TWI538659B - 心率的檢測方法及裝置 - Google Patents
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Description
本發明屬於檢測領域,尤其是關於一種心率的檢測方法及裝置。
氧含量:為100ml血液中血紅蛋白實際的帶氧量。主要是血紅蛋白實際結合的氧,極小量溶解於血漿的氧(僅有0.3ml%)。與氧結合的血紅蛋白成為氧合血紅蛋白(HbO2),與氧離解的血紅蛋白成為還原血紅蛋白。血氧飽和度(SaO2)是指血液中(血紅蛋白)實際結合的氧氣(氧含量)占血液中(血紅蛋白)所能結合氧氣的最大量(氧容量)的百分比。因此,血氧飽和度的定義可表示為SaO2=CHbO2/(CHbO2+CHb)×100%
血氧飽和度:在100mL血中,血紅蛋白結合氧的最大量即可認為是血液的氧容量。血紅蛋白實際結合的氧稱為含氧量,含氧量所占氧容量的百分比稱之為血氧飽和度。
郎伯-比爾定律(Lambert-Beer Law):朗博-比爾定律反映了光學吸收定律,即物質在一定波長處的吸光度與它的濃度成正比。朗博-比爾定律的意義在於:只要選擇適宜的波長,測定它的吸光度就可以求出溶液的濃度。
人體的血液通過心臟的收縮和舒張脈動的流過肺部,一定含量的還原血紅蛋白(Hb)與從肺泡攝取的氧氣結合變成了氧合血紅蛋白(HbO2),約98%的氧合與血紅蛋白結合成氧合血紅蛋白後進入組織。這些氧通過動脈系統一直到達毛細血管,然後將氧釋放,維持組織的新陳代謝。在一個心動週期內,心室的收縮和舒張造成動脈內壓力的週期性波動,這種週期性的壓力波使動脈擴張和回縮,從而使動脈血管發生有規律的搏動。在心臟搏動週期內,外周血管中的微動脈、毛細血管和微靜脈內流過的血液相應的呈脈動性變化。當心臟收縮時血液容積最大,而在心臟舒張時容積最小。血液容積這種脈動性變化一般可通過光電容積感測器獲得,所得的波形中含有容積脈搏血流資訊。因此可以通過容積脈搏血流資訊和心臟搏動頻率之間的關係來獲得脈搏資訊。
在實現現有技術時,發現現有技術存在如下問題:現有技術提供的技術方案無法即時檢測脈搏,所以現有技術無法提供一種心率的檢測方法。
本發明實施例的目的在於提供一種心率的檢測方法,旨在解決現有的技術方案無法即時檢測心率的問題。
本發明具體實施方式提供一種心率的檢測方法,該方法包括:以設定頻率向待測手指發出波長為940nm紅外光;接收紅外光透射手指後的紅外光強度IR值;
存儲設定時間內的IR值,計算存儲的IR的極大值個數,該極大值個數即為心率P。
可選的,以設定頻率向待測手指發出波長為660nm的紅光;獲取單個週期內紅光變化量和紅外光變化量,計算出血液中血氧飽和度;
其中,SaO 2為血液中血氧飽和度,K為血液的光吸收係數,ΔRED為一個週期內紅光變化量,ΔIR為一個週期內紅外光變化量,ΔN為環境光所產生的干擾值。
本發明具體實施方式還提供一種心率的檢測裝置,該裝置包括:控制模組,用於以設定頻率向待測手指發出波長為940nm紅外光;檢測模組,用於接收紅外光透射手指後的紅外光強度IR值;存儲模組,用於存儲設定時間內的IR值;計算模組,用於計算存儲的IR的極大值個數,該極大值個數即為心率P。
可選的,該控制模組,還用於以設定頻率向待測手指發出波長為660nm的紅光;該計算模組,還用於獲取單個週期內紅光變化量和紅外光變化量,計算出血液中血氧飽和度;
其中,SaO 2為血液中血氧飽和度,K為血液的光吸收係
數,ΔRED為一個週期內紅光變化量,ΔIR為一個週期內紅外光變化量,ΔN為環境光所產生的干擾值。
在本發明實施例中,本發明提供的技術方案提供的方法具有即時檢測心率的優點。
21‧‧‧控制模組
22‧‧‧檢測模組
23‧‧‧存儲模組
24‧‧‧計算模組
圖1是本發明提供的心率的檢測方法的流程圖;圖2是本發明提供的心率的檢測裝置的結構圖。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,並不用於限定本發明。
本發明具體實施方式提供一種心率的檢測方法,該方法由脈搏血氧儀所用的探頭使用時是套在手指上的。上壁固定了兩個並列放置的發光二極體(LED),發出波長為660nm的紅光和940nm的紅外光。下壁有-個光電檢測器,將透射過手指動脈血管的紅光和紅外光轉換成電信號,它所檢測到的光電信號越弱,表示光信號穿透探頭部位元時,被那裡的組織、骨頭和血液等吸收掉的越多。皮膚、肌肉、脂肪、靜脈血、色素和骨頭等對這兩種光的吸收係數是恒定的,因此它們只對光電信號中的直流分量大小發生影響。但是血液中的HbO2和Hb濃度隨著血液的脈動作週期性的改
變,因此它們對光的吸收也在脈動地變化,由此引起光電檢測器輸出的信號強度隨血液中的HbO2和Hb濃度比脈動地改變。如果用光吸收來表示,紅光和紅外光作用時,信號的變化規律大致一樣,但脈動分量的幅度可能不同,用一個定時電路來控制兩個LED的發光次序,即:(1)紅光LED點燃;(2)紅光LED熄滅,紅外光LED點燃;(3)兩個LED均熄滅;這個發光時序以400次/秒(50Hz交流電)的頻率重複出現,可以增強對環境光的抑制能力。讓上述兩種波長的紅光和紅外光輪流通過檢測部位,並將這兩個信號中的脈動成分分離出來,經過放大和濾波後,分別由模/數轉換器轉換成數位量。該方法如圖1所示,包括:S101、以設定頻率向待測手指發出波長為940nm紅外光;S102、接收紅外光透射手指後的紅外光強度IR值;S103、存儲設定時間內的IR值,計算存儲的IR的極大值個數,該極大值個數即為心率P。
上述極大值個數的計算方法可以採用現有技術的方法,本發明具體實施方式並不顯著上述極大值個數的具體方式。
本發明提供的方法通過紅外光的IR值即可以獲取心率P,所以其能夠獲取心率的優點。
可選的,上述方法在S103之後還包括:以設定頻率向待測手指發出波長為660nm的紅光;獲取單個週期內紅光變化量和紅外光變化量,計算出血液中血氧飽和度;
其中,SaO 2為血液中血氧飽和度,K為血液的光吸收係數,ΔRED為一個週期內紅光變化量,ΔIR為一個週期內紅外光變化量,ΔN為環境光所產生的干擾值。
本發明具體實施方式還提供一種心率的檢測裝置,該裝置如圖2所示,包括:控制模組21,用於以設定頻率向待測手指發出波長為940nm紅外光;檢測模組22,用於接收紅外光透射手指後的紅外光強度IR值;存儲模組23,用於存儲設定時間內的IR值;計算模組24,用於計算存儲的IR的極大值個數,該極大值個數即為心率P。
可選的,控制模組21,還用於以設定頻率向待測手指發出波長為660nm的紅光;計算模組24,還用於獲取單個週期內紅光變化量和紅外光變化量,計算出血液中血氧飽和度;
其中,SaO 2為血液中血氧飽和度,K為血液的光吸收係數,ΔRED為一個週期內紅光變化量,ΔIR為一個週期內紅外光變化量,ΔN為環境光所產生的干擾值。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,並不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,
均應包含在本發明的保護範圍之內。
Claims (2)
- 一種心率的檢測方法,其特徵在於,該方法包括:以設定頻率向待測手指發出波長為940nm紅外光,還以設定頻率向待測手指發出波長為660nm的紅光;獲取單個週期內紅光變化量和紅外光變化量,計算出血液中血氧飽和度;
- 一種心率的檢測裝置,其特徵在於,該心率的檢測裝置包括:控制模組,用於以設定頻率向待測手指發出波長為940nm紅外光,還用於以設定頻率向待測手指發出波長為660nm的紅光;該計算模組,還用於獲取單個週期內紅光變化量和紅外光變化量,計算出血液中血氧飽和度;
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