專利名稱：一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
采用光電方式測(cè)量生物組織信號(hào)具有很重要的價(jià)值，特別是檢測(cè)血液的光電信息在臨床上具有特別重要的意義，利用脈搏得到的光電脈搏容積波可以獲取血液的信息，但對(duì)于灌注不足，例如心臟功能不好的老年人，往往難以得到理想的光電信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置及其控制方法，該發(fā)明解決了灌注不足的問(wèn)題，得到理想的光電信號(hào)；提高了血液吸收光譜的強(qiáng)度和信噪比，詳見下文描述一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置，所述裝置包括氣泵、袖套、氣管、放氣閥、 導(dǎo)入光信號(hào)模塊、導(dǎo)出光信號(hào)模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，所述袖套通過(guò)所述氣管分別與所述氣泵和所述放氣閥相連；所述氣泵通過(guò)所述氣管對(duì)所述袖套進(jìn)行加壓；所述放氣閥對(duì)所述袖套進(jìn)行放氣；在手指指甲底部?jī)蓪?duì)側(cè)位置設(shè)置所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊和所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊，其中所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊向上設(shè)置，所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊向下設(shè)置，所述數(shù)據(jù)采集模塊分別與所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊和所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊相連，采集正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)。所述袖套為柔性材料。所述氣管為三通結(jié)構(gòu)，包括第一端口、第二端口和第三端口，所述氣管通過(guò)所述第一端口和所述袖套相連；所述氣管通過(guò)所述第二端口和所述氣泵相連；所述氣管通過(guò)所述第三端口和所述放氣閥相連。所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊為輸入光纖，所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊為輸出光纖。所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊為發(fā)光二極管，所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊為光敏傳感器。一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置的控制方法，所述方法包括以下步驟(1)將袖套戴在被測(cè)手臂上端；(2)導(dǎo)入光信號(hào)模塊導(dǎo)入探測(cè)光，導(dǎo)出光信號(hào)模塊導(dǎo)出光信號(hào)，數(shù)據(jù)采集模塊采集正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)；(3)通過(guò)氣泵對(duì)所述袖套打氣；(4)所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊重新導(dǎo)入探測(cè)光，所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊重新導(dǎo)出光信號(hào)， 所述數(shù)據(jù)采集模塊采集增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)；(5)根據(jù)所述增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和所述正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)獲取光電信號(hào)的差值，根據(jù)所述光電信號(hào)的差值獲取高信噪比的血液吸收光譜；(6)通過(guò)放氣閥放掉所述袖套中的空氣，卸下所述袖套完成測(cè)量，流程結(jié)束。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本發(fā)明提供了一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置及其控制方法，本發(fā)明通過(guò)增 強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)獲取光電信號(hào)的差值，根據(jù)光電信 號(hào)的差值獲取到高信噪比的血液吸收光譜，本發(fā)明解決了灌注不足的問(wèn)題，得到了理想的 光電信號(hào)；提高了血液吸收光譜的強(qiáng)度和信噪比。


圖1是本發(fā)明提供的一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明提供的一種提高血液吸收光譜信噪比的控制方法的流程圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下1 氣泵；2 袖套；3:氣管；4:放氣閥；5 手臂；6 導(dǎo)入光信號(hào)模塊；7 導(dǎo)出光信號(hào)模塊；8 數(shù)據(jù)采集模塊；31 第一端 ロ ；32 第二端 ロ ；33:第三端 ロ。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述。為了解決灌注不足的問(wèn)題，得到理想的光電信號(hào)，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種提高 血液吸收光譜信噪比的裝置及其控制方法，參見圖1和圖2，詳見下文描述本發(fā)明實(shí)施例的原理具體為為了更好的測(cè)量血液中的光電信號(hào)，需要増加血液 充盈的信噪比。當(dāng)對(duì)手指遠(yuǎn)離指端(末枝端)某處進(jìn)行環(huán)狀施壓至略小于動(dòng)脈血液的收縮 壓時(shí)，動(dòng)脈血液依舊可以克服所施加的環(huán)狀阻斷壓カ而進(jìn)入遠(yuǎn)離指端(末枝端)某處，但靜 脈血液則被完全阻斷而不能回流，増加了遠(yuǎn)離指端(末枝端)的血液充盈。參見圖1，一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置，該裝置包括氣泵1、袖套2、氣管 3、放氣閥4、導(dǎo)入光信號(hào)模塊6、導(dǎo)出光信號(hào)模塊7和數(shù)據(jù)采集模塊8，袖套2通過(guò)氣管3分別與氣泵1和放氣閥4相連；氣泵1通過(guò)氣管3對(duì)袖套2進(jìn) 行加壓；放氣閥4對(duì)袖套2進(jìn)行放氣；在手指指甲底部?jī)蓪?duì)側(cè)位置設(shè)置導(dǎo)入光信號(hào)模塊6和 導(dǎo)出光信號(hào)模塊7，其中導(dǎo)入光信號(hào)模塊6向上設(shè)置，導(dǎo)出光信號(hào)模塊7向下設(shè)置，數(shù)據(jù)采集 模塊8分別與導(dǎo)入光信號(hào)模塊6和導(dǎo)出光信號(hào)模塊7相連，采集正常充盈水平時(shí)的光電信 號(hào)和增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)。進(jìn)ー步地，為了增加使用時(shí)的舒適度，本發(fā)明實(shí)施例中的袖套2優(yōu)選為柔性材料， 例如乳膠，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，還可以采用其他類型的柔性材料，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限制。其中，氣管3為三通結(jié)構(gòu)，包括第一端ロ 31、第二端ロ 32和第三端ロ 33，氣管3 通過(guò)第一端ロ 31和袖套2相連；氣管3通過(guò)第二端ロ 32和氣泵1相連；氣管3通過(guò)第三端 ロ 33和放氣閥4相連。其中，具體實(shí)現(xiàn)吋，導(dǎo)入光信號(hào)模塊6可以為輸入光纖，導(dǎo)出光信號(hào)模塊7可以為輸出光纖。其中，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，導(dǎo)入光信號(hào)模塊6可以為發(fā)光二極管，導(dǎo)出光信號(hào)模塊7可以為光敏傳感器。實(shí)施例1導(dǎo)入光信號(hào)模塊6以輸入光纖為例，導(dǎo)出光信號(hào)模塊7以輸出光纖為例進(jìn)行說(shuō)明。袖套2通過(guò)氣管3分別與氣泵1和放氣閥4相連；氣泵1通過(guò)氣管3對(duì)袖套2進(jìn)行加壓；放氣閥4對(duì)袖套2進(jìn)行放氣；在手指指甲底部?jī)蓪?duì)側(cè)位置設(shè)置輸入光纖和輸出光纖，其中輸入光纖向上設(shè)置，輸出光纖向下設(shè)置，數(shù)據(jù)采集模塊8分別與輸入光纖和輸出光纖相連，采集正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)。實(shí)施例2導(dǎo)入光信號(hào)模塊6以發(fā)光二極管為例，導(dǎo)出光信號(hào)模塊7以光敏傳感器為例進(jìn)行說(shuō)明。袖套2通過(guò)氣管3分別與氣泵1和放氣閥4相連；氣泵1通過(guò)氣管3對(duì)袖套2進(jìn)行加壓；放氣閥4對(duì)袖套2進(jìn)行放氣；在手指指甲底部?jī)蓪?duì)側(cè)位置設(shè)置發(fā)光二極管和光敏傳感器，其中發(fā)光二極管向上設(shè)置，光敏傳感器向下設(shè)置，數(shù)據(jù)采集模塊8分別與發(fā)光二極管和光敏傳感器相連，采集正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)。一種提高血液吸收光譜信噪比的控制方法，參見圖2，該方法包括以下步驟101 將袖套2戴在被測(cè)手臂5上端；102 導(dǎo)入光信號(hào)模塊6導(dǎo)入探測(cè)光，導(dǎo)出光信號(hào)模塊7導(dǎo)出光信號(hào)，數(shù)據(jù)采集模塊 8采集正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)；103 通過(guò)氣泵1對(duì)袖套2打氣；通過(guò)該步驟阻斷手臂靜脈血液的回流。104:導(dǎo)入光信號(hào)模塊6重新導(dǎo)入探測(cè)光，導(dǎo)出光信號(hào)模塊7重新導(dǎo)出光信號(hào)，數(shù)據(jù)采集模塊8采集增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)；105:根據(jù)增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)獲取光電信號(hào)的差值，根據(jù)光電信號(hào)的差值獲取高信噪比的血液吸收光譜；其中，通過(guò)對(duì)被測(cè)手臂施加一定的壓力，阻斷被測(cè)手臂的靜脈血液回流但容許動(dòng)脈血液能夠進(jìn)入被測(cè)手臂末端，可以使得被測(cè)手臂達(dá)到最大充盈狀態(tài)，從而測(cè)量阻斷手臂靜脈回流前后透過(guò)手指光電信號(hào)的差值(增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)的差值)顯著增加，而這個(gè)差值就是所增加充盈水平時(shí)所吸收的光電信號(hào)值， 根據(jù)光電信號(hào)的差值和噪聲的比值可以獲取到增加充盈水平時(shí)的信噪比，為此采用本發(fā)明實(shí)施例中提供的方法可以提高血液吸收光譜信噪比，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。106 通過(guò)放氣閥4放掉袖套2中的空氣，卸下袖套2完成測(cè)量，流程結(jié)束。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置及其控制方法，本發(fā)明實(shí)施例解決了灌注不足的問(wèn)題，得到了理想的光電信號(hào)；提高了血液吸收光譜的強(qiáng)度和信噪比，滿足了實(shí)際應(yīng)用中的需要。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置，其特征在于，所述裝置包括氣泵、袖套、氣管、放氣閥、導(dǎo)入光信號(hào)模塊、導(dǎo)出光信號(hào)模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，所述袖套通過(guò)所述氣管分別與所述氣泵和所述放氣閥相連；所述氣泵通過(guò)所述氣管對(duì)所述袖套進(jìn)行加壓；所述放氣閥對(duì)所述袖套進(jìn)行放氣；在手指指甲底部?jī)蓪?duì)側(cè)位置設(shè)置所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊和所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊，其中所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊向上設(shè)置，所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊向下設(shè)置，所述數(shù)據(jù)采集模塊分別與所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊和所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊相連，采集正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置，其特征在于，所述袖套為柔性材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置，其特征在于，所述氣管為三通結(jié)構(gòu)，包括第一端口、第二端口和第三端口，所述氣管通過(guò)所述第一端口和所述袖套相連；所述氣管通過(guò)所述第二端口和所述氣泵相連；所述氣管通過(guò)所述第三端口和所述放氣閥相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊為輸入光纖，所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊為輸出光纖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊為發(fā)光二極管，所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊為光敏傳感器。
6.一種用于權(quán)利要求1所述的提高血液吸收光譜信噪比的裝置的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)將袖套戴在被測(cè)手臂上端；(2)導(dǎo)入光信號(hào)模塊導(dǎo)入探測(cè)光，導(dǎo)出光信號(hào)模塊導(dǎo)出光信號(hào)，數(shù)據(jù)采集模塊采集正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)；(3)通過(guò)氣泵對(duì)所述袖套打氣；(4)所述導(dǎo)入光信號(hào)模塊重新導(dǎo)入探測(cè)光，所述導(dǎo)出光信號(hào)模塊重新導(dǎo)出光信號(hào)，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)；(5)根據(jù)所述增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和所述正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)獲取光電信號(hào)的差值，根據(jù)所述光電信號(hào)的差值獲取高信噪比的血液吸收光譜；(6)通過(guò)放氣閥放掉所述袖套中的空氣，卸下所述袖套完成測(cè)量，流程結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高血液吸收光譜信噪比的裝置及其控制方法，袖套通過(guò)氣管分別與氣泵和放氣閥相連；氣泵通過(guò)氣管對(duì)袖套進(jìn)行加壓；通過(guò)放氣閥對(duì)袖套進(jìn)行放氣；在手指指甲底部?jī)蓪?duì)側(cè)位置設(shè)置導(dǎo)入光信號(hào)模塊和導(dǎo)出光信號(hào)模塊，導(dǎo)入光信號(hào)模塊向上設(shè)置，導(dǎo)出光信號(hào)模塊向下設(shè)置，數(shù)據(jù)采集模塊分別與導(dǎo)入光信號(hào)模塊和導(dǎo)出光信號(hào)模塊相連，采集正常充盈水平時(shí)的光電信號(hào)和增強(qiáng)充盈水平時(shí)的光電信號(hào)。將袖套戴在被測(cè)手臂上端；導(dǎo)入光信號(hào)模塊導(dǎo)入探測(cè)光，導(dǎo)出光信號(hào)模塊導(dǎo)出光信號(hào)，獲取光電信號(hào)的差值，根據(jù)光電信號(hào)的差值獲取高信噪比的血液吸收光譜，本發(fā)明解決了灌注不足的問(wèn)題，得到了理想的光電信號(hào)，提高了血液吸收光譜的強(qiáng)度和信噪比。
文檔編號(hào)A61B5/1455GK102429664SQ201110313268
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者李剛, 林凌 申請(qǐng)人:天津大學(xué)