能消除运动干扰的血氧测量方法及其装置

摘要

一种能消除运动干扰的血氧测量装置和方法，探头将脉搏波及血氧饱和度信息的光信号转换为电信号，该电信号放大、A/D转换后被送入单片机进行数据处理和计算；算法模块对原始数据的时间序列进行波谱展开，在波谱空间中，血氧波形的运动噪音被变换成为一个常数；因此通过微分运算滤掉了运动噪音，同时通过归一化处理滤掉基线漂移噪音，通过3点取中和5点取中分别过滤跃阶噪音和脉冲噪音；最后通过对采样时段的面积积分运算还原所述脉搏波和血氧波形。本发明的血氧测量装置和方法在测量血氧饱和度时基本消除了由于病人手指运动对测量结果的影响，因此测量结果更可靠，更准确。

主权项

1、一种消除运动干扰的血氧测量数据处理方法，包括如下步骤：a.探头将检测到的带有脉搏波及血氧饱和度信息的光信号转换为电信号后，对该电信号进行放大处理后，被送入A/D转换变换成数字信号；b.A/D转换模块把经放大处理的模拟信号转换为数字信号；c.A/D转换模块输出的数字信号被送入单片机进行数据处理和计算；其特征在于：所述单片机进行的数据处理和计算包括如下步骤：d.把脉搏波和血氧波形看作某种波形与噪音的叠加，由此把反映血氧波形特性的红光和红外光脉搏波信号的时间序列表示为不同频段波谱的合成，即对原始数据的时间序列进行波谱展开，在波谱空间中，血氧波形的运动噪音被变换成为一个常数；e.对上述原始数据的波谱表达式进行微分运算，作为常数的运动噪音微分后为零，即通过微分运算滤掉了运动噪音；f.原始数据的缓慢基线漂移在波幅时间坐标系中表现为一条斜线，有物理意义的波形叠加在该斜线上，通过归一化处理滤掉基线漂移噪音；g.对抖动引起的噪音，在波幅时间坐标系中表现为阶跃噪音或δ函数的脉冲噪音，该阶跃噪音和δ函数的脉冲噪音分别通过相邻3数据点取中间值和相邻5数据点取中间值被过滤掉；h.通过对在波谱空间中已消除了基线漂移、阶跃噪音和脉冲噪音的红光和红外光脉搏波信号进行对采样时段的面积积分运算还原所述脉搏波和血氧波形；i.引进在0和1之间取值的遗忘因子λ来消除长时间积分的数据饱和现象，即对测量时刻以及之前一个合理时段的计算结果进行迭代来获得该测量时刻的计算结果，迭代时越接近所述测量时刻的数据，对计算结果的贡献越大；j.步骤i获得的脉搏波和血氧饱和度计算结果通过与所述单片机电连接的串口向外输出。