血氧仪抖动判定方法和智能抗抖动血氧测量设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及血氧测量领域，更具体地涉及一种血氧仪抖动判定方法和智能抗抖动 血氧测量设备。
【背景技术】
[0002] 目前通过光学方法实现无创检测血氧饱和度及也率的技术在医疗领域中被广泛 使用。随着技术的不断进步与发展，该种血氧检测设备也在不断小型化，便携式血氧仪正得 到越来越广泛的应用，便携式血氧仪能适应的状况也更多。例如为适应抖动状况下的正确 测量，通常需要采用抗抖动算法来实现信号去噪。目前抗抖动算法主要有自适应滤波去噪、 小波变换去噪、通过重力传感器（G-sensor)与脉搏波信号的同步相关滤波去噪等方法。上 述去噪算法通常运算比较复杂，便携式血氧仪需要具有强大的算法处理器才能使用该些去 噪算法，该对于整体仪器的功耗来说是一个巨大的挑战。因此如何降低系统的功耗是一个 亟须解决的问题。
【发明内容】
[0003] 鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种血氧仪抖动判定方法W及智能抗抖 动血氧测量设备，其能智能辨别出血氧仪是否具有抖动，从而在血氧仪具有抖动时使用抗 抖动测量算法，而在血氧仪不具有抖动时使用正常测量算法，从而能够有效降低非抖动状 态下的系统功耗。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供一种血氧仪抖动判定方法，所述方法包括W下步 骤：检测步骤，通过血氧仪向生物体组织发射光来检测生物体组织的脉搏波信号；W及判 定步骤，通过对所述脉搏波信号进行噪声分析来判定所述脉搏波信号中是否具有抖动。
[0005] 上述对所述脉搏波信号进行噪声分析的步骤可W包括W下步骤：对所检测的脉搏 波信号进行归一化；W及计算归一化后的脉搏波信号在一时间段内的平均梯度；其中，若 计算的平均梯度在特定时段内的变化大于等于一阔值，则判定具有抖动，若计算的平均梯 度在特定时段内的变化小于该阔值，则判定没有抖动。
[0006] 所述平均梯度ZZ可W利用如下公式来计算：
[0007]
【主权项】
1. 一种血氧仪抖动判定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 检测步骤，通过血氧仪向生物体组织发射光来检测生物体组织的脉搏波信号；以及 判定步骤，通过对所述脉搏波信号进行噪声分析来判定所述脉搏波信号中是否具有抖 动。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述脉搏波信号进行噪声分析包括以 下步骤：对所检测的脉搏波信号进行归一化；以及计算归ー化后的脉搏波信号在一时间段 内的平均梯度；其中，若计算的平均梯度在特定时段内的变化大于等于ー阈值，则判定具有 抖动，若计算的平均梯度在特定时段内的变化小于该阈值，则判定没有抖动。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用如下公式来计算所述平均梯度:
其中，M为所采样的脉搏波数据点的数目，Xi为第i个脉搏波数据点的值，i为大于零 小于M的整数。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述脉搏波信号进行噪声分析包括以 下步骤：根据所检测的脉搏波信号计算特定时间内的血氧浓度的变化；其中，若该变化大 于等于ー阈值，则判定具有抖动，若该变化小于该阈值，则判定没有抖动。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，计算特定时间内的血氧浓度的变化包括 根据如下公式计算K值：
其中，若该K值大于等于该阈值，则判定具有抖动，若该K值小于该阈值，则判定没有抖 动，其中，UKHb与/分别为Hb和HbO2对红光的吸收系数，ii'与//Vo2分别为Hb和 HbO2对红外光的吸收系数，CHb和C靡:分别为Hb浓度和HbO2浓度，Ik。和Iik。分别为红光和 红外光的入射光強，Iki和Im分别为红光和红外光的透射光強，心和Fik是动脉血液组织以 外其它组织对红光和红外光的吸光率。
6. -种血氧仪抖动判定方法，其特征在于，所述方法包括：通过重力传感器感测血氧 仪的加速度变化，当该加速度变化超过ー阈值时，则判定具有抖动，当该加速度变化没有超 过该阈值时，则判定没有抖动。
7. -种血氧仪抖动判定方法，其特征在于，所述方法包括：检测是否接收到抖动指令， 若接收到抖动指令，则判定具有抖动，若没有接收到抖动指令吋，则判定没有抖动。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过人机交互接ロ将该抖动指令输入血 氧仪。
9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在检测到血氧仪的外接探头被连接时触 发该抖动指令。
10. -种智能抗抖动血氧测量设备，包括： 判定处理部件，通过对脉搏波信号进行噪声分析来判定所述脉搏波信号中是否具有抖 动，若没有抖动，则使用非抗抖动算法对脉搏波信号进行处理，若具有抖动，则使用抗抖动 算法对脉搏波信号进行处理，其中所述脉搏波信号是通过检测器向生物体组织发射光而检 测到的；以及 计算部件，根据所述非抗抖动算法或者所述抗抖动算法处理后的脉搏波信号计算出血 氧饱和度。
11. 根据权利要求10所述的智能抗抖动血氧测量设备，其特征在于，所述判定处理部 件进ー步被配置为对所检测的脉搏波信号进行归一化，并计算归ー化后的脉搏波信号在一 时间段内的平均梯度；其中，若计算的平均梯度在特定时段内的变化大于等于ー阈值，则判 定具有抖动，若计算的平均梯度在特定时段内的变化小于该阈值，则判定没有抖动。
12. 根据权利要求11所述的智能抗抖动血氧测量设备，其特征在于，所述平均梯度 利用如下公式来计算：
其中，M为所采样的脉搏波数据点的数目，Xi为第i个脉搏波数据点的值，i为大于零 小于M的整数。
13. 根据权利要求10所述的智能抗抖动血氧测量设备，其特征在于，所述判定处理部 件进ー步被配置为根据所检测的脉搏波信号计算特定时间内的血氧浓度的变化；其中，若 该变化大于等于ー阈值，则判定具有抖动，若该变化小于该阈值，则判定没有抖动。
14. 根据权利要求13所述的智能抗抖动血氧测量设备，其特征在于，所述判定处理部 件进ー步被配置为根据如下公式计算K值：
其中，yKHb与/分别为和JlbO2对红光的吸收系数，UIKHb与/^分别为和HbO2对红外光的吸收系数，CHb和分别为Hb浓度和HbO2浓度，Ik。和Iik。分别为红光和 红外光的入射光強，Iki和Im分别为红光和红外光的透射光強，心和Fik是动脉血液组织以 外其它组织对红光和红外光的吸光率， 其中，若该K值大于等于该阈值，则判定具有抖动，若该K值小于该阈值，则判定没有抖 动。
15. -种智能抗抖动血氧测量设备，包括： 判定处理部件，被配置为通过重力传感器感测血氧仪的加速度变化，其中，当该加速度 变化超过ー阈值时，判定具有抖动，当该加速度变化没有超过该阈值时，则判定没有抖动； 以及 计算部件，在所述判定处理部件判定没有抖动时，使用非抗抖动算法对脉搏波信号进 行处理，进而计算出血氧饱和度；在所述判定处理部件判定具有抖动时，使用抗抖动算法对 脉搏波信号进行处理，进而计算出血氧饱和度。
16. -种智能抗抖动血氧测量设备，包括： 判定处理部件，被配置为检测是否接收到抖动指令，其中，若接收到抖动指令，则判定 具有抖动，若没有接收到抖动指令吋，则判定没有抖动；以及 计算部件，在所述判定处理部件判定没有抖动时，使用非抗抖动算法对脉搏波信号进 行处理，进而计算出血氧饱和度；在所述判定处理部件判定具有抖动时，使用抗抖动算法对 脉搏波信号进行处理，进而计算出血氧饱和度。
17. 根据权利要求16所述的智能抗抖动血氧测量设备，其特征在于，所述抖动指令通 过人机交互接ロ被输入血氧仪。
18. 根据权利要求16所述的智能抗抖动血氧测量设备，其特征在于，所述抖动指令在 检测到血氧仪的外接探头被连接时触发。
【专利摘要】本申请涉及一种血氧仪抖动判定方法和智能抗抖动血氧测量设备，该血氧仪抖动判定方法包括以下步骤：检测步骤，通过血氧仪向生物体组织发射光来检测生物体组织的脉搏波信号；以及判定步骤，通过对所述脉搏波信号进行噪声分析来判定所述脉搏波信号中是否具有抖动。本申请可以智能地辨别出血氧仪是否抖动，并据此使用正常测量算法或者抗抖动测量算法，从而有效降低非抖动状态下的系统功耗。
【IPC分类】A61B5-1455
【公开号】CN104622478
【申请号】CN201310557245
【发明人】解亚平, 王程, 席再军, 方正飞
【申请人】达尔生技股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月11日