一种抗干扰穿戴式血氧饱和度监测仪的研制.pdf

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1、第25卷第l期传感技术学报Vol_25No．12012年1月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJan．2012DesignofanAnti-NoiseWearablePulseOximetryGONGYushun，Baoming，GAODandan，YANQingguang(The5th却artmentofDapingHospital＆ResearchInstituteofSu~ery，theThirdMilitaryMedicalUniversity．NationalKeyLaboratoryof~aama，Burnand

2、CombinedInjury，Chongqing400042)Abstract：Awearablepulseoximetrywasdesignedforrealtimemeasuringofoxygensaturationinmotioncondition．Digital—to-AnalogconverterwasusedtocontrolLEDwhichgivesoutlightofdifferentcoloralternately．ThelightreflectedfrombodywascollectedbyOptical-to—Frequencyconv

3、erterwhoseoutputwassenttoMCUdirectly，andthenthecalculationresultwastransmittedwirelessly．AnalgorithmaimingatremovingmotionartifactmixedinPPGsignalwasdesignedtogetaccurateresult．Thisdeviceissuitableforrealtimemonitoringindailymotionconditionf0ritsminiaturedesignandanti—motionartifact

4、ability．Keywords：oxygensaturation；reflective；motionartifact；dynamicalmonitoringEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．01．002一种抗干扰穿戴式血氧饱和度监测仪的研制木龚渝顺，吴宝明，高丹丹，闫庆广，冯正权(第三军医大学大坪医院野战外科研究所第五研究室，创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室，重庆400042)摘要：为实现动态环境下人体血氧饱和度的实时监测，研制了一种穿戴式血氧监测仪。采用D／A数模转换控制LED双光源交替发光，以光频转换

5、接收头作为传感器，将光强信号转换为频率信号，直接送入单片机采集：根据反射式原理计算得到结果，通过无线方式发送数据。针对动态环境下获取的光电容积脉搏波中掺杂的运动干扰，提出了血氧干扰分离自适应对消算法，以消除运动干扰对计算结果的影响。设计实现了设备的小型化，提高了其可穿戴性，具有抗运动干扰的能力，能准确的获取血氧信息，适合在日常动态环境下的实时监测。关键词：血氧饱和度：反射式：运动干扰：动态监测中图分类号：TP212．9文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)01—0006—05血氧饱和度表征了人体血液的含氧量，能有效能有效及时的判断士兵是否存在因

6、战创伤导致的张的反应人体循环系统和呼吸系统的生理状态，在病力性气胸或窒息的情况的发生，便于尽快的采取营情诊断和健康监护方面发挥着积极的作用⋯。现救措施，挽救生命。为实现血氧饱和度的动态实时今，无创血氧检测方法已得到了很好的发展，从传统监控，需要满足以下三点要求：适合佩戴的物理结的透射式检测方法逐渐发展到反射式血氧检测_2]、构、可较长时间监控的低功耗设计以及较好的运动便携式血氧检测以及集成了无线模块的血氧检测设干扰消除方案。近年来出现了一些关于血氧饱和度备l3]。但由于结构、功耗及运动干扰等因素的影响无线检测方法的研究，但多数仅着重于无线模块的限制了其在动态环

7、境下的应用，使得血氧饱和度检设计．而没有具体提出在无线便携式监测中运动干测仍然无法实时准确的获取人体血氧状态。而人体扰的消除方法l6]。本研究针对这三个要求展开．处于自然状态下的生理信号更能准确的反映其生理设计和探讨穿戴式血氧饱和度监测的方法，在微型状态l4]，尤其在一些特殊场合，如术后跟踪观察、社化、低功耗和抗运动干扰方面取得了很好的效果。区医疗及家庭保健，都需要在不影响人们日常工作1测量原理生活的同时。实时的获取血氧饱和度信息；再如战场环境中的士兵，实时的获取其血氧饱和度状态，穿戴式血氧饱和度监测意在不影响人们正常活项目来源：国家科技支撑计划(2009BA

8、I87B00)；创伤、烧伤与复合伤国家