血氧飽和度檢測方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在具有運(yùn)動干擾條件下的血氧飽和度檢測方法及裝置。所述方法包括：（A）分別采集紅光和近紅外光波段的脈搏波時域信號，并分離出交流信號；（B）采用本發(fā)明所述的信號的降噪方法分別對紅光和近紅外光波段的脈搏波時域信號中的所述交流信號進(jìn)行降噪，消除所述交流信號中的運(yùn)動干擾能量；（C）計算降噪后的紅光交流信號時域能量和近紅外光交流信號時域能量的比值；（D）根據(jù)所獲得的時域能量比值計算血氧飽和度。本發(fā)明通過時域能量比值計算交流比值，實(shí)現(xiàn)被測者運(yùn)動情況下血氧飽和度的較高精度的測量，所需實(shí)施算法相對比較簡單，有利于硬件平臺小型化，因此可以在小型便攜式血氧儀中實(shí)現(xiàn)抗運(yùn)動干擾功能。
【專利說明】血氧飽和度檢測方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別是血氧飽和度測量裝置，尤其涉及一種在具有運(yùn) 動干擾條件下的血氧飽和度檢測方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 基于紅外光和近紅外光的雙波長無創(chuàng)血氧飽和度檢測技術(shù)已被大量應(yīng)用于臨床。 無創(chuàng)血氧飽和度檢測技術(shù)基于動脈血液的光的吸收量隨動脈波動而變化的原理，在透射式 血氧飽和度檢測中，當(dāng)透光區(qū)域動脈血管搏動時，動脈血液對光的吸收量將隨之變化，稱為 交流量；而皮膚、肌肉、骨骼等其他組織對光的吸收是恒定不變的，稱為直流量。采用雙波長 法測量血氧飽和度，需要先計算比率值R，然后通過定標(biāo)曲線的方式來計算出血氧飽和度。
[0003] 比率R的計算公式如下所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種信號的降噪方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 計算原始信號中分離出的交流信號的初始時域能量； (2) 根據(jù)預(yù)設(shè)的一第一濾波范圍對所述交流信號進(jìn)行濾波； (3) 計算濾波后的所述交流信號的第一時域能量； (4) 判斷所述第一時域能量與所述初始時域能量的比值是否大于一預(yù)先設(shè)定的第一閾 值，若小于或等于所述第一閾值，則完成信號的降噪。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號的降噪方法，其特征在于，步驟（1)進(jìn)一步包括：對所述 原始信號進(jìn)行消除基線漂移處理、消除高頻噪聲處理以及去直流處理，從而分離出相應(yīng)的 交流信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號的降噪方法，其特征在于，步驟（2)中所述濾波包括帶通 濾波、低通濾波以及低通濾波與帶通濾波相結(jié)合的濾波方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號的降噪方法，其特征在于，若所述第一時域能量與所述 初始時域能量的比值大于所述第一閾值，則所述方法還包括如下步驟： (5) 縮小濾波范圍，并根據(jù)縮小后的濾波范圍對所述交流信號再次進(jìn)行濾波； (6) 計算經(jīng)步驟（5)濾波后的所述交流信號的第二時域能量； (7) 判斷所述第二時域能量與所述初始時域能量的比值是否大于一預(yù)先設(shè)定的第二閾 值，其中所述第二閾值小于所述第一閾值，若小于或等于所述第二閾值則完成信號的降噪， 否則返回執(zhí)行步驟（5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號的降噪方法，其特征在于，所述原始信號為脈搏波時域 信號。
6. -種血氧飽和度檢測方法，其特征在于，包括如下步驟： (A) 分別采集紅光和近紅外光波段的脈搏波時域信號，并分離出交流信號； (B) 采用權(quán)利要求1所述的信號的降噪方法分別對紅光和近紅外光波段的脈搏波時域 信號中的交流信號進(jìn)行降噪，消除所述交流信號中的運(yùn)動干擾能量； (C) 計算降噪后的紅光交流信號時域能量和近紅外光交流信號時域能量的比值； (D) 根據(jù)所獲得的時域能量比值計算血氧飽和度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的血氧飽和度檢測方法，其特征在于，步驟(A)進(jìn)一步包括：分 別對所述紅光和近紅外光波段的脈搏波時域信號進(jìn)行消除基線漂移處理、消除高頻噪聲處 理以及去直流處理，從而分離出相應(yīng)的交流信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的血氧飽和度檢測方法，其特征在于，若所述第一時域能量與 所述初始時域能量的比值大于所述第一閾值，則步驟（B)進(jìn)一步包括： (B1)縮小濾波范圍，并根據(jù)縮小后的濾波范圍對所述交流信號再次進(jìn)行濾波； (B2)計算經(jīng)步驟（B1)濾波后的所述交流信號的第二時域能量； (B3)判斷所述第二時域能量與所述初始時域能量的比值是否大于一預(yù)先設(shè)定的第二 閾值，其中所述第二閾值小于所述第一閾值，若小于或等于所述第二閾值則完成信號的降 噪，消除了所述交流信號中的運(yùn)動干擾能量，否則返回執(zhí)行步驟（B1)。
9. 一種血氧飽和度檢測裝置，其特征在于，包括依次相連的采集模塊、消除運(yùn)動干擾能 量模塊、比值計算模塊以及飽和度計算模塊； 所述采集模塊用于分別采集紅光和近紅外光波段的脈搏波時域信號，并分離出交流信 號； 所述消除運(yùn)動干擾能量模塊用于采用權(quán)利要求1所述的信號的降噪方法分別對紅光 和近紅外光波段的脈搏波時域信號中的交流信號進(jìn)行降噪，消除所述交流信號中的運(yùn)動干 擾能量； 所述比值計算模塊用于計算降噪后的紅光交流信號時域能量和近紅外光交流信號時 域能量的比值；所述飽和度計算模塊用于根據(jù)所獲得的時域能量比值計算血氧飽和度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的血氧飽和度檢測裝置，其特征在于，所述采集模塊進(jìn)一步用 于：分別對所述紅光和近紅外光波段的脈搏波時域信號進(jìn)行消除基線漂移處理、消除高 頻噪聲處理以及去直流處理，從而分離出相應(yīng)的交流信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的血氧飽和度檢測裝置，其特征在于，所述消除運(yùn)動干擾能量 模塊進(jìn)一步包括依次相連的第一計算單元、濾波單元、第二計算單元以及判斷單元；所述第 一計算單元用于計算所述交流信號的初始時域能量；所述濾波單元用于根據(jù)預(yù)設(shè)的一第一 濾波范圍對所述交流信號進(jìn)行濾波；所述第二計算單元用于計算濾波后的所述交流信號的 第一時域能量；所述判斷單元用于判斷所述第一時域能量與所述初始時域能量的比值是否 大于一預(yù)先設(shè)定的第一閾值，若小于或等于所述第一閾值，則完成信號的降噪，消除了所述 交流信號中的運(yùn)動干擾能量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的血氧飽和度檢測裝置，其特征在于，若所述第一時域能量 與所述初始時域能量的比值大于所述第一閾值，則所述濾波單元進(jìn)一步用于縮小濾波范 圍，并根據(jù)縮小后的濾波范圍對所述交流信號再次進(jìn)行濾波；所述第二計算單元進(jìn)一步用 于計算經(jīng)再次濾波后的所述交流信號的第二時域能量；所述判斷單元進(jìn)一步用于判斷所述 第二時域能量與所述初始時域能量的比值是否大于一預(yù)先設(shè)定的第二閾值，其中所述第二 閾值小于所述第一閾值，若小于或等于所述第二閾值則完成信號的降噪，消除了所述交流 信號中的運(yùn)動干擾能量，否則調(diào)用所述濾波單元進(jìn)一步縮小濾波范圍后再次濾波。
【文檔編號】A61B5/1455GK104095640SQ201310114596
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月3日
【發(fā)明者】席再軍, 王程, 解亞平, 蔡曉慧 申請人:達(dá)爾生技股份有限公司