一种血氧浓度计的制作方法

本发明涉及一种血氧浓度计，尤其涉及一种非侵入式血氧浓度计。

背景技术：

光脉冲式血氧浓度计(Pulse Oximeter)为采用非侵入式方法检测人体血液中的含氧量的装置。血氧浓度计藉由两束能够分别被人体血液中之带氧血红素(HbO2)及脱氧血红素(Hb)吸收的单波长的光，照射人体血管密集的皮肤组织－如耳垂或手指等处。根据这两束穿透光的强度变化会随带氧血红素及脱氧血红素浓度浓淡所调变的物理现象，获取人体血液中带氧血红素及脱氧血红素个别的浓度变化信号。再经由光接收器将其两种血红素的信号差异转换成电信号，根据血氧浓度之定义公式计算出血氧浓度。

根据血液中带氧血红素及脱氧血红素对波长的吸收曲线，在红光660nm区域内脱氧血红素的吸收系数较带氧血红素大，而在红外光波段940nm的结果恰好相反。根据这两波长对带氧血红素及脱氧血红素吸收系数不同之特性来计算血氧浓度。然而，一般光接收器却会得到一连续区域的波长光信号，即，除660nm及940nm外还会接收到其他波长的光。这些非660nm及940nm波长的光会造成光接受器的信号噪声，信号处理的准确性差。

现有技术公开了一种血氧功能成像系统，其采用两个并列设置的波长不同的两个滤波片对透射光分别进行过滤。然而，该血氧功能成像系统中，由于采用两个并列设置的滤波片，因此，需要分别对应每个滤波片设置一个摄像头，使得该血氧功能成像系统的结构复杂，成本提高。而且，由于两个并列设置的滤波片同时工作，使得透射光需要被分成两束，分别照射该两个滤波片，因此，每个摄像头收集到的光强相对较弱，信号强度较弱，分析结果的准确性差。

技术实现要素：

有鉴于此，确有必要提供一种信号处理的准确性较高的血氧浓度计。

一种血氧浓度计，其包括：一光源，所述光源用于发射检测光；一光接收器，所述光接收器与所述光源间隔设置，从而使所述光源发射的检测光透射被测物之后可以到达所述光接收器；一处理器，所述处理器与所述光接收器电连接；以及一滤光器，所述滤光器设置于从所述光源到所述光接收器的光路上，所述滤光器包括一中心波长为660nm的第一单峰滤波片和一中心波长为940nm的第二单峰滤波片；其中，所述滤光器进一步包括一机械装置；所述机械装置用于控制所述第一单峰滤波片和第二单峰滤波片，从而使所述第一单峰滤波片和第二单峰滤波片交替设置于从所述光源到所述光接收器的光路上。

如上述血氧浓度计，其中，所述第一单峰滤波片和第二单峰滤波片共面设置，且固定于所述机械装置上；所述机械装置通过推拉使所述第一单峰滤波片和第二单峰滤波片交替设置于从所述光源到所述光接收器的光路上。

如上述血氧浓度计，其中，所述第一单峰滤波片和第二单峰滤波片层叠设置，且分别由一第一机械装置和一第二机械装置控制；所述第一机械装置和第二机械装置通过转动使所述第一单峰滤波片和第二单峰滤波片交替设置于从所述光源到所述光接收器的光路上。

如上述血氧浓度计，其中，所述的血氧浓度计不工作时，所述第一单峰滤波片和第二单峰滤波片中的一个设置于从所述光源到所述光接收器的光路上，另一个设置于从所述光源到所述光接收器的光路之外。

如上述血氧浓度计，其中，所述血氧浓度计的工作方法包括以下步骤：步骤S41，判断是否接收到检测指令，如果是，进入步骤S42，如果否，重复步骤S41；步骤S42，打开所述光源，使所述光源发射的检测光波经过设置于从所述光源到所述光接收器的光路上的单峰滤波片过滤得到第一透射光，进入步骤S43；步骤S43，所述光接收器接收该第一透射光，并将该第一透射光转换成第一电信号发送至所述处理器，进入步骤S44；步骤S44，切换所述第一单峰滤波片和第二单峰滤波片，使另一个单峰滤波片设置于从所述光源到所述光接收器的光路上，使所述光源发射的检测光波经过另一个单峰滤波片过滤得到第二透射光，进入步骤S45；步骤S45，所述光接收器接收所述第二透射光，并将该第二透射光转换成第二电信号发送至所述处理器，进入步骤S46；步骤S46，关闭所述光源，所述处理器对所述第一电信号和第二电信号进行分析处理，得到血氧浓度结果，进入步骤S47；步骤S47，返回步骤S41。

如上述血氧浓度计，其中，所述步骤S47进一步包括：将该血氧浓度结果发送给一显示器或外接设备。

如上述血氧浓度计，其中，进一步包括一与所述处理器连接的显示器，所述显示器用于将所述处理器的分析结果显示给用户。

如上述血氧浓度计，其中，进一步包括一与所述处理器连接的通讯模块，所述通讯模块用于将所述处理器的分析结果发送给其他外接设备。

如上述血氧浓度计，其中，所述光源为一个LED灯，其可以发出波长400nm～1200nm的检测光

如上述血氧浓度计，其中，所述血氧浓度计仅包括一个光接收器。

相较于现有技术，本发明的血氧浓度计，由于两个单峰滤光片交替工作，使不必要波长的光无法进入光接受器，藉此可以消除噪声，得到对比更清楚的信号，从而增加该血氧浓度计的血氧浓度计算的准确性。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的血氧浓度计的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的血氧浓度计的双峰滤波片测试结果。

图3为本发明第二实施例提供的血氧浓度计的结构示意图。

图4为本发明第三实施例提供的血氧浓度计的结构示意图。

图5为本发明第四实施例提供的血氧浓度计的结构示意图。

图6为本发明第五实施例提供的血氧浓度计的结构示意图。

主要元件符号说明

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种血氧浓度计10，其包括一光源101、一光接收器102、一处理器103、一显示器104以及一滤光器105。所述血氧浓度计10使用时，将手指106或其他被测物放置于所述光源101与所述光接收器102之间。

所述光源101与所述光接收器102间隔且相对设置，从而使所述光源101发射的光透射手指106或其他被测物之后可以到达所述光接收器102。所述处理器103分别与所述光接收器102和显示器104电连接。所述光接收器102将采集的光信号转换成电信号，并将该电信号发送给所述处理器103。所述处理器103对该电信号进行处理，计算出血氧浓度，并将结果发送给所述显示器104。所述显示器104将检测结果显示给用户。所述滤光器105设置于所述光源101与所述光接收器102之间，即，设置于从所述光源101到所述光接收器102的光路上，用于过滤不需要的光，从而减少所述光接收器102的噪音信号。

本实施例中，所述滤光器105包括一双峰滤光片。所述双峰滤光片可以过滤除660nm及940nm以外的其他波长的光。参见图2，该双峰滤光片的中心波长分别为660nm及940nm，半高宽可以为10nm～100nm。也就是说，通过该双峰滤光片的光波长范围可以分别为610nm～710nm和890nm～990nm。所述双峰滤光片的具体结构和尺寸不限，可以根据需要设计。所述双峰滤光片靠近所述光接收器102设置，从而使得所述手指106位于所述光源101与所述所述滤光器105之间。所述双峰滤光片可以与该光接收器102间隔设置，也可以直接贴合于该光接收器102表面。

所述光源101结构不限，其至少可以发出660nm和940nm波长的光。本实施例中，所述光源101为一个LED灯，其可以发出波长400nm～1200nm的检测光。所述光源101发出的光聚焦后照射在所述手指106上，且透射光基本全部通过所述滤光器105后被所述光接收器102收集。

所述光接收器102、处理器103和显示器104结构不限，可以根据需要设计。可以理解，所述处理器103也可以将分析结果通过一通讯模块直接发射给手机等其他外接设备。因此，所述显示器104为可选元件。

本发明的血氧浓度计10，10A具有以下有益效果：第一，由于双峰滤光片只让中心波长为660nm及940nm的光通过，而其他波长的光被过滤掉，使不必要波长的光无法进入光接受器，藉此可以消除噪声，得到对比更清楚的信号，从而增加该血氧浓度计的血氧浓度计算的准确性；第二，由于采用双峰滤光片，因此，仅需要一个光接收器，因此，该血氧浓度计的结构简单紧凑，成本低廉，利于小型化；第三，由于采用双峰滤光片，因此，全部透射光均被同一个光接收器收集，信号强度大，分析结果的准确性高。

请参阅图3，本发明第二实施例提供一种血氧浓度计10A，其包括一光源101、一光接收器102、一处理器103、一显示器104以及一滤光器105。

本发明第二实施例的血氧浓度计10A与本发明第一实施例的血氧浓度计10结构基本相同，其区别在于，所述滤光器105设置于靠近所述光源101一侧，从而使得使用时，所述滤光器105设置于所述光源101和手指106之间。可以理解，所述光源101发出的连续光波经过所述滤光器105的双峰滤光片过滤后仅留下中心波长为660nm及940nm的光，该中心波长为660nm及940nm的光透射所述手指106之后被所述光接收器102收集。所述滤光器105的双峰滤光片可以与所述光源101间隔设置，也可以直接贴合固定于该光源101出光面上。

请参阅图4，本发明第三实施例提供一种血氧浓度计10B，其包括一光源101、一光接收器102、一处理器103、一显示器104、一滤光器105以及一第一机械装置107。

本发明第三实施例的血氧浓度计10B与本发明第一实施例的血氧浓度计10结构基本相同，其区别在于，所述滤光器105包括一第一单峰滤波片1051和一第二单峰滤波片1052，以及进一步包括一第一机械装置107。

所述第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052可以并排设置或层叠。所述第一单峰滤波片1051的中心波长为660nm，所述第二单峰滤波片1052的中心波长为940nm。所述第一机械装置107可以控制使所述第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052中的一个设置于所述光接收器102上。

本实施例中，所述第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052共面设置，且固定于所述第一机械装置107上。所述第一机械装置107可以推拉使所述第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052中的一个设置于所述光接收器102上。例如，当所述第一机械装置107后拉，所述第二单峰滤波片1052设置于所述光接收器102上，当所述第一机械装置107前推，所述第一单峰滤波片1051设置于所述光接收器102上。

本发明第三实施例的血氧浓度计10B的工作方法包括以下步骤：

步骤S11，判断是否接收到检测指令，如果是，进入步骤S12，如果否，重复步骤S11；

步骤S12，打开所述光源101使其发射检测光波，进入步骤S13；

步骤S13，所述光接收器102接收所述第一单峰滤波片1051过滤后的第一透射光，并将该第一透射光转换成第一电信号发送至所述处理器103，进入步骤S14；

步骤S14，切换使所述第二单峰滤波片1052设置于所述光接收器102上，进入步骤S15；

步骤S15，所述光接收器102接收所述第二单峰滤波片1052过滤后的第二透射光，并将该第二透射光转换成第二电信号发送至所述处理器103，进入步骤S16；

步骤S16，关闭所述光源101，所述处理器103对所述第一电信号和第二电信号进行分析处理，得到血氧浓度结果，并将该血氧浓度结果发送给所述显示器104，进入步骤S17；

步骤S17，所述显示器104显示结果，并返回步骤S11。

可以理解，所述血氧浓度计10B不工作时，保持第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052中的一个设置于所述光接收器102上。工作时，先让设置于所述光接收器102上单峰滤波片工作，然后切换至另一个单峰滤波片即可。因此，所述步骤S13和S14中，第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052的工作顺序可以不断变换。

请参阅图5，本发明第四实施例提供一种血氧浓度计10C，其包括一光源101、一光接收器102、一处理器103、一显示器104、一第一单峰滤波片1051、一第二单峰滤波片1052、一第一机械装置107以及一第二机械装置108。

本发明第四实施例的血氧浓度计10C与本发明第三实施例的血氧浓度计10B结构基本相同，其区别在于，所述滤光器105设置于所述光源101上，所述第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052层叠设置，且所述第一单峰滤波片1051由第一机械装置107控制，所述第二单峰滤波片1052由第二机械装置108控制。

本实施例中，所述第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052层叠设置，且分别固定于所述第一机械装置107和第二机械装置108上。所述第一机械装置107和第二机械装置108可以通过转动使所述第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052中的一个设置于所述光源101到光接收器102的光路上，而另一个离开该光路。

本发明第四实施例的血氧浓度计10B的工作方法包括以下步骤：

步骤S21，判断是否接收到检测指令，如果是，进入步骤S22，如果否，重复步骤S21；

步骤S22，打开所述光源101使其发射的检测光波经过所述第一单峰滤波片1051过滤后射出，进入步骤S23；

步骤S23，所述光接收器102接收第一透射光，并将该第一透射光转换成第一电信号发送至所述处理器103，进入步骤S24；

步骤S24，切换使所述第二单峰滤波片1052设置于所述光源101上，所述光源101使其发射的检测光波经过所述第二单峰滤波片1052过滤后射出，进入步骤S25；

步骤S25，所述光接收器102接收第二透射光，并将该第二透射光转换成第二电信号发送至所述处理器103，进入步骤S26；

步骤S26，关闭所述光源101，所述处理器103对所述第一电信号和第二电信号进行分析处理，得到血氧浓度结果，并将该血氧浓度结果发送给所述显示器104，进入步骤S27；

步骤S27，所述显示器104显示结果，并返回步骤S21。

可以理解，所述血氧浓度计10B不工作时，保持第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052中的一个设置于所述光源101上。工作时，先让设置于所述光源101上单峰滤波片工作，然后切换至另一个单峰滤波片即可。因此，所述步骤S22和S24中，第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052的工作顺序可以不断变换。

请参阅图6，本发明第五实施例提供一种血氧浓度计10D，其包括一光源101、一光接收器102、一处理器103、一显示器104、一第一单峰滤波片1051、一第二单峰滤波片1052、一第一机械装置107以及一第二机械装置108。

本发明第五实施例的血氧浓度计10D与本发明第四实施例的血氧浓度计10C结构基本相同，其区别在于，所述第一单峰滤波片1051设置于所述光源101上且由第一机械装置107控制，而所述第二单峰滤波片1052设置于所述光接收器102上且由第二机械装置108控制。

本发明第五实施例的血氧浓度计10D的工作方法包括以下步骤：

步骤S31，判断是否接收到检测指令，如果是，进入步骤S32，如果否，重复步骤S31；

步骤S32，打开所述光源101使其发射的检测光波仅经过所述第一单峰滤波片1051过滤，进入步骤S33；

步骤S33，所述光接收器102接收第一透射光，并将该第一透射光转换成第一电信号发送至所述处理器103，进入步骤S34；

步骤S34，切换使所述第一单峰滤波片1051离开该光源101，而使所述第二单峰滤波片1052设置于所述光接收器102上，进入步骤S35；

步骤S35，所述光接收器102接收所述第二单峰滤波片1052过滤后的第二透射光，并将该第二透射光转换成第二电信号发送至所述处理器103，进入步骤S36；

步骤S36，关闭所述光源101，所述处理器103对所述第一电信号和第二电信号进行分析处理，得到血氧浓度结果，并将该血氧浓度结果发送给所述显示器104，进入步骤S37；

步骤S37，所述显示器104显示结果，并返回步骤S31。

可以理解，所述血氧浓度计10B不工作时，保持第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052中的一个设置于所述光源101到所述光接收器102的光路上。工作时，先让设置于所述光源101上单峰滤波片工作，然后切换至另一个单峰滤波片即可。因此，所述步骤S32和S34中，所述第一单峰滤波片1051和第二单峰滤波片1052的工作顺序可以不断变换。

本发明的血氧浓度计10B，10C，10D具有以下有益效果：第一，由于两个单峰滤光片交替工作，使不必要波长的光无法进入光接受器，藉此可以消除噪声，得到对比更清楚的信号，从而增加该血氧浓度计的血氧浓度计算的准确性；第二，由于两个单峰滤光片交替工作，因此，仅需要一个光接收器，因此，该血氧浓度计的结构简单紧凑，成本低廉，利于小型化；第三，由于两个单峰滤光片交替工作，因此，全部透射光均被同一个光接收器收集，信号强度大，分析结果的准确性高。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。