CN2362122Y - 反射式血氧饱和度监测仪 - Google Patents

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张保洲
郝允祥
王术军
刘宏亮
龙村
李景文
郎亚军
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Abstract

本实用新型属于心外科手术体外循环系统应用的一种反射式血氧饱和度监测仪。它由反射探头与一分三光缆汇总光缆头机械连接,一分三光缆的另一端分成三路,每一路的光缆头分别与光电探测器、红色发光二极管及红外发光二极管连接,光电探测器、I/V转换器、A/D转换器、中央处理模块依次电连接,中央处理模块又分别接LED1驱动、LED2驱动,两LED驱动器依次点亮高辐密集度红色发光二极管和红外发光二极管,中央处理模块将监测信号送液晶显示模块显示组成。本监测仪具有准确度高、响应迅速,其结构简单,操作方便,价格低廉等优点。

Description

反射式血氧饱和度监测仪
本实用新型属于心外手术体外循环系统应用的一种监测仪器，特别是涉及一种监测精度高、结构简洁的反射式血氧饱和度监测仪。
目前，心外科手术体外循环用的血氧饱和度监测仪结构复杂，价格昂贵。监测仪的发光源及光电转换元件均设置在反射探头内，使得制造工艺复杂，而且采集信号的屏蔽保护性差，影响监测可靠性；另外，还要求反射探头的结构必须与血液导管其紧密接触，否则会产生一定的测量误差，由此还须要设置压力传感器监测接触情况，更进一步增加了仪器的复杂性。
由此可见，上述血氧饱和度监测仪存在有诸多的缺陷，而亟待加以改进，本设计人基于丰富的实务经验及专业知识，经过不断研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出本实用新型。
本实用新型的主要目的在于，克服现有血氧饱和度监测仪存在的缺点，而提供一种新型反射式血氧饱和度监测仪，使其结构简单，性能可靠，价格低廉。
本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的反射式血氧饱和度监测仪，它包括有转换器、驱动器、中央处理模块及液晶显示模块，其特征在于：反射探头与一分三光缆汇总光缆头机械连接，一分三光缆的另一端分成三路，每一路的光缆头分别与光电探测器、红色发光二极管及红外发光二极管连接，光电探测器、I/V转换器、A/D转换器、中央处理模块依次电连接，中央处理模块又分别接LED1驱动、LED2驱动，两LED驱动器依次点亮高辐密集度红色发光二极管和红外发光二极管，中央处理模块将监测信号送液晶显示模块显示。
前所述的一分三光缆汇总光缆头采用圆对称环形排列结构，由内向外成三层，然后一分三光缆又分成三路，每一路分别接一光缆头。
前所述的高辐密集度红色发光二极管和红外发光二极管作为反射式血氧饱和度监测仪的辐射源，它们的发射波长分别为660±20nm和900±20nm。
前所述的反射探头由探头座、探头座两边的固定孔、中间的光缆孔、前边的凸起平台、血液导管固定压板和放在凸起平台与血液导管固定压板之间带有遮光罩的血液导管构成。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和积极效果。由于采用上述技术方案，用一分三光缆作为光传导，避免了监测仪探头中含有电子元件和线路，保证了采集信号的屏蔽和可靠性；在一分三光缆的汇总光缆头内采取圆对称环形排列结构，保证了对血液光谱反射量采集的均匀性；此外选用高辐密集度红色发光二极管和红外发光二极管作为测量反射比的辐射源，又保证了采集信号具有足够的信噪比。经本实用新型样机实验表明，它具有准确度高、响应迅速，其结构简单，操作方便，价格低廉等优点。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。
图1为本实用新型的结构及电路处理显示原理框图。
图2为本实用新型的一分三光缆结构视图。
图3为本实用新型的反射探头结构图。
在图中1.反射探头  2.血流  3.一分三光缆  4.光电探测器  5.红色发光二极管(LED1)  6.红外发光二极管(LED2)  7.血液导管固定压板  8.遮光罩  9.血液导管  10.探头座  11.一分三光缆孔  12.固定孔  13.凸起平台  14.汇总光缆头  15.支路光缆头
根据生理学血液中的氧饱和度与血液对辐射的吸收(或反射)强度成固定关系的基本理论，采用用预先确定的血液在波长660nm附近和900nm附近反射之比ρ660/900与血氧饱和度间的关系S＝f(ρ660/900)作为基本关系模式，在同样条件下测定被监视血液的ρ660/900即可确定血液的氧饱和度S。
请参阅图1所示，本实用新型的两个LED驱动器依次点亮高辐密集度红色发光二极管5和红外发光二极管6，它们作为氧饱和度监测仪的辐射源(辐射波长分别为660nm±20和900nm±20)，通过能保证对血液光谱反射量采集均匀性的一分三光缆3和专用反射探头1，将其辐射分别投射到血液导管9中的血流2上，被血液辐射回的辐射再通过一分三光缆3依次传到光电探测器4上。光电探测器4上所产生的光电流经过I/V电流电压变换器和A/D变换器进入中央处理模块处理获得两路信号比值ρ660/900，再根据预先确定的该比值与血液氧饱和度之间的关系公式S＝f(ρ660/900)即可在液晶显示器上给出血液的氧饱和度的值。
电路处理控制显示均采用现有技术，I/V电流电压变变换器由高速、自稳零运算放大器7650及电阻电容构成；A/D变换器由高精度、快速模数转换器7109及相关分压、振荡器件构成；中央处理模块由高可靠性单片机89C51及相关元件构成；液晶显示模块由CMOS器件4047和4056以及LCD构成；LED驱动器由三极管9014和限流电位器构成；辐射源选用高辐密集度红色发光二极管和红外发光二极管(LED)，它的高辐密度和单色性提高了反射信号并抑制了带外杂光，其效果是保证了采集到的信号的信噪比。
在图2中，为保证对血液光谱反射量采集的均匀性，在一分三光缆3的汇总光缆头14内采取了圆对称环形排列结构，其中由内向外设置成三层(即A-A放大图所示)，然后再分成三条支路(即B-B放大图所示)，三条支路的光缆头15分别对应连接光电探测器4(D)、红色发光二极管(LED1)和红外发光二极管(LED2)。
在图3中，反射探头1由探头座10，探头座两边开有两个固定孔12，其中间有一安装一分三光缆3的光缆孔11，光缆孔的头部带有螺纹与一分三光缆3螺纹连接，探头座的前边有一凸起平台13，血液导管固定压板7与凸起平台13之间夹有带遮光罩8的血液导管9构成。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何限制，凡是依据本实用新型技术实质对以上实施例所的任何简单修改、变更与等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1、一种反射式血氧饱和度监测仪，它包括有转换器、驱动器、中央处理模块及液晶显示模块，其特征在于：反射探头与一分三光缆汇总光缆头机械连接，一分三光缆的另一端分成三路，每一路的光缆头分别与光电探测器、红色发光二极管及红外发光二极管连接，光电探测器、I/V转换器、A/D转换器、中央处理模块依次电连接，中央处理模块又分别接LED1驱动、LED2驱动，两LED驱动器依次点亮高辐密集度红色发光二极管和红外发光二极管，中央处理模块将监测信号送液晶显示模块显示。
2、根据权利要求1所述的反射式血氧饱和度监测仪，其特征在于所述的一分三光缆汇总光缆头采用圆对称环形排列结构，由内向外成三层，然后一分三光缆又分成三路，每一路分别接一光缆头。
3、根据权利要求2所述的反射式血氧饱和度监测仪，其特征在于所述的高辐密集度红色发光二极管和红外发光二极管作为反射式血氧饱和度监测仪的辐射源，它们的发射波长分别为660±20nm和900±20nm。
4、根据权利要求1所述的反射式血氧饱和度监测仪，其特征在于所述的反射探头由探头座、探头座两边的固定孔、中间的光缆孔、前边的凸起平台、血液导管固定压板和放在凸起平台与血液导管固定压板之间带有遮光罩的血液导管构成。
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