基于蒙特卡罗的脑血氧检测光源——探测器最优距离研究

为提高近红外光谱技术的脑血氧检测装置测量精度,需要选择最优的光源—探测器(SD)距离。传统的脑血氧检测装置,其传感器探头部分的SD距离是固定的,且在选择SD距离时没有经过研究,多根据经验进行选择,因而会造成实际使用中测量结果的不准确。根据光在头部组织中的传输特性,选定一组颅脑组织的特性参数,利用蒙特卡罗方法对5层颅脑组织模型进行仿真,研究光在头部组织中的传输特性,根据光子传输路径分析光子在组织中传输的最大可达深度和散射传输距离。通过分析有效深度比(EDR)和灰质层信息比(GMLIR),选择出适合此组选定颅脑参数的一组最优距离SD=1cm和SD=3.5cm。与传统检测装置相比,通过优化光源—探测器之间的距离,为脑血氧检测装置的传感器设计及装置测量精度优化提供了一个新思路。

智能化无创血氧饱和度检测系统的研究

无创脉搏血氧饱和度仪能够快速实时进行血氧饱和度的测量 ,在临床中得到广泛的应用。针对复杂生物组织如何建立相对准确的数学模型是提高血氧仪精度的关键问题 ,本文分析了光通过人体组织的传输特性 ,采用辐射传输理论 ,并考虑散射效应 ,提出了一种新型无创脉搏血氧仪的设计方案 ,有效地减小了血氧仪的测量误差。通过与 PC机联网 。

反射式血氧饱和度测量系统设计

针对透射式血氧饱和度测量仪存在携带不便的问题,设计了反射式血氧饱和度测量系统。系统主要由传感单元、信号分离及滤波单元、数据采集和处理单元以及显示模块组成。传感单元主要由光电传感器组成,用于将人体的生物信号转化成电信号。由于传感单元提取的红光和红外光信号混在一起,并有其他干扰信号,需进行信号分离和滤波;处理后的信号经A/D转换器STC12C5A60S2采样转化为数字量,利用单片机计算得到血氧饱和度值,并通过1602液晶显示结果。实验表明,系统测量精度在1%左右,满足临床使用要求。

血氧含量和血流量变化光纤检测系统的研制

提出了一种利用内耳血氧含量及血流量变化作为检测参数的测量系统。在波长分别为660 nm和810 nm处,利用氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对近红外光的吸光系数不同的原理,依据朗伯-比尔定律推导出适于测量血氧含量及血流量变化的工程公式,设计的传感器实现了测量内耳组织血氧饱和度和血流量变化两种人体生理信号的采集和转换。该系统通过输送数据到PC机,实时反映二者的关系,实验结果表明,在20%~100%血氧饱和度范围内,测量精度为3%,从而为人体眩晕判断提供了较有力的理论依据。

基于LEACH协议的人体生理参数无线监测网络的实现

无线人体生理参数监测技术可以实时监测运动状态下的人体机能信息,并可完成对运动危险实时分析及实时预防等功能,在运动医学中具有重要意义,为此设计了基于LEACH协议的无线人体生理参数监测网络系统。首先介绍了LEACH路由算法的基本思想,设计了心电采集节点和血氧采集节点的硬件电路,叙述了基于NRF24L01的无线监测网络的实现,并对各模块和整个系统进行了联机调试,最后还进行了无线心率检测和血氧饱和度组网测试。

透射式脉搏血氧饱和度检测系统的设计与实现

目的实现血氧饱和度的无创检测。方法改变传统的光检测和放大电路分立设计的方法,采用OPT301光电集成块、AT89C51单片机和ADC0809模数转换器,实现对4路光电信号的采集处理,根据近红外双波长透射式脉搏血氧检测原理,由血氧饱和度经验公式"SaO2=A+BR"计算血氧饱和度值。结果实验仿真证明,系统实现了血氧饱和度的检测功能。结论采用集成器件可以优化血氧饱和度检测系统结构,提高抗干扰能力。

血氧传感器中光源与探测器距离的研究

为研究光密度空间分布的规律,分析了近红外光经过人体组织时的漫射路径,研究了基于近似漫射解的组织血氧饱和度算法,提出了检测光密度空间分布的方法并搭建系统进行测试。结果表明:不同波长的近红外光在手臂组织中有不同的光密度空间分布,对于波长为850、940 nm的近红外光,光密度空间分布的线性区分别在20~40 mm、20~35 mm。传感器中光源到探测器的距离应选择在光密度空间分布的公共线性区。研究结果对探究组织中光密度的空间分布和设计组织血氧传感器结构具有指导意义。

无创血氧饱和度实时监测系统的研究

本文采用无创光谱技术分析光通过人体指尖组织的传输特性，提出了改进的无创在体监测血氧饱和度的数学模型。着重研究了血氧监测的关键技术问题和解决措施，在此基础上，研制了无创血氧饱和度监测系统，并用本系统进行了在体测试，结果令人满意。

便携式血氧饱和度监测设备的研究

目前国内临床使用的血氧饱和度监测设备的体积和重量都比较大,不便携带,且大多为有线数据传输,给医生和患者的使用都带来了很大的不便。本文提出了一种利用指套式传感器探头监测血氧饱和度的便携式方案,相对于传统的血氧饱和度监测设备而言,它可以随时随地通过无线传输方式监测人体的血氧饱和度指标。

无创血氧饱和度传感系统的研究

分析了光通过人体组织的传输特性，提出了无创在体监测血氧饱和度的原理和方法． 基于这种方法，研制了无创血氧饱和度传感系统． 临床使用表明，本传感系统与传统的血气分析仪有很好的一致性，相关系数达到０．９８４．

红外探测血液参量技术的研究

本文报导了用于检测人体血液血氧饱和度、脉搏等参量的红外探测技术,给出的基本理论计算方法.可用于设计仪器时软件的开发,还给出了已转化为产品的光电传感器之实测性能数据.

基于ZigBee技术的家庭无线血氧采集系统的研究

当前医院里血氧检测系统都是有线方式,病人受系统的限制,活动空间有限,并且会给他们带来一定的心里压力,不利于病情的恢复。针对这一问题设计一套家庭无线血氧采集系统,并从系统的整体方案、软件设计和实验效果三方面展开论述。

基于STM32的多参数手环的系统设计

本系统利用ST公司基于ARM Cortex M3内核的STM32F103RCT6单片机,MPU6050加速度传感器和反射式血氧传感器,设计了一种可以计步、测量人体心率、血氧等参数的手环和基于安卓系统的手机应用程序(APP)。手环和APP之间通过蓝牙通信,在安卓手机端显示参数信息并记录,数据可以上传到服务器,帮助人们对自己的运动状态和健康状况长期监测。血氧饱和度通过与迈瑞PM9000Express监护仪测量结果进行了校准。

基于无线传感网络的血氧实时监测系统的研究与设计

设计了一种基于无线传感网的血氧实时监测系统.该系统采用ZigBee芯片CC2530为网络节点,以MSP430FG439单片机为系统核心,能够同时监测多个受测者的血氧饱和度,并可通过上位机以图形化方式直观地显示血氧变化曲线.实验结果表明,该系统拥有较高的血氧值检测精度,数据通过无线网络传输稳定可靠,能够满足一般性多用户同时进行血氧浓度实时监测的要求.

基于反射式检测方法的血氧测量研究

因透射式光电脉搏波检测方法受测量部位的限制,不能对额头、腹部等进行检测。为实现对人体生理参数低生理、心理负荷及无创的采集,提出一种基于反射式检测方法的血氧检测系统的设计方法,首先结合反射式传感器DCM03和血氧模拟前端AFE4490采集指尖脉搏信号,然后将采集到的光电脉搏波进行数字信号处理以提高信噪比,最后通过判定脉搏信号极值点获取包络线,求得信号交直流分量以进行血氧值计算。实验结果表明,真值与测值间的相对误差在3%以内,该方法能实时有效地对人体血氧进行检测,对患者监护及远程诊断有极大意义。

一种新型双卡夹式血氧传感器的设计及应用

目的:设计一种新型双卡夹式血氧传感器,既能更好地固定血氧传感器,又能保证血氧线缆的活动程度。方法:选取10个临床科室100例普通患者使用的100台监护仪,采用数表法随机将100台监护仪分为传统组和改良组,每组50台。对患者进行连续24 h监测,对比监测人数、监测时间、探头脱落次数及患者舒适度等各参数。结果:在监测人数、监测时间及患者舒适度基本相一致的情况下,传统组固定成功38例,成功率为76%;改良组固定成功46例,成功率为91%,两组比较差异有统计学意义(x^2=126.725,P<0.05)。结论:新型双夹式血氧传感器能更好的起到固定作用,同时可提高患者的舒适度,有利于稳定患者情绪,降低医疗风险及因血氧传感器经常损坏而带来的经济损失。

基于STM32的便携式低功耗血氧仪的设计与实现

为实现人体血氧的实时便携性监测,设计研究了一种新型便携式低功耗血氧检测装置。STM32单片机为主控芯片及数据处理单元,MAX30101血氧传感芯片为数据采集传感芯片。STM32单片机通过软件编程控制MAX30101传感器、OLED显示电路、蓝牙传输电路以及USB调试电路,对人体血氧浓度进行实时动态监测。实验样机测试结果表明,该设计具有良好的准确性及稳定性,为智能移动医疗领域提供了一种血氧检测的新思路。

具有血氧监测功能的智能心率控制输血仪的研制与临床应用

目的:研制一种具有血氧监测功能且根据心率的变化智能控制输血速度的输血仪。方法:输血仪由单片机系统、心率血氧传感器、滴速检测装置、滴速控制器及报警装置等组成,通过心率血氧传感器感受心率和血氧变化,经单片机处理后,将信号传递给滴速控制器,以达到对滴速的控制和对血氧的监测;通过滴速检测装置感知血流的速度,并控制其通断,输血结束后自动给予声光报警。结果:输血仪的滴速控制器动态控制精度高,测量误差为±1滴/min,滴数检测装置计数准确,声光报警器反应灵敏。经15个月230余人次的临床应用,无一例输血相关性循环超负荷发生,均未发生误报、漏报和失控。结论:研制的输血仪设计科学合理,安全性能良好,无交叉感染,且成本低廉、操作简便,可用于医院输血治疗。

光电脉搏仪在血氧饱和度测量中的应用

光电传感器是将光信号转换为电信号的器件,它具有反应速度快、检测灵敏度高、可靠性好等特点。光电脉搏仪是光电传感器在医学测量中的重要应用。当恒定波长的光线照射到人的身体上之后,人身体组织会自动地吸收和反射光强,根据人体吸收、反射和衰减光强的程度可以反映被照射部位组织的结构性状。2020年,新冠疫情突然暴发,人体五大健康指标分别为血氧饱和度、体温、呼吸频率、心率和血压。文章将从基于光电式传感器的脉搏仪出发,分析其在血氧饱和度和心率检测中的应用。

反射式血氧模拟仪设计

目的研发基于光电传感器的反射式血氧模拟仪,以满足反射式血氧设备的评估和测试要求。方法首先根据血氧设备的测量原理,研制反射式血氧模拟仪。该设备通过采集反射式血氧设备的红光、红外信号光强和频率,产生不同强度的波形以模拟血氧值,实现测试反射式血氧设备的功能。然后选择两款反射式血氧测量设备用于反射式模拟仪测试,以检测反射式血氧模拟仪的输出范围和可靠性。结果两款反射式血氧测量设备可识别模拟仪输出的70~100之间的血氧信号,并能显示出血氧值;两款设备显示的波形与反射式模拟仪输出的脉搏波基本一致。结论在工程实践中,反射式血氧模拟仪能够模拟人体的血氧饱和度,在测试反射式血氧设备方面是可靠的,可满足工程实践要求。