血氧、血壓和心電測量一體機的製作方法
2023-05-12 06:43:06 1
專利名稱：血氧、血壓和心電測量一體機的製作方法
技術領域：
本發明涉及醫學儀器技術領域，特別涉及一種血氧、血壓和心電測量一體機。
背景技術：
血氧儀主要用於測量血氧飽和度，通常可分為透射光法和反射光法兩者測量方式。現有血氧儀大多數採用透射光法，這種方法將用於測量的發光管和光敏傳感器放置在測試部位的兩側，光敏傳感器利用透射光來監測血氧飽和度。透射光法要求測量的發光管和光敏傳感器在測試部位的兩側，使得光傳感器的放置位置比較單一，無法檢測人體某些部位的血氧飽和度；其次透射光法多採用指夾式測量，一定程度上造成使用者的壓迫感，較長時間佩戴，影響血液循環，造成測量誤差，在應用上存在一定的侷促性。反射光法在繼承了透射光法的無創、安全、有效、操作簡單、反應快速的優點外，同時，有效地改善了透射光法的位置要求單一、壓迫人體組織的缺點，可以在人體的多個部位(例如手指、手腕、額頭、 胸部、背部等)進行血氧飽和度的檢測。現有心電測量儀普遍採用夾子/吸球電極或柔性電極片，通過導聯線連接到主機，由於線纜較長，內阻大，會引進外部的幹擾，影響心電圖的效果。另外，由於連接器較多， 連接可靠性差，容易產生機械故障。現有血壓測量儀普遍採用無創血壓測量技術，目前常用的有聽診器法和示波法， 聽診器法容易引入主觀誤差，難以標準化。示波法通過建立收縮壓、舒張壓、平均壓和袖帶壓力波的關係來判別人體血壓，因其操作簡單，抗外界幹擾能力強而得到長足的發展和廣泛的應用。當前無創血壓測量技術中通常採用示波法，通過壓力傳感器和模擬運算電路，採集袖帶壓和脈搏波信號，分析計算出人體的平均壓、收縮壓和舒張壓。但是，對於這種測量方法，外界引起的脈搏波波形幹擾普遍存在，一直無法克服。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是如何提供一種血氧、血壓和心電測量一體機，以便使用一個設備可以準確、快速地測量血氧、血壓和心電的參數。( 二 )技術方案為解決上述技術問題，本發明提供一種血氧、血壓和心電測量一體機，其包括殼體100，在所述殼體100的外表面上設置有心電電極201、發光管301、光敏傳感器302和顯示裝置500 ；所述殼體100內部設置有與所述心電電極201連接的心電採集裝置202、與所述發光管301和光敏傳感器302連接的血氧採集裝置303、血壓採集裝置402，以及與所述心電採集裝置202、血氧採集裝置303和血壓採集裝置402均連接的主處理器600 ；所述主處理器600連接所述顯示裝置500 ；所述一體機還包括設置在所述殼體100外部，與所述血壓採集裝置402連接的袖帶 403。優選地，其特徵在於，所述心電採集裝置202採用單片機，用於將所述心電電極 201採集的心電信號轉換為數位訊號，並且對所述數位訊號進行數字濾波後發送給所述主處理器600。優選地，所述發光管301和光敏傳感器302之間距離為1. 5毫米到3. 0毫米，並且所述發光管301所在平面和所述光敏傳感器302所在平面之間的銳角為37°到45°。優選地，所述血氧採集裝置303包括互相連接的發光碟機動器3031和微處理器 3032 ；所述微處理器3032還連接所述光敏傳感器302 ；所述發光碟機動器3031還連接所述發光管301，用於按照所述微處理器3032的控制指令驅動所述發光管301發射入射光；所述光敏傳感器302接收所述入射光受到人體阻擋後的反射光，並將所述反射光轉換為光頻率信號後發送給所述微處理器3032，所述微處理器3032對所述光頻率信號進行濾波處理後計算處理得到相應的血氧參數，並將所述血氧參數發送給所述主處理器600。優選地，所述血氧參數包括血氧飽和度、脈率和灌注指數中的至少一種。優選地，所述血壓採集裝置402包括互相連接的壓力傳感器4021和模擬電路 4022 ；所述壓力傳感器4021通過設置在所述殼體100外表面的導氣座401連接所述袖帶 403，用於將所述袖帶403採集的壓力信號轉換為壓力電信號，並將所述壓力電信號發送給所述模擬電路4022，所述模擬電路4022對所述壓力電信號進行放大和模擬濾波後發送給所述主處理器600。優選地，所述發光管301和光敏傳感器302設置在所述心電電極201的腔室2011 內，所述腔室2011的壁體上設置有通孔。優選地，所述發光管301和光敏傳感器302設置在所述心電電極201的外部。優選地，所述血氧、血壓和心電測量一體機還包括與所述主處理器600連接的存儲裝置700。優選地，所述血氧、血壓和心電測量一體機還包括與所述主處理器600連接的通信裝置800。優選地，所述通信裝置800包括無線通信接口 801和有線通信接口 802。優選地，所述血氧、血壓和心電測量一體機還包括與所述主處理器600連接的按鍵 900。(三)有益效果本發明所述一體機集成了血氧測量、血壓測量和心電測量三種功能於一體，患者在測量血壓的同時，只需將手或者其他部位自然的放在所述血氧、血壓和心電測量一體機的殼體上的心電電極上，即可同時完成血氧測量和心電測量。並且，利用心電測量的結果數據可以有效的去除血壓測量中的脈搏波形幹擾，提高了血壓測量的抗幹擾能力。
圖1是本發明實施例所述的血氧、血壓和心電測量一體機的殼體結構示意圖；圖2是本發明實施例所述的血氧、血壓和心電測量一體機的模塊結構圖；圖3是本發明實施例所述血壓採集裝置及其附屬裝置的結構示意圖；圖4是一種內嵌發光管和光敏傳感器的心電電極的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。圖1是本發明實施例所述的血氧、血壓和心電測量一體機的殼體結構示意圖；圖2 是本發明實施例所述的血氧、血壓和心電測量一體機的模塊結構圖。如圖1和圖2所示，本發明實施例所述血氧、血壓和心電測量一體機包括殼體100，在所述殼體100的外表面上設置有心電電極201、發光管301、光敏傳感器302、導氣座401和顯示裝置500。其中，所述發光管301和光敏傳感器302毗鄰設置，所述心電電極201設置在距離所述發光管301和光敏傳感器302不遠處，以便被測用戶可以方便的用手掌同時接觸所述心電電極201、發光管301和光敏傳感器302。做為一種優選的方案，所述發光管301和光敏傳感器302設置在所述心電電極201的內部。這樣，用戶只需將手指放在所述心電電極 201上，即可同時完成血氧測量和心電測量。所述發光管301和光敏傳感器302之間的距離為1. 5毫米到3. 0毫米，並且所述發光管301所在平面和所述光敏傳感器302所在平面之間的銳角為37°到45°，同時，設置所述發光管301的紅光發射強度為IlOmcd 880mcd，紅外光的輻射強度為7. Omff/sr 20mW/sr，從而使本發明實施例所述一體機支持反射光法血氧測量。所述殼體100內部設置有與所述心電電極201連接的心電採集裝置202、與所述發光管301和光敏傳感器302連接的血氧採集裝置303、與所述導氣座401連接的血壓採集裝置402，以及與所述心電採集裝置202、血氧採集裝置303和血壓採集裝置402均連接的主處理器600。所述主處理器600還連接所述顯示裝置500，所述顯示裝置500採用觸控螢幕，用於顯示測量結果，也能夠用於輔助接收用戶的輸入啟動測量、用戶數據回顧和開關報警等指令。所述主處理器600還連接存儲裝置700、通信裝置800和按鍵900。所述存儲裝置 700和通信裝置800設置在所述殼體100內部或者外部，優選設置在所述殼體100內部。所述通信裝置800包括無線通信接口 801和有線通信接口 802。所述按鍵900優選設置在所述殼體的外表面上，通過所述按鍵900，用戶可以輸入啟動測量、用戶數據回顧和開關報警等指令。所述血氧、血壓和心電測量一體機還包括設置在所述殼體100外部，與所述導氣座401連接的袖帶403。所述心電採集裝置202採用單片機，用於將所述心電電極201採集的心電信號轉換為數位訊號，並且對所述數位訊號進行數字濾波後發送給所述主處理器600。所述主處理器600接收所述數字濾波後的數位訊號，進行心率計算和波形分析處理後通過顯示總線傳輸到所述顯示裝置500進行顯示。所述主處理器600還可以將處理後的數位訊號發送到所述存儲裝置700進行存儲，或者發送到所述通信裝置800以進行遠程傳輸。所述血氧採集裝置303包括互相連接的發光碟機動器3031和微處理器3032。所述微處理器3032還連接所述光敏傳感器302 ；所述發光碟機動器3031還連接所述發光管301。 所述微處理器3032發送控制指令驅動所述發光管301發射入射光；所述入射光照射到人體上，由於受到人體阻擋而產生反射光；所述光敏傳感器302接收所述反射光，並將所述反射光轉換為光頻率信號後發送給所述微處理器3032，所述微處理器3032對所述血氧電信號先進行濾波處理，再經過計算處理得到相應的血氧參數，並將所述血氧參數發送給所述主處理器600。所述主處理器600接收所述血氧參數，經過濾波處理後通過顯示總線傳輸到所述顯示裝置500進行顯示。所述主處理器600還可以將濾波處理後的血氧參數發送到所述存儲裝置700進行存儲，或者發送到所述通信裝置800以進行遠程傳輸。所述血氧參數包括血氧飽和度、脈率和灌注指數中的至少一種。圖3是本發明實施例所述血壓採集裝置及其附屬裝置的結構示意圖。如圖3所示， 所述血壓採集裝置402包括互相連接的壓力傳感器4021和模擬電路4022。所述壓力傳感器4021還連接設置在所述殼體100內部的五通405的A 口，所述五通405的B 口連接用於為所述袖帶403充氣的氣泵404，所述五通405的C 口通過所述導氣座401連接所述袖帶 403，所述五通405的D 口和E 口分別連接一個用於為所述袖帶403排氣的排氣閥406。所述氣泵404和排氣閥406也設置在所述殼體100內部。所述壓力傳感器4021用於將所述袖帶403採集的壓力信號轉換為壓力電信號，並將所述電信號發送給所述模擬電路4022， 所述模擬電路4022先對所述壓力電信號進行放大處理，在進行模擬濾波後發送給所述主處理器600。所述主處理器600的模數轉換埠接收所述經過濾波處理後的壓力電信號，模數轉換後發送給主處理器600的運算處理模塊，所述運算處理模塊對模數轉換後的壓力電信號採樣後結合心電信號進行運算，得到收縮壓、舒張壓和平均壓，通過顯示總線傳輸到所述顯示裝置500進行顯示。所述主處理器600還可以將運算得到的收縮壓、舒張壓和平均壓等數據發送到所述存儲裝置700進行存儲，或者發送到所述通信裝置800以進行遠程傳輸。設置所述存儲裝置700，可以用於存儲血氧測量、血壓測量和心電測量的結果數據，從而使所述血氧、血壓和心電測量一體機能夠進行連續的多次測量。 圖4是一種內嵌發光管和光敏傳感器的心電電極的結構示意圖。如圖4所示，所述發光管301和光敏傳感器302設置在所述心電電極201的腔室2011內，所述腔室2011的壁體上設置有通孔(圖中未示出)，以便於光線透過所述腔室2011。這樣，患者只需將身體的某個部位(例如手指或者手掌)放在所述心電電極201上，即可同時測得相應的心電信號和血氧電信號。當然，所述發光管301和光敏傳感器302也可以與所述心電電極201分離設置，但是距離不宜太遠，以便於患者的手掌可以同時接觸到三者。本發明實施例所述血氧、血壓和心電測量一體機具有以下優勢首先，所述一體機集成了血氧測量、血壓測量和心電測量三種功能於一體，患者在測量血壓的同時，只需將手或者其他部位自然的放在所述血氧、血壓和心電測量一體機的殼體上的心電電極上，即可同時完成血氧測量和心電測量。並且，利用心電測量的結果數據可以有效的去除血壓測量中的脈搏波形幹擾，提高了血壓測量的抗幹擾能力。其次，所述一體機通過對發光管和光敏傳感器的距離、角度，以及發光管的發光強度進行設置，使所述一體機支持反射光法進行血氧測量，有效地解決了透射光法的測量位置有限和壓迫人體組織的問題。同時，在結構設計上，所述一體機採用人體工程學設計，更多的考慮人體手指弧度，增加測量時發光管、光敏傳感器與測量手指的貼合度，以減少發光的散射，克服了光線散射對測量結果造成的幹擾。
再次，心電電極直接設置在殼體上，省掉了連接導線，有效減少了心電測量過程中的外部幹擾和機械故障，提高了信號的信噪比。以上實施方式僅用於說明本發明，而並非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本發明的範疇，本發明的專利保護範圍應由權利要求限定。
權利要求
1.一種血氧、血壓和心電測量一體機，其特徵在於，包括殼體(100)，在所述殼體 (100)的外表面上設置有心電電極001)、發光管(301)、光敏傳感器(30 和顯示裝置 (500)；所述殼體(100)內部設置有與所述心電電極(201)連接的心電採集裝置002)、與所述發光管(301)和光敏傳感器(30 連接的血氧採集裝置(303)、血壓採集裝置002)，以及與所述心電採集裝置(20 、血氧採集裝置(30 和血壓採集裝置(40 均連接的主處理器(600)；所述主處理器(600)連接所述顯示裝置(500)；所述一體機還包括設置在所述殼體(100)外部，與所述血壓採集裝置(40 連接的袖帶(403)。
2.如權利要求1所述的血氧、血壓和心電測量一體機，其特徵在於，所述心電採集裝置 (202)採用單片機，用於將所述心電電極O01)採集的心電信號轉換為數位訊號，並且對所述數位訊號進行數字濾波後發送給所述主處理器(600)。
3.如權利要求1所述的一體機，其特徵在於，所述發光管(301)和光敏傳感器(302)之間距離為1. 5毫米到3. 0毫米，並且所述發光管(301)所在平面和所述光敏傳感器(302) 所在平面之間的銳角為37°到45°。
4.如權利要求1所述的一體機，其特徵在於，所述血氧採集裝置(30 包括互相連接的發光碟機動器(3031)和微處理器(303 ；所述微處理器(303 還連接所述光敏傳感器 (302)；所述發光碟機動器(3031)還連接所述發光管(301)，用於按照所述微處理器(3032) 的控制指令驅動所述發光管(301)發射入射光；所述光敏傳感器(30 接收所述入射光受到人體阻擋後的反射光，並將所述反射光轉換為光頻率信號後發送給所述微處理器 (3032)，所述微處理器(303 對所述光頻率信號進行濾波處理後計算處理得到相應的血氧參數，並將所述血氧參數發送給所述主處理器(600)。
5.如權利要求4所述的一體機，其特徵在於，所述血氧參數包括血氧飽和度、脈率和灌注指數中的至少一種。
6.如權利要求1所述的一體機，其特徵在於，所述血壓採集裝置(402)包括互相連接的壓力傳感器G021)和模擬電路002 ；所述壓力傳感器0021)通過設置在所述殼體(100)外表面的導氣座(401)連接所述袖帶003)，用於將所述袖帶(40 採集的壓力信號轉換為壓力電信號，並將所述壓力電信號發送給所述模擬電路002 ，所述模擬電路 (4022)對所述壓力電信號進行放大和模擬濾波後發送給所述主處理器(600)。
7.如權利要求1所述的一體機，其特徵在於，所述發光管(301)和光敏傳感器(302)設置在所述心電電極O01)的腔室O011)內，所述腔室O011)的壁體上設置有通孔。
8.如權利要求1所述的一體機，其特徵在於，所述發光管(301)和光敏傳感器(302)設置在所述心電電極O01)的外部。
9.如權利要求1所述的一體機，其特徵在於，所述血氧、血壓和心電測量一體機還包括與所述主處理器(600)連接的存儲裝置(700)。
10.如權利要求1所述的一體機，其特徵在於，所述血氧、血壓和心電測量一體機還包括與所述主處理器(600)連接的通信裝置(800)。
11.如權利要求10所述的一體機，其特徵在於，所述通信裝置(800)包括無線通信接口(801)和有線通信接口(802)。
12.如權利要求1所述的一體機，其特徵在於，所述血氧、血壓和心電測量一體機還包括與所述主處理器(600)連接的按鍵(900)。
全文摘要
本發明公開了一種血氧、血壓和心電測量一體機，涉及醫學儀器領域。所述一體機包括殼體，在殼體的外表面上設置有心電電極、發光管、光敏傳感器和顯示裝置；殼體內部設置有與心電電極連接的心電採集裝置、與發光管和光敏傳感器連接的血氧採集裝置、血壓採集裝置，以及與心電採集裝置、血氧採集裝置和血壓採集裝置均連接的主處理器；主處理器連接顯示裝置；所述一體機還包括設置在所述殼體外部，與所述血壓採集裝置連接的袖帶。所述一體機集成了血氧、血壓和心電測量三種功能於一體，患者在測量血壓的同時，只需將手或者其他部位自然的接觸所述血氧、血壓和心電測量一體機的殼體上的心電電極上，即可同時完成血氧測量和心電測量。
文檔編號A61B5/0402GK102293640SQ20111020953
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者劉晨亮, 宋智超, 張芳, 張金玲, 王守衛, 胡坤 申請人:秦皇島市康泰醫學系統有限公司