本發(fā)明實施例涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器。

背景技術(shù)：

血氧儀主要測量指標分別為脈率、血氧飽和度、灌注指數(shù)(pi)。血氧飽和度(oxygensaturation簡寫為spo2)是臨床醫(yī)療上重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。血氧飽和度是指在全部血容量中被結(jié)合o2容量占全部可結(jié)合的o2容量的百分比。通過依次驅(qū)動一個紅光led(660nm)和一個紅外光led(910nm)，藍色線條表示血紅蛋白不帶氧分子的時候接收管對還原血紅蛋白感應(yīng)曲線，從曲線圖中可以看出還原血紅蛋白對660nm紅光的吸收比較強，而對910nm紅外光的吸收強度比較弱。紅色線條表示血紅蛋白并帶有氧分子的血紅細胞時接收管對氧合血紅蛋白感應(yīng)曲線，從圖中可以看出對660nm紅光的吸收比較弱，對910nm紅外光的吸收比較強。在血氧測量時，還原血紅蛋白和氧合血紅蛋白，通過檢測兩種對不同波長的光吸收的區(qū)別，所測出來的數(shù)據(jù)差就是測量血氧飽和度最基本的數(shù)據(jù)。

無創(chuàng)血氧監(jiān)測傳感器是血氧儀中包含發(fā)光led和光電接收管的前端傳感器部分。傳統(tǒng)的指夾式脈搏血氧傳感器是臨床上常見的無創(chuàng)血氧監(jiān)測傳感器，而所有的無創(chuàng)脈搏血氧傳感器通常都含有傳輸線，直接連接到監(jiān)護儀上使用。傳輸線在醫(yī)生和護士的日常操作過程中會帶來很多的問題。目前，現(xiàn)在市面上還普遍存在許多包含了顯示器的指夾式脈搏血氧儀，或者是無線接口的指夾式脈搏血氧儀，可以直接將血氧數(shù)據(jù)通過無線信號進行傳輸。但是，根據(jù)目前國家感染控制的管理要求，為了減少病人之間的交叉感染問題，盡量避免與患者接觸部分的重復使用，因此在目前臨床上通常采用的重復使用的監(jiān)護儀和一次性使用的無創(chuàng)脈搏血氧傳感器。因此，無法更換血氧傳感器的無線血氧脈搏儀通常只運用于家用，并不能滿足醫(yī)院的臨床要求。所以在真正的臨床使用中，血氧脈搏監(jiān)測儀無法真正實現(xiàn)“無線化”。因此，現(xiàn)在需要一款有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器可以保證在沒有傳輸線的情況下，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁涌煽康难醣O(jiān)測儀的設(shè)備是最佳的解決方案。并且，通過增加配件的功能，可以進一步增加該脈搏血氧傳感器的用途和功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例所解決的技術(shù)問題之一在于提供一種具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中缺陷。

本發(fā)明實施例提供一種具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器，該傳感器包括：外殼、發(fā)光led、光電接收管；所述外殼上可容納有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)，該設(shè)備連接結(jié)構(gòu)容納數(shù)據(jù)傳輸連接點，用于將所述外殼中的發(fā)光和接收管連接到血氧主機，且同時可作為為脈搏血氧主機的底座；所述發(fā)光led、所述光電接收管嵌入在所述外殼之中。

可選地，在本申請的一實施例中，所述的具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器裝置，其特征在于，所述外殼包含上殼與下殼兩部分，中間由彈簧連接形成夾子結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于指夾式脈搏血氧的監(jiān)測。

可選地，在本申請的一實施例中，所述發(fā)光led、所述光電接收管分別嵌入在上殼和下殼中，所述發(fā)光led對準所述光電接收管。

可選地，所述外殼的材料為塑料

可選地，所述外殼的上殼與下殼上分別設(shè)有遮光結(jié)構(gòu)，所述遮光結(jié)構(gòu)可以減少環(huán)境光對被測部位的影響，并且，所述遮光結(jié)構(gòu)可以自由更換不同型號大小，以根據(jù)個體差異適應(yīng)不同被測人體結(jié)構(gòu)特點。

可選地，所述外殼的上殼內(nèi)嵌入有同無線脈搏血氧主機匹配的彈簧結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸接口。

可選地，所述上殼內(nèi)嵌入有同無線脈搏血氧主機匹配的彈片結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸接口。

可選地，所述上殼內(nèi)嵌入有同外部設(shè)備匹配的磁吸結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸接口。

可選地，所述外殼的上殼內(nèi)部設(shè)有電池電源固定結(jié)構(gòu)，所述電池電源固定結(jié)構(gòu)可以容納電池電源并將電源連接到所述設(shè)備連接點。

可選地，所述外殼中還包括電池，該電池可以是紐扣電池或者是堿性電池。

由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實施例提供一種具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器裝置，裝置包括：外殼、發(fā)光led、光電接收管；所述外殼上可容納有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)，該設(shè)備連接結(jié)構(gòu)容納數(shù)據(jù)傳輸連接點，用于將所述外殼中的發(fā)光和接收管連接到血氧主機，且同時可作為為脈搏血氧主機的底座；所述發(fā)光led、所述光電接收管嵌入在所述外殼之中。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明實施例中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例中具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中外殼的設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中常規(guī)一次性脈搏血氧傳感器示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中另一種結(jié)構(gòu)形式示意圖；

具體實施方式

當然，實施本發(fā)明實施例的任一技術(shù)方案必不一定需要同時達到以上的所有優(yōu)點。

為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明實施例一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明實施例中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本發(fā)明實施例保護的范圍。

下面結(jié)合本發(fā)明實施例附圖進一步說明本發(fā)明實施例具體實現(xiàn)。

本發(fā)明實施例提供一種具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器，裝置包括：外殼、設(shè)備連接結(jié)構(gòu)；所述外殼上可容納有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)；所述設(shè)備連接結(jié)構(gòu)上設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸插頭。從而保證所述脈搏血氧傳感器裝置真正實現(xiàn)與脈搏血氧主機的無線、無縫連接，且同時可作為脈搏血氧主機的佩戴設(shè)備。

圖1為本發(fā)明實施例提供一種具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器裝置，裝置包括：外殼102、發(fā)光led104、光電接收管105；如圖2所示為傳感器外殼102與血氧主機連接部分的結(jié)構(gòu)示意圖，所述外殼102上可容納有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101，該設(shè)備連接結(jié)構(gòu)容納數(shù)據(jù)傳輸連接點111，用于將所述外殼102中的發(fā)光led104和光電接收管105連接到血氧主機，且同時可作為脈搏血氧主機的底座；所述發(fā)光led104、所述光電接收管105嵌入在所述外殼102之中；

如圖3所示，為目前通用的一次性脈搏血氧傳感器示意圖，包括外殼203，連接線202和設(shè)備連接結(jié)構(gòu)201。其中如上所述的發(fā)光led、光電接收管都嵌入在外殼203中。本實施例中的脈搏血氧傳感器則將圖3中的連接線202和設(shè)備連接結(jié)構(gòu)201直接嵌入到了外殼中，使得當血氧脈搏監(jiān)測儀以外殼為底座固定于傳感器之上時，便真正實現(xiàn)了無線化的連接。

具體地血氧脈搏監(jiān)測儀的工作原理如下：

血氧飽和度(sao2)通常是指人體血液紅細胞中的氧合血紅蛋白(hbo2)占總體血紅蛋白(hb)的比例，即：

＝

血氧飽和度通常情況下由百分比來表示，在正常情況下，動脈血的血氧飽和度通常為97％左右。由于氧合血紅蛋白和血紅蛋白在吸光特性上存在不同，特別是對于光波長在600到1000納米的區(qū)間，兩種血紅蛋白的吸光特性存在較大不同。人們發(fā)現(xiàn)，可以通過測量透射過人體血管后的光源能量的衰減能夠判斷血氧飽和度，這就是通常臨床上所提到的脈搏血氧飽和度(spo2)。該方法是一種便捷的，實時且無創(chuàng)脈搏血氧監(jiān)測手段，并在臨床上廣泛應(yīng)用。

由于僅僅使用單一光源的測量方法無法有效的區(qū)分出搏動血液中的氧合血紅蛋白與血紅蛋白，因此，為了區(qū)分氧合血紅蛋白和血紅蛋白，需要兩種不同波長的光，且兩種不同的光源應(yīng)在對于兩種血紅蛋白的吸光特性上存在較大不同才能夠計算出兩者的比例。脈搏血氧的計算理論是建立在郎伯比爾定律的基礎(chǔ)上建立的，其表達公式如下：

其中，i代表透射后光的強度，i0代表的是原始光強，而ε與λ分別代表吸光系數(shù)以及光的波長。從郎伯比爾定律中得知，具有兩束具有不同波長的光源在穿過相同介質(zhì)的情況下，所得到透射后的光強是不一樣的，而且光強根據(jù)固有的吸光系數(shù)是固定的。如圖3所示，不難發(fā)現(xiàn)兩種血紅蛋白分別對紅光與近紅外光的660nm到940nm有著截然不同的吸光特性。因此，絕大多數(shù)脈搏血氧探頭采用波長660nm左右的紅光以及波長在940nm左右的紅外光作為血氧值的參考。

通過上面的表述，理想的脈搏血氧的測量位置應(yīng)該是在光容易通過且動脈血管豐富的人體部位。只有這樣，才可以保證透射過人體的光能夠盡可能通過多的動脈血管，且人體組織不會太厚以至于光在傳播到另一側(cè)采集端之間衰減到無法測量的程度。通常臨床上能夠采集脈搏血氧的部位有很多，其中包括，耳垂，鼻子，舌頭，指尖與腳部。這些部位都是血管豐富光源容易透射的部位。但由于人體手指部位血管豐富，且夾子形勢的脈搏血氧傳感器結(jié)構(gòu)簡單容易操作，所以，手指是脈搏血氧采集的理想位置之一。

人體組織中主要的吸光介質(zhì)大致分為三種：骨骼，人體柔軟組織以及動脈血。由于前兩種人體組織不易發(fā)生變化，吸光特性較為穩(wěn)定，因此在光通過這些吸光組織后光的衰減特性較為穩(wěn)定。而動脈血在波動時會造成血管的收縮，并且血流量也會根據(jù)時間變化。其造成的結(jié)果就是光源通過動脈血管的時候，光的傳播路徑會隨著血管的擴張和收縮增長或者減少，因此，吸光特性會根據(jù)脈搏強度而發(fā)生改變。所以，如圖4所示，透射過的光經(jīng)過動脈血以后，能夠體現(xiàn)出動脈的脈搏特性，即脈搏的搏動成分，這組信號也同時構(gòu)成了脈搏血氧信號的交流(ac)成分。而其余通過非搏動成分的透射信號則構(gòu)成脈搏血氧信號的直流成分(dc)。之所以要通過區(qū)分透射信號中的交流與直流分量是因為不同人體由于個體差異所導致的吸光特性是不一定的，且在血氧探頭生產(chǎn)過程中，led的工藝不可能達到使得每個led都具有相同的光波長與光強特性。所以，通過獲取信號中搏動成分與非搏動成分的比值，即，ac分量與dc分量的比值，可以消除原始光強(i0)的影響。因此，通過下列公式：

可以獲得血氧的特征值r，該公式計算出的是紅光與紅外光的比例，所得到的比值r就是特定血氧飽和度下的特征值，也就是說，r值在特定的血氧飽和度的狀態(tài)下是固定的，因此，如果可以通過擬合出的r與脈搏血氧飽和度的關(guān)系，再加上實時的波形分析以及計算，就能夠做到實時的無創(chuàng)測量脈搏血氧飽和度的目的。

具體地，在本實施例中，如圖1所示，為包含上殼和下殼結(jié)構(gòu)的部分，發(fā)光led、光電接收管分別嵌入在上殼和下殼的一端，從而形成對射結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的另一實施例中，如圖4所示，包括外殼303、發(fā)光led301、光電接收管外殼302和安置于外殼303上的設(shè)備連接結(jié)構(gòu)304。外殼303可以是柔性的結(jié)構(gòu)，發(fā)光led302、光電接收管301安裝在柔性結(jié)構(gòu)的一側(cè)。如果該實施例為反射式結(jié)構(gòu)，則將該傳感器直接固定在被測位置上，將無線血氧脈搏監(jiān)測儀固定在設(shè)備連接結(jié)構(gòu)304上。如果實施例為反射式結(jié)構(gòu)，則如圖4中右側(cè)所示，將柔性外殼303彎折，固定于待測人體部位，將無線血氧脈搏監(jiān)測儀固定在設(shè)備連接結(jié)構(gòu)304上，從而進行無線血氧的監(jiān)測。

具體地，本實施例中，如圖1所示，所述外殼包含上殼與下殼兩部分，中間由彈簧連接形成夾子結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于指夾式脈搏血氧的監(jiān)測。進一步地，在本實施例中，所述發(fā)光led、所述光電接收管分別嵌入在上殼和下殼中，所述發(fā)光led對準所述光電接收管。所述的上殼和下殼只是一個相對的定義，實際上不做本質(zhì)的區(qū)分。于本實施例中，發(fā)光led嵌入在上殼中，光電接收管嵌入在下殼中，設(shè)備連接結(jié)構(gòu)也設(shè)置在上殼中，在實際的設(shè)計和運用過程中，發(fā)光led、光電接收管以及設(shè)備連接結(jié)構(gòu)并不局限于此種結(jié)構(gòu)。

結(jié)合如上所述血氧的測量原理，一般情況下手指、腳趾的指尖由于血管豐富，透射性能好，所以，在臨床上常被用于脈搏血氧的測試部位之一。而該種應(yīng)用也主要以透射式血氧為主。常規(guī)的柔性脈搏血氧傳感器，基本上如圖4所示，發(fā)光led和光電接收管固定在外殼一側(cè)，但是不具備設(shè)備連接結(jié)構(gòu)，需要從外殼上引線出來。本種傳感器在實際使用的過程中，由于被測人的被測部位個體差異比較大，有胖有瘦，發(fā)光led和光電接收管位置通常不好對準，在操作的過程中往往費時費力。具體地，本實施例中，所述發(fā)光led、所述光電接收管分別嵌入在上殼和下殼中，所述發(fā)光led對準所述光電接收管。按照此種結(jié)構(gòu)，不管被測部位的大小與否，發(fā)光led和光電接收管由于上下殼的對準關(guān)系，總能準確的對齊，從而在醫(yī)護人員進行操作的過程中非常容易操作，具有非常好的便捷性。

具體地，本實施例中，所述外殼102材質(zhì)可以是硬質(zhì)塑料，并且由硬質(zhì)塑料材質(zhì)構(gòu)成一個夾子形狀，另外，塑料在醫(yī)療器械中經(jīng)常使用，且價格低廉。夾子形狀的脈搏血氧傳感器能夠?qū)Ρ粶y部位持續(xù)施加一定壓力，這能夠保證在手指放入指尖夾子結(jié)構(gòu)的時候，發(fā)光led104與光電接收管105時刻貼合被測部位的皮膚組織。

通常情況下，按照血氧的檢測原理，脈搏血氧傳感器中一般包括660nm和905nm兩種光線，但是在實際的臨床環(huán)境中，包括各種環(huán)境燈光中都會包含這個波段的光束，因此外界光束非常容易進入到接收光電管中，從而對血氧的測量產(chǎn)生影響。因此，對外界光的干擾也是血氧測量過程中一個很重要的點。進一步地，本實施例中，如圖1所示，外殼102構(gòu)成的夾子上遮光柔性材料106的結(jié)構(gòu)是可以貼合人體手指指尖的溝槽，其溝槽大小可以根據(jù)不同手指粗細以及大小有不同型號。

具體地，本實施例中，所述遮光柔性材料106可從外殼102拆卸下來，其目的是在測量過程中隨意更換不同型號大小的遮光柔性材料106，以便于迎合不同測試人體和部位的個體差異，從而進一步保證采集到的脈搏血氧信號的穩(wěn)定性。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101與外殼102結(jié)合為同一結(jié)構(gòu)時，設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101的位置可以與發(fā)光元件104同時置于手指夾子的同側(cè)。這樣，在佩戴過程中，主機的位置位于人手背部位，使得主機插入設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101后沒有遮擋，從而讓無線信號強度保持最佳。

具體地，本實施例中，所述上殼內(nèi)嵌入有同外部設(shè)備匹配的彈簧結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸接口。彈簧結(jié)構(gòu)的特點是造價低廉，耐用性長，非常適合于脈搏血氧傳感器的一次性使用。具體的，也可以包括彈片結(jié)構(gòu)，整體的目標就是成本低廉，還能穩(wěn)定可靠。

具體地，本實施例中，嵌入在外殼102中的內(nèi)部電池103為大容量紐扣電池，紐扣電池由于結(jié)構(gòu)小巧，因此，是理想的便攜式設(shè)備的內(nèi)部電源。如果有需要，內(nèi)部電池也可以使用更大容量的兩節(jié)7號電池，使得測量的時間可以大大增長。不同的電池配置可以滿足臨床上根據(jù)測試時間不同而滿足不同的需要。

圖2為本申請實施例中設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，本實施例中，在外殼佩戴到手指指尖部位之后，可將脈搏血氧主機插入設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101中，并為其供電。

可選地，本實施例中，所述設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101可以加工成長方體形狀的底座，或者其他適合脈搏血氧主機的外觀結(jié)構(gòu)的底座，這樣可以保證在脈搏血氧主機插入設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101中以后不易脫落，連接穩(wěn)固。并且，設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101的結(jié)構(gòu)外觀可以根據(jù)不同脈搏血氧主機的外觀而更改。

可選地，本實施例中，所述設(shè)備連接結(jié)構(gòu)101可以設(shè)置在外殼與指甲相連的同側(cè)的一端，這樣可以保證在佩戴過程中，主機位于手背，并且在患者手部放松的情況下，不會出現(xiàn)手或者手臂遮擋主機信號的問題。

可選地，本實施例中，所述設(shè)備連接結(jié)構(gòu)上設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸連接頭111。該數(shù)據(jù)傳輸連接頭111可與脈搏血氧主機的接收電路連接并現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。所述數(shù)據(jù)連接頭111有多種連接方式可選，本實施例中采用的彈簧彈片，是其中一種造價相對低廉且可靠性很高的一種連接方式。該結(jié)構(gòu)可以保證脈搏血氧主機反復使用時的連接可靠性，并且耐久度很高可以保證長期使用。

可選地，本實施例中，所述設(shè)備連接結(jié)構(gòu)上設(shè)有的數(shù)據(jù)傳輸連接頭111，可以兼容多種型號的主機。除無線發(fā)射主機以外，還可以直接連接顯示屏幕。并且如果有必要，也可以將數(shù)據(jù)傳輸線與設(shè)備連接結(jié)構(gòu)相連接。這樣可以使得本專利中具有設(shè)備連接結(jié)構(gòu)的脈搏血氧傳感器裝置實現(xiàn)多種使用功能以及用途。

可選地，本實施例中，所述設(shè)備連接機構(gòu)上設(shè)有的數(shù)據(jù)傳輸連接頭111上可設(shè)置有磁鐵。磁鐵可以在佩戴過程中與主機磁性連接，這樣可以使得主機連接過程變得更為簡便，且不易發(fā)生連接錯誤的情況。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本申請實施例的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本申請進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。