本發(fā)明實(shí)施例屬于醫(yī)療監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種氧輸送參數(shù)的確定方法及裝置。

背景技術(shù)：

人體對氧氣的依賴，在于有氧代謝產(chǎn)生人體必需的能量。氧輸送是全身氧代謝的重要監(jiān)測指標(biāo)，氧輸送參數(shù)包括氧輸送量和氧輸送能力等參數(shù)。一般情況下，人體的氧氣通過血液循環(huán)系統(tǒng)輸送到身體各個(gè)器官，氧氣之所以能夠源源不斷地給身體各個(gè)器官提供氧氣，是由于血液中氧合血紅蛋白被消耗后不斷產(chǎn)生還原血紅蛋白(即脫氧血紅蛋白)，還原血紅蛋白在經(jīng)過肺部時(shí)再與氧氣進(jìn)行結(jié)合，因此氧輸送參數(shù)的大小與血紅蛋白是否充足供應(yīng)有關(guān)。目前，在大多數(shù)監(jiān)測氧輸送參數(shù)的方法中，主要通過分別獲取心輸出量、血紅蛋白濃度與動(dòng)脈血氧飽和度參數(shù)，然后通過特定公式計(jì)算獲得。通常，心輸出量是有創(chuàng)的，即通過置入有創(chuàng)動(dòng)脈導(dǎo)管后再根據(jù)熱稀釋法獲得，同時(shí)，血紅蛋白濃度的獲得也大多通過采血直接測量獲得，因此氧輸送參數(shù)的傳統(tǒng)獲取方法較為復(fù)雜，并且，在置入動(dòng)脈導(dǎo)管手術(shù)時(shí)需經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生進(jìn)行，可操作性難度大，對操作人員的知識與經(jīng)驗(yàn)要求較高，同時(shí)有創(chuàng)的方式也為病人帶來痛苦和風(fēng)險(xiǎn)，并且只能非實(shí)時(shí)的單次測量。而一些新的技術(shù)雖然提出了無創(chuàng)的分別獲得心輸出量或者血紅蛋白量的方法，例如通過動(dòng)脈血壓波形的輪廓分析計(jì)算獲得心輸出量，利用特殊設(shè)計(jì)的光學(xué)探頭測量血紅蛋白濃度再結(jié)合氧飽和度、計(jì)算氧輸送參數(shù)，但該方法仍然需要分別獲取三種參數(shù)。需要多種傳感器或設(shè)備與病人連接，或多種測量方法的結(jié)合，因此操作仍然復(fù)雜。并且使用多個(gè)傳感器也增加了研發(fā)成本。

綜上，現(xiàn)有的氧輸送參數(shù)確定方法需要分別確定心輸出量、血紅蛋白濃度與血氧飽和度參數(shù)，并且通常是有創(chuàng)的方式，確定方法可操作性難度大，操作過于復(fù)雜，給病人帶來的痛苦較大，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氧輸送參數(shù)的確定方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有的氧輸送參數(shù)的確定方法可操作性難度大，操作過于復(fù)雜等問題。

本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了一種氧輸送參數(shù)的確定方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取動(dòng)脈透射或反射的光電流信號；

根據(jù)所述光電流信號獲取所述光電流信號的直流分量和交流分量；

根據(jù)所述光電流信號的直流分量和交流分量確定氧輸送參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供了一種氧輸送參數(shù)的確定裝置，所述裝置包括：

光電流信號獲取單元，用于獲取動(dòng)脈透射或反射的光電流信號；

直流交流分量獲取單元，用于根據(jù)所述光電流信號獲取所述光電流信號的直流分量和交流分量；

氧輸送參數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述光電流信號的直流分量和交流分量確定氧輸送參數(shù)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，由于氧輸送參數(shù)只跟光電流信號的直流分量和交流分量有關(guān)，而確定光電流信號的直流分量和交流分量較簡單，因此能夠無創(chuàng)、簡單、快捷地確定氧輸送參數(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種氧輸送參數(shù)的確定方法的流程圖；

圖2(a)至圖2(f)是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的氧輸送能力和血氧飽和度的變化示意圖；

圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種氧輸送參數(shù)的確定裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例中，本發(fā)明第一實(shí)施例中，獲取動(dòng)脈透射或反射的光電流信號，根據(jù)所述光電流信號獲取所述光電流信號的直流分量和交流分量，根據(jù)所述光電流信號的直流分量和交流分量確定氧輸送參數(shù)。

為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。

實(shí)施例一：

圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種氧輸送參數(shù)的確定方法的流程圖，詳述如下：

步驟S11，獲取動(dòng)脈透射或反射的光電流信號。

具體地，通過包裹或貼付于病人特定部位的血氧傳感器中的光電器件，獲得不同波長的光信號(以兩路光為例，通常是紅光與紅外光)經(jīng)過該病人特定部位的動(dòng)脈血管后的兩路透射(或反射)光的電流信號。其中，病人特定部位如末端手指動(dòng)脈，頸動(dòng)脈和額頭動(dòng)脈等。

具體是，按照LAMBERT-BEER定律，通過人體血管后的透射(或反射)光的強(qiáng)度為：

其中，I₀為入射光強(qiáng)度，I為透射光強(qiáng)度，ε₀、c₀、d₀分別是靜脈血液和非血液組織(皮膚、骨骼與軟組織等)的吸光系數(shù)、濃度和光路長度，ε₁、c₁分別是動(dòng)脈血液中氧合血紅蛋白HbO₂的吸光系數(shù)和濃度，ε₂、c₂分別是動(dòng)脈血液中還原血紅蛋白HHb的吸光系數(shù)和濃度，d是動(dòng)脈血液的光路長度。由于靜脈血液以及非血液組織的吸光量通常保持恒定，因此用常量I'₀作為穿過靜脈血液及其他非血液組織(皮膚、骨骼與軟組織等)后，未穿過動(dòng)脈血液的光強(qiáng)，則上述公式(1)可簡化為下述公式(2)：

當(dāng)動(dòng)脈搏動(dòng)血管舒張，隨著動(dòng)脈血液光路長度由d增加Δd，相應(yīng)的透射光強(qiáng)發(fā)生變化，利用兩種不同波長λ₁、λ₂的光(通常為紅光和紅外光)透過周期性搏動(dòng)的動(dòng)脈后，獲得兩路光強(qiáng)信號I₁與I₂，由于血液中兩種不同血紅蛋白(氧合血紅蛋白、還原血紅蛋白)對兩種不同波長的光的吸收是不相同的，因此所述的兩路光強(qiáng)信號I₁與I₂包含有血液中血紅蛋白量有關(guān)的信息，同時(shí)，采用兩種不同波長的光信號可以消除不同的組織、靜脈(非動(dòng)脈血液成分)的個(gè)體差異。

優(yōu)選地，選擇頭部作為獲取血氧信號的部位，頭部是人體(尤其新生兒)全身中及其重要的部位，此部位的氧輸送參數(shù)直接影響人體腦部發(fā)育或正常思維活動(dòng)，評估此部位的氧輸送參數(shù)可指導(dǎo)醫(yī)生及時(shí)實(shí)施輸氧、輸血等搶救措施。

步驟S12，根據(jù)所述光電流信號獲取所述光電流信號的直流分量和交流分量。

對光電流信號進(jìn)行處理以獲得進(jìn)一步的信息，這里的處理包括但不限于：電流-電壓轉(zhuǎn)換、硬件放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換等。

可選地，所述步驟S12具體包括：

A1、對所述光電流信號進(jìn)行處理，獲得含有脈搏波信息的信號。

A2、將所述脈搏波信息的信號的絕對幅度確定為信號的直流分量。

A3、將所述脈搏波信息的信號的相對幅度確定為信號的交流分量。

上述A1～A3中，當(dāng)對光電流信號進(jìn)行處理后，獲得含有脈搏波信息的數(shù)字信號，當(dāng)脈搏舒張時(shí)，光電流信號的絕對幅度(與0之間的距離)定義為信號的直流(DC)分量；當(dāng)脈搏收縮時(shí)，信號相對幅度(脈搏舒張時(shí)與收縮時(shí)的距離)定義為信號的交流(AC)分量。

步驟S13，根據(jù)所述光電流信號的直流分量和交流分量確定氧輸送參數(shù)。

可選地，所述步驟S13具體包括：

B1、根據(jù)所述光電流信號的直流分量和交流分量確定所述直流分量與交流分量的比值R。

B2、根據(jù)所述R以及預(yù)設(shè)的與R有關(guān)的曲線確定氧輸送參數(shù)，所述預(yù)設(shè)的與R有關(guān)的曲線通過不同氧輸送參數(shù)下的多個(gè)不同的R值確定。

具體地，上述B2的氧輸送參數(shù)的確定模型由上述公式(2)轉(zhuǎn)化得到：

其中，N為整數(shù)，N大于1(當(dāng)N越大，計(jì)算的CDO2越精確)，R＝r₁/r₂，r₁與r₂分別代表其中一路光電流信號的交流(AC)分量與直流(DC)分量的比值。例如，當(dāng)r₁代表紅光的AC分量與DC分量時(shí)，r₂則代表紅外光的AC分量與DC分量。相反，當(dāng)r₁代表紅外光的AC分量與DC分量時(shí)，r₂則代表紅光的AC分量與DC分量。

該模型的k(R)通過滴定的方式確定：獲得不同氧輸送參數(shù)下的多個(gè)不同的R值，對應(yīng)給定的氧輸送參數(shù)(CDO2)，根據(jù)最優(yōu)解算法獲得所述的k(R)曲線。

所述的氧輸送參數(shù)CDO2，由血液供應(yīng)量決定，直接反映了血液中的血紅蛋白的總量，與心輸出量以及血紅蛋白濃度有關(guān)，反映了氧輸送能力。

可選地，在所述步驟S13之后，包括：

連續(xù)輸出氧輸送參數(shù)。其中，輸出的氧輸送參數(shù)可為連續(xù)計(jì)算得到的，也可為一定時(shí)長內(nèi)的該氧輸送參數(shù)的平均值。例如，當(dāng)連續(xù)輸入脈搏波信號的AC分量與DC分量后，存儲計(jì)算的氧輸送參數(shù)，再根據(jù)此前預(yù)定時(shí)長確定氧輸送參數(shù)的平均值，并輸出此氧輸送參數(shù)的平均值。

當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)長較長時(shí)，可用來計(jì)算較長時(shí)間的氧輸送參數(shù)，則氧輸送參數(shù)的變化靈敏度較低(適用于恢復(fù)治療中)。當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)長較短時(shí)，可用來計(jì)算較短時(shí)間的氧輸送參數(shù)，則氧輸送參數(shù)的變化靈敏度較高(適用于手術(shù)中)。因此，該方法可以進(jìn)行無創(chuàng)而連續(xù)的對氧輸送參數(shù)的測量。

當(dāng)然，在確定氧輸送參數(shù)后，也可顯示或打印或標(biāo)記或存儲所述氧輸送參數(shù)。

進(jìn)一步地，在所述步驟S13之后，包括：

B1’、顯示預(yù)設(shè)時(shí)長內(nèi)的氧輸送參數(shù)的變化量，所述氧輸送參數(shù)的變化量通過當(dāng)前時(shí)刻氧輸送參數(shù)與上一時(shí)刻氧輸送參數(shù)確定。需要指出的是，有用顯示的是預(yù)設(shè)時(shí)長內(nèi)的氧輸送參數(shù)的變化量，因此，該步驟的氧輸送參數(shù)的變化量為多個(gè)當(dāng)前時(shí)刻氧輸送參數(shù)與對應(yīng)的多個(gè)上一時(shí)刻氧輸送參數(shù)確定的。

B2’、判斷所述氧輸送參數(shù)的變化量是否大于預(yù)設(shè)差值，并在所述氧輸送參數(shù)的變化量大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警。當(dāng)氧輸送參數(shù)的變化趨勢(即氧輸送參數(shù)的變化量)存在明顯變化時(shí)，進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警。

進(jìn)一步，在所述步驟S13之后，包括：

C1、確定血氧飽和度。

C2、根據(jù)血氧飽和度以及氧輸送參數(shù)確定氧輸送量。

其中，血氧飽和度(SpO2)是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白容量(即CDO2)的百分比，即血液中血氧的濃度。具體地，通過不同波長(如兩種不同波長λ₁、λ₂，通常為紅光和紅外光)的光透過周期性搏動(dòng)的動(dòng)脈后的光強(qiáng)信號I₁與I₂，進(jìn)而獲得該測量部位的血氧飽和度。

以兩種光波長信號為例，血氧飽和度與兩種光波長信號的透射光信號I₁、I₂與Δd之間存在映射關(guān)系F。F與兩種血紅蛋白對兩種不同波長λ₁、λ₂的光的吸光系數(shù)相關(guān)，對特定的血氧飽和度測量設(shè)備來說，F(xiàn)是已知的。

SpO₂＝F(I₁,I₂) (4)

通過該方法確定的氧輸送量反映了所述測量部位的局部氧輸送的總量的相對值，輸入初始的氧輸送量，或經(jīng)過單次校準(zhǔn)，即可以獲得準(zhǔn)確的氧輸送量并進(jìn)行連續(xù)的氧輸送量的確定。優(yōu)選的，輸入的初始氧輸送量和校準(zhǔn)參考值為全身氧輸送量，則可以通過該方法進(jìn)行準(zhǔn)確的全身氧輸送量的連續(xù)監(jiān)測。

進(jìn)一步地，根據(jù)氧輸送參數(shù)與血氧飽和度進(jìn)行聯(lián)合報(bào)警。具體地：

D1、判斷所述氧輸送參數(shù)中的氧輸送能力的幅值變化是否在預(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果。

D2、根據(jù)所述判斷結(jié)果選擇對應(yīng)的預(yù)設(shè)面積閾值，并將所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積與選擇的預(yù)設(shè)面積閾值比較，在所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積大于選擇的預(yù)設(shè)面積閾值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警。

進(jìn)一步地，上述D2具體包括：

D21、在所述氧輸送參數(shù)中的氧輸送能力的幅值變化在預(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)時(shí)，判斷所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積是否大于第一預(yù)設(shè)面積閾值，并在所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積大于第一預(yù)設(shè)面積閾值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警。

D22、在所述氧輸送參數(shù)中的氧輸送能力的幅值變化由小于預(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)變?yōu)樵陬A(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)時(shí)，判斷所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積是否大于第二預(yù)設(shè)面積閾值，并在所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積大于第二預(yù)設(shè)面積閾值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警，所述第二預(yù)設(shè)面積閾值小于所述第一預(yù)設(shè)面積閾值。

D23、在所述氧輸送參數(shù)中的氧輸送能力的幅值變化小于預(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)時(shí)，判斷所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積是否大于第三預(yù)設(shè)面積閾值，并在所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積大于第三預(yù)設(shè)面積閾值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警，所述第三預(yù)設(shè)面積閾值小于所述第二預(yù)設(shè)面積閾值。

由于氧輸送能力代表了總血紅蛋白量，而血紅蛋白量是由血液的多少而決定，即心臟泵血的能力。而血氧飽和度則代表了其中氧合血紅蛋白量，且氧合血紅蛋白量通過還原血紅蛋白與氧氣結(jié)合生成，即血氧飽和度代表肺功能。因此通過聯(lián)合所述的兩個(gè)參數(shù)，能夠同時(shí)對心臟功能和肺功能所處的狀態(tài)得到更準(zhǔn)確的判斷。

為了更清楚地描述如何根據(jù)氧輸送參數(shù)與血氧飽和度進(jìn)行聯(lián)合報(bào)警，下面以具體例子進(jìn)行說明：

如圖2(a)至圖2(f)所示，當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)氧輸送能力(圖中C線)變化時(shí)，血氧飽和度(圖中S線)也隨之變化，對應(yīng)地，C線和S線圍成的面積大小也跟著變化。圖2(a)至圖2(f)中，C代表CDO2，S代表SpO2，積分時(shí)間長度為單位時(shí)間T，t2時(shí)刻是t1時(shí)刻是在時(shí)間上的推移。

(1)當(dāng)氧輸送能力(即C線)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，即氧輸送能力的幅值變化在一個(gè)預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)；如果單位時(shí)間內(nèi)面積大于第一預(yù)設(shè)面積閾值A(chǔ)R₁時(shí)，提供報(bào)警。例如圖2(a)與圖2(b)中，CDO2基本穩(wěn)定在正常水平，無論SpO2減小還是增大，若t2時(shí)刻面積大于第一預(yù)設(shè)面積閾值A(chǔ)R₁，則符合報(bào)警條件，因?yàn)楫?dāng)CDO2基本穩(wěn)定在正常水平時(shí)，說明氧輸送能力不變，而氧合血紅蛋白量下降，一定程度上反映了還原血紅蛋白量增加，說明肺功能可能出現(xiàn)異常，此時(shí)需進(jìn)行適量的氧氣供應(yīng)。通過發(fā)出報(bào)警能夠提高供應(yīng)氧氣的及時(shí)性。

(2)當(dāng)氧輸送能力CDO2(即C線)有下降的趨勢(有低于正常水平的趨勢)，即氧輸送能力的下降程度大于上述預(yù)設(shè)的范圍(幅值低于一定值)，如果當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的面積大于第三預(yù)設(shè)面積閾值A(chǔ)R₃時(shí)，提供報(bào)警提示。

例如圖2(e)與圖2(f)的輸送能力CDO2(即C線)有下降的趨勢，即有出現(xiàn)異常的征兆，而t2時(shí)刻面積大于AR₃符合報(bào)警條件，說明氧輸送能力將出現(xiàn)異常，但t2時(shí)刻氧合血紅蛋白量已經(jīng)處在較低水平，極需氧氣供應(yīng)與血液供應(yīng)需求，為增強(qiáng)其緊迫性及對輸氧量、輸血量的指示，也可以增強(qiáng)報(bào)警級別。

此外，該步驟中也可以根據(jù)氧輸送能力的下降程度，劃分更多的級別，不應(yīng)僅限于以上實(shí)施方式。

優(yōu)選的，當(dāng)前氧輸送能力CDO2(即C線)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)且此前預(yù)定時(shí)間內(nèi)存在氧輸送能力CDO2(即C線)幅值低于一定值時(shí)，如果當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的面積大于第二預(yù)設(shè)面積閾值A(chǔ)R₂(AR₁>AR₂)時(shí)，同樣生成報(bào)警提示。

例如圖2(c)與圖2(d)的輸送能力CDO2(即C線)由非正常(低水平)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，而t2時(shí)刻面積大于AR₂符合1級報(bào)警條件，說明氧輸送能力恢復(fù)到正常水平，但實(shí)際氧合血紅蛋白量仍然較低，反映心臟功能恢復(fù)正常，但肺功能有仍存在異常。此時(shí)可減少血液供應(yīng)量甚至停止血液供應(yīng)，但仍極需氧氣供應(yīng)。

上述情況中，氧輸送能力CDO2(即C線)波動(dòng)不超過閾值±T代表處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。t2時(shí)刻面積大小順序?yàn)锳R₁>AR₂>AR₃。

進(jìn)一步地，打印、標(biāo)記、存儲氧輸送參數(shù)與血氧飽和度，并在符合報(bào)警條件時(shí)，提供響應(yīng)報(bào)警，以提示醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行及時(shí)的醫(yī)療處理，并對醫(yī)護(hù)人員的供氧調(diào)節(jié)予以指導(dǎo)?？蛇x地，為了便于監(jiān)控，按照相同時(shí)間，在同一顯示區(qū)域顯示氧輸送參數(shù)與血氧飽和度。

本發(fā)明第一實(shí)施例中，獲取動(dòng)脈透射或反射的光電流信號，根據(jù)所述光電流信號獲取所述光電流信號的直流分量和交流分量，根據(jù)所述光電流信號的直流分量和交流分量確定氧輸送參數(shù)。由于氧輸送參數(shù)只跟光電流信號的直流分量和交流分量有關(guān)，而確定光電流信號的直流分量和交流分量較簡單，因此能夠無創(chuàng)、簡單、快捷地確定氧輸送參數(shù)。

應(yīng)理解，在本發(fā)明實(shí)施例中，上述各過程的序號的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定，而不應(yīng)對本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過程構(gòu)成任何限定。

實(shí)施例二：

圖3示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種氧輸送參數(shù)的確定裝置的結(jié)構(gòu)圖，該氧輸送參數(shù)的確定裝置可應(yīng)用于醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備中，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。

該氧輸送參數(shù)的確定裝置包括：

光電流信號獲取單元31，用于獲取動(dòng)脈透射或反射的光電流信號。

具體地，通過包裹或貼付于病人特定部位的血氧傳感器中的光電器件，獲得不同波長的光信號(以兩路光為例，通常是紅光與紅外光)經(jīng)過該病人特定部位的動(dòng)脈血管后的兩路透射(或反射)光的電流信號。其中，病人特定部位如末端手指動(dòng)脈，頸動(dòng)脈和額頭動(dòng)脈等。

優(yōu)選地，選擇頭部作為獲取血氧信號的部位。

直流交流分量獲取單元32，用于根據(jù)所述光電流信號獲取所述光電流信號的直流分量和交流分量。

可選地，所述直流交流分量獲取單元32具體包括：

含有脈搏波信息的信號獲得模塊，用于對所述光電流信號進(jìn)行處理，獲得含有脈搏波信息的信號。

直流分量確定模塊，用于將所述脈搏波信息的信號的絕對幅度確定為信號的直流分量。

交流分量確定模塊，用于將所述脈搏波信息的信號的相對幅度確定為信號的交流分量。

氧輸送參數(shù)確定單元33，用于根據(jù)所述光電流信號的直流分量和交流分量確定氧輸送參數(shù)。

可選地，所述氧輸送參數(shù)確定單元33包括：

直流交流分量比值確定模塊，用于根據(jù)所述光電流信號的直流分量和交流分量確定所述直流分量與交流分量的比值R。

氧輸送參數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述R以及預(yù)設(shè)的與R有關(guān)的曲線確定氧輸送參數(shù)，所述預(yù)設(shè)的與R有關(guān)的曲線通過不同氧輸送參數(shù)下的多個(gè)不同的R值確定。

具體地，上述氧輸送參數(shù)的確定模型由下述公式確定：

其中，N為整數(shù)，N大于1(當(dāng)N越大，計(jì)算的CDO2越精確)，R＝r₁/r₂，r₁與r₂分別代表其中一路光電流信號的交流(AC)分量與直流(DC)分量的比值。例如，當(dāng)r₁代表紅光的AC分量與DC分量時(shí)，r₂則代表紅外光的AC分量與DC分量。相反，當(dāng)r₁代表紅外光的AC分量與DC分量時(shí)，r₂則代表紅光的AC分量與DC分量。

該模型的k(R)通過滴定的方式確定：獲得不同氧輸送參數(shù)下的多個(gè)不同的R值，對應(yīng)給定的氧輸送參數(shù)(CDO2)，根據(jù)最優(yōu)解算法獲得所述的k(R)曲線。

所述的氧輸送參數(shù)CDO2，由血液供應(yīng)量決定，直接反映了血液中的血紅蛋白的總量，與心輸出量以及血紅蛋白濃度有關(guān)，反映了氧輸送能力。

可選地，所述氧輸送參數(shù)的確定裝置包括：

氧輸出參數(shù)連續(xù)輸出單元，用于連續(xù)輸出氧輸送參數(shù)。其中，輸出的氧輸送參數(shù)可為連續(xù)計(jì)算得到的，也可為一定時(shí)長內(nèi)的該氧輸送參數(shù)的平均值。當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)長較長時(shí)，可用來計(jì)算較長時(shí)間的氧輸送參數(shù)，則氧輸送參數(shù)的變化靈敏度較低(適用于恢復(fù)治療中)。當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)長較短時(shí)，可用來計(jì)算較短時(shí)間的氧輸送參數(shù)，則氧輸送參數(shù)的變化靈敏度較高(適用于手術(shù)中)。因此，該方法可以進(jìn)行無創(chuàng)而連續(xù)的對氧輸送參數(shù)的測量。

當(dāng)然，在確定氧輸送參數(shù)后，也可顯示或打印或標(biāo)記或存儲所述氧輸送參數(shù)。

可選地，所述氧輸送參數(shù)的確定裝置包括：

血氧飽和度確定單元，用于確定血氧飽和度。其中，血氧飽和度(SpO2)是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白容量(即CDO2)的百分比，即血液中血氧的濃度。

氧輸送量確定單元，用于根據(jù)血氧飽和度以及氧輸送參數(shù)確定氧輸送量。

以兩種光波長信號為例，血氧飽和度與兩種光波長信號的透射光信號I₁、I₂與Δd之間存在映射關(guān)系F。F與兩種血紅蛋白對兩種不同波長λ₁、λ₂的光的吸光系數(shù)相關(guān)，對特定的血氧飽和度測量設(shè)備來說，F(xiàn)是已知的。

SpO₂＝F(I₁,I₂) (4)

通過該方法確定的氧輸送量反映了所述測量部位的局部氧輸送的總量的相對值，輸入初始的氧輸送量，或經(jīng)過單次校準(zhǔn)，即可以獲得準(zhǔn)確的氧輸送量并進(jìn)行連續(xù)的氧輸送量的確定。優(yōu)選的，輸入的初始氧輸送量和校準(zhǔn)參考值為全身氧輸送量，則可以通過該方法進(jìn)行準(zhǔn)確的全身氧輸送量的連續(xù)監(jiān)測。

可選地，所述氧輸送參數(shù)的確定裝置包括：

氧輸送參數(shù)變化量顯示單元，用于顯示預(yù)設(shè)時(shí)長內(nèi)的氧輸送參數(shù)的變化量，所述氧輸送參數(shù)的變化量通過當(dāng)前時(shí)刻氧輸送參數(shù)與上一時(shí)刻氧輸送參數(shù)確定。

氧輸送參數(shù)變化報(bào)警單元，用于判斷所述氧輸送參數(shù)的變化量是否大于預(yù)設(shè)差值，并在所述氧輸送參數(shù)的變化量大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警。

可選地，所述氧輸送參數(shù)的確定裝置包括：

幅值變化判斷單元，用于判斷所述氧輸送參數(shù)中的氧輸送能力的幅值變化是否在預(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果。

聯(lián)合報(bào)警單元，用于根據(jù)所述判斷結(jié)果選擇對應(yīng)的預(yù)設(shè)面積閾值，并將所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積與選擇的預(yù)設(shè)面積閾值比較，在所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積大于選擇的預(yù)設(shè)面積閾值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警。

進(jìn)一步地，上述聯(lián)合報(bào)警單元包括：

第一聯(lián)合報(bào)警模塊，用于在所述氧輸送參數(shù)中的氧輸送能力的幅值變化在預(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)時(shí)，判斷所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積是否大于第一預(yù)設(shè)面積閾值，并在所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積大于第一預(yù)設(shè)面積閾值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警；

第二聯(lián)合報(bào)警模塊，用于在所述氧輸送參數(shù)中的氧輸送能力的幅值變化由小于預(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)變?yōu)樵陬A(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)時(shí)，判斷所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積是否大于第二預(yù)設(shè)面積閾值，并在所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積大于第二預(yù)設(shè)面積閾值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警，所述第二預(yù)設(shè)面積閾值小于所述第一預(yù)設(shè)面積閾值；

第三聯(lián)合報(bào)警模塊，用于在所述氧輸送參數(shù)中的氧輸送能力的幅值變化小于預(yù)設(shè)的幅值變化范圍內(nèi)時(shí)，判斷所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積是否大于第三預(yù)設(shè)面積閾值，并在所述氧輸送能力的幅值變化曲線與血氧飽和度的變化曲線圍成的面積大于第三預(yù)設(shè)面積閾值時(shí)，執(zhí)行聲和/或光報(bào)警，所述第三預(yù)設(shè)面積閾值小于所述第二預(yù)設(shè)面積閾值。

由于氧輸送能力代表了總血紅蛋白量，而血紅蛋白量是由血液的多少而決定，即心臟泵血的能力。而血氧飽和度則代表了其中氧合血紅蛋白量，且氧合血紅蛋白量通過還原血紅蛋白與氧氣結(jié)合生成，即血氧飽和度代表肺功能。因此通過聯(lián)合所述的兩個(gè)參數(shù)，能夠同時(shí)對心臟功能和肺功能所處的狀態(tài)得到更準(zhǔn)確的判斷。

本發(fā)明第二實(shí)施例中，由于氧輸送能力代表了總血紅蛋白量，而血紅蛋白量是由血液的多少而決定，即心臟泵血的能力。而血氧飽和度則代表了其中氧合血紅蛋白量，且氧合血紅蛋白量通過還原血紅蛋白與氧氣結(jié)合生成，即血氧飽和度代表肺功能。因此通過聯(lián)合所述的兩個(gè)參數(shù)，能夠同時(shí)對心臟功能和肺功能所處的狀態(tài)得到更準(zhǔn)確的判斷。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個(gè)存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。