便携式血氧检测监护系统及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种便携式血氧检测监护系统及其使用方法，该系统包括身份信息获取部件、血氧采集部件和人机交互部件。本发明便携式血氧机能检测系统的使用方法包括开始，打开电源，启动系统；个人身份信息验证；判断验证是否成功。进入检测界面，准备采集血氧数据；储存血氧数据；保存，显示测量结果；数据校正；分析检测数据，进行监护提醒。本发明具有检测流程介绍、操作分步引导、检测状态提示和检测评估等功能，用户能够根据分析软件中文字和图片的提示进行相应的操作，自助方便、快速、随时完成检血氧检测。在没有专业医护人员干预的前提下，系统对血氧数据进行分析并对异常情况进行即时报警与趋势预警。
【专利说明】便携式血氧检测监护系统及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种医疗检测器具及其检测方法，特别是一种便携式血氧检测监护系 统及其使用方法。
【背景技术】
[0002] 脉搏血氧（P0)被认为是排在第5位的最关键健康状况指标。血红蛋白（Hb)是血 细胞的重要组成部分，它负责将氧气从肺部输送到身体的其它组织。血红蛋白在任一时刻 所含的氧气量被称为氧饱和度。氧饱和度以百分比表示，它是血红蛋白的含氧量与血红蛋 白携氧能力之比。血氧饱和度是反映人体呼吸功能及氧含量是否正常的重要生理参数，它 是显示我们人体各组织是否健康的一个重要生理参数。严重缺氧会直接导窒息、休克、死亡 等悲剧的发生。在欧美等发达国家，人们对血氧的监测相当重视，血氧仪已经有很高的普及 率。
[0003] 脉搏血氧仪提供了以无创方式测量血氧饱和度或动脉血红蛋白饱和度的方法。脉 搏血氧仪还可以检测动脉脉动，因此也可以计算并告知病人的心率。脉搏血氧仪是测量病 人动脉血液中氧气含量的一种医疗设备。脉搏血氧仪是一种用于监视病人血氧饱和度的非 侵入式仪器，它依赖于脉搏强度或脉动流来进行测量，因此被监视的区域内必须具有良好 的血流，而任何阻滞都可能造成测量误差。脉搏血氧仪还能连带计算出脉搏频率，因此大多 数脉搏血氧仪都具有这项功能。典型脉搏血氧仪的测量范围介于70% -100%的饱和度之 间，低于70%时读数便不可靠。脉搏血氧仪的工作原理基于动脉搏动期间光吸收量的变化。 分别位于可见红光光谱（660纳米）和红外光谱（940纳米）的两个光源交替照射被测试区 (一般为指尖或耳垂）在这些脉动期间所吸收的光量与血液中的氧含量有关。微处理器计 算所吸收的这两种光谱的比率，并将结果与存在存储器里的饱和度数值表进行比较，从而 得出血氧饱和度。典型的血氧仪传感器有一对LED，它们通过病人身体的半透明部位（通常 是指尖或耳垂）正对着一个光电二极管。其中一个LED是红光的，波长为660nm;另一个是 红外线的，波长是940nm。血氧的百分比是根据测量这两个具有不同吸收率的波长的光通过 身体后计算出的。
[0004] 血氧仪的应用市场非常广泛，尤其是以下几类人群：1、60岁以上的老人。老人的 心肺气管生理老化，导致依靠血液传输的氧气就少了。氧少了，身体状况愈加下降，因此老 年人需要每日用血氧饱和度监测仪监测血氧含量，一旦血氧低于警戒水平，赶紧补氧。2、每 天工作超过12小时的人。因为大脑耗氧量占全身摄氧量的20%，脑力劳动过度的话，大脑 耗氧量必然上升。这便出现入不敷出。除了造成头昏、乏力、记忆差、反应迟钝等问题之外， 同样会对大脑、心肌造成严重伤害。所以此类人群同样需要每天用血氧饱和度监测仪测量 血氧含量，实时监控血氧健康，确保心脑安康。3、运动者激烈运动影响血液循环，会使血氧 下降，并直接影响机体的有氧能力，影响疲劳的消除速度。无论是从事职业体育运动者，还 是日常运动锻炼爱好者，都必须进行科学运动。而科学运动依据的重要生理参数便是血氧 饱和度值以及脉率值。4、密闭环境下作业者。密闭环境包括；高空飞行、潜水作业、密闭舱 或坑道内作业，如果处理不当或发生意外，都可发生缺氧。用血氧饱和度监测仪时常检测自 身血氧值以及脉率值，并采取相应的摄氧手段极大的避免了由于缺氧发生意外。5、各种心 脑血管疾病患者。尤其是出现心力衰竭者（如冠心病、风心病、先天性心脏病等）。慢性阻 塞性肺病（COPD)和呼吸窘迫综合征（ARDS)病人及其它肺部疾病：慢支、肺心病、哮喘等。 这些疾病引起呼吸困难，从而引起摄氧不足，造成心肺、大脑甚至肾脏不同程度的损伤。所 以使用血氧饱和度监测仪检测血氧含量将大大降低呼吸系统疾病的发病率。6、在高原生活 者或从初进入高原区时的高山病患者。低海拔下血氧饱和度的正常范围在94% -100%，因 高海拔地区大气稀薄，此环境下人体正常SP02会有所下降。对于前往高海拨地区的旅客或 者登山爱好者，携带血氧饱和度监测仪进行的监测，能很好的保证高原旅游、高海拨登山的 旅程安全。对急性高原疾病如高原肺水肿、高原脑水肿等也能做到早发现、早诊断、早治疗。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明就是为了解决现有的血氧检测设备只能简单的 进行指标数据检测和基本的数据显示，不能根据指标的变化情况给出监护信息，不能根据 用户所处环境干扰因素和用户自身存在的病理因素，进行有效检测，因而无法实现准确的、 持续性、个性化的监护而发明的一种便携式血氧检测监护系统及其使用方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种便携式血氧检测监护系统，其特征在于：包括血氧信号采集器、设置于智能手 机内的图像采集模块、数据存储模块、微处理芯片、干扰数据采集模块及信号收发模块，所 述血氧信号采集器包含数据传输模块，所述图像采集模块、数据存储模块、干扰数据采集模 块及信号收发模块均与微处理芯片电性连接，所述血氧信号采集器采集的血氧数据通过数 据传输模块传输给信号收发模块，所述图像采集模块用于采集使用者的身体特征信息；所 述数据存储模块用于存储数据，所述微处理芯片用于运行预定的APP来处理收到的数据信 息，所述干扰数据采集模块用于采集干扰信号给微处理芯片用于修正血氧数据。
[0008] 所述图像采集模块为摄像头。
[0009] 所述干扰数据采集模块为角速度传感器。
[0010] 所述数据传输模块及信号收发模块均为蓝牙模块或手机mic接口。
[0011] 采用权利要求1所述的便携式血氧检测监护系统的方法，其特征在于：该便携式 血氧检测监护系统的工作步骤如下：
[0012] 步骤一：启动系统，
[0013] 包括打开智能手机电源，启动智能手机监护软件系统；启动血氧信号采集器，并与 智能手机进行无线或有线的连接，使之可以开始工作；
[0014] 步骤二：身份验证，
[0015] 通过图像采集模块采集使用者的身体特征信息；然后与储存于数据存储模块内的 身份信息比对，如符合，可以接受数据；如不符合，建立新的用户档案，才能接受数据，
[0016] 步骤三：采集血氧数据，
[0017] 手机监护软件中提供的检测操作引导视频和相关文字和图片提示使用血氧信号 采集器采集血氧数据；
[0018] 步骤四；数据上传，
[0019] 通过数据传输模块与信号收发模块连接而传输数据，
[0020] 步骤五：数据储存，
[0021] 将步骤三中上传的数据储存于数据存储模块，
[0022] 步骤六：数据校正，
[0023] 系统根据干扰因素预设模式设置，包含性别、年龄等基本情况，以及身体状态情 况；根据这些特征情况通过微处理芯片上运行的APP程序对步骤五中数据进行修正，确保 特征情况对于检测结果的影响，
[0024] 步骤七：数据比较分析，
[0025] 微处理芯片通过APP程序将步骤六中校正后的数据与预设的参数进行比较，如果 用户检测的血氧数值超过指标范围，系统会给出异常提醒，并告知进行连续检测。如果在连 续监测周期之内，数值依然多次不符合标准值，系统建议用户专业求诊。
[0026] 步骤八：输出结论及建议，
[0027] 通过智能手机自带的显示屏将步骤七获得的结论及建议显示。
[0028] 所述步骤二之后还有干扰数据采集的步骤，通过干扰数据采集模块采集外部的干 扰数据提供给微处理芯片用以作为数据校正的依据。
[0029] 本发明的有益效果是：该系统具有设备轻便、便于随身携带，操作简单，人机交互 便利，可方便、快速地完成血氧检测；用户检测前可以设定用户年龄和场景类型等进行特征 校正，提高检测准确率；检测数据，可以通过手机应用软件保存在个人智能手机中，手机应 用软件会根据指标情况给出指标的异常提醒，根据指标的变化趋势给出疾症预警和求诊建 议等干预功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0031] 图1是本发明的结构框图；
[0032] 图2是本发明的工作原理框图。
【具体实施方式】
[0033] 参照图1、图2,本发明公开了一种便携式血氧检测监护系统，包括血氧信号采集 器、设置于智能手机内的图像采集模块、数据存储模块、微处理芯片、干扰数据采集模块及 信号收发模块，所述血氧信号采集器包含数据传输模块，所述图像采集模块、数据存储模 块、干扰数据采集模块及信号收发模块均与微处理芯片电性连接，所述血氧信号采集器采 集的血氧数据通过数据传输模块传输给信号收发模块，所述图像采集模块用于采集使用者 的身体特征信息；所述数据存储模块用于存储数据，所述微处理芯片用于运行预定的APP 来处理收到的数据信息，所述干扰数据采集模块用于采集干扰信号给微处理芯片用于修正 血氧数据。
[0034] 于本具体实施例中，所述图像采集模块为智能手机自带的摄像头或是指纹扫描 器；所述干扰数据采集模块为智能手机自带的角速度传感器，所述数据传输模块及信号收 发模块均为蓝牙模块，微处理芯片为智能手机自带的CUP芯片。
[0035] 该便携式血氧检测监护系统的工作步骤如下：
[0036] 步骤一：启动系统，
[0037] 包括打开智能手机电源，启动智能手机监护软件系统；启动血氧信号采集器，并与 智能手机进行无线或有线的连接，使之可以开始工作；
[0038] 步骤二：身份验证，
[0039] 通过图像采集模块采集使用者的身体特征信息；然后与储存于数据存储模块内的 身份信息比对，如符合，可以接受数据；如不符合，建立新的用户档案，才能接受数据，本例 中采用的是摄像头进行指纹采集后对比，当然也可使用面部信息采集对比等，
[0040] 步骤三：采集血氧数据，
[0041] 手机监护软件中提供的检测操作引导视频和相关文字和图片提示使用血氧信号 采集器采集血氧数据；
[0042] 步骤四；数据上传，
[0043] 通过数据传输模块与信号收发模块连接而传输数据，本例中数据传输模块与信号 收发模块均为蓝牙模块，从而实现无线传输，当然也可采用mic接口进行有线连接，
[0044] 步骤五：数据储存，
[0045] 将步骤三中上传的数据储存于数据存储模块，数据存储模块为智能手机自带的内 存卡，
[0046] 步骤六：数据校正，
[0047] 系统根据干扰因素预设模式设置，包含性别、年龄等基本情况，以及身体状态情 况；根据这些特征情况通过微处理芯片上运行的APP程序对步骤五中数据进行修正，确保 特征情况对于检测结果的影响，
[0048] 步骤七：数据比较分析，
[0049] 微处理芯片通过APP程序将步骤六中校正后的数据与预设的参数进行比较，如果 用户检测的血氧数值超过指标范围，系统会给出异常提醒，并告知进行连续检测。如果在连 续监测周期之内，数值依然多次不符合标准值，系统建议用户专业求诊。
[0050] 步骤八：输出结论及建议，
[0051] 通过智能手机自带的显示屏将步骤七获得的结论及建议显示在智能手机显示屏 上。
[0052] 作为进一步的优化设计，为了排除外部的干扰因素的干扰，所述步骤二之后还有 干扰数据采集的步骤，通过干扰数据采集模块采集外部的干扰数据提供给微处理芯片用以 作为数据校正的依据，于本例中，干扰数据采集模块为智能手机自带的角速度传感器，当前 用户如果处于运动模式，人类运动会带来人工的运动干扰，因此通过智能手机的角速度传 感器能够侦测到当前检查用户处于运动状态，系统对检测数据值进行干扰移除修正，当然， 干扰数据采集模块也可是一种或多种，例如采用温度探测器排除温度干扰，或是采用其它 探测器等。
[0053] 综上所述，本发明在系统中融合了人机交互技术、智能手机软件和指纹身份识别 技术，并且在使用过程中用户可以通过智能手机软件界面上的视频、文字、图片等引导进行 方便的操作，检测结束后，智能手机软件根据干扰因素情况进行特征校正提高数据准确率； 因而具有便于随身携带、操作简单、人机交互便利等优点，可方便、快速地准确对血氧进行 监测。
[0054]以上对本发明实施例所提供的便携式血氧检测监护系统及其使用方法，进行了详 细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说 明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据 本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不 应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1. 一种便携式血氧检测监护系统，其特征在于：包括血氧信号采集器、设置于智能手 机内的图像采集模块、数据存储模块、微处理芯片、干扰数据采集模块及信号收发模块，所 述血氧信号采集器包含数据传输模块，所述图像采集模块、数据存储模块、干扰数据采集模 块及信号收发模块均与微处理芯片电性连接，所述血氧信号采集器采集的血氧数据通过数 据传输模块传输给信号收发模块，所述图像采集模块用于采集使用者的身体特征信息；所 述数据存储模块用于存储数据，所述微处理芯片用于运行预定的APP来处理收到的数据信 息，所述干扰数据采集模块用于采集干扰信号给微处理芯片用于修正血氧数据。
2. 根据权利要求1所述的一种便携式血氧检测监护系统，其特征在于：所述图像采集 丰吴块为摄像头。
3. 根据权利要求1所述的一种便携式血氧检测监护系统，其特征在于：所述干扰数据 采集模块为角速度传感器。
4. 根据权利要求1所述的一种便携式血氧检测监护系统，其特征在于：所述数据传输 模块及信号收发模块均为蓝牙模块或手机mic接口。
5. 采用权利要求1所述的便携式血氧检测监护系统的方法，其特征在于：该便携式血 氧检测监护系统的工作步骤如下： 步骤一：启动系统， 包括打开智能手机电源，启动智能手机监护软件系统；启动血氧信号采集器，并与智能 手机进行无线或有线的连接，使之可以开始工作； 步骤二：身份验证， 通过图像采集模块采集使用者的身体特征信息；然后与储存于数据存储模块内的身份 信息比对，如符合，可以接受数据；如不符合，建立新的用户档案，才能接受数据， 步骤三：采集血氧数据， 手机监护软件中提供的检测操作引导视频和相关文字和图片提示使用血氧信号采集 器采集血氧数据； 步骤四；数据上传， 通过数据传输模块与信号收发模块连接而传输数据， 步骤五：数据储存， 将步骤三中上传的数据储存于数据存储模块， 步骤六：数据校正， 系统根据干扰因素预设模式设置，包含性别、年龄等基本情况，以及身体状态情况；根 据这些特征情况通过微处理芯片上运行的APP程序对步骤五中数据进行修正，确保特征情 况对于检测结果的影响， 步骤七：数据比较分析， 微处理芯片通过APP程序将步骤六中校正后的数据与预设的参数进行比较，如果用户 检测的血氧数值超过指标范围，系统会给出异常提醒，并告知进行连续检测。如果在连续监 测周期之内，数值依然多次不符合标准值，系统建议用户专业求诊。 步骤八：输出结论及建议， 通过智能手机自带的显示屏将步骤七获得的结论及建议显示。
6. 根据权利要求5所述的便携式血氧检测监护系统的方法，其特征在于：所述步骤二 之后还有干扰数据采集的步骤，通过干扰数据采集模块采集外部的干扰数据提供给微处理 芯片用以作为数据校正的依据。
【文档编号】A61B5/145GK104207788SQ201410447100
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】招卓昆, 杨志鸿, 潘涛, 董旻, 周云翔, 陈锵, 徐子林, 曾丽芳, 谭洁, 范振忠, 谭建军, 潘建玲, 胡嘉静 申请人:中山御元电子科技有限公司, 广州昆鑫电子科技有限公司