CN204394526U - 近红外的组织血氧饱和度无创检测探头 - Google Patents

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吴西
李卓东
胡胜利
何文劼
赖波
王中克
闫晓东
刘欢
郑子隆
彭毅
杨峻
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Abstract

本实用新型公开了一种近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，包括可发出两种不同波长近红外光的发光元件和四个两两对称分布于发光元件两侧的光检测元件，位于发光元件同一侧的两个光检测元件分别为浅层组织光检测元件和深层组织光检测元件。发光元件发射两种不同波长的近红外光，通过被检组织的散射，位于发光光源同一侧的浅层组织光检测元件和深层组织光检测元件分别接收被检组织深层和浅层的漫射光，主机将两种信号进行处理后得到被检组织一侧的血氧饱和度，而发光元件两侧均设有光检测元件，可同时检测被检组织两侧的血氧饱和度，检测更加准确。

Description

近红外的组织血氧饱和度无创检测探头
技术领域
本实用新型涉及一种医疗器械，特别涉及一种近红外的组织血氧饱和度无创检测探头。
背景技术
血红蛋白是组织中氧的主要载体，它由氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)组成。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。人体的新陈代谢过程是生物氧化过程，而新陈代谢过程中所需要的氧，是通过呼吸系统进入人体血液，与血液红细胞中的血红蛋白(Hb)，结合成氧合血红蛋白(HbO2)，再输送到人体各部分组织细胞中去。血液携带输送氧气的能力即用血氧饱和度来衡量。因此，对血氧饱和度的监测是十分重要的医疗诊断手段。
目前医学上已普遍采用近红外光谱(NIRS)检测法来检测血氧饱和度。近红外光对人体组织有良好的穿透性，研究表明在一定波段下HbO2和Hb是组织中主要的吸收体。因此通过检测探头中的光源将近红外光入射到人体组织表面，再通过光电检测器检测经被检组织的漫射后的出射光，计算出射光相对于入射光的衰减，就可得到组织氧合状况的有关信息。这种检测方法是无损、实时、连续的。但是，近红外光谱检测法中信号的清晰度难以把握，即测量结果的准确性、稳定性较差。而信号的清晰度很大程度取决于检测探头。
专利号为ZL02104867.3的《脑血氧饱和度检测仪》公开了一种检测探头，但是其检测探头上仅发光元件的一侧设有光检测元件，这样就只能对被检测组织一侧的反射光进行接收，这样检测出的组织血氧饱和度值精度不高。
针对上述之不足，有必要研究一种可以准确、清晰的监测组织血氧饱和度的检测探头。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，能够实现清晰、准确的发射和接收近红外光，以准确检测组织血氧饱和度。
本实用新型的近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，所述检测探头包括可发出两种不同波长近红外光的发光元件和四个两两对称分布于发光元件两侧的光检测元件，位于发光元件同一侧的两个光检测元件分别为浅层组织光检测元件和深层组织光检测元件，浅层组织光检测元件与发光元件之间的距离小于深层组织光检测元件与发光元件之间的距离。
进一步，所述发光元件为一个双波长的发光二极管，该发光二极管可发射波长范围分别为650～800nm和800～1000nm的近红外光。
进一步，所述发光元件为两个发光二极管，两个发光二极管对称设置在光检测元件连线的两侧，并位于连线的中垂线上，两个发光二极管分别发出波长为650～800nm和800～1000nm的近红外光。
进一步，所述两个发光二极管之间的间距为0～30mm，所述浅层组织光检测元件与发光元件之间的间距15～30mm，所述深层组织光检测元件与发光元件之间的间距为30～40mm。
进一步，所述检测探头还包括信号调理放大电路板，所述发光元件和光检测元件直接设置于信号调理放大电路板上，检测信号经信号调理放大电路板处理后输入主机。
进一步，所述信号调理放大电路板除发光元件和光检测元件外，整体由橡胶或硅橡胶材料层包裹。
本实用新型的有益效果：本实用新型的近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，包括可发出两种不同波长近红外光的发光元件和四个两两对称分布于发光元件两侧的光检测元件，位于发光元件同一侧的两个光检测元件分别为浅层组织光检测元件和深层组织光检测元件，浅层组织光检测元件与发光元件之间的距离小于深层组织光检测元件与发光元件之间的距离。发光元件发射两种不同波长的红外光，通过被检组织的散射，位于发光元件同侧的浅层组织检测元件和深层组织光检测元件分别接收被检组织浅层和深层的漫射光，主机将两种信号进行采集、放大、A/D后得到被检组织一侧的血氧饱和度。而光检测元件分列发光元件两侧，可同时接收被检组织两侧的漫射光，同时对被检组织两侧的血氧饱和度进行监测，检测更加准确、快捷。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图所示：本实施例的近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，所述检测探头包括可发出两种不同波长近红外光的发光元件1和四个两两对称分布于发光元件两侧的光检测元件，位于发光元件同一侧的两个光检测元件分别为浅层组织光检测元件21和深层组织光检测元件22，浅层组织光检测元件21与发光元件1之间的距离小于深层组织光检测元件22与发光元件1之间的距离。发光元件1发射两种不同波长的红外光，通过被检组织的散射，位于发光元件同侧的浅层组织光检测元件21和深层组织光检测元件22分别接收被检组织浅层和深层的漫射光，主机将两种信号进行采集、放大、A/D后，经计算得到被检组织一侧的血氧饱和度。而光检测元件分列发光元件两侧，可以接收被检组织两侧的漫射光，对被检组织两侧的血氧饱和度进行监测，检测更加准确、快捷。
发光元件可以采用一个双波长的红外发光二极管，即一个发光二极管可发两种波长的近红外光，该发光二极管可发射波长范围分别为650～800nm和800～1000nm的近红外光。发光元件也可以由两个发光波长分别为650～800nm和800～1000nm的发光二极管组成，两个发光二极管对称设置在光检测元件连线的两侧，并位于连线的中垂线上。血氧饱和度监测的准确性和稳定性很大程度上取决于采用何种波长的发光二极管，经反复试验，采用两个发光波长分别为650～800nm和800～1000nm的发光二极管作为发光元件，光检测元件采得的信号更为清晰、准确，最终测得的血氧饱和度值也更准确、稳定。特别是发光波长分别为730nm和860nm的两个发光二极管作发光元件时，信号采集特别清晰，血氧饱和度检测的准确性、稳定性更好。
发光元件之间的距离以及光检测元件与发光元件之间的距离也是影响检测值准确、稳定与否的重要因素之一，经过发明人反复试验，所述两个发光二极管之间的间距0～30mm，所述浅层组织光检测元件21与发光元件1之间的间距为15～30mm，所述深层组织光检测元件22与发光元件1之间的间距为30～40mm，这样布置检测到的血氧饱和度值准确性、稳定性更好。
作为上述技术方案的进一步改进，所述检测探头还包括信号调理放大电路板3，所述发光元件1和光检测元件直接设置于信号调理放大电路板3上，检测信号经信号调理放大电路板3处理得到电压信号后输入主机，相比将光检测元件接收到的信号直接通过线路传输至主机内再进行调理放大，信号调理放大电路板3先对信号进行放大调理，信号失真更小，检测的准确性更高。
作为上述技术方案的进一步改进，所述信号调理放大电路板除发光元件和光检测元件外，整体由橡胶或硅橡胶材料层4包裹。设置橡胶或硅橡胶材料层4方便在头部等弧形接触面进行检测，增加被检测者的舒适度。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，其特征在于：所述检测探头包括可发出两种不同波长近红外光的发光元件（1）和四个两两对称分布于发光元件两侧的光检测元件，位于发光元件同一侧的两个光检测元件分别为浅层组织光检测元件（21）和深层组织光检测元件（22），浅层组织光检测元件（21）与发光元件（1）之间的距离小于深层组织光检测元件（22）与发光元件（1）之间的距离。
2.根据权利要求1所述的近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，其特征在于：所述发光元件为一个双波长的发光二极管，该发光二极管可发射波长范围分别为650～800nm和800～1000nm的近红外光。
3.根据权利要求1所述的近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，其特征在于：所述发光元件为两个发光二极管，两个发光二极管对称设置在光检测元件连线的两侧，并位于连线的中垂线上，两个发光二极管分别发出波长为650～800nm和800～1000nm的近红外光。
4.根据权利要求3所述的近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，其特征在于：所述两个发光二极管之间的间距为0～30mm，所述浅层组织光检测元件（21）与发光元件（1）之间的间距15～30mm，所述深层组织光检测元件（22）与发光元件（1）之间的间距为30～40mm。
5.根据权利要求4所述的近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，其特征在于：所述检测探头还包括信号调理放大电路板（3），所述发光元件（1）和光检测元件直接设置于信号调理放大电路板（3）上，检测信号经信号调理放大电路板（3）处理后输入主机。
6.根据权利要求5所述的近红外的组织血氧饱和度无创检测探头，其特征在于：所述信号调理放大电路板除发光元件和光检测元件外，整体由橡胶或硅橡胶材料层（4）包裹。
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CN109924960A (zh) * 2019-01-31 2019-06-25 深圳市爱都科技有限公司 一种血氧饱和度、心率值和压力等级的计算方法和穿戴设备
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