光电技术在医学领域的应用

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1、光电技术在医学领域的应用——光电式脉搏传感器（09电信本2xxxxxxxxxxxx坏水qq:xxxxxxxxxx）摘要：传统的脉搏测量采用诊脉方式，中医脉象诊断技术就是脉搏测量在中医上卓有成效的应用,但是受人为影响因素较大,测量精度不高。为了克服上述测量方法的不足，脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法。利用血液是高度不透明的液体，光照在一般组织中的穿透性要比在血液中大几十倍的特点，可通过光电传感器对脉搏信号进行检测，并通过计算机的数据处理，实现智能化的脉搏测试技术。本文将详细介绍一种光传导式的脉搏信号检测电路，并说明所涉及到的问题和方法。关键

2、词：光电传感器；脉搏测量；测量方法；Abstract：Thepulseofthetraditionalmeasuringtheway'spulse,pulseconditionoftraditionalChinesemedicinediagnosistechnologyismeasuringpulseinChinesemedicineontheapplicationofeffective,butbyman-madeinfluenceisbigger,measurementaccuracyisnothigh.Inordertoovercometheshor

3、tcomingsofthemethodsmeasuring,pulsetestisnolongerconfinedtothetraditionalmanualtestingmethod,orthestethoscopetest.Usingthebloodishighlynottransparentliquid,illuminationinthegeneralorganizationofpenetratingthaninthebloodofafewtimesthecharacteristics,thephotoelectricsensortopulsesi

4、gnalthroughtesting,andthroughthecomputerdataprocessingtorealizeintelligentpulsetesttechnology.Thispaperwillintroduceadetailedlighttransmissiontypepulsesignaldetectioncircuit,andexplaintheproblemrelatingtoandmethods.Keywords:photoelectricsensor;pulsemeasurement;measurementmethod；一

5、﹑引言光电式脉搏传感器作为是根据光电容积法制成的脉搏传感器，通过对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号。光电式脉搏传感器具有结构简单、无损伤、可重复好等优点。通过光电传感器对脉搏信号进行检测，并用单片机技术进行数据处理，实现智能化的脉搏测试技术。这种技术具有先进性、实用性和稳定性，同时也是生物医学工程领域的发展方向。二﹑光电式脉搏传感器的原理和结构1﹑光电式脉搏传感器的原理（1）根据郎伯－比尔（lamber－beer）定律，物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比，当恒定波长的光照射到人体组织上时，通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强在一定程度上

6、反映了被照射部位组织的结构特征。脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的，在人体指尖，组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大，因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。（2）传感器：利用指套式光电传感器，指套式光电传感器的换能元件用硅光电池,由于心脏的跳动,引起手指尖的微血管的体积发生相应的变化（当心脏收缩时，微血管容积增大；当心脏舒张时,微血管容积减少），当光通过手指尖射到硅光电池时,产生光电效应,两极之间产生电压由于指尖的微血管内的血液随着心脏的跳动发生相应于脉搏的容积变化,因而使光透过指尖射到硅

7、光电池时也发生相应的强度变化,而非血液组织(皮肤、肌肉、骨格等)的光吸收量是恒定不变的,这样就把人体的脉搏(非电学量)转换为相应于脉博的电信号,方便检测。2﹑光电式脉搏传感器的结构[1]光电信号转换电路图1光电信号转换电路如图1，换能元件为硅光电池，脉搏信号的拾取实际上是光透过指尖射到硅光电池时发生相应的强度变化,从而产生硅光电池电流的微弱变化，再经过放大而得到的。所拾取的信号为电压信号。电路的输出为：R1过大，稳定性差，容易产生漂移误差，影响增益精度，考虑到灵敏度和线性度的协调，选R1=22KΩ，使得输出达到mv级。为了抑制高频干扰和消除运放输入偏置电

8、流的影响，接入电容C1、电阻R2和电容C2。电容的取值是基于脉搏信号的频率考虑的