人体组织血氧饱和度绝对量检测设备及其方法的制作方法

图片简介:本技术提供一种人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，包括电源模块、采集控制模块、光源驱动模块、探测机构以及放大/滤波模块，其中：该电源模块与采集控制模块电性连接；该采集控制模块与该光源驱动模块电性导通并包括光源选择计数器、同步触发器、多路开关A/D转换器以及数据处理器；该光源驱动模块连接并驱动所述探测机构以及该探测机构经所述放大/滤波模块与该采集控制模块电性导通，藉由前述结构或其构造的结合，实现了该检测装置，从而达成了血氧饱和度的绝对值检测、无创测量以及实时、便携、造价低廉以及使用快速、测量准确的良好效果。

技术要求1.一种人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，包括电源模块、采集控制模块、光源驱动模块、探测机构以及放大/滤波模块，其特征在于：该电源模块与采集控制模块电性连接；该采集控制模块与该光源驱动模块电性导通并包括光源选择计数器、同步触发器、多路开关A/D转换器以及数据处理器；该光源驱动模块连接并驱动所述探测机构以及该探测机构经所述放大/滤波模块与该采集控制模块电性导通。

2.如权利要求1所述人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于：所述探测机构包括光源及若干光敏传感器。

个至少可发出三个波长近红外光的LED灯组成，其中单一LED灯配套2组光敏传感器并呈三角状布设。

4.如权利要求2所述人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于：所述光源为若干个至少可发出三个波长近红外光的LED灯组成，其中单一LED灯配套4组光敏传感器并呈X 状布设。

5.如权利要求1所述人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于：所述光源选择计数器、同步触发器、多路开关A/D转换器以及数据处理器通过电路集成一体，其中该光源选择计数器和该同步触发器分别与所述光源驱动模块电性导通并向该光源驱动模块传递指令信号；所述多路开关A/D转换器与所述放大/滤波模块电性连接并接受该放大/滤波模块传递的信号。

6.如权利要求1所述人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于：该检测装置进一步包括记忆/显示单元，该记忆/显示单元连通所述采集控制模块并包括储存模块和显示模块。

7.如权利要求1所述人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，其特征在于：所述采集控制模块还包括与电脑导通的连接端口。

8.一种适于如权利要求1所述人体组织血氧饱和度绝对量检测装置的方法，包括将该探测机构附着于人体被检测部位，所述光源照射到人体皮层上，由所述光敏传感器探测经过人体皮层反射回来的光强信号的变化，从而间接地反映出人体血氧饱和度的的状况，其特征在于，该方法包括的步骤是：所述探测机构是以柔性带状组件为载体，并以阵列形式布设光源及光敏传感器于该柔性带状组件上；由光驱动模块控制探测机构的光源并由光敏传感器同步采集局部血氧饱和度绝对量检测的光强信号，经放大/滤波模块输入到采集控制模块，通过采集控制模块的数据处理器运算，得出可识别的数据参数并导入至记忆/显示单元。

述探测机构包括单个或每个检测通道，其中：单个或每个检测通道以光源和光敏传感器间距为横坐标X轴，以光密度为纵坐标Y轴，绘制不同间距下光密度变化分布，计算各个波长下所计算的光密度随间距变化的斜率和截距。

10.如权利要求8所述的适于人体组织血氧饱和度绝对量检测装置的方法，其特征在于：所述柔性带状组件布设有4个光源及其与之配套的10组光敏传感器，其中：带状长度依患者额头的大小调节长度。

说明书人体组织血氧饱和度绝对量检测装置及其方法技术领域本技术涉及医学仪器，尤指一种人体组织血氧饱和度绝对量检测装置及其方法。

背景技术测量人体局部组织血氧饱和度的浓度，并观察其随时间变化的规律，有助于了解疾病患者及手术过程中的患者人体局部组织血氧饱和度的绝对值浓度，为医生的诊断提供依据。

本技术基于修正的Lambert-Beer定律，针对具有高散射的人体组织，将使用无损、安全、稳定的近红外检测方法，来监测血氧饱和度变化。

脑组织血氧饱和度绝对值的测量在临床麻醉手术，重症患者监护应用中为医生及时提供有效地临床依据，在新生儿、早产儿监护、脑外科及心血管外科等领域有着重要意义。

与本技术相关已公示或授权的专利中，大部分专利是利用光学方法对人体组织血氧饱和度的参数进行无创检测。

与本技术紧密相关的使用近红外光谱检测人体组织氧的有ZL 200310113534.7专利，其提出的吸氧刺激下新生儿脑部局部组织氧饱和度的检测方法，是对新生儿的局部脑组织在吸氧刺激下的血氧饱和度变化的相对量测量，不能进行绝对量测量，就不能反映病人与正常人之间的差异，或者病变区域与正常区域的差异。

技术内容为解决上述技术问题，本技术的主要目的在于提供一种人体组织血氧饱和度绝对量检测装置及其方法，该装置对现有的人体局部组织血氧饱和度测量装置优化改良，同时能够实现对人体无创伤且可实时地检测人体局部组织血氧饱和度绝对值。

为达成上述目的，本技术应该的技术方案是：一种人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，包括电源模块、采集控制模块、光源驱动模块、探测机构以及放大/滤波模块，其中：该电源模块与采集控制模块电性连接；该采集控制模块与该光源驱动模块电性导通并包括光源选择计数器、同步触发器、多路开关A/D转换器以及数据处理器；该光源驱动模块连接并驱动所述探测机构以及该探测机构经所述放大/滤波模块与该采集控制模块电性导通。

在本实施例中优选，所述探测机构包括光源及若干光敏传感器。

在本实施例中优选，所述光源为若干个至少可发出三个波长近红外光的LED灯组成，其中单一LED灯配套2组光敏传感器并呈三角状布设。

在本实施例中优选，所述光源为若干个至少可发出三个波长近红外光的LED灯组成，其中单一LED灯配套4组光敏传感器并呈X状布设。

在本实施例中优选，所述光源选择计数器、同步触发器、多路开关A/D转换器以及数据处理器通过电路集成一体，其中该光源选择计数器和该同步触发器分别与所述光源驱动模块电性导通并向该光源驱动模块传递指令信号；所述多路开关A/D转换器与所述放大/滤波模块电性连接并接受该放大/滤波模块传递的信号。

在本实施例中优选，该检测装置进一步包括记忆/显示单元，该记忆/显示单元连通所述采集控制模块并包括储存模块和显示模块。

在本实施例中优选，所述采集控制模块进一步包括与电脑导通的连接端口。

为达成上述目的，本技术应该的技术方案是：一种适于人体组织血氧饱和度绝对量检测装置的方法，包括将该探测机构附着于人体被检测部位，所述光源照射到人体皮层上，由所述光敏传感器探测经过人体皮层反射回来的光强信号的变化，从而间接地反映出人体血氧饱和度的的状况，其特征在于，该方法包括的步骤是：所述探测机构是以柔性带状组件为载体，并以阵列形式布设光源及光敏传感器于该柔性带状组件上；由光驱动模块控制探测机构的光源并由光敏传感器同步采集局部血氧饱和度绝对量检测的光强信号，经放大/滤波模块输入到采集控制模块，通过采集控制模块的数据处理器运算，得出可识别的数据参数并导入至记忆/显示单元。

在本实施例中优选，所述探测机构包括单个或每个检测通道，其中：单个或每个检测通道以光源和光敏传感器间距为横坐标X轴，以光密度为纵坐标Y轴，绘制不同间距下光密度变化分布，计算各个波长下所计算的光密度随间距变化的斜率和截距。

在本实施例中优选，所述柔性带状组件布设有4个光源及其与之配套的10组光敏传感器，其中：带状长度依患者额头的大小调节长度。

本技术与现有技术相比，其有益的效果是：一是本技术测量的是人体局部组织血氧饱和度的绝对值含量，而不是相对变化量；二是本技术选用多波长LED作为光源，使用连续波，价格低、信号稳定、方法易实现，可快速普及；三是本技术可以给临床医生提供病人脑氧含量的一个基线，让医生对病人的身体情况做出更准确的判断；便于医生对病人与正常人血氧饱和度参量差异进行量化比较，对不同病人的病情差异进行量化判定；四是本技术采用无创测量，在对被试者不造成痛苦/任何不适的情况下，实现了实时、便携、成本低廉、快速、准确的测量。

附图说明图1是本技术实施例之方框结构示意图。

图2是图1中探测机构的光源与光敏传感器布局示意图。

图3是被检测部位的血红蛋白吸收光谱示意图。

图4是光源、光敏传感器在同一直线上的光谱术示意图。

图5是光源与两个光敏传感器不在同一直线上的光谱术示意图。

图6是光源与三个光敏传感器不在同一直线上的光谱术示意图。

图7是同一直线上双探测光双通道的光谱术示意图。

图8是不同直线上双探测光双通道的光谱术示意图。

图9是同一直线上三探测光双通道成像示意图。

图10是不同直线上三探测光双通道成像示意图。

图11是同一直线上双探测光三通道本像方法示意图。

图12是同一直线上双探测光四通道成像示意图。

图13是不同直线上双探测光四通道成像示意图。

图14是双探测光源六通道成像示意图。

图15是双光源同一直线上双探测光四通道成像示意图。

图16是双光源不同直线上双探测光四通道成像示意图。

具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。

请参阅图1并结合参阅图2所示，本技术提供一种人体组织血氧饱和度绝对量检测装置，该装置包括电源模块10、采集控制模块20、光源驱动模块30、探测机构40以及放大/滤波模块50，其中：该电源模块10与采集控制模块20电性连接；该采集控制模块20与该光源驱动模块30电性导通，并包括光源选择计数器21、同步触发器22、多路开关A/D转换器23以及数据处理器24；该光源驱动模块30连接并驱动所述探测机构40，以及该探测机构40经所述放大/滤波模块50与该采集控制模块20电性导通。

在本技术实施例中，所述探测机构40包括光源41及若干光敏传感器42，所述光源41为若干个至少可发出三个波长近红外光的LED灯组成，其中：单一LED灯配套2组光敏传感器42并呈三角状布设，或配套4组光敏传感器42并呈X状布设。

在本技术实施例中，所述光源选择计数器21、同步触发器22、多路开关A/D转换器23以及数据处理器24通过电路集成一体，其中该光源选择计数器21和该同步触发器22分别与所述光源驱动模块30电性导通并向该光源驱动模块30传递指令信号；所述多路开关A/D转换器23与所述放大/滤波模块50电性连接，接受该放大/滤波模块50传递的信号。

在本技术实施例中，进一步包括记忆/显示单元60，该记忆/显示单元60连通所述采集控制模块20并包括储存模块61和显示模块62。

在本技术实施例中，所述采集控制模块20还包括与电脑70导通的连接端口（未图示）。

请再参阅图1、图2并结合参阅图3至15所示，本技术提供一种适于该人体组织血氧饱和度绝对量检测装置的方法，包括将该探测机构40附着于人体额头部位，其中的近红外光光源41照射到大脑皮层上，由设有的光敏传感器42探测经过大脑皮层而获得反射回来的不同程度的光强信号，其光强信号发生的变化间接地反映了脑血氧饱和度的的状况（如图3所示），该光强信号并经放大/滤波模块50放大和滤波后，经由采集控制模块20输入到计算机（电脑70），藉此获得血氧饱和度绝对量检测的准确数据，供医务人员对患者病况进行参考并作出相应的处置措施，具体实现的方法是：如图2所示，系适于血氧饱和度绝对量血氧检测的探测机构40，该探测机构40是以柔性带状组件为载体，并以阵列形式布设有4个光源41和10组（即20个）光敏传感器42，其带状长度为12~16cm，也可依患者额头的大小来调节长度，这样可以保证该探测机构40对前额叶的血氧饱和度变化做出准确响应。