CN115998293A - 一种人体血氧饱和度监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人体血氧饱和度监测装置，包括：血氧检测模块，用于检测患者的血氧饱和度得到第一血氧数据，皮肤特征检测模块，用于检测患者的皮肤状态并生成皮肤数据，还包括处理模块，当血氧检测模块检测得到的第一血氧数据低于阈值时，向处理模块发送报警提示指令，处理模块响应于报警提示指令从皮肤特征检测模块接收皮肤数据，并基于皮肤数据对报警提示指令进行第一轮校正。皮肤数据由皮肤特征检测模块通过采集不同时刻的被监测者的皮肤状态变化图像，进而根据皮肤状态变化图像的颜色深浅而生成。

Description

一种人体血氧饱和度监测装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种人体血氧饱和度监测装置。

背景技术

皮肤和粘膜的颜色随血流的颜色而变化，血液的红色是由于红细胞内含有血红蛋白。当血红蛋白充分地和氧结合，成为氧合血红蛋白时，它的颜色是鲜红的，当它放出了氧，成为去氧血红蛋白时，颜色就变为暗红。皮肤较厚，且含有色素，因而是白里透红或微棕色透红。静脉血因含去氧血红蛋白多、含氧合血红蛋白少，所以呈现暗红色，透过皮肤，就呈现青紫色。因此，凡粘膜、指甲和皮肤里的毛细血管和小动脉里血液的氧合血红蛋白减少，而去氧血红蛋白增多或出现变性血红蛋白的时候，都会出现紫绀。因此皮肤颜色的变化能够为血氧的检测提供有价值的参考。

血流灌注指数(Perfusion Index，PI)，以下称PI值，该PI值反映了脉动血流情况，即反映了血流灌注能力。文献《脉搏血氧计低灌注算法研究》，艾志光，提到了在人体的血流灌注指数偏低、脉搏非常微弱时，脉搏血氧计检测到的脉搏波信号非常微弱，在环境噪声和电路噪声的干扰下，有用信号几乎被噪声淹没，无法实现各个参数的计算。

刘帆在《ICU两种血氧饱和度探头脱落率检测的对比观察》中做了相应研究，观察组使用粘贴式血氧饱和度探头，接受巡视619例次；对照组使用套入式血氧饱和度探头，接受巡视579例次，两组病员均将血氧饱和度探头置于指端规定位置。对两组病员的临床资料和血氧饱和度探头脱落情况进行对比分析。结果观察组脱落发生率为0.81％，对照组脱落发生率为12.95％，两组脱落发生率差异有统计学意义。结论显示ICU粘贴式血氧饱和度探头与套入式血氧饱和度探头相比可有效降低脱落的发生率，在临床使用中更安全有效，值得推广。

现有技术如CN104887246B提供一种血氧测量方法和血氧测量装置，其中，方法包括以下步骤：获取测量过程中血氧测量设备的发射器件与被测手指指尖的距离、红光峰谷差值、红光基线值、红外光峰谷差值和红外光基线值；根据发射器件与被测手指指尖的距离计算血氧计算参数；计算红光峰谷差值与红光基线值的比值以及红外光峰谷差值与红外光基线值的比值；以及根据所述红光峰谷差值与红光基线值的比值、红外光峰谷差值与红外光基线值的比值和血氧计算参数计算对应血氧值。上述方法，通过确定射入光源所照射的被测手指的位置，然后计算血氧计算参数；最后计算对应血氧值，从而可以根据被测手指测量的位置不同更精确的测量对应位置的血氧值。该装置通过照射手指的方式获得血氧数据，但在临床使用时，患者处于躁动状态会使指套脱开，并且危重病人末梢循环差，手指部位的检测数据不准确，同时患者身体部位呈现弱灌注状态时，检测数据误差较大。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

虽然脉搏血氧饱和度测量得到了广泛应用，但是由于技术及工程学的限制，其准确性常常会受到外来因素的干扰。如不同的传感器结构会显著影响光传播路径，使测量结果出现差异；低温、弱灌注、不同肤色、指甲油等会使接收单元采集到的透射光强偏离正常值；环境强光、体动和高频电外科干扰可能引入大量噪声而淹没有用信号。现有仪器是为测定氧合和脱氧血红蛋白设计，但没有设计存在病态血红蛋白(如碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白)时的误差校正。为排除外界干扰，实际使用中要求使用者处于静止状态，注意使用环境并选择与人体贴合度好、与主机匹配度高的传感器探头。传统脉搏血氧仪的传感器一般用于具有高密度血管组织的部位如手指、脚趾、耳垂等。由于人体的复杂性，对于不依赖周期性的动脉搏动的组织，传统血氧仪不能及时反映其生理变化。

针对现有技术所提出的装置存在的不足，本申请提出了一种人体血氧饱和度监测装置，包括粘附件，用于粘贴于患者皮肤表面，粘附件使用抗过敏材质制成，能够避免过敏体质患者因过敏而导致的病情加重现象，并且粘附件能够在清洗消毒后重复使用。血氧检测模块，用于对被监测者的血氧饱和度进行监测并发出报警提示指令，粘附件表面设置有粘性物质，血氧检测模块整合于粘附件表面，其能够贴附于被监测者的皮肤表面，以避免因患者末梢循环差而导致的监测不准的情况，提供更准确的测量方式的同时，粘贴式血氧饱和度探头与套入式血氧饱和度探头相比可有效降低脱落的发生率，在临床使用中更安全有效。

根据一种优选的实施方式，包括：血氧检测模块，用于检测患者的血氧饱和度得到第一血氧数据，皮肤特征检测模块，用于检测患者的皮肤状态并生成皮肤数据，监测装置还包括处理模块，当血氧检测模块检测得到的第一血氧数据低于阈值时，向处理模块发送报警提示指令，优选地，阈值设置为：血氧饱和度90％，低于90％则给予报警提示指令。进一步地，由于被监测者的血氧饱和度不同会处于不同程度的危险阶段，故报警提示分为多个等级，第一级预警提示条件为：血氧饱和度低于55％；第二级预警提示条件为：血氧饱和度为55％～65％；第三级预警提示条件为：血氧饱和度为65％～80％；第四级预警提示条件为：血氧饱和度为80％～90％。将血氧饱和度细分为四个等级分别提示，能够在实际医疗中，尤其是在抢救被监测者时，给医护人员及时的提示，并且医护人员能够直接通过提示信息判断被监测者的缺氧程度。

根据一种优选的实施方式，粘附件上设置有吸水层，吸水层与黏性物质相邻设置，用于吸收汗液以避免因皮肤表面水分导致的黏性物质的粘黏程度降低的现象。处理模块响应于报警提示指令从皮肤特征检测模块接收皮肤数据，并基于皮肤数据对报警提示指令进行第一轮校正。优选地，皮肤数据是由皮肤特征检测模块通过采集不同时刻的被监测者的皮肤状态变化图像，进而根据皮肤状态变化图像的颜色深浅转化成RGB颜色值而拟合的曲线。检测步骤为：s1.确定同一区域的第一时刻的皮肤图像为第一皮肤图像，第二时刻的皮肤图像为第二皮肤图像；s2.在该第一皮肤图像和第二皮肤图像上选择相同的区域；s3.将该相同区域划分为无数个像素块，采集每个像素块的颜色信息；s4.对采集到的第二皮肤图像的各个像素块的颜色信息与第一皮肤图像的像素块的颜色信息进行比对并根据颜色的深浅生成颜色变化曲线图。颜色变化曲线图能够是实时更新的。第一时刻与第二时刻可以是任意时刻，并且可以具有多个时刻的信息进行比对，并且检测周期可以是每秒采集一次图像信息并进行分析。优选地，RGB的值指亮度，并使用整数来表示。通常情况下，RGB各有256级亮度，用数字表示为从0、1、2...直到255。按照计算，256级的RGB色彩总共能组合出约1678万种色彩，即256×256×256＝16777216。通过绘制颜色变化曲线，测定被监测者的肤色加深程度，该肤色加深的程度能够一定程度上反映被监测者的病情恶化程度，同时由于测定的是肤色加深程度，相比于直接测定肤色，绘制颜色变化曲线能够排除掉被监测者本身肤色较深而没有恶化的情况。

根据一种优选的实施方式，第一轮校正是：当血氧检测模块发送报警提示指令时，处理器根据皮肤数据中的皮肤状态变化图像的颜色加深趋势，在皮肤状态变化图像的颜色加深时发出第一模式报警指令。当被监测者的血氧饱和度较低、被监测者的去氧血红蛋白增多或出现变性血红蛋白的时候，都会出现紫绀，皮肤就呈现青紫色，因此当被监测者的皮肤颜色变深时，表明被监测者可能处于低血氧状态或者病情继续恶化的状态，基于这种情况，当处理模块接收到血氧检测模块发出的报警提示指令后，基于第一轮校正的结果进行判定，如果颜色变化曲线图呈现往深色方向延伸的趋势，则处理模块发出第一模式报警指令。

根据一种优选的实施方式，还包括温度检测模块，温度检测模块能够在处理器发出第一模式报警指令时对被监测者的表皮通过采集不同时刻的表皮温度数据的方式进行监测，并且温度检测模块能够根据所采集的表皮温度数据的高低变化拟合温度曲线并将温度曲线发送至处理模块。温度检测模块能够对被监测者的表皮温度进行检测，检测步骤为：s1.确定被监测的表皮的同一区域的第一时刻皮肤温度为第一皮肤温度，第二时刻的皮肤温度为第二皮肤温度；s2.对采集到的第二皮肤温度与第一皮肤温度进行比对并根据温度的高低生成温度变化曲线图。温度变化曲线图能够是实时更新的。第一时刻与第二时刻可以是任意时刻，并且可以具有多个时刻的温度进行比对，并且检测周期可以是每秒采集一次温度数据并进行分析。通过检测温度能够进一步判定被监测者的血氧饱和状态，以判断被监测者是否处于弱灌注状态，在被监测者皮肤颜色进一步加深的状态下，通过测定被监测者的体温变化曲线，能够进一步排除短时间内的外伤等状况导致的皮肤颜色短时间加深的现象，因此更加准确的判定了弱灌注状态，提高了检测结果的精度。

根据一种优选的实施方式，处理模块能够接收温度曲线，并且基于温度曲线对第一血氧数据进行第二轮校正，第二轮校正是当温度曲线的走势向低温靠近时判定第一血氧数据为非准确，当温度曲线的走势向非低温靠近的判定第一血氧数据为准确。处理器能够根据第二轮校正的结果选择与校正结果对应的预设算法计算出第二血氧数据，其中，预设算法是当处理模块判定第一血氧数据为非准确时采用弱灌注算法，当处理模块判定第一血氧数据为准确时采用正常状态算法。当被监测者的血氧饱和度较低、去氧血红蛋白增多或出现变性血红蛋白的时候，被监测者的体温会降低，因此当被监测者的表皮温度降低时，表明被监测者可能处于低血氧状态或者病情继续恶化的状态，基于这种情况，当处理模块发出第一模式报警指令后，基于第一轮校正的结果进行判定，如果温度变化曲线图呈现往低温方向延伸的趋势，处理模块判定被监测者处于弱灌注状态，则第一血氧数据的计算是不准确的，处理模块能够根据对应的弱灌注算法计算出第二血氧数据，并且根据低于阈值的第二血氧数据发出第二模式报警指令，而当第二血氧数据高于阈值时则不触发报警指令。当人体处于正常状态时，采用正常状态算法，优选地，正常状态算法可以是，采用660nm波长的红光与960nm波长的红外光，交替透过人体组织，基于氧合血红蛋白和还原血红蛋白对两种不同光的吸收率不同，这样可以得到两个不同光的PI值，将红光PI值除以红外光PI值并记作R，则：因为根据朗伯比尔定律，I＝I₀e^-εCD，其中D为光线在溶液中的穿透距离，ε为溶液的吸光系数。当单色光通过人体组织时，静脉血和无血组织对单色光的吸收量是恒定的，而由于心脏的搏动会造成动脉血光程周期性变化，所以动脉血对光的吸收量也随之周期性变化，因此透射的光电容积图(Photoplethysmography，PPG)信号，就包含一个很大的直流分量值，和一个较小的随脉动周期性变化的交流分量值。因此可以得出单色光照射并通过人体组织时，透射光光强公式为：其中ε0、εHbo2、εHb分别表示人体无血组织、氧合血红蛋白、还原血红蛋白对光的吸收系数；_C0、_CHbo2、_CHb表示相对应的浓度系数；_D0表示光线在无血组织传输光程，_D表示光线在静脉血传输光程，_ΔD表示光线在动脉血传输光程。由此可得出透射光强的直流分量值：透射光强的交流分量值：I_AC＝I-I_DC，由上述公式可求出交流值与直流值的比值为：由于I_AC远小于I_DC，对公式两边取对数并求极限，可计算出：临床上交流分量与直流分量的比值，称为血流灌注指数(Perfusion Index，PI)，它反映了人体血流的灌注能力，正常人的PI值一般大于3％，而当PI值低于1％时，称其为血氧弱灌注。其中，弱灌注算法可以是基频定位窄带滤波的算法，分为“基频定位”和“窄带滤波”两大步骤，前者通过对信号的处理计算出基波频率的大小，后者根据基频进行0.5Hz窄带带通滤波求出基波的幅值，同时对原始信号0.1Hz低通滤波求出直流信号幅值。基频定位步骤选用红外光产生的PPG信号作为输入；由于低灌注时脉搏波交流信号本身就很微弱，因而最开始需要对原始红外光信号进行隔直放大处理，隔离直流信号并放大交流信号，从而使交流信号的特征更为明显，也方便后面的信号处理；由于一般人体脉率大概在每分钟跳动30～150次，即0.5Hz～2.5Hz心跳频率，因而接下来对隔直放大后的信号，进行通带为0.5Hz～2.5Hz的带通滤波，从而最大可能性的保留基波信号并过滤掉基波外的信号；相关检测在微弱信号提取中有着广泛应用，它利用待提取信号周期性和噪声信号随机性的差别，通过自相关运算即可提取周期信号，自相关信号与原始信号相比虽然丢失了相位信息，但频率却相同，因此将上一步带通滤波后的基波信号进行自相关运算，即可求出基波的频率。其中N点自相关运算公式为：最后一步是计算出自相关运算后得到的基波频率大小，此频率就是基频定位步骤要求出的基频。当基波的频率已经确定之后，就可以对此频率进行窄带带通滤波，进而得到基波信号，窄带带通滤波的范围这里可设置为0.5Hz，一方面0.5Hz范围足够窄从而能得到很好的基波信号，另一方面由于基波频率范围在0.5Hz-2.5Hz，按0.5Hz划分就只用4种不同参数的窄带带通滤波器，减少硬件电路开销。窄带滤波步骤是首先对原始红光和红外光产生的PPG信号，经过隔直放大处理，得到放大后的交流信号；再根据基频所在的0.5Hz频率划分范围，选择对应的窄带带通滤波器进行滤波，就可以得到含有极少噪声的基波信号；求出此基波信号的幅值，就是值。与此同时，对原始的红光和红外光PPG信号，直接进行截止频率为0.1Hz的低通滤波，就可以得到PPG信号的直流信号；求出一段时间内，此直流信号的平均值，就可得出值。最后根据公式即可求出R值，将R代入公式SpO₂＝a×R²+b×R+c，即可拟合出当前的血氧饱和度的值，其中a，b，c为测量出R后与实际SpO₂值进行二次曲线拟合，得到的系数值。优选地，如果温度变化曲线图呈现平稳延伸的趋势，处理模块判定被监测者处于正常状态，则能够根据对应的正常状态算法计算出第二血氧数据，并且根据低于阈值的第二血氧数据发出第二模式报警指令。所以最后可以得出因此可计算出R来计算出血氧饱和度。

根据一种优选的实施方式，还包括报警模块，报警模块能够响应于处理模块发出的第一模式报警指令发出第一模式报警信号。第一模式报警信号可以是声音信号，优选地，该声音设置为不同的分贝而进行区分，例如可以根据被监测者所处的不同程度的危险阶段进行区分，当满足第一级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度低于55％，第一模式报警信号以70分贝的声音进行提示；当满足第二级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为55％～65％，第一模式报警信号以60分贝的声音进行提示；当满足第三极预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为65％～80％，第一模式报警信号以50分贝的声音进行提示；当满足第四级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为80％～90％，第一模式报警信号以40分贝的声音进行提示。

根据一种优选的实施方式，报警模块能够响应于处理模块发出的第二模式报警指令并发出第二模式报警信号。第二模式报警信号可以是灯光，优选地，该灯光设置为不同的颜色而进行区分，例如可以根据被监测者所处的不同程度的危险阶段进行区分，当满足第一级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度低于55％，第二模式报警信号以红光的形式进行提示；当满足第二级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为55％～65％，第二模式报警信号以黄光的形式进行提示；当满足第三级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为65％～80％，第二模式报警信号以绿光的形式进行提示；当满足第四级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为80％～90％，第二模式报警信号以蓝光的形式进行提示。

根据一种优选的实施方式，声音信号可以根据相同时间间隔内提示的声音信号次数进行区分，例如，根据被监测者所处的不同程度的危险阶段进行区分，并且按照提示两秒/安静两秒的周期进行提示，当满足第一级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度低于55％，第一模式报警信号以两秒内提示四次/安静两秒的周期进行提示；当满足第二级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为55％～65％，第一模式报警信号以两秒内提示三次/安静两秒的周期进行提示；当满足第三级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为65％～80％，第一模式报警信号以两秒内提示两次/安静两秒的周期进行提示；当满足第四级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为80％～90％，第一模式报警信号以两秒内提示一次/安静两秒的周期进行提示。

根据一种优选的实施方式，处理模块设置有显示区域，显示区域设置有灯光显示窗，用于显示灯光报警器的报警信息。显示区域设置有可视化显示窗，用于对所检测到的血氧数据、皮肤特征变化数据、温度变化数据进行可视化展示。可视化展示的方式可以是数字也可以是条形图、折线图等能够容易看出变化的展示方式。

根据一种优选的实施方式，血氧检测模块、皮肤特征检测模块、温度检测模块电连接于处理模块，以实现与处理模块的信息传输。处理模块连接有电源接口，用于连接外接电源以提供电能支持。

本发明测定的原理是：基于朗伯比尔定律的分光光度法测定。采用波长为660nm的红光和940nm的红外光，根据氧合血红蛋白对660nm红光吸收量较少、对940nm红外光吸收量较多，然而血红蛋白则反之的现象来进行测定。用分光光度法测定红外光吸收量与红光吸收量之比值，就能确定血红蛋白的氧合程度。由于皮肤、肌肉、脂肪、静脉血、色素和骨头等对这两种光的吸收系数是恒定的，只有动脉血流中的氧合血红蛋白和血红蛋白浓度随着血液的动脉周期性的变化，从而引起光电检测器输出的信号强度随之周期性变化，将这些周期性变化的信号进行处理，就可测出对应的血氧饱和度，同时也计算出脉率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一：该装置能够直接贴于患者皮肤，比如额头等部位进行检测，在临床使用时，可以避免患者处于躁动状态使得传统的指套装置脱开，从而导致的检测不准确的现象。

第二：本装置能够根据患者情况的不同自由选择贴附位置，避免了危重病人末梢循环差，手指部位的检测数据不准确的情况。

第三：本装置采用多步骤校验，并通过对皮肤状态变化以及病人体温的变化测定后排除影响弱灌注状态判定的因素，以此能有效提高监测精度，减少错误报警。

第四：对弱灌注状态进行判定并采用特定的弱灌注算法对测得的血氧数据进行二次计算，减小了检测数据的误差。

附图说明

图1是现有血氧饱和度监测装置示意图；

图2是本发明的一种人体血氧饱和度监测装置的使用时的简化结构示意图；

图3是本发明的一种检测步骤流程图。

附图标记列表

100：血氧检测模块；200：报警模块；300：显示模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

图1为现有指套式血氧饱和度监测装置图。

实施例1

如图2所示，本申请提出了包括粘附件，用于粘贴于患者皮肤表面，粘附件使用抗过敏材质制成，能够避免过敏体质患者因过敏而导致的病情加重现象，并且粘附件能够在清洗消毒后重复使用。血氧检测模块100，用于对被监测者的血氧饱和度进行监测并发出报警提示指令，粘附件表面设置有粘性物质，血氧检测模块100整合于粘附件表面，其能够贴附于被监测者的皮肤表面，以避免因患者末梢循环差而导致的监测不准的情况。血氧检测模块100，用于对被监测者的血氧饱和度进行监测并在监测得到的第一血氧数据低于阈值的情况下给予报警提示指令，优选地，阈值设置为：血氧饱和度90％，低于90％则给予报警提示指令。进一步地，由于被监测者的血氧饱和度不同会处于不同程度的危险阶段，故报警提示分为多个等级，第一级预警提示条件为：血氧饱和度低于55％；第二级预警提示条件为：血氧饱和度为55％～65％；第三极预警提示条件为：血氧饱和度为65％～80％；第四级预警提示条件为：血氧饱和度为80％～90％。血氧检测模块100能够贴附于被监测者皮肤表面进行监测，从而避免因被监测者末梢循环差而导致的监测不准确的情况。粘附件上设置有吸水层，吸水层与黏性物质相邻设置，用于吸收汗液以避免因皮肤表面水分导致的黏性物质的粘黏程度降低的现象。还包括皮肤特征检测模块，用于对被监测者的皮肤的状态变化进行监测，皮肤特征检测模块整合于粘附件上。优选地，皮肤特征检测模块能够对被监测者的皮肤颜色进行检测，其预存有标准颜色信息，检测步骤为：s1.确定同一区域的第一时刻的皮肤图像为第一皮肤图像，第二时刻的皮肤图像为第二皮肤图像；s2.在该第一皮肤图像和第二皮肤图像上选择相同的区域；s3.将该相同区域划分为无数个像素块，采集每个像素块的颜色信息；s4.对采集到的第二皮肤图像的各个像素块的颜色信息与第一皮肤图像的像素块的颜色信息进行比对并根据颜色的深浅生成颜色变化曲线图。颜色变化曲线图能够是实时更新的。第一时刻与第二时刻可以是任意时刻，并且可以具有多个时刻的信息进行比对，并且检测周期可以是每秒采集一次图像信息并进行分析。处理模块，处理模块响应于报警提示指令从皮肤特征检测模块接收皮肤数据，并基于皮肤数据对报警提示指令进行第一轮校正，从而当血氧检测模块(100)发送报警提示指令时，处理器根据皮肤数据中的皮肤状态变化图像的颜色加深趋势，在皮肤状态变化图像的颜色加深时发出第一模式报警指令。当被监测者的血氧饱和度较低、被监测者的去氧血红蛋白增多或出现变性血红蛋白的时候，都会出现紫绀，皮肤就呈现青紫色，因此当被监测者的皮肤颜色变深时，表明被监测者可能处于低血氧状态或者病情继续恶化的状态，基于这种情况，当处理模块接收到血氧检测模块100发出的报警提示指令后，基于第一轮校正的结果进行判定，如果颜色变化曲线图呈现往深色方向延伸的趋势，则处理模块发出第一模式报警指令。显示区域，其能够对皮肤的状态变化数据以及温度变化数据进行可视化展示。可视化展示的方式为折线图。

实施例2

如图2所示，该装置还可以包括温度检测模块，温度检测模块能够在处理器发出第一模式报警指令时对被监测者的表皮通过采集不同时刻的表皮温度数据的方式进行监测，并且温度检测模块能够根据所采集的表皮温度数据的高低变化拟合温度曲线并将温度曲线发送至处理模块。温度检测模块能够对被监测者的表皮温度进行检测，检测步骤为：s1.确定被监测的表皮的同一区域的第一时刻皮肤温度为第一皮肤温度，第二时刻的皮肤温度为第二皮肤温度；s2.对采集到的第二皮肤温度与第一皮肤温度进行比对并根据温度的高低生成温度变化曲线图。温度变化曲线图能够是实时更新的。第一时刻与第二时刻可以是任意时刻，并且可以具有多个时刻的温度进行比对，并且检测周期可以是每秒采集一次温度数据并进行分析。处理模块能够接收温度曲线，并且基于温度曲线对第一血氧数据进行第二轮校正，第二轮校正是当温度曲线的走势向低温靠近时判定第一血氧数据为非准确，当温度曲线的走势向非低温靠近的判定第一血氧数据为准确。当被监测者的血氧饱和度较低、去氧血红蛋白增多或出现变性血红蛋白的时候，被监测者的体温会降低，因此当被监测者的表皮温度降低时，表明被监测者可能处于低血氧状态或者病情继续恶化的状态，基于这种情况，当处理模块发出第一模式报警指令后，基于第一轮校正的结果进行判定，如果温度变化曲线图呈现往低温方向延伸的趋势，处理模块判定被监测者处于弱灌注状态，则第一血氧数据为非准确，因此根据对应的弱灌注算法计算出第二血氧数据，并且根据低于阈值的第二血氧数据发出第二模式报警指令，而当第二血氧数据高于阈值时。优选地，如果温度变化曲线图呈现平稳延伸的趋势，处理模块判定被监测者处于正常状态，则能够根据对应的正常状态算法计算出第二血氧数据，并且根据低于阈值的第二血氧数据发出第二模式报警指令。

实施例3

如图2所示，处理模块设置有显示模块300，显示模块300设置有灯光显示窗，用于显示灯光报警器的报警信息。显示模块300设置有可视化显示窗，用于对所检测到的血氧数据、皮肤特征变化数据、温度变化数据进行可视化展示。可视化展示的方式可以是数字也可以是条形图、折线图等能够容易看出变化的展示方式。血氧检测模块100、皮肤特征检测模块、温度检测模块电连接于处理模块，以实现与处理模块的信息传输。处理模块连接有电源接口，用于连接外接电源以提供电能支持。

实施例4

一种人体血氧饱和度监测方法，装置设置有环境光源排除模块，传感器，传感器能够采集环境光源的光强、光波长、光源组成成分，能够根据环境光的光照强度、光波长和光源组成进行分析得出吸光度数据，以及环境光源对皮肤肤色的影响，以对装置进行标零处理，从而排除掉环境光源对装置的影响。结合环境光对肤色识别的影响进行排除，数据模型内置有多个色块，通过计算机模拟各种光源对不同色块的照射图像，进而将采集到的环境光源照射皮肤后的图像进行比对，从而排除环境光源的影响。

首先皮肤特征检测模块启动，检测模块通过提取患者表皮的图像信息进行颜色的比对，从而得到患者的皮肤颜色数据，处理单元内置有颜色数据模型，能够根据皮肤颜色数据进行分类，优选地，按皮肤颜色分为4组，肤色很浅组、肤色浅组、肤色中等组、极黑组。通过颜色数据模型对装置进行标零处理，结合终端输入的人种信息，结合人种信息对装置进行人种校正。皮肤颜色异常可以由色素、血管或真皮瘢痕引起，可采用伍德紫外灯来判断皮肤颜色改变。伍德灯的紫外线穿透表皮时，可被表皮内色素吸收。白癜风皮损处表皮内色素消失，所有光线均被反射回来，表现出比周围正常区域更为明亮的蓝白色斑片。而省斑等色素增加性疾病皮损处基底层色素增加，紫外线被吸收，与周围正常皮肤相比，病变区域显得较暗。由于瘢痕或胶原增生，在自然光下显得较白的皮肤，其表皮黑素含量正常，在伍德灯下其颜色与周围正常皮肤无差别。同样血管病变所致的肤色改变在紫外灯下与周围正常皮肤也无差别。但是黑色人种由于表皮黑色素含量较多，在伍德灯光线下其颜色具有显著差异。

在生活中，缺氧的三种类型中较普遍的是慢性缺氧，慢性缺氧不易察觉，但又极易产生并发症并加速人体老化，严重的甚至危及生命。慢性缺氧在每个人身上都不同程度地存在，随着年龄的增长，缺氧的程度也会越来越严重。因此不同年龄段的人的正常血氧分压是不一样的，用同一套测量方法就容易存在错误报警。因此皮肤特征检测模块还能对皮肤表面平整程度进行检测，表面设置有传感器，能对皮肤表面形状进行检测，根据患者皮肤褶皱的多少、表皮形状的变化进行判定，如果表皮形状变化曲线均匀则判定为年轻人，如果表皮变化曲线曲折则判定为老年人，每个年龄段采用不同的报警判定区间。优选地，正常区间设置为：20～29岁：血氧分压84～107mmhg；30～39岁：血氧分压81～101mmhg；40～49岁：血氧分压78～99mmhg；50～59岁：血氧分压74～94mmhg；60～69岁：血氧分压71～91mmhg。当检测到的血氧分压数据在对应的年龄所在区间外时才会触发警报。

皮肤特征检测模块执行完操作之后，温度检测模块启动，温度检测模块能通过表面材质与皮肤接触的时间范围内下降的温度的多少进而测算出患者皮肤表面的温度，处理单元内设置有温度模型，先能够根据所测得的温度数据进行分类，其中，36.3℃以下为低温区，36.3℃～37.2℃为正常区，37.2℃以上为高温区，结合温度数据模型根据所测温度数据对装置进行标零处理，其中，处理单元能够结合温度数据和颜色数据进行分析，以判定患者是否处于弱灌注状态，如果患者处于弱灌注状态，则切换到弱灌注模式采用弱灌注算法对之后所测血氧数据进行处理。

实施例5

如图3所示，实际监测时，检测步骤可以是：

S1.环境光源检测，检测光强与光线成分，并与色块比对，进而给环境光源定性；

S2.肤色检测，判定人种信息；

S3.窗口询问是否为判定人种，如果是则执行算法1，不是则执行算法2；

S4.皮肤平整度检测，判定年龄信息；

S5.温度检测，判定体温信息；

S6.对所有结果进行校正，并采用对应算法计算出血氧数据。

实施例6

报警模块200，报警模块200能够响应于处理模块发出的第一模式报警指令并发出第一模式报警信号。第一模式报警信号可以是声音信号，优选地，该声音设置为不同的分贝而进行区分，例如可以根据被监测者所处的不同程度的危险阶段进行区分，当满足第一级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度低于55％，第一模式报警信号以70分贝的声音进行提示；当满足第二级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为55％～65％，第一模式报警信号以60分贝的声音进行提示；当满足第三极预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为65％～80％，第一模式报警信号以50分贝的声音进行提示；当满足第四级预警提示条件，则表明被监测者的血氧饱和度为80％～90％，第一模式报警信号以40分贝的声音进行提示。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种人体血氧饱和度监测装置，包括：

血氧检测模块(100)，用于检测患者的血氧饱和度得到第一血氧数据，

皮肤特征检测模块，用于检测患者的皮肤状态并生成皮肤数据，

其特征在于，

所述监测装置还包括处理模块，

当血氧检测模块(100)检测得到的第一血氧数据低于阈值时，向所述处理模块发送报警提示指令，

所述处理模块响应于所述报警提示指令从所述皮肤特征检测模块接收皮肤数据，并基于所述皮肤数据对所述报警提示指令进行第一轮校正。

2.根据权利要求1所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，所述皮肤数据是由所述皮肤特征检测模块通过采集不同时刻的被监测者的皮肤状态变化图像，进而根据所述皮肤状态变化图像的颜色深浅转化成RGB颜色值而拟合的曲线。

3.根据权利要求1或2所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，所述第一轮校正是：当血氧检测模块(100)发送报警提示指令时，所述处理器根据所述皮肤数据中的皮肤状态变化图像的颜色加深趋势，在所述皮肤状态变化图像的颜色加深时发出第一模式报警指令。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，还包括温度检测模块，所述温度检测模块能够在所述处理器发出第一模式报警指令时对被监测者的表皮通过采集不同时刻的表皮温度数据的方式进行监测，并且所述温度检测模块能够根据所采集的表皮温度数据的高低变化拟合温度曲线并将所述温度曲线发送至所述处理模块。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，所述处理模块能够接收所述温度曲线，并且基于所述温度曲线对所述第一血氧数据进行第二轮校正，所述第二轮校正是当所述温度曲线的走势向低温靠近时判定所述第一血氧数据为非准确，当所述温度曲线的走势向非低温靠近的判定所述第一血氧数据为准确。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，所述处理器能够根据所述第二轮校正的结果选择与所述校正结果对应的预设算法计算出第二血氧数据，其中，预设算法是当所述处理模块判定所述第一血氧数据为非准确时采用弱灌注算法，当所述处理模块判定所述第一血氧数据为准确时采用正常状态算法。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，所述处理模块在所述预设算法计算出的所述第二血氧数据低于阈值时发出第二模式报警指令。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，还包括报警模块(200)，其能够响应于所述处理模块发出的第一模式报警指令发出第一模式报警信号。

9.根据权利要求1～8任一项所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，所述报警模块(200)能够响应于所述处理模块发出的第二模式报警指令并发出第二模式报警信号。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种人体血氧饱和度监测装置，其特征在于，还包括显示模块(300)，其能够接收皮肤特征检测模块发出的所述皮肤数据与所述温度检测模块发出的所述温度曲线，并对所述皮肤数据与所述温度曲线进行图像展示。

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