本发明实施例涉及生物科学
技术领域：
：，尤其涉及一种可穿戴式血氧监测装置及系统、血氧监测方法。
背景技术：
：：血氧是指血液中的氧气，是人体的一项关键性指标。血氧含量反应了血液中氧气的可用水平，体现了人体的呼吸功能和血液循环功能，对于新生儿、孕妇、老年人、心血管疾病患者和呼吸系统疾病患者的监护具有重要意义。因此，血氧监测装置应运而生。现有的血氧监测装置通常采用无创测量的方法，即以朗伯比尔定律为基础，通过动脉血液对光的吸收量随着动脉搏动发生不同的变化的原理来进行测量。然而，现有的血氧监测装置只适合在人体血氧含量较高的情况下使用，当人体血氧含量较低时，现有的血氧监测装置的测量结果会产生误差，影响血氧监测装置的实用性。技术实现要素：本发明实施例提供一种可穿戴式血氧监测装置及系统、血氧监测方法，能够提高血氧监测装置的测量精度，同时便于用户随身携带，从而提升血氧监测装置的实用性。第一方面，本发明实施例提供了一种可穿戴式血氧监测装置，包括血氧监测单元，以及与血氧监测单元连接的驱动控制单元；血氧监测单元包括：第一光发射组，包括第一微型发光二极管和第二微型发光二极管，第一微型发光二极管用于向人体发出波长为660nm的第一探测光信号，第二微型发光二极管用于向人体发出波长为940nm的第二探测光信号；第二光发射组，包括第三微型发光二极管和第四微型发光二极管，第三微型发光二极管用于向人体发出波长为735nm的第三探测光信号，第四微型发光二极管用于向人体发出波长为890nm的第四探测光信号；与第一光发射组和第二光发射组均连接的选择开关，用于控制第一光发射组或者第二光发射组工作；微型光电接收管，用于接收第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号，第一反馈光信号为第一探测光信号经人体反射后的光信号，第二反馈光信号为第二探测光信号经人体反射后的光信号，第三反馈光信号为第三探测光信号经人体反射后的光信号，第四反馈光信号为第四探测光信号经人体反射后的光信号。进一步地，血氧监测单元还包括：与微型光电接收管连接的第一滤波器，用于对第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号中的环境光进行滤波。进一步地，血氧监测单元还包括：传感器，用于指示血氧监测装置在预设的工作范围内。进一步地，驱动控制单元包括：与微型光电接收管连接的第二滤波器，用于对第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号进行滤波；与第二滤波器连接的放大器，用于对第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号进行放大；与放大器连接的模数转换器，用于将第一反馈光信号转换为第一数字信号，将第二反馈光信号转换为第二数字信号，将第三反馈光信号转换为第三数字信号，将第四反馈光信号转换为第四数字信号；与模数转换器连接的处理器，用于驱动第一光发射组或者第二光发射组，并根据第一数字信号，和/或第二数字信号，和/或第三数字信号，和/或第四数字信号，生成监测结果，监测结果用于指示人体的血氧含量。进一步地，驱动控制单元还包括：与处理器的通信模块，用于将监测结果发送至用户设备。进一步地，处理器，还用于控制选择开关工作。进一步地，还包括：装饰单元，用于美化血氧监测装置。第二方面，本发明实施例还提供了一种可穿戴式血氧监测系统，包括具有如上述第一方面的任意一项特征的血氧监测装置，以及用户设备。第三方面，本发明实施例还提供了一种血氧监测方法，包括：向人体发出波长为660nm的第一探测光信号和波长为940nm的第二探测光信号；接收第一反馈光信号和第二反馈光信号，其中，第一反馈光信号为第一探测光信号经人体反射后的光信号，第二反馈光信号为第二探测光信号经人体反射后的光信号；将第一反馈光信号转换为第一数字信号，并将第二反馈光信号转换为第二数字信号；根据第一数字信号和/或第二数字信号，生成第一监测结果，第一监测结果用于指示人体的血氧含量。进一步地，还包括：确认第一监测结果与第一预设值和第二预设值的大小关系，其中，第一预设值大于第二预设值；若第一监测结果大于第二预设值，且小于第一预设值，则停止向人体发出波长为660nm的第一探测光信号和波长为940nm的第二探测光信号，并向人体发出波长为735nm的第三探测光信号和向人体发出波长为890nm的第四探测光信号；接收第三反馈光信号和第四反馈光信号，其中，第三反馈光信号为第三探测光信号经人体反射后的光信号，第四反馈光信号为第四探测光信号经人体反射后的光信号；将第三反馈光信号转换为第三数字信号，并将第四反馈光信号转换为第四数字信号；根据第三数字信号和/或第四数字信号，生成第二监测结果，第二监测结果用于指示人体的血氧含量。进一步地，若第一监测结果小于或者等于第二预设值，则生成告警信息并发送至用户设备，以使得用户设备根据告警信息，发出告警声。第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第三方面中任意一项的血氧监测方法。本发明实施例通过在可穿戴式血氧监测装置中设置第一光发射组和第二光发射组两组光发射组，并利用选择开关控制第一光发射组或者第二光发射组工作，可以当人体处于正常血氧浓度或较高的血氧浓度时，选择波长为660nm和940nm的探测光信号进行监测，当人体处于较低的血氧浓度时，选择波长为735nm和890nm的探测光信号进行监测，提高了血氧监测装置的测量精度，同时，由于血氧监测装置中均使用微型发光二极管，减小了血氧监测装置的体积，便于用户随身携带和穿戴，从而提升血氧监测装置的实用性。附图说明图1是本发明实施例一提供的一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图；图2是本发明实施例一提供的另一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图；图3是本发明实施例一提供的又一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图；图4是本发明实施例一提供的又一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图；图5是本发明实施例一提供的又一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图；图6是本发明实施例一提供的又一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图；图7是本发明实施例二提供的一种可穿戴式血氧监测系统的结构示意图；图8是本发明实施例三提供的一种血氧监测方法的流程示意图；图9是本发明实施例三提供的另一种血氧监测方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本发明实施例中提到的“和/或”是指包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。需要说明的是，本发明实施例提到的可穿戴式血氧监测装置，可以以耳钉、手表、手链、戒指等能够直接贴近用户皮肤的形式穿戴于用户身上。为了便于描述，本发明下述实施例均是以可穿戴式血氧监测装置为耳钉为例进行说明的，本发明实施例对此不作具体限制。实施例一图1示出了本发明实施例一提供的一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图。可穿戴式血氧监测装置包括血氧监测单元10，以及与血氧监测单元10连接的驱动控制单元11。血氧监测单元10包括：第一光发射组100，包括第一微型发光二极管1000和第二微型发光二极管1001，第一微型发光二极管1000用于向人体发出波长为660nm的第一探测光信号，第二微型发光二极管1001用于向人体发出波长为940nm的第二探测光信号；第二光发射组101，包括第三微型发光二极管1010和第四微型发光二极管1011，第三微型发光二极管1010用于向人体发出波长为735nm的第三探测光信号，第四微型发光二极管1011用于向人体发出波长为890nm的第四探测光信号；与第一光发射组100和第二光发射组101均连接的选择开关102，用于控制第一光发射组100或者第二光发射组101工作；微型光电接收管103，用于接收第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号，第一反馈光信号为第一探测光信号经人体反射后的光信号，第二反馈光信号为第二探测光信号经人体反射后的光信号，第三反馈光信号为第三探测光信号经人体反射后的光信号，第四反馈光信号为第四探测光信号经人体反射后的光信号。需要说明的是，血氧监测装置是一种通过无创测量的方法对人体血氧含量进行测量的装置，无创测量方法以朗伯比尔定律为基础，通过人体动脉血液对光信号的吸收量随着动脉搏动而发生不同变化的原理来进行测量，利用脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白的特性可以实现人体血氧含量连续、无创伤、准确、实时的测量。具体的，本发明实施例提供的血氧监测单元10中设置了第一光发射组100和第二光发射组101，第一光发射组100包括第一微型发光二极管1000和第二微型发光二极管1001，第一微型发光二极管1000向人体(耳垂)发出波长为660nm的第一探测光信号，第二微型发光二极管1001向人体(耳垂)发出波长为940nm的第二探测光信号，波长为660nm和940nm的探测光信号经人体反射后被微型光电接收管接收，从而满足人体处于正常血氧浓度或较高的血氧浓度时对血氧监测装置的使用需求。当人体处于较低的血氧浓度时，人体血液中的微量蛋白会对测量结果产生影响，此时可以利用选择开关控制第二光发射组101工作，即使第三微型发光二极管1010向人体(耳垂)发出波长为735nm的第三探测光信号，第四微型发光二极管1011向人体(耳垂)发出波长为890nm的第四探测光信号，波长为735nm和890nm的探测光信号经人体反射后被微型光电接收管接收，以提高血氧监测装置的测量精度。同时，由于血氧监测装置中均使用微型发光二极管，减小了血氧监测装置的体积，便于用户随身携带和穿戴，从而提升血氧监测装置的实用性。可选的，本发明实施例提供的选择开关可以由用户自行开关调节或者由血氧监测装置智能调节。当选择开关由用户自行开关调节时，选择开关可以为一个可拨动的开关单元，当用户觉得自身身体条件较好时，将开关单元拨至第一光发射组100一侧，此时第一光发射组100工作，第二光发射组101不工作；当用户觉得自身身体条件不好(如胸闷、气短、身体虚弱)时，将开关单元拨至第二光发射组101一侧，此时第一光发射组100不工作，第二光发射组101工作。当选择开关由血氧监测装置智能调节时，选择开关可以与驱动控制单元11相连，由驱动控制单元11控制选择开关。示例性的，当血氧监测装置首次开机使用时，血氧监测装置默认控制选择开关导通第一光发射组100，此时第一光发射组100工作，第二光发射组101不工作，以获得当前时刻的监测结果。若监测结果显示人体血氧含量正常，则保持导通第一光发射组100；若监测结果显示人体血氧含量较低，则控制选择开关导通第二光发射组101，此时第一光发射组100不工作，第二光发射组101工作。结合图1，图2示出了本发明实施例一提供的另一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图。血氧监测单元10还包括：与微型光电接收管103连接的第一滤波器104，用于对第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号中的环境光进行滤波。在微型光电接收管103接收第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号之前，先对第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号中的环境光进行滤波，能够将环境光对光信号的干扰降到最小，提高血氧监测装置的测量精度。结合图2，图3示出了本发明实施例一提供的又一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图。血氧监测单元10还包括：传感器105，传感器105可以与驱动控制单元11相连，用于指示血氧监测装置在预设的工作范围内。需要说明的是，血氧监测装置在预设的工作范围内可以是指血氧监测装置是否正确佩戴，或者血氧监测装置是否与人体相接触。具体的，传感器105可以是光敏传感器、压力传感器、温度传感器等任意一种可以用来判断血氧监测装置是否在预设的工作范围内的传感器，本发明实施例对此不作具体限制。结合图3，图4示出了本发明实施例一提供的又一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图。驱动控制单元11包括：与微型光电接收管103连接的第二滤波器110，用于对第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号进行滤波；与第二滤波器110连接的放大器111，用于对第一反馈光信号、第二反馈光信号、第三反馈光信号和第四反馈光信号进行放大；与放大器111连接的模数转换器112，用于将第一反馈光信号转换为第一数字信号，将第二反馈光信号转换为第二数字信号，将第三反馈光信号转换为第三数字信号，将第四反馈光信号转换为第四数字信号；与模数转换器112连接的处理器113，用于驱动第一光发射组100或者第二光发射组101，并根据第一数字信号，和/或第二数字信号，和/或第三数字信号，和/或第四数字信号，生成监测结果，监测结果用于指示人体的血氧含量。可选的，上述监测结果可以通过血氧监测装置自带的显示屏显示，也可以通过血氧监测装置自带的语音播报模块广播，还可以通过下述通信模块发送至用户设备。具体的，结合图4，图5示出了本发明实施例一提供的又一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图。驱动控制单元11还包括：与处理器113连接的通信模块114，用于将监测结果发送至用户设备。具体的，通信模块114可以是蓝牙、无线等任意可以实现血氧监测装置和用户设备之间的通信的模块，本发明实施例对此不作具体限制。可选的，处理器113，还用于控制选择开关102工作。进一步地，图6示出了本发明实施例一提供的又一种可穿戴式血氧监测装置的结构示意图。血氧监测装置还包括：装饰单元12，用于美化血氧监测装置。具体的，血氧监测单元10和驱动控制单元11可以分别嵌在两个超薄的柔性聚合物中，使得整个血氧监测装置变得轻薄，便捷，可塑性强，从而可以实现在血氧监测装置的表面设计装饰单元12，例如在耳钉形状的血氧监测装置的驱动控制单元11表面设计个性化耳钉形状，满足用户对于血氧监测装置个性化外观的追求。本发明实施例提供一种可穿戴式血氧监测装置。通过在可穿戴式血氧监测装置中设置第一光发射组和第二光发射组两组光发射组，并利用选择开关控制第一光发射组或者第二光发射组工作，可以当人体处于正常血氧浓度或较高的血氧浓度时，选择波长为660nm和940nm的探测光信号进行监测，当人体处于较低的血氧浓度时，选择波长为735nm和890nm的探测光信号进行监测，提高了血氧监测装置的测量精度，同时，由于血氧监测装置中均使用微型发光二极管，减小了血氧监测装置的体积，便于用户随身携带和穿戴，从而提升血氧监测装置的实用性。实施例二图7示出了本发明实施例二提供的一种可穿戴式血氧监测系统的结构示意图，系统包括具有上述实施例一中所描述的任意一项特征的血氧监测装置1，以及用户设备2。具体的，用户设备2和血氧监测装置1可以通过蓝牙、无线等方式连接。用户设备2可以为用户随身携带的任意具有通信和提示功能的设备，如手机、平板电脑(portableandroiddevice，pad)、个人电脑(personalcomputer，pc)等。可选的，当血氧监测装置1监测到人体血氧含量较低时，血氧监测装置1可以生成告警信息并发送至用户设备2，用户设备2根据告警信息，发出告警声，告警声可以为铃声、震动、语音提示等任意能够引起用户注意的声音。本发明实施例所提供的可穿戴式血氧监测系统可执行本发明任意实施例所提供的血氧监测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。实施例三图8示出了本发明实施例三提供的一种血氧监测方法的流程示意图，该方法适用于上述实施例所描述的血氧监测装置，包括如下步骤：s101、血氧监测装置向人体发出波长为660nm的第一探测光信号和波长为940nm的第二探测光信号。当血氧监测装置初次使用或者再次开机时，血氧监测装置默认人体当前处于正常血氧浓度或较高的血氧浓度，即此时血氧监测装置的第一光发射组工作，第二光发射组不工作，第一微型发光二极管向人体发出波长为660nm的第一探测光信号，第二微型发光二极管向人体发出波长为940nm的第二探测光信号。第一微型发光二极管向人体发出波长为660nm的第一探测光信号和第二微型发光二极管向人体发出波长为940nm的第二探测光信号的方法具体可以为：第一微型发光二极管和第二微型发光二极管周期性地依次交替发送探测光信号。s102、血氧监测装置接收第一反馈光信号和第二反馈光信号。s103、血氧监测装置将第一反馈光信号转换为第一数字信号，并将第二反馈光信号转换为第二数字信号。第一探测光信号和第二探测光信号经人体反射后，经过血氧监测装置的第一滤波器，将环境光滤除，被血氧监测装置的微型光电接收管接收。其中，第一反馈光信号为第一探测光信号经人体反射后的光信号，第二反馈光信号为第二探测光信号经人体反射后的光信号。随后，血氧监测装置的第二滤波器和放大器对第一反馈光信号和第二反馈光信号进行滤波放大，并通过模数转换器，转换为第一数字信号和第二数字信号。s104、血氧监测装置根据第一数字信号和/或第二数字信号，生成第一监测结果。其中，第一监测结果用于指示人体的血氧含量。在得到第一数字信号和第二数字信号后，血氧监测装置的处理器根据第一数字信号和/或第二数字信号，生成第一监测结果。进一步地，结合图8，图9示出了本发明实施例三提供的另一种血氧监测方法的流程示意图，在步骤s104之后，还包括：s105、血氧监测装置确认第一监测结果与第一预设值和第二预设值的大小关系。其中，第一预设值大于第二预设值。具体的，第一预设值为人体较低(亚健康)血氧含量的临界值，第二预设值为人体非正常(不健康)血氧含量的临界值。由于当前获得的第一监测结果(即人体当前的血氧含量)有可能和当前血氧监测装置选择的工作状态不一致。因此，血氧监测装置需要确认第一监测结果与第一预设值和第二预设值的大小关系。s106、若第一监测结果大于第二预设值，且小于第一预设值，则血氧监测装置停止向人体发出波长为660nm的第一探测光信号和波长为940nm的第二探测光信号，并向人体发出波长为735nm的第三探测光信号和向人体发出波长为890nm的第四探测光信号。若第一监测结果大于第二预设值，且小于第一预设值，则表示当前人体血氧含量较低，但未达到不健康，甚至影响生命安全的情况。该状态下人体血液中的微量蛋白会对血氧监测装置的测量结果产生影响，因此需要停止向人体发出波长为660nm的第一探测光信号和波长为940nm的第二探测光信号，血氧监测装置控制第一光发射组不工作，第二光发射组工作，第三微型发光二极管向人体发出波长为735nm的第三探测光信号，第四微型发光二极管向人体发出波长为890nm的第四探测光信号。第三微型发光二极管向人体发出波长为735nm的第三探测光信号和第四微型发光二极管向人体发出波长为890nm的第四探测光信号的方法具体可以为：第三微型发光二极管和第四微型发光二极管周期性地依次交替发送探测光信号。s107、血氧监测装置接收第三反馈光信号和第四反馈光信号。s108、血氧监测装置将第三反馈光信号转换为第三数字信号，并将第四反馈光信号转换为第四数字信号。第三探测光信号和第四探测光信号经人体反射后，经过血氧监测装置的第一滤波器，将环境光滤除，被血氧监测装置的微型光电接收管接收。其中，第三反馈光信号为第三探测光信号经人体反射后的光信号，第四反馈光信号为第四探测光信号经人体反射后的光信号。随后，血氧监测装置的第二滤波器和放大器对第三反馈光信号和第四反馈光信号进行滤波放大，并通过模数转换器，转换为第三数字信号和第四数字信号。s109、血氧监测装置根据第三数字信号和/或第四数字信号，生成第二监测结果。其中，第二监测结果用于指示人体的血氧含量。在得到第三数字信号和第四数字信号后，血氧监测装置的处理器根据第三数字信号和/或第四数字信号，生成第二监测结果。由此提高血氧监测装置的测量精度。s110、若第一监测结果小于或者等于第二预设值，则血氧监测装置生成告警信息并发送至用户设备，以使得用户设备根据告警信息，发出告警声。若第一监测结果小于或者等于第二预设值，则表示当前人体血氧含量已经低于健康值，该状态下有可能会有生命危险，因此血氧监测装置的处理器生成告警信息并发送至用户设备，以使得用户设备根据告警信息，发出告警声。其中，告警声可以为铃声、震动、语音提示等任意能够引起用户注意的声音。s111、若第一监测结果大于或者等于第一预设值，则血氧监测装置维持当前工作状态。若第一监测结果大于或者等于第一预设值，则表示当前人体血氧含量处于正常水平，该状态下血氧监测装置维持当前工作状态即可。实施例四本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如实施例三的血氧监测方法。本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明实施例的范围由所附的权利要求范围决定。当前第1页12当前第1页12