光电脉搏血氧仪的设计与实现

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1、第44卷第1期激光与红外Vol．44，No．12014年1月LASEＲ＆INFＲAＲEDJanuary，2014文章编号:1001-5078(2014)01-0050-06·光电技术与系统·光电脉搏血氧仪的设计与实现刘俊微，庞春颖，徐伯鸾(长春理工大学生命科学技术学院，吉林长春130022)摘要:血氧饱和度作为供氧状态的一个重要指标，是医护人员对疾病进行预防、诊治的重要依据之一。针对当前脉搏血氧仪功耗大、稳定性差、成本与仪器精度不可兼得等缺陷，设计中给出了一种性价比高、低功耗、可进行无线传输的光电

2、脉搏血氧仪设计方案。系统采用指夹式光电血氧探头对血氧信号进行采集，以STM32芯片为控制核心，对采集到的信号进行分析、处理与结果显示，实现了对血氧饱和度便携、实时、连续的检测。最终设计通过使用Fluke公司生产的Index2型血氧模拟仪进行多次测试，结果表明当血氧饱和度处于60%～80%时精度为2%，80%～99%时精度为1%，脉率检测误差为±1bpm，达到了医疗仪器的标准要求，使得本设计具有较好的使用价值。关键词:光电脉搏血氧仪;STM32;血氧饱和度;无线传输中图分类号:Ｒ318.6文献标识码

3、:ADOI:10．3969/j．issn．1001-5078．2014．01．011DesignandImplementationofphotoelectricpulseoximetryLIUJun-wei，PANGChun-ying，XUBo-luan(SchoolofLifeScienceandTechnology，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022，China)Abstract:Oxygensaturationa

4、sanimportantindicatorofthestateofoxygenisasignificantbasistothehealthcareworkersondiseaseprevention，diagnosisandtreatment.Duetothedefectsofthecurrentpulseoximetersuchaspowerconsumption，poorstability，thebalancebetweenpriceandinstrumentaccuracy，acost-ef

5、fective，low-powerandwire-lesstransmissionphotoelectricpulseoximeterisdesigned.ThesystemusedoximeterfingercliptoacquiretheoxygensignalandtooktheSTM32chipasitsCPU，thenthecollectedsignalisanalyzed，processedanddisplayedonthescreen，thedetectionofbloodoxyge

6、nsaturationportablereal-timecontinuousisrealized.Afterrepeatingtheexperi-mentunderdifferentconditionsbyFluckIndex2oximetersimulator，theextensiveexperimentalresultsdemonstratethattheaccuracyis2%whenoxygensaturationisbetween60%to80%andtheaccuracyis1%whe

7、noxygensatura-tionisbetween80%to99%，thepulserateerrorislessthan1bpm.Theresultsshowthatthedesignhasreachedthestandardrequirementsformedicalequipment，whichmakesthedesignhasgoodvalueinuse.Keywords:Photoelectricpulseoximetry;STM32;oxygensaturation;wireles

8、stransmission1引言光电二极管和微电脑，研制成便捷的脉搏血氧饱和［1］1972年Aoyagi构想了脉搏分光光度仪的原理，度仪，拉开了现代血氧饱和度仪的发展序幕。阐明了近代脉搏血氧计的基本模式，为后期无创脉光电血氧饱和度仪能够对患者生理参数进行实搏血氧仪的设计打下了理论基础，在此后的15年时测量，从起初的作为手术和麻醉时的生命体征监里，脉搏血氧仪取得了更大的发展。1980年Minolta使用精密光学发展了OXIMET的同时以手指作为探基金项目:吉林省科技厅基金项目(No.