CN203841690U - 六分钟步行测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种六分钟步行测量仪，包括处理装置、测距装置、第一发光管、第二发光管和第一光接收器，测距装置、第一发光管、第二发光管和第一光接收器均与处理装置连接，第一光接收器用于接收第一发光管和第二发光管发出的光，第一发光管和第二发光管发出不同波长的光。本实用新型公开的六分钟步行测量仪具有能够检测试验过程中人体的心率、血氧饱和度，以及测量步行距离的特点。

Description

六分钟步行测量仪

技术领域

本实用新型属于一种医疗器械装置，尤其是涉及一种六分钟步行测量仪。

背景技术

六分钟步行试验(six-minutewalktest，6MWT)是一项简单易行、安全、方便的运动试验，通过对运动耐力的检测，反映受试者的心肺功能状态，可以综合评估受试者的全身功能状态，如运动能力、心肺功能以及骨骼、肌肉功能和营养水平，也是生命质量评估的一项重要内容。近来某些学者发现6MWT也能应用于慢性肺疾病患者日常肺功能的监测，为慢性肺疾病患者组织学变化、功能学变化的考量提供了一种新的监测手段。因此，六分钟步行试验中人体各项指标的检测尤为重要。传统的试验需要30米的长廊，需要每3米划线，不同颜色划区域，在行走过程中折返次数较易计算错误，因此易出现步行距离计算错误的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够检测试验过程中人体的心率、血氧饱和度，以及测量步行距离的六分钟步行测量仪。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种六分钟步行测量仪，包括处理装置、测距装置、第一发光管、第二发光管和第一光接收器，测距装置、第一发光管、第二发光管和第一光接收器均与处理装置连接，第一光接收器用于接收第一发光管和第二发光管发出的光，第一发光管和第二发光管发出不同波长的光。

本实用新型的有益效果是：设有第一发光管和第二发光管可以发出不同波长的光，通过处理装置控制第一发光管和第二发光管的发光时间间隔，由于人体血液中氧合血红蛋白和血红蛋白对不同波长的光的吸收量的不同，从而，第一光接收器接收的光信号的强度不同；第一光接收器可测得透过手指的光强度，搏动时测得的光强度较小，两次搏动间测得的光强度值进行比较，减少的数值就是博动性动脉血所吸收的光强度，计算两个波长的光吸收比可得到血氧饱和度，两次波动间隔即为心率。同时，通过测距装置可以测量人体在规定时间内的步行距离。

在一些实施方式中，测距装置可以包括时钟晶体振荡器、激光发射器、第二光接收器和信号转换装置，激光发射器和时钟晶体振荡器均与处理装置连接，第二光接收器通过信号转换装置与处理装置相连接，第二光接收器用于接收激光发射器发出的光。设有时钟晶体振荡器，可以产生固定频率的电脉冲振荡以及对脉冲个数进行计数，从而便于得出激光发射器发出光至第二光接收器接收光信号的时间；同时，经过信号转换装置将光信号转换后发送至处理装置，通过处理装置可以得出人体的步行距离。

在一些实施方式中，信号转换装置可以包括第一放大器、比较器和触发器，第一放大器与第二光接收器相连接，第一放大器与比较器的一个输入端相连接，触发器与比较器的输出端相连接，触发器与处理装置相连接。设有第一放大器，可以将第二光接收器输送的电信号进行放大；设有比较器可以将第一放大器输入的信号与比较器另一输入端输入的信号进行比较，当第一放大器输入的信号大于另一端输入的信号时，比较器翻转，此时有信号输送至触发器；设有比较器可以减少外界环境的光线对检测结果的影响，提高了检测的准确性。

在一些实施方式中，第一发光管发出的光的波长为660nm，第二发光管发出的光的波长为940nm。氧合血红蛋对660nm红光吸收量较少，而对940nm红外光吸收量较多；血红蛋白则反之，用两束不同波长的光测定红外光吸收量与红光吸收量之比值，从而确定血红蛋白的氧合程度。

在一些实施方式中，六分钟步行测量仪还可以包括指套，第一发光管、第二发光管和第一光接收器均固定在指套内侧。设有指套，方便将指套内的各部件固定在手指上，方便检测。

在一些实施方式中，六分钟步行测量仪还可以包括第二放大器，第一光接收器通过第二放大器与处理装置相连接。设有第二放大器，可以将第一光接收器流入处理装置的信号进行放大，提高检测的准确性。

在一些实施方式中，六分钟步行测量仪还可以包括触控屏，触控屏与处理装置相连接。设有触控屏可以方便处理装置得出的检测结果的显示。

附图说明

图1是本实用新型的六分钟步行测量仪的一种实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型的六分钟步行测量仪的处理装置与测距装置相连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1。本实用新型的六分钟步行测量仪，包括处理装置1、测距装置2、第一发光管3、第二发光管4和第一光接收器5，处理装置1可以是微处理器。测距装置2、第一发光管3、第二发光管4和第一光接收器5均与处理装置1连接，第一发光管3和第二发光管4均为激光器。第一发光管3和第二发光管4位于手指的同侧，第一光接收器5与第一发光管3分别位于手指的相对两侧，第一光接收器5用于接收第一发光管3和第二发光管4发出的光，第一发光管3和第二发光管4发出不同波长的光。

第一发光管3发出的光的波长为660nm，第二发光管4发出的光的波长为940nm。在使用过程中，处理装置1发送驱动信号至第一发光管3和第二发光管4，控制两者间隔发光，间隔时间为10毫秒。由于血液中氧合血红蛋白对波长为940nm的光吸收量较多，对波长为660nm的光吸收量较小；反之，血液中血红蛋白对波长为660nm的光吸收量较多，对波长为940nm的光吸收量较小；因此，不同波长的光照射在手指后，经血液吸收后透射出来的光线作用在第一光接收器5上，第一光接收器5将接收的光信号转换为电信号，再将信号传送至处理装置1。随着人体脉搏的跳动，血液中的氧合血红蛋白和血红蛋白发生变化，第一光接收器5可测得透过手指的光强度，搏动时测得的光强度较小，将搏动时的光强度与两次搏动之间测得的光强度进行比较，减少的数值就是博动性动脉血所吸收的光强度，从而可以得出两个波长的光吸收比，从而可得到血氧饱和度及心率。

如图1和图2所示，测距装置2包括时钟晶体振荡器21、激光发射器22、第二光接收器23和信号转换装置24，激光发射器22和时钟晶体振荡器21与处理装置1连接，第二光接收器23通过信号转换装置24与处理装置1相连接，第二光接收器23用于接收激光发射器22发出的光。时钟晶体振荡器21可以产生固定频率的电脉冲振荡以及对脉冲个数进行计数，从而便于得出激光发射器22发出光至第二光接收器23接收光信号的时间，即可得出受试者的距离R=NTC/2，其中R是受试者与激光发射器22之间的距离，C为光速，N为脉冲个数，T为发出单个脉冲的时间，T=1/f，f为脉冲频率。

信号转换装置24包括第一放大器241、比较器242和触发器243，第一放大器241与第二光接收器23相连接，第一放大器241将第二光接收器23转换得到的电流信号进行放大，第一放大器241与比较器242的一个输入端相连接，触发器243与比较器242的输出端相连接，触发器243与处理装置1相连接。在实际使用过程中在比较器242的另一个输入端输入一个恒定的电流值，比较器242将两个输入端的电流强度进行比较，当第一放大器241一端输入的信号大于恒定电流值时，比较器242翻转，使得第一放大器241的信号输送至触发器243；触发器243再对接收的信号进行转化，得到数字信号输送至处理装置1。而当第一放大器241输入比较器242的信号小于另一端恒定电流值时，比较器242不翻转，同时也没有信号输送至触发器243。设有比较器242使得只有外界光线的光经过第二光接收器23得到微弱电流时，比较器242不翻转，因此，避免了外界光线对检测结果的影响，提高了检测结果的准确性。

本实用新型的六分钟步行测量仪还包括指套，指套的形状与手指相仿，第一发光管3、第二发光管4和第一光接收器5均固定在指套内侧，使用时将指套套设在手指上，使得第一发光管3和第二发光管4位于第一光接收管5相对的两侧，即位于手指的相对的两侧。

本实用新型的六分钟步行测量仪还包括第二放大器7，第一光接收器5通过第二放大器7与处理装置1相连接，第二放大器7将第一光接收器5转换得到的信号进行放大，再输送至处理装置1，方便处理装置1对第一光接收器5接收到的光强值的处理。

本实用新型的六分钟步行测量仪还包括触控屏6，触控屏6与处理装置1相连接，设有触控屏6可以将处理装置1处理得到的血氧饱和度、心率以及测得的距离值进行显示，方便使用。同时，为了方便受试者，可以设有语音器，语音器与处理装置1相连接，可以在设定间隔1分钟进行语音，对受试者进行鼓励；当心率值或血氧饱和度超出上限值或下限值时，处理装置1控制语音器进行报警，保证了受试者测量过程中的安全性。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.六分钟步行测量仪，其特征在于，包括处理装置（1）、测距装置（2）、第一发光管（3）、第二发光管（4）和第一光接收器（5），所述测距装置（2）、第一发光管（3）、第二发光管（4）和第一光接收器（5）均与处理装置（1）连接，所述第一光接收器（5）用于接收第一发光管（3）和第二发光管（4）发出的光，所述第一发光管（3）和第二发光管（4）发出不同波长的光。

2.根据权利要求1所述的六分钟步行测量仪，其特征在于，所述测距装置（2）包括时钟晶体振荡器（21）、激光发射器（22）、第二光接收器（23）和信号转换装置（24），所述激光发射器（22）和时钟晶体振荡器（21）均与处理装置（1）连接，所述第二光接收器（23）通过信号转换装置（24）与处理装置（1）相连接，所述第二光接收器（23）用于接收激光发射器（22）发出的光。

3.根据权利要求2所述的六分钟步行测量仪，其特征在于，所述信号转换装置（24）包括第一放大器（241）、比较器（242）和触发器（243），所述第一放大器（241）与第二光接收器（23）相连接，所述第一放大器（241）与比较器（242）的一个输入端相连接，所述触发器（243）与比较器（242）的输出端相连接，所述触发器（243）与处理装置（1）相连接。

4.根据权利要求1所述的六分钟步行测量仪，其特征在于，所述第一发光管（3）发出的光的波长为660nm，所述第二发光管（4）发出的光的波长为940nm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的六分钟步行测量仪，其特征在于，还包括指套，所述第一发光管（3）、第二发光管（4）和第一光接收器（5）均固定在指套内侧。

6.根据权利要求5所述的六分钟步行测量仪，其特征在于，还包括第二放大器（7），所述第一光接收器（5）通过第二放大器（7）与处理装置（1）相连接。

7.根据权利要求6所述的六分钟步行测量仪，其特征在于，还包括触控屏（6），所述触控屏（6）与处理装置（1）相连接。