非接触式脑血氧检测系统的制作方法

本发明涉及血氧检测技术领域，具体涉及一种非接触式脑血氧检测系统。

背景技术：

人体中脑组织的耗氧量占全身的20％，在手术过程中心脑血管疾病及脑外伤抢救中由于缺乏对脑组织氧含量的有效检测，往往造成脑组织神经功能的丧失和损害。目前，脑血氧含量的无创检测方法主要是利用脑组织中血红蛋白对红光和近红外光的吸收特性，检测血氧含量。但是，当前的脑血氧检测产品需要与人脑接触，如将光极和探测极固定在人脑头皮上，并且安放时间较长，容易给被检测人带来不适感，甚至对被检测人产生伤害。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何便捷且安全地检测人脑血氧含量的技术问题，本发明提供了一种非接触式脑血氧检测系统。

本发明中非接触式脑血氧检测系统包括移动终端设备；所述移动终端设备包括控制模块、发射模块、接收模块和显示模块，所述控制模块分别与所述发射模块、接收模块和显示模块连接；

所述发射模块，配置为向目标体发射双波长近红外光；

所述接收模块，配置为接收经所述目标体传播后反馈的光信号，并对所接收的光信号进行数据转换，得到包含血氧信息的数字信号；

所述控制模块，配置为依据所述接收模块所得到的数字信号，获取所述目标体的血氧信息；

所述显示模块，配置为显示所述控制模块所获取的血氧信息。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述发射模块的发射端，以及所述接收模块的接收端均设置有转动机构；所述转动机构，用于通过旋转特定角度，改变所述发射端的发射方向和所述接收端的接收方向。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述接收模块的接收端上设置有滤光片，其用于滤除干扰光信号。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述移动终端设备还包括存储模块、时钟模块、电源模块和通信模块；

所述存储模块，配置为存储所述移动终端设备的工作数据；

所述时钟模块，配置为向所述移动终端设备提供工作时钟信号；

所述电源模块，配置为向所述移动终端设备供电；

所述通信模块，配置为与外部设备通信。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述电源模块包括电池和充电接口；所述充电接口，用于与外部电源连接，以向所述电池充电；

所述充电接口为USB接口，其进一步用于与外部设备通信。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述通信模块为蓝牙通信模块。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述移动终端设备还包括控制面板；所述控制面板上设置有多个预设的操控按钮；

所述预设的操控按钮，配置为控制所述移动终端设备执行相应的操作。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述发射模块的数量为1，所述接收模块的数量为2。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述滤光片的通带范围为600～1000nm。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：

所述系统还包括处理设备，其与所述移动终端设备通信连接；

所述处理设备，配置为接收所述移动终端设备中控制模块所获取的血氧信息，并对所接收的血氧信息进行数据分析和显示。

与最接近的现有技术相比，上述技术方案至少具有以下有益效果：

1、本发明中移动终端设备对目标体进行血氧检测时，无需将发射模块的发射端，以及接收模块的接收端固定在目标体上，从而不会引起目标体的不适感，也不会对目标体造成损害。

2、本发明中移动终端设备的发射模块和接收模块均包括转动机构，通过转动机构可以便捷地调整信号发射发现与信号接收方向，从而检测不同目标体，以及同一目标体内不同区域的血氧信息。

3、本发明中移动终端设备的接收模块包括滤光片，通过该滤光片可以滤除当前环境中的干扰光信号，克服由于干扰光信号过强导致的测试光饱和问题。

4、本发明中非接触式脑血氧检测系统采用CW技术，其移动终端设备包括一个发射模块和两个接收模块，可以发射与接收两个不同波长的近红外光，无需设置信号调制解调电路，简化了系统结构设计并降低了生产成本。

5、本发明中移动终端设备可以通过显示模块显示血氧信息，也可以将血氧信息发送至处理设备进行深度的数据分析，实现了检测系统一机两用的功能。

附图说明

图1是本发明实施例中非接触式脑血氧检测系统的主要结构示意图；

图2是本发明实施例中一种移动终端设备的主要结构示意图；

图3是本发明实施例中另一种移动终端设备的主要结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

当前，基于连续波技术(Continuous Wave Of Condensationtechnique，CW)的脑血氧检测系统，主要是通过将光极和探测极固定在人脑上，从而检测人脑的脑血氧信息。这种直接接触的检测方式，不仅会增加被检测人的不适感，还可能会对被检测人造成损害。基于此，本发明提供了一种非接触式脑血氧检测系统，该系统无需将光极和探测极固定在人脑上，即可准确检测人脑血氧信息。

下面结合附图1-3，对本发明实施例中的非接触式脑血氧检测系统进行说明。

参阅附图1，图1示例性示出了本实施例中一种非接触式脑血氧检测系统的主要结构。如图1所示，本实施例中非接触式脑血氧检测系统可以包括移动终端设备1和处理设备2，其中，移动终端设备1可以检测目标体3的血氧信息，然后将检测到的血氧信息通过无线通信的方式发送至处理设备2。同时，本实施例中还可以将移动终端设备1固定在支架4上，从而消除操作人员手持移动终端设备1时，由于手部抖动带来的检测误差。本实施例中目标体3可以为人脑。处理设备2可以配置为接收移动终端设备1所获取的血氧信息，并对所接收的血氧信息进行数据分析和显示。

参阅附图2，图2示例性示出了本实施例中一种移动终端设备的主要结构。如图2所示，本实施例中图1所示的移动终端设备1可以包括发射模块11、接收模块12、控制模块13、显示模块14、存储模块15、时钟模块16、电源模块17、通信模块18和控制面板19。

本实施例中发射模块11可以配置为向目标体3发射双波长近红外光。其中，该双波长近红外光为频率与功率均恒定的双波长近红外光，本实施例中可以采用CW技术发射前述双波长近红外光。

本实施例中接收模块12可以配置为接收经目标体3传播后反馈的光信号，并对所接收的光信号进行数据转换，得到包含血氧信息的数字信号。具体地，本实施例中接收模块12可以接收经人脑散射与吸收后反馈的光信号。同时，本实施例中接收模块12可以通过PIN二极管对所接收的光信号进行光电转换，然后再经模数转换单元对电信号进行转换得到包含血氧信息的数字信号。

继续参阅附图3，图3示例性示出了本实施例中另一种移动终端设备的主要结构。如图3所示，本实施例中移动终端设备包括一个发射模块和两个接收模块，其中，发射模块11的发射端111上设置有转动机构112，接收模块12的接收端121上设置有滤光片122和转动机构123。本实施例中通过控制转动机构112旋转特定角度，可以改变发射端111的发射方向，通过控制转动机构123转动特定角度，可以改变接收端121的接收方向，如图3所示，通过旋转转动机构112可以调整发射端111朝向目标体中脑颅骨31的方向，通过旋转转动机构123可以调整接收端121朝向脑颅骨31的方向，从而可以检测目标体中不同探测部位31的血氧信息。同时，本实施例中通过在接收端121上设置滤光片122，可以滤除当前环境中的干扰光信号，如室内灯的光信号。在本实施例的一个优选实施方案中，可以采用通带范围为600～1000nm的滤光片，同时两个接收端121与发射端111的距离分别为3cm与4cm。

本实施例中控制模块13可以配置为依据接收模块12所得到的数字信号，获取图1所示目标体3的血氧信息。例如，控制模块13可以计算得到目标体3的血氧饱和度。同时，本实施例中控制模块13可以将获取到的血氧信息发送至显示模块13显示、发送至存储模块15存储，以及发送至图1所示的处理设备2进行数据分析。进一步地，本实施例中存储模块15还可以配置为存储移动终端设备1的所有工作数据。

本实施例中时钟模块16可以配置为向移动终端设备1提供工作时钟信号，保证其正常运行。电源模块17可以配置为向移动终端设备1供电。通信模块18可以配置为与外部设备通信，例如通过该通信模块18可以与图1所示的处理设备2通信。在本实施例的一个优选实施方案中，通信模块为蓝牙通信模块。

返回参阅附图3，本实施例中电源模块17除包括电池外，还可以包括充电接口171、电源指示灯172和工作指示灯173。具体地，充电接口171可以与外部电源连接以向电池充电，在本实施例的一个优选实施方案中，充电接口171为USB接口，此时该充电接口171还可以与外部设备通信。电源指示灯172可以通过亮灭状态表示电源模块17是否正常工作。工作指示灯173也可以通过亮灭状态表示整个移动终端设备是否正常工作。

继续参阅附图3，本实施例中图1所示的移动终端设备1还可以包括控制面板19，该控制面板19上设置有多个预设的操控按钮，并且每个预设的操控按钮可以配置为控制移动终端设备1执行相应的操作。例如，预设的操控按钮可以为启停按钮，其可以控制移动终端设备1启动或停止工作。预设的操控按钮还可以为数据查询按钮，其可以控制移动终端设备1通过显示模块14显示实时工作数据或历史工作数据。

进一步地，本实施例中图1所示的处理设备2可以对移动终端设备1所获取的血氧信息进行如下数据分析：依据所接收的血氧信息绘制并显示目标体内血氧的分布图，和/或，将所接收的血氧信息与预设样本进行比对，并依据比对结果判断当前血氧信息所属的分布模式，以利于目标体的状态判断，如疾病状态。

本领域技术人员可以理解，上述非接触式脑血氧检测装置还包括一些其他公知结构，例如处理器、控制器、存储器等，其中，存储器包括但不限于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、易失性存储器、非易失性存储器、串行存储器、并行存储器或寄存器等，处理器包括但不限于CPLD/FPGA、DSP、ARM处理器、MIPS处理器等，为了不必要地模糊本公开的实施例，这些公知的结构未在图1-3中示出。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的PC来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。