CN201244026Y

CN201244026Y - 可自适应旋转画面的指甲血氧仪

Info

Publication number: CN201244026Y
Application number: CNU2008201469793U
Authority: CN
Inventors: 李峰; 潘海
Original assignee: SHENZHEN HEXIN ZONDAN MEDICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN HEXIN ZONDAN MEDICAL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2018-08-29

Abstract

一种可自适应旋转画面的指甲血氧仪，它属于医疗器械领域，特别是指夹血氧计测量数据的指甲血氧仪，它包括指甲血氧仪本体，其特征在于在所述的指甲血氧仪本体上设置有可实现血氧界面的翻转的重力开关，显示屏、双波长光发射器、光转频率接收器和利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路。本实用新型不但可实现多角度方向观测，还可很方便的自动旋转切换画面，整个过程不需要人工按键操作；全程采用中央处理器做频率捕获，直接数字化处理。本实用新型的电路结构简单，实现方式容易，保证了连续测量的便捷，可靠及其准确。

Description

可自适应旋转画面的指甲血氧仪

技术领域：

本实用新型涉及一种可自适应旋转画面的指甲血氧仪，它属于医疗器械领域，特别是指夹血氧计测量数据的指甲血氧仪。

背景技术：

无损伤血氧饱和度测量是基于动脉血液对光的吸收量随动脉搏动而变化的原理。通过检测充血人体末梢组织如手指或耳垂等部位对不同波长的红光(600nm-680nm)和红外光(900-960nm)的吸光度变化率之比(R/IR值)推算出组织的动脉血氧饱和度(SaO2)，按照Beer-Lambert定律，比值R/IR与动脉血氧饱和度(SaO2)的函数关系应为线性关系，但由于生物组织是一种强散射、弱吸收、各向异性的复杂光学系统，不完全符合经典的Beer-Lambert定律，因而导致了表达红光和红外光吸光度相对变化测量值(R/IR值)，与动脉血氧饱和度(SaO2)之间关系的数学模型建立困难。只能通过实验的方法来确定R/IR与SaO2的对应关系，即定标曲线，通过曲线定标即可得到实际血氧饱和度.

现有脉搏血氧检测技术，通常采用模拟和数字两种电路设计方式实现脉搏血氧检测。这两种脉搏血氧检测技术具有多视角显示方案，当测量电路方式为模拟测量时，如图1中所示，这种设计包括光接收传感器、差分放大、高低通滤波、增益调整、A/D采样和CPU中央处理器，信号经过放大，采样，然后再由中央处理器进行数据处理。其电路复杂，器件的特性也会直接影响系统的一致性，同时存在成本过高的缺陷。

当测量电路方式为数字电路时，其方案可以直接将模拟部分省略，如图2所示，用光接收传感器、波形整形和CPU中央处理完成信号的采集和分析对比处理然后显示出来，虽然其电路设计比模拟电路方式的简单，但由于采样和计算较为繁琐，因而采用数字电路设计方案的尚没有多视角显示的功能。此外这两种方案中均没有实现可以自动翻转画面以适应不同观测者的功能。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种电路设计简单，可自动翻转背侧数据显示画面，且制造成本低的可自适应旋转画面的指甲血氧仪。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种可自适应旋转画面的指甲血氧仪，它包括指甲血氧仪本体，在所述的指甲血氧仪本体上设置有可实现血氧界面的翻转的重力开关，显示屏、双波长光发射器、光转频率接收器和利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路。

所述的利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路包括：一个封装发光管且分时发出红光/红外光的功能的双路信号驱动放大电路，一个电源电路，一个光转频率传感器，模式切换模块电路，中央处理器以及显示电路；所述的中央处理器启动电源电路，给双路信号驱动放大电路和光转频率传感器提供稳压电源；在启动稳定后，通过双路信号驱动放大电路，分时发出红光，红外光驱动信号；双路信号驱动放大电路把信号的电流进行放大后，驱动红光/红外一体管分时发光，红光/红外光，光经过被测手指衰减后，被光转频率传感器接收，然后所得信号分别转成对应的频率送入中央处理器；中央处理器将频率转成相对应的测量R值和IR值，并算出测量最终结果值；同时中央处理器根据模式切换电路传回的感应信号，选择相应的画面模式，通过液晶屏显示结果。

所述的模式切换模块电路包括一四个方向自动实现最低位置导通的滚珠开关和一按键；所述的电源电路为双大电容滤波电路，其电容大于或等于220uF；所述的双路信号驱动放大电路包括红外和红光驱动电路，在所述的红外和红光驱动电路上串接一个双灯发光管；所述的显示电路中包含有一个自升压电路。

在所述的利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路中还包括一个可实现声光报警的声光脉率指示及报警模块。

所述的重力开关为水银开关或者导电液体电解质开关。

所述的中央处理器采用MSP430F41X或MSP430F22X4单片机。

所述的显示界面含有血氧值和脉率值和脉搏灌注的状态条，所述的脉搏灌注状态指示为8/16状态方格显示。

所述的双波长光发射器为双波长发光二极管。

所述的双波长发光二极管为单一封装，内部为两个发光二极管，其波长为660nm和940nm，或者660nm和904nm。

本实用新型不但可实现多角度方向观测，且利用重力原理，使开关在用户翻转手指时，可以很方便的自动旋转切换画面，整个过程不需要人工按键操作。采用光转频率器件，无需再通过模拟运算放大器电路做信号放大，全程采用中央处理器做频率捕获，直接数字化处理。本实用新型的电路结构简单，实现方式容易，保证了连续测量的便捷，可靠及其准确。

附图说明：

图1为现有技术的模拟电路原理框图

图2为现有技术的数字电路原理框图

图3为本实用新型的结构示意图

图4为本实用新型的电路原理框图

图5为本实用新型的模式切换电路图

图6为本实用新型的电源电路的电路图

图7为本实用新型的双路信号驱动放大电路的电路图

图8为本实用新型的显示电路的电路图

图9为本实用新型的中央处理器电路的电路图

图10为本实用新型的声光脉率指示及报警电路的的电路图

具体实施方式：

下面结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10，对本实用新型进行进一步的说明：

本实用新型的主体指甲血氧仪本体1，在所述的指甲血氧仪本体1上设置有可实现血氧界面的翻转的重力开关、蜂鸣器、显示屏2、双波长光发射器、光转频率接收器和利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路。

所述的显示屏为液晶屏，可采用彩色OLED或TFT。尺寸为1.0-1.3寸，点寸为128*64，96*64，96*96规格。本实施例中选择使用彩色OLED，尺寸1.3寸，点寸为128*64。

为了实现本实用新型的目的，所述的利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路包括：一个封装发光管且分时发出红光/红外光的功能的双路信号驱动放大电路，一个电源电路，一个光转频率传感器，模式切换电路，中央处理器以及显示电路；所述的中央处理器启动电源电路，给双路信号驱动放大电路和光转频率传感器提供稳压电源；在启动稳定后，通过双路信号驱动放大电路，分时发出红光，红外光驱动信号；双路信号驱动放大电路把信号的电流进行放大后，驱动红光/红外一体管分时发光，红光/红外光，光经过被测手指衰减后，被光转频率传感器接收，然后所得信号分别转成对应的频率送入中央处理器；中央处理器将频率转成相对应的测量R值和IR值，并算出测量最终结果值；同时中央处理器根据模式切换电路传回的感应信号，选择相应的画面模式，通过液晶屏显示结果。

所述的模式切换模块电路包括一四个方向自动实现最低位置导通的滚珠开关和一按键；所述的滚珠开关作为方向传感器。如附图5中所示，S6为四方向开关，其依靠重力方向，来自动实现最低位置的导通，从而实现方向感应，中央处理器再选择相应的模式来显示。所述的作为方向传感器的重力开关也可以选择使用水银开关或者导电液体电解质开关。这几类开关是可以相互替换的。

所述的电源电路为双大电容滤波电路，如附图6中所示，并要求其电容大于或等于220uF；因为在发光管发光时，其瞬态电流超过了100mA，已经可以引起了电池两段的电压波动，故而在稳压前后均加上了220UF的滤波电容，才可以保证测量精度的稳定性。

所述的双路信号驱动放大电路包括红外和红光驱动电路，在所述的红外和红光驱动电路上串接一个双灯发光管；所述的显示电路中包含有一个自升压电路。在所述的利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路中还包括一个可实现声光报警的声光脉率指示及报警模块。采用CMOS低阻切换开关IC，通过红光/红外光信号做正反向切换，来实现一封装发光管可以分时发出红光/红外光的功能。如附图7中所示，其中IR-DRV和RD-DRV为红外和红光驱动电路，D8为双灯发光管。所述的双波长发光管为双波长发光二极管。所述的双波长发光二极管为单一封装，内部为两个发光二极管，其波长为660nm和940nm，或者660nm和904nm。

所述的中央处理器可选择采用MSP430F41 X或MSP430F22X4单片机。在本实施例中，如附图9中所示，中央处理器CPU采用TI的MSP430F417，完成电源系统，光驱动控制，测量和显示程序。其中R13，R17，R12，C14为电池电量监测。Y2为32.768K的晶体振荡器，使中央处理器cpu在非工作状态下能用更低的功耗维持。

如附图8中所示，所述的显示界面色花枝有血氧值和脉率值和脉搏灌注的状态条，所述的脉搏灌注状态指示为8/16状态方格显示。本实现方案采用的双色OLED显示屏，点阵为128*64点阵，其内部带有自升压电路。该显示技术为现有技术。

上述实施实例仅用于说明本实用新型的一种体现方式，基于以上原理和说明书的内容，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明保护的范围。

Claims

1、一种可自适应旋转画面的指甲血氧仪，它包括指甲血氧仪本体(1)，其特征在于在所述的指甲血氧仪本体(1)上设置有可实现血氧界面的翻转的重力开关、蜂鸣器、显示屏、双波长光发射器、光转频率接收器和利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路。

2、如权利要求1中所述的可自适应旋转画面的指甲血氧仪，其特征在于所述的利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路包括：一个封装发光管且分时发出红光/红外光的功能的双路信号驱动放大电路，一个电源电路，一个光转频率传感器，模式切换模块电路，中央处理器以及显示电路；所述的中央处理器启动电源电路，给双路信号驱动放大电路和光转频率传感器提供稳压电源；在启动稳定后，通过双路信号驱动放大电路，分时发出红光，红外光驱动信号；双路信号驱动放大电路把信号的电流进行放大后，驱动红光/红外一体管分时发光，红光/红外光，光经过被测手指衰减后，被光转频率传感器接收，然后所得信号分别转成对应的频率送入中央处理器；中央处理器将频率转成相对应的测量R值和IR值，并算出测量最终结果值；同时中央处理器根据模式切换电路传回的感应信号，选择相应的画面模式，通过液晶屏显示结果。

3、如权利要求1中所述的可自适应旋转画面的指甲血氧仪，其特征在于所述的模式切换模块电路包括一四个方向自动实现最低位置导通的滚珠开关和一按键；所述的电源电路为双大电容滤波电路，其电容容值大于或等于220uF；所述的双路信号驱动放大电路包括红外和红光驱动电路，在所述的红外和红光驱动电路上串接一个双灯发光管；所述的显示电路中包含有一个自升压电路。

4、如权利要求1或2中所述的可自适应旋转画面的指甲血氧仪，其特征在于在所述的利用方向传感器的信号来自动处理显示模式的控制电路中还包括一个可实现声光报警的声光脉率指示及报警模块。

5、如权利要求1或2中所述的可自适应旋转画面的指甲血氧仪，其特征在于所述的重力开关为水银开关或者导电液体电解质开关。

6、如权利要求1或2或3中所述的可自适应旋转画面的指甲血氧仪，其特征在于所述的中央处理器采用MSP430F41X或MSP430F22X4单片机。

7、如权利要求1或2或3中所述的可自适应旋转画面的指甲血氧仪，其特征在于所述的显示界面含有血氧值和脉率值和脉搏灌注的状态条，所述的脉搏灌注状态指示为8/16状态方格显示。

8、如权利要求1或2或3中所述的可自适应旋转画面的指甲血氧仪，其特征在于所述的双波长光发射器为双波长发光二极管。

9、如权利要求8中所述的可自适应旋转画面的指甲血氧仪，其特征在于所述的双波长发光二极管为单一封装，内部为两个发光二极管，其波长为660nm和940nm，或者660nm和904nm。