CN211834369U - 一种无创检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无创检测仪，所述检测仪包括检测仪主机和传感器，所述检测仪主机包括显示屏、传感器连接端口、电源、控制装置和外壳。所述显示屏设在外壳侧正面，所述传感器连接端口设在外壳的侧面，所述电源设置在所述外壳的内部或侧面，所述控制装置设在外壳的内部，并通过电路连接所述显示屏、传感器连接端口、电源和传感器。所述传感器包括传感器连接头、电缆和检测探头，所述传感器连接头用于连接所述传感器连接端口，所述电缆的两端分别连接传感器连接头和检测探头，所述检测探头包括探头上壳和探头下壳，所述探头上壳设有检测光源，所述探头下壳设有光电探测器。

Description

一种无创检测仪

技术领域

本实用新型属于医疗检测技术领域，具体涉及一种无创检测仪。

背景技术

在现代医学和医疗技术中，人体健康指标数据的检测越来越重要，例如脉搏、血压、血氧、血红蛋白等基本参数，这些数据能够表征人体的健康水平和患病原因，因此，人体基本数据的准确快捷检测成为现代医学的重要研究内容。另一方面，创伤性损伤约占全球死亡人数的10％，而80％的手术室死亡和50％的创伤后24小时死亡都与出血有关。不受控制的出血是创伤患者潜在可预防性死亡的主要原因。然而入院前输血患者的24小时死亡率、30天死亡率均明显低于对照组未输血患者。因此，创伤早期及早给予血液制品、缩短院前转移时间，尽早入院医疗干预、合理输血，是减少死亡率的重要措施。其中，院前急救早期评估，何时、何量输血是影响救治成功率的重点也是难点。虽然国内外已经公布了多种输血指南和输血评估标准，规定了需要输血的血红蛋白阈值，用于判定患者是否需要启动大剂量输血方案，然而，未明确每个患者具体如何输注可达到阈值，并不能提供创伤救治时红细胞输注精细化的指导意见。

本领域技术人员已经研发出各种检测设备，例如专利CN201280053389.5提供了一种安装在腕带上并具有圆顶型结构的固定在尺骨末端之上区域中的脉搏血氧定量装置，包括圆顶形结构，圆顶形结构被设置以固定在尺骨末端部之上的区域以从固定区域中移除静脉血；以及至少两个光源，光源具有不同波长，和至少一个检测器，检测器对至少两个光源的不同波长进行响应，其中检测器设置成测量由至少两个光源发射的光，该发射的光自尺骨的末端部并穿过固定区域透射。

专利CN200580042954.8提供了一种医学脉搏血氧饱和度传感器，布置了至少两个发光二极管以发射红光和红外光，通常区域较窄，从而允许光以可接受的衰减通过区域，诸如手指或者耳垂，从二极管发射的光覆盖在由单个CMOS衬底印刷的集成电路上，集成电路包括将检测到的光信号转换成血氧饱和度测量值所需的所有预处理和后处理元件，这些元件包括光电检测器、光电前置放大器、采样器/保持器、模数转换器、微处理器、测距仪、定时控制电路以及LED控制电路，将所有的预处理和后处理功能部件集成至托架外壳。

目前，检测脉搏血氧饱和度的检测器结构比较复杂，成本较高，在实际检测时，需要操作人员比较复杂的操作，不利于广泛推广应用。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种无创检测仪，所述检测仪包括检测仪主机和传感器，所述检测仪主机包括显示屏、传感器连接端口、电源、控制装置和外壳，所述显示屏设在外壳侧正面，所述传感器连接端口设在外壳的侧面，所述电源设置在所述外壳的内部或侧面，所述控制装置设在外壳的内部，并通过电路连接显示屏、传感器连接端口、电源和传感器；所述传感器包括传感器连接头、电缆和检测探头，所述传感器连接头用于连接所述传感器连接端口，所述电缆的两端分别连接传感器连接头和检测探头，所述检测探头包括探头上壳和探头下壳，所述探头上壳设有检测光源，所述探头下壳设有光电探测器。

所述外壳设在检测仪主机的外部，用于支撑和容纳所述显示屏、传感器连接端口、电源和控制装置。

所述显示屏设置在所述外壳的正面，优选的，所述显示屏设置在外壳正面的中上部，显示所述检测仪检测到的人体脉搏波形及相应的人体参数，如脉率、血氧、血红蛋白等参数。所述显示屏的位置明显醒目，便于操作人员观测检测数据。

优选的，所述显示屏为液晶显示屏，具有耗电低、体积小的优势。

优选的，所述显示屏为触屏显示屏，便于操作人员对个别检测参数进行操作。

所述检测仪主机还包括电量指示灯、提示器和提示音控制键，并均设置在所述外壳的正面且分别连接所述控制装置，所述显示屏、电量指示灯、提示器和提示音控制键形成与操作人员互动的交互界面，便于操作人员了解所述检测仪的自身状态和检测结果。

所述电量指示灯用于指示所述电源的电量是否满足所述检测仪的正常运行的需求，优选的，所述电量指示灯设置在显示屏的下方。优选的，所述电量指示灯具有多色显示功能，更优选的，所述电量指示灯具有双色显示功能，例如，当电源电量不足或电压不够时，不能满足所述检测仪正常运行的要求时，所述电量指示灯显示红色，当电源正常时，所述电量指示灯显示绿色。所述电量指示灯提示操作人员电源状态，及时更换电源。

本实用新型的所述电量指示灯还可以采用另一种方式，所述电量指示灯包括第一指示灯和第二指示灯，所述第一指示灯在所述电源可以保证所述检测仪正常运行时亮起，所述第二指示灯在电源难以保证所述检测仪正常运行时亮起。

所述提示器为具有播音功能的喇叭，当所述检测仪检测得到的数据超过警戒限值时，即检测的数据超过人体体征参数的正常范围时，所述控制装置控制所述提示器发出报警音。所述提示器也可以设在外壳的背面或侧面。

所述提示音控制键用于控制所述提示器的音量大小，便于不同操作人员使用所述检测仪。优选的，所述提示音控制键设在所述电量指示灯的下方，便于观察。优选的，所述提示器的音量大小显示在所述显示屏上。

所述电源设置在所述外壳的内部或侧面，为所述检测仪提供电力能源。所述电源选自内置电源和外置电源，所述内置电源为设置在所述外壳内部的电池，所述外置电源通过USB接口连接所述检测仪。

所述检测仪还包括电源开关、USB接口和电池槽，所述电源开关和USB接口设在所述外壳的侧面，所述电池槽设在所述外壳的内部。当所述电源为电池时，所述电量指示灯显示电池的电量是否满足所述检测仪的要求，当所述电源为USB接口连接的外置电源时，所述电量指示灯显示所述外置电源的电压是否满足所述检测仪的要求。

另一方面，所述USB接口还可以用于连接外置存储或显示设备，能够导出并存储检测数据，或者显示检测数据或图线，便于操作人员观察检测结果。

所述电源开关控制所述检测仪的电量供给。

所述传感器连接端口设置在所述外壳的侧面，并用于连接所述传感器，将检测样本的数据导入所述检测仪主机并分析，最终显示在显示屏上，优选的，所述传感器连接端口位于所述检测仪主机的顶端。

所述检测仪主机还包括内存卡槽，所述内存卡槽设在外壳侧面并用于插入内存卡，所述内存卡能够自动保存检测数据。

所述传感器包括传感器连接头、电缆和检测探头，所述传感器连接头插入所述传感器连接端口，实现所述传感器与检测仪主机的连接，所述电缆的两端分别连接传感器连接头和检测探头，所述检测探头包括探头上壳和探头下壳，所述探头上壳的下表面设有检测光源，所述探头下壳的上表面设有光电探测器，检测时，被检测人的手指放置在探头上壳和探头下壳之间的位置，即被检测人的手指放置在检测光源和光电探测器之间的位置。

所述检测探头包括探头上壳和探头下壳，优选的，所述电缆连接检测探头的一端设在探头上壳的上表面，使得被检测人的手指不压迫电缆，保证传输信号的精确度。

所述探头上壳和探头下壳的顶部分别设有上压片和下压片，所述上压片和下压片通过转轴连接。使用时，向下压迫上压片，同时向上压迫下压片，在所述转轴的作用下，所述探头上壳向上运动，探头下壳向下运动，探头上壳与探头下壳之间的空间变大，允许被检测人的手指进入所述空间，并放置在所述检测光源和光电探测器之间的位置，进行检测。

所述检测光源设置在探头上壳的下表面或内部，保证检测光源发出的光线向下照射到被检测人的手指上，所述光电探测器设置在探头下壳的上表面或内部，保证光电探测器的探测面向上且对应所述检测光源的位置，并承接检测光源发出的光。

优选的，所述检测光源为LED灯组。

所述检测光源发出光线的波长为红外波段，即1-760nm，优选的，所述检测光源发出光线的波长为红光，即620-760nm。也可以根据不同物质成分的吸光系数，选择合适的波长。

所述光电探测器为电流/电压信号探测器，优选为硅光电管类探测器，例如，光电探测器型号为K12728双色探测器，光谱范围达到320-1650nm。

使用时，被检测人的手指放置在所述检测光源和光电探测器之间的位置，检测光源发出的光照射到手指上，并穿透手指抵达下方的光电探测器，检测光源发出的光经过手指后，根据不同人的脉率、血氧等情况的不同，对光的影响不同，所述光电探测器接收到经过人体的光线后，转换成电信号，所述电信号通过所述电缆和传感器连接头传递到所述检测仪主机的控制装置，进行分析，分析后的检测数据显示在所述显示屏上，并自动存储在所述内存卡中，或通过USB接口传输到外置存储或显示设备上，供操作人员读取。整个检测过程简单快捷，自动化程度较高，不会给被检测人造成创口，避免了创口消毒等程序，减轻被检测人的痛苦，广泛适用于凝血机制较差或抵抗力较差的人群。由于所述检测仪不产生创口，使得所述检测仪无需达到较高的卫生和消毒等相关标准，降低了成本。

所述控制装置设置在所述外壳的内部，主体部件为单片机。所述控制装置包括信号采集模块、信号处理模块、显示模块、提示报警模块和存储模块。

所述信号采集模块为所述单片机控制所述检测光源和光电探测器的驱动电路，所述驱动电路控制检测光源和光电探测器，完成检测光源在不同波长下的信号采集。所述信号采集模块还能录入被测者的年龄、体重、创伤类型、体温、吸氧浓度信息等数据，以及所述无创检测仪检测的被测者输血前的血红蛋白浓度、血氧饱和度、心率、血压等指标。

所述信号处理模块为获取具有临床价值的不同波长下的脉搏信号的电路程序，所述电路程序具有高精度、高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比及强抗干扰能力等性能。所述信号处理模块将采集到的信息在后台进行快速处理，得出被测者当前状态下输血的决策意见和输注后疗效评价结果，为应急救援环境下协助医生迅速、准确做出输血决策提供技术支持。

所述显示模块为控制所述显示屏的电路程序，使得显示屏上显示各项检测数，例如脉率、心电、血氧、血红蛋白等。

所述提示报警模块为控制所述电量指示灯、提示器和提示音控制键的电路程序，使得电量指示灯提示电源的电量/电压是否充足，提示器播报检测数据是否超限报警，提示音控制键调节提示器的音量大小。

所述存储模块为控制所述内存卡或USB接口连接的外置设备的电路程序，控制内存卡自动存储检测数据，或控制外置设备存储检测数据。

所述信号采集模块和信号处理模块的内置程序采用临床输血智能管理与评估系统(软著登字第0321465号)。从所述系统中提取创伤急救患者输血相关数据，通过专业的信息处理技术，对以往创伤急救输血病例进行全面、系统评价，分析红细胞输注量与创伤类型、复苏策略、患者基本生命体征信息、实验室检查/检验指标等各项参数的相关性。同时根据大数据中得到的信息，构建创伤患者输血前需求评估与输血后疗效评价的多参数数学模型，从而进行急诊创伤患者输血前需求评估与输血后疗效评价的输血诊疗辅助系统的构建。

所述系统采集创伤(或手术)患者输血开始时和结束后各参数信息，如血红蛋白浓度、血氧饱和度、血压、血细胞比容、氧含量、氧分压、平均动脉压、心率及出入量(输入晶体量、胶体量、出血量、尿量及其他)等参数，结合受血者临床基本资料(年龄、体重、基础疾病、体温、吸氧浓度等信息数据)、输注血液成分信息(保存天数、输入量等数据)，利用梯度提升决策树的算法，校正完善输血前需求评估与输血后疗效评价系统软件参数，提高该辅助系统的可靠性和实用性。这种利用机器学习的算法建立的输血模型，解决创伤患者红细胞需求评估与疗效评价的难题，且随数据量的增多，模型不断学习、优化，预测的准确性逐渐提高。

本实用新型提供的所述无创检测仪具有以下有益效果：

1、解决医生仅通过描述性检验结果进行经验式备血的模式，提高患者救治的成功率、减少死亡率；

2、无创检测仪可在输血前、中、后检测生理参数，随时评估输血效果，完善输血的过程管理，保障输血安全；

3、大数据的方法对创伤患者红细胞输注需求做出个体化精准量化的决策性意见，在患者不同生命体征状态下，给出具体红细胞输注量的指导。

附图说明

图1所示为检测仪主机1的结构示意图

图2所示为检测仪主机1的内部示意图

图3所示为检测仪主机1的内部后壳示意图

图4所示为传感器的结构图

图5所示为检测探头12的内部结构示意图

图6所示为无创检测仪整体结构示意图

图7所示为控制装置的示意框图

附图中，1-检测仪主机，2-显示屏，3-电量指示灯，4-提示音控制键，5-USB接口，6-电源开关，7-内存卡槽，8-内存卡，9-传感器连接端口，10-传感器连接头，11-电缆，12-检测探头，13-被检测人的手指，14-探头上壳，15-探头下壳，16-检测光源，17-光电探测器，18-提示器，19-外壳，20-上压片，21-下压片，22-转轴，23-主控电路板，24-电池槽。

具体实施方式

本实施例的电源为内置电池，光电探测器17为光电探测器型号为K12728双色探测器。

本实施例的检测仪主机1的结构和内部示意图如图1-2所示，外壳19设在检测仪主机1的外部，用于支撑和容纳检测仪主机1的各个部件。

显示屏2为液晶触屏显示屏，并设置在外壳19正面的中上部，显示检测仪检测到的人体脉搏波形及相应的人体参数，如脉率、血氧、血红蛋白等参数。显示屏2的位置明显醒目，便于操作人员观测检测数据。

检测仪主机1的正面还包括电量指示灯3和提示音控制键4，并分别连接控制装置的主控电路板23，形成了与操作人员互动的交互界面，便于操作人员了解检测仪的自身状态和检测结果。

电量指示灯3设置显示屏2的下方，指示电源电量是否满足检测仪的正常运行的要求，电量指示灯3具有双色显示功能，当电源电量不足时，电量指示灯3显示红色，当电量充足时，电量指示灯3显示绿色。提示音控制键4设置在电量指示灯3的下方，并控制提示器18的音量大小。

检测仪主机1还包括电源开关6和USB接口5，电源开关6和USB接口5设在外壳19的侧面。电源开关6控制电量供给。USB接口5连接外置存储或显示设备，能够导出并存储检测数据，或者显示检测数据或图线，便于操作人员观察检测结果。

传感器连接端口9设在检测仪主机1的顶部侧面，并用于连接传感器，将检测样本的数据导入检测仪主机1并分析，最终显示在显示屏2上。

检测仪主机1还包括内存卡槽7，内存卡槽7设置在外壳19的侧面，并用于插入内存卡8，内存卡8能够自动保存检测数据。

检测仪主机1的内部后壳示意图如图3所示，提示器18为具有播音功能的喇叭，并设在外壳的背面，当检测仪检测得到的数据超过人体体征参数的正常范围时，控制装置控制提示器18发出报警音。电池槽24设在外壳19内部的下方，用于放置电池并供电。

本实施例的传感器的结构图如图4所示，传感器包括传感器连接头10、电缆11和检测探头12，电缆11的两端分别连接传感器连接头10和检测探头12，检测探头12包括探头上壳14和探头下壳15。电缆11连接检测探头12的一端设在探头上壳14的上表面，使得被检测人的手指13不压迫电缆，保证传输信号的精确度。

探头上壳14和探头下壳15的顶部分别设有上压片20和下压片21，上压片20和下压片21通过转轴22连接。使用时，向下压迫上压片20，同时向上压迫下压片21，在转轴22的作用下，探头上壳14向上运动，探头下壳15向下运动，探头上壳14与探头下壳15之间的空间变大，允许被检测人的手指13进入空间，进行检测。

本实施例的检测探头12的内部结构示意图如图5所示，探头上壳14的下表面设有检测光源16，保证检测光源16发出的光线向下照射到被检测人的手指13上，探头下壳15的上表面设有光电探测器17，保证光电探测器17的探测面向上且对应检测光源16的位置，并承接检测光源16发出的光。检测时，被检测人的手指13放置在检测光源16和光电探测器17之间的位置。本实施例的检测光源16为LED灯组，发光的波长为620-760nm。

本实施例的无创检测仪整体结构示意图如图6所示，传感器连接头10插入传感器连接端口9，实现传感器与检测仪主机1的连接。被检测人的手指13放置在检测光源16和光电探测器17之间的位置，检测光源16发出的光照射到手指上，并穿透手指抵达下方的光电探测器17，检测光源16发出的光经过手指后，根据不同人的脉率、血氧等情况的不同，对光的影响不同，光电探测器17接收到经过人体的光线后，转换成电信号，电信号通过电缆11和传感器连接头10传递到检测仪主机1的控制装置的主控电路板23，进行分析，分析后的检测数据显示在显示屏2上，并自动存储在内存卡8中，或通过USB接口5传输动外置存储或显示设备上，供操作人员读取。

本实施例的控制装置的示意框图如图7所示，控制装置的主控电路板23设置在外壳19的内部，主体部件为单片机STM32。控制装置包括信号采集模块、信号处理模块、显示模块、提示报警模块和存储模块。信号采集模块为单片机控制检测光源16和光电探测器17的驱动电路，驱动电路控制检测光源16和光电探测器17，完成检测光源16在不同波长下的信号采集。信号处理模块为获取具有临床价值的不同波长下的脉搏信号的电路程序，电路程序具有高精度、高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比及强抗干扰能力等性能。显示模块为控制显示屏2的电路程序，使得显示屏2上显示各项检测数，例如脉率、心电、血氧、血红蛋白等。提示报警模块为控制电量指示灯3、提示器18和提示音控制键4的电路程序，使得电量指示灯3提示电量/电压是否充足，提示器18播报检测数据是否超限报警，提示音控制键4调节提示器18的音量大小。存储模块为控制内存卡8或USB接口5连接的外置设备的的电路程序，控制内存卡8自动存储检测数据，或控制外置设备存储检测数据。

Claims (9)

1.一种无创检测仪，其特征在于，所述检测仪包括检测仪主机和传感器，所述检测仪主机包括显示屏、传感器连接端口、电源、控制装置和外壳；

所述显示屏设在外壳侧正面，所述传感器连接端口设在外壳的侧面，所述电源设置在所述外壳的内部或侧面，所述控制装置设在外壳的内部，并通过电路连接所述显示屏、传感器连接端口、电源和传感器；

所述传感器包括传感器连接头、电缆和检测探头，所述传感器连接头用于连接所述传感器连接端口，所述电缆的两端分别连接传感器连接头和检测探头，所述检测探头包括探头上壳和探头下壳，所述探头上壳设有检测光源，所述探头下壳设有光电探测器。

2.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述外壳设在检测仪主机的外部。

3.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述检测仪主机还包括电量指示灯、提示器和提示音控制键，并均设置在所述外壳的正面且分别连接所述控制装置；

所述电量指示灯具有多色显示功能，指示所述的电源电量是否满足所述检测仪正常运行的要求；所述提示器为具有播音功能的喇叭，当所述检测仪检测得到的数据超过警戒限值时，发出报警音；所述提示音控制键用于控制提示器的音量大小。

4.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述电源选自内置电源和外置电源，所述内置电源为设置在所述外壳内部的电池，所述外置电源通过USB接口连接所述检测仪。

5.根据权利要求1和4任一项所述的检测仪，其特征在于，所述检测仪还包括电源开关、USB接口和电池槽，所述电源开关和USB接口设在所述外壳的侧面，所述电池槽设在所述外壳的内部；

所述USB接口还能够用于连接外置存储或显示设备，导出并存储检测数据，或者显示检测数据或图线；所述电源开关控制所述检测仪的电量供给。

6.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述检测仪主机还包括内存卡槽，所述内存卡槽设在外壳侧面并用于插入内存卡，所述内存卡能够自动保存检测数据。

7.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述检测探头的探头上壳和探头下壳的顶部分别设有上压片和下压片，所述上压片和下压片通过转轴连接。

8.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述检测光源设置在探头上壳的下表面或内部，所述光电探测器设置在探头下壳的上表面或内部，光电探测器的探测面向上且对应所述检测光源的位置，并承接检测光源发出的光，检测时，被检测人的手指放置在检测光源和光电探测器之间的位置。

9.根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述控制装置的主体部件为单片机，所述控制装置包括信号采集模块、信号处理模块、显示模块、提示报警模块和存储模块。

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