可能检测不到血氧信号而没有相应的输出值，又或者能够检测到血氧信号但是所测得的血氧浓度值不能准确反映出整个人体的血氧含量水平。
而现有血氧仪并没有对被测者手指温度进行检测，其测量结果容易受到手指温度的影响而产生较大误差，其结构有待改进。
发明内容
基于此，为了解决现有血氧仪没有对被测者手指温度进行检测，其测量结果容易受到手指温度的影响而产生较大误差的问题，本发明提供了一种血氧仪及血氧浓度测量方法，其具体技术方案如下：
一种血氧仪，包括血氧数据采集模块、处理模块、温度控制模块。
所温度控制模块，与所述处理模块通信连接，用于检测并生成被检测者受检部位的温度信号。
所述处理模块存储有预设温度范围阈值，用于接收所述被检测者受检部位的温度信号以获取被检测者受检部位的实际温度值，比较所述实际温度值是否在所述预设温度范围阈值内，若所述实际温度值小于所述预设温度范围阈值的最小值，生成加热指示，若所述实际温度值在所述预设温度范围阈值内，则生成测量指示。
所述温度控制模块，用于接收所述加热指令并根据所述加热指令对被检测者受检部位进行加热。
所述血氧数据采集模块与所述处理模块通信连接，用于接收所述测量指示，根据所述测量指示对被检测者受检部位的血氧浓度值进行测量，并将所述血氧浓度值反馈至所述处理模块。
先利用所述温度控制模块检测被检测者受检部位的实际温度值，若被检测者受检部位实际温度值过低，则利用所述温度控制模块对被检测者手指进行加热直至被检测者手指实际温度值在预设温度范围阈值内。接着，在被检测者受检部位实际温度值处在预设温度范围阈值内时，利用所述血氧数据采集模块检测被检测者受检部位的血氧浓度值。如此，通过上述血氧仪，能够避免手指温度对被检测者受检部位血氧浓度值的影响，提高血氧浓度值的精度，帮助用户对其血氧含量乃至健康状况作出正确的判断。
进一步地，所述血氧数据采集模块包括红光发射单元、红外线发射单元、光接收单元以及转换单元。
红光发射单元用于发射红光，红外线发射单元用于发射红外线。
光接收单元用于接收所述红光以及所述红外线，并将所述红光以及所述红外线转换为相应的红光信号以及红外线信号。
转换单元与所述处理模块电连接，用于接收所述红光信号以及红外线信号，根据所述红光信号以及红外线信号获取被检测者受检部位的血氧浓度值，并将所述血氧浓度值反馈至所述处理模块。
进一步地，所述血氧数据采集模块还包括与处理模块电连接的驱动单元，所述驱动单元用于接收所述测量指示并根据所述测量指示驱动红光发射单元发射红光以及驱动所述红外线发射单元发射红外线。
进一步地，所述血氧仪还包括显示模块，所述显示模块与所述处理模块电连接，用于显示所述实际温度值以及所述血氧浓度值。
相应地，本发明还提供一种血氧浓度测量方法，其包括如下步骤：
获取被检测者受检部位的实际温度值；
比较所述实际温度值是否在预设温度范围阈值内，若所述实际温度值小于所述预设温度范围阈值的最小值，生成加热指示，若所述实际温度值在所述预设温度范围阈值内，则生成测量指示；
根据所述加热指令对被检测者受检部位进行加热；
根据所述测量指示对被检测者受检部位的血氧浓度值进行测量。
进一步地，所述血氧浓度测量方法还包括如下步骤：根据被检测者所处地区所属季节设定所述预设温度范围阈值。
进一步地，若所述被检测者所处地区所属季节为夏季，则所述预设温度范围阈值为19摄氏度至24摄氏度，若所述被检测者所处地区所属季节为冬季，则所述预设温度范围阈值为17摄氏度至22摄氏度。
相应地，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时实现上述所述的血氧浓度测量方法。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本发明一实施例中一种血氧仪的整体结构示意图一；
图2是本发明一实施例中一种血氧浓度测量方法的整体结构示意图；
图3是本发明一实施例中一种血氧仪的血氧数据采集模块与外壳之间的结构关系示意图；
图4是本发明一实施例中一种血氧仪的电加热丝、柔性密封层以及外壳之间的结构关系示意图；
图5是本发明一实施例中一种血氧仪的整体结构示意图二；
图6是本发明一实施例中一种血氧仪的血氧数据采集模块、第一测距模块、第二测距模块以及外壳之间的结构关系示意图。
附图标记说明：
1、红光发射单元；2、红外线发射单元；3、光接收单元；4、转换单元；5、外壳；6、电加热丝；7、柔性密封层；8、密封腔室；9、第一测距模块；10、第二测距模块；11、心率传感器。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
实施例一：
如图1所示，本发明一实施例中的一种血氧仪，包括血氧数据采集模块、处理模块、温度控制模块。具体而言，所述血氧仪还包括外壳5，所述外壳5设有用来容纳受检部位的内腔，所述血氧数据采集模块、处理模块、温度控制模块安装在所述内腔侧壁上。
所述温度控制模块块，与所述处理模块通信连接，用于检测并生成被检测者受检部位的温度信号。所述温度控制模块可以接受所述处理模块的测温指示，并根据测温指示检测并生成被检测者受检部位的温度信号。
所述处理模块设有存储单元，所述存储单元存储有预设温度范围阈值。所述处理模块用于接收所述被检测者受检部位的温度信号以获取被检测者受检部位的实际温度值，比较所述实际温度值是否在所述预设温度范围阈值内，若所述实际温度值小于所述预设温度范围阈值的最小值，生成加热指示，若所述实际温度值在所述预设温度范围阈值内，则生成测量指示。具体而言，所述处理模块包括信号处理单元，所述信号处理单元接收所述温度信号，然后对所述温度信号进行处理以获取所述实际温度值。所述处理模块电连接有输入模块，如矩阵键盘或者触摸屏，用以方便测试人员或者使用者输入并调整所述预设温度范围阈值。
在其中一个实施例中，所述预设温度范围阈值为人体最舒适温度，其包括一个最大值以及一个最小值。所述最大值在22摄氏度至24摄氏度之间，所述最小值在17摄氏度至19摄氏度之间。
所述温度控制模块还用于接收所述加热指令并根据所述加热指令对被检测者受检部位进行加热。具体而言，所述温度控制模块包括电加热丝6，所述电加热丝6固定安装在所述内腔的侧壁上，以对被检测者受检部位进行加热直至被检测者受检部位的实际温度值处在所述预设温度范围阈值内。
所述血氧数据采集模块与所述处理模块通信连接，用于接收所述测量指示，根据所述测量指示对被检测者受检部位的血氧浓度值进行测量，并将所述血氧浓度值反馈至所述处理模块。
先利用所述温度控制模块检测被检测者受检部位的实际温度值，若被检测者受检部位实际温度值过低，则利用所述温度控制模块对被检测者手指进行加热直至被检测者手指实际温度值在预设温度范围阈值内。接着，在被检测者受检部位实际温度值处在预设温度范围阈值内时，利用所述血氧数据采集模块检测被检测者受检部位的血氧浓度值。如此，通过上述血氧仪，能够避免手指温度对被检测者受检部位血氧浓度值的影响，提高血氧浓度值的精度，帮助用户对其血氧含量乃至健康状况作出正确的判断。
在其中一个实施例中，如图3所示，所述血氧数据采集模块包括红光发射单元1、红外线发射单元2、光接收单元3以及转换单元4。
红光发射单元1用于发射红光，红外线发射单元2用于发射红外线。光接收单元3用于接收所述红光以及所述红外线，并将所述红光以及所述红外线转换为相应的红光信号以及红外线信号。转换单元4与所述处理模块电连接，用于接收所述红光信号以及红外线信号，根据所述红光信号以及红外线信号获取被检测者受检部位的血氧浓度值，并将所述血氧浓度值反馈至所述处理模块。
具体而言，所述红光发射单元1所发射的红光波长为660nm，所述红外线发射单元2所发射的红外线波长为905nm，910nm或940nm，所述红光发射单元1以及红外线发射单元2固定安装在所述内腔同一侧侧壁上，所述光接收单元3为光敏二极管，其固定安装在所述内腔与所述红光发射单元1以及红外线发射单元2相对的侧壁上。
在其中一个实施例中，所述血氧数据采集模块还包括与处理模块电连接的驱动单元，所述驱动单元用于接收所述测量指示并根据所述测量指示驱动红光发射单元1发射红光以及驱动所述红外线发射单元2发射红外线。
在其中一个实施例中，所述血氧仪还包括显示模块，所述显示模块与所述处理模块电连接，用于显示所述实际温度值以及所述血氧浓度值，以方便使用者了解自身血氧浓度值。
在其中一个实施例中，所述温度控制模块还包括热电堆传感器。由于热电堆传感器具有灵敏度高、响应快、稳定性好以及精度高等特点，利用所述热电堆传感器检测并生成被检测者受检部位的温度信号，能够提高所述血氧仪数据检测的精度。
在其中一个实施例中，如图4所示，所述血氧仪还包括柔性密封层7，所述柔性密封层7的四周边缘与所述内腔的侧壁表面密封连接以形成一个密封腔室8，所述柔性密封腔室8中填充有导热硅脂，所述电加热丝6安装在所述密封腔室8中。优选地，所述柔性密封层7由硅胶材料制成。由于导热硅脂具有良好的导热性能以及绝缘性能，将其填充在柔性密封层7与内腔侧壁表面之间的密封腔室8中，不仅可以快速的加热被检测者受检部位，使其达到预设温度范围阈值，以节省时间，提高工作效率，还可以隔绝所述电加热丝6，避免出现电加热丝6漏电而损害被检测者身体的问题。另外，利用硅胶材料制成所述柔性密封层7，还可以对加热后的导热硅脂进行保温，节省电量，提高被检测者的体验度和舒适度。所述电加热丝6可以与处理模块电连接，所述处理模块输出预设电流值，以使所述电加热丝6发热升温，加热导热硅脂。
在其中一个实施例中，本发明提供一种血氧浓度测量方法，如图2所示，其包括如下步骤：
获取被检测者受检部位的实际温度值；
比较所述实际温度值是否在预设温度范围阈值内，若所述实际温度值小于所述预设温度范围阈值的最小值，生成加热指示，若所述实际温度值在所述预设温度范围阈值内，则生成测量指示；
根据所述加热指令对被检测者受检部位进行加热；
根据所述测量指示对被检测者受检部位的血氧浓度值进行测量。
舒适温度，是指某一环境在给定人体活动量、衣着热阻值及环境温度的条件下满足舒适要求的当量温度。舒适温度是人体感觉最舒适，人体表面热负荷为零时根据范格热方程计算出气流精致的均匀空间温度。根据国内外的实验，在夏季，人们感到最舒适的温度是19—24℃。而在冬季，人们感到最舒适的温度是17—22℃。也就是说，在不同的季节，人们感觉到最舒适的温度是不一样的。若根据人们感到的最舒适温度对被检测者受检部位进行加热，无疑能够提升被检测者的体验度和舒适度。而现有的血氧仪中，还没有一种能够根据被检测者所处地区所属季节来调整对被检测者受检部位的加热温度的。
为解决上述问题，在其中一个实施例中，所述血氧浓度测量方法还包括根据被检测者所处地区所属季节设定所述预设温度范围阈值，若所述被检测者所处地区所属季节为夏季，则所述预设温度范围阈值为19摄氏度至24摄氏度，若所述被检测者所处地区所属季节为冬季，则所述预设温度范围阈值为17摄氏度至22摄氏度。
根据被检测者所处地区所属季节设定所述预设温度范围阈值，然后利用温度控制模块对被检测者受检部位进行加热直至被检测者受检部位的温度处在预设温度范围阈值内，上述血氧仪能够在为被检测者提供一个准确的血氧浓度值的同时，提升被检测者的体验度的舒适度。
在其中一个实施例中，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时实现上述所述的血氧浓度测量方法。
实施例二：
应当理解，本实施例包括上述实施例所有技术特征，并在上述实施例的基础上作进一步具体描述。
由于受检部位厚度不同，如男人手指、女人手指、大人手指以及小孩手指的厚度又或者手指部位与耳垂部位等各有差别，血氧仪所测量出来的被检测者受检部位的血氧浓度值可能会有所不同。即血氧仪的测量数据容易受到被检测者受检部位厚度的影响而出现误差。
为解决上述问题，如图5以及图6所示，在本实施例中，所述血氧仪还包括功率调节模块、第一测距模块9以及第二测距模块10，所述处理模块分别与所述功率调节模块的输入端、所述第一测距模块9以及第二测距模块10的输出端电连接，所述功率调节模块的输出端分别与所述红光发射单元1以及红外线发射单元2电连接，所述第一测距模块9以及第二测距模块10分别安装在内腔相对的两个侧壁上，所述第一测距模块9用于检测并向处理模块反馈其与被检测者受检部位之间的第一距离值，所述第二测距模块10用于检测并向处理模块反馈其与被检测者受检部位之间的第二距离值，所述处理模块存储有预设距离值以及与不同被检测者受检部位厚度相对应的红光发射功率以及红外线发射功率，所述处理模块根据第一距离值、第二距离值以及实际距离值获取被检测者受检部位的厚度(即被检测者受检部位的厚度＝实际距离-第一距离值-第二距离值)，然后读取与被检测者受检部位的厚度相对应的红光发射功率以及红外线发射功率自动调整所述红光发射单元1的功率以及所述红外线发射单元2的功率。
其中，所述被检测者受检部位厚度越大，其对应的红光发射功率以及红外线发射功率相应越大。与不同被检测者受检部位厚度相对应的红光发射功率以及红外线发射功率可以根据有限次试验获取调整，所述功率调整模块通过调整流入所述红光发射单元1以及红外线发射单元2的电流值大小来调整所述红光发射单元1的功率以及所述红外线发射单元2的功率，第一测距模块9以及第二测距模块10可以为激光测距模块或者其它测距模块，在此不再赘述。
通过设置功率调节模块、第一测距模块9以及第二测距模块10，上述血氧仪可以根据被检测者受检部位厚度的不同，自动调整所述红光发射单元1的功率以及所述红外线发射单元2的功率，减少所测量得到的血氧浓度值的误差，提高了数据测量的精准度。
如图5以及图6所示，所述血氧仪还包括与处理模块电连接心率传感器11，所述心率传感器11用于检测被检测者的心率脉搏跳动数据并反馈至处理模块。通过设置所述心率传感器11，可以很方便的获取被检测者的心率脉搏跳动数据，方便被检测者了解自身身体状况。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种血氧仪，包括血氧数据采集模块以及处理模块，其特征在于，所述血氧仪还包括温度控制模块；
所述温度控制模块，与所述处理模块通信连接，用于检测并生成被检测者受检部位的温度信号；
所述处理模块存储有预设温度范围阈值，用于接收所述被检测者受检部位的温度信号以获取被检测者受检部位的实际温度值，比较所述实际温度值是否在所述预设温度范围阈值内，若所述实际温度值小于所述预设温度范围阈值的最小值，生成加热指示，若所述实际温度值在所述预设温度范围阈值内，则生成测量指示；
所述温度控制模块，还用于接收所述加热指令并根据所述加热指令对被检测者受检部位进行加热；
所述血氧数据采集模块与所述处理模块通信连接，用于接收所述测量指示，根据所述测量指示对被检测者受检部位的血氧浓度值进行测量，并将所述血氧浓度值反馈至所述处理模块。
2.如权利要求1所述的一种血氧仪，其特征在于，所述血氧数据采集模块包括：
红光发射单元，用于发射红光；
红外线发射单元，用于发射红外线；
光接收单元，用于接收所述红光以及所述红外线，并将所述红光以及所述红外线转换为相应的红光信号以及红外线信号；
转换单元，与所述处理模块电连接，用于接收所述红光信号以及红外线信号，根据所述红光信号以及红外线信号获取被检测者受检部位的血氧浓度值，并将所述血氧浓度值反馈至所述处理模块。
3.如权利要求2所述的一种血氧仪，其特征在于，所述血氧数据采集模块还包括与处理模块电连接的驱动单元，所述驱动单元用于接收所述测量指示并根据所述测量指示驱动红光发射单元发射红光以及驱动所述红外线发射单元发射红外线。
4.如权利要求3所述的一种血氧仪，其特征在于，所述血氧仪还包括显示模块，所述显示模块与所述处理模块电连接，用于显示所述实际温度值以及所述血氧浓度值。
5.一种血氧浓度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取被检测者受检部位的实际温度值；
比较所述实际温度值是否在预设温度范围阈值内，若所述实际温度值小于所述预设温度范围阈值的最小值，生成加热指示，若所述实际温度值在所述预设温度范围阈值内，则生成测量指示；
根据所述加热指令对被检测者受检部位进行加热；
根据所述测量指示对被检测者受检部位的血氧浓度值进行测量。
6.如权利要求5所述的一种血氧浓度测量方法，其特征在于，所述血氧浓度测量方法还包括如下步骤：根据被检测者所处地区所属季节设定所述预设温度范围阈值。
7.如权利要求6所述的一种血氧浓度测量方法，其特征在于，若所述被检测者所处地区所属季节为夏季，则所述预设温度范围阈值为19摄氏度至24摄氏度，若所述被检测者所处地区所属季节为冬季，则所述预设温度范围阈值为17摄氏度至22摄氏度。
8.一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程序，当所述计算机程序被执行时实现如权利要求5至7中任何一项所述的血氧浓度测量方法。
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