1、脉搏血氧仪原理与全面解决方案本文导读脓持血制仪采用无创式技术m领中的氧气含量.测僦对我更准确的叫法是血触他和度,即SpO2.今天主要向大家介绍脉期血氧仪，一个是介绍脉搏血氧仪的工作原理；另外，面临在粕确测盘时候的挑战，也包括涔件选型，最后我们会有几张图片介绍AD1.的参考设计.什么是“麻播加氧仪”？疏绊皿ss经蒙55SsKaTIMiS尸R做过赛护血氧仪、指甲式加氢仪都清楚,监护仪里面是指有血氧的模块,还有比拟小的指甲式的，就是偏向于家用、个人用的，模式是不一样的。什么是脉掳血软仪？首先讲一下氧气，大家知道人需要找气活薪，氧气怎么样让人活下去？氧气在血液当中的红细帼，由红细腮通过动脉供养给毛细血
2、管。脉搏血毓仪测盘的对于是血魁的饱和度,我们用SPO2,SpO2测量怎么出来？是代表实际含翻盘与全M饱和度的比t刚刚彳I1介绍氧气怎么样传递到人体各个器官、毛细血管，里面就是寿红细胞.红细胞其实很小,非常、非常小，我们这里列了尺寸，是68微米的且径，厚度是2微米，摊个细胞的寿命是100120天,会回收再生。这些细胞是骨It产牛.的,所以每个细脆需要7天的时间才能产生，跟电子不是直接有关.但如果不广解的话讲一讲还是有点意思.成人的体内细胞产生是舟秒钟4()0万个.我们H1.荷尔蒙EPO刺法,女生的.迈发动会注射这些激素，红细胞越妥携带氧气的能力越强，宽费的过程当中对没有注射的来讲是不公平的,所以
3、在体育激素里面的故亦会听到，好个成人行20-30万亿红细胞，男人比女人多20%.主要功能是氧气从肺里面送到人体的器官,保证各个器官的工作，每个红细恂在体内的循环从肺出去然后再回来,大概儒要20秒的时间.A惬*SpO2什么是“脉搏IiI氧仪”弼部，氧气附看有受组昭约束的生as.底为工苞法符号HW液中的色水有两冷彩我氯合血红量白(HboJ还原值红蛋白(Hto)高度悒和的直色素分子包括个氧分子HM.X199tO,Hb型的句能为90至100%包胃以低至60%什么是脉搏血就仪？在这个里面我们首先要1解一下HbO2的定义.在肺里面.红细胞是这样的.本身附器血红蛋白，符号是Hb.一种毡氯合血红蛋白，就是Hh
4、O2,还彳原血红蛋白，从动脉经过毛细血管回到颈脉的时候，敏分子脱落了。这是我红细胞，附带血红蛋白，里面包含四个男分子，是饱和的血红货白分子。血1的饱和度，典型值是健康人，这个值90%-100%比拟正常,但很多情况下跣到60%,这取决于很多因案.其中以用要的因索是病人身体的供血能力比拟差,HbO2的读值会下降.测量原理三111SSWtfStnSB？XWgatt外It的WS1.aA不Mnanm.a1eBnft*aMrWMMtt.仪$近*1季8软夕的“*收*4CMMSpO,JMI*rru4KW三.测m的原理，我们食了最简单的例子，这也是城通常的情况，世界上大多数的血气仪都是毒这样的原理来做的,只是通
5、过红光和红外光，两个波长值最常见，黄色的箭头就是指这条线，女原血红蛋白,也就是说血红蛋白不带氧分子的时候.对纣光的吸收比拟长.纵轴越高吸收强度越强.而红外光的吸收长衣比拟的.这是波长,所以横轴是波氏,纵轴是吸收长度.反过来看我们除了说复原血红蛋白以外，还有家合血红蛋臼，这是红色箭头指的，就是带有血红强白的，带有史分子的，对红光的吸收比拟弱，对红外光的吸收比拟强，我们说红光是660纳米，红外光是610纳米，用在血氧测附当中。发原血红蛋白和氧合If1.1.红蛋白.对不同光的区别差就是测盘血氧饱和度G根本的数据,这边强调一下,最常见的就是两个波长，实际上要做到更高的精度，除了两个波长以外还要增加.甚
6、至高达8个波长,最主要的原因是人体血红蛋白除了及原血红击臼和气合血红蛋白之外，还有其他的血红蛋白，我们羟行见的是碳敏血红蛋白，更多的波长有利于你做的精衣更好。8波长己经在世界上有很多的产品，当然是偏高端的。基本测量系统UftWUMXWROPXra*W*50dC的3，A立当Eo*A*r+艮二*A女*大*产*W*+4*入*CQ任.ca*nEo三t三rmejrnbi4号丸将:限电流ACj：络电HRH：拼麻申JnR,：京电Jn:Mthen.光电二极管总财运算放大器味声%-WG)a+急寸+ombxz)j反情电闲则噪声匕_m“j,4kiTBRF1我们列了噪声计豫的工程,假设运放电阻非常大，黄设并联电阻比申
7、联电阻大很多.-般情况下都是这样的.我们分光电二极管的噪声,光电二极管的噪声由两局部组成.一个是散粒噪声.分成两局部.这是光电二极管的映向结构.这个公示看起来比拟乏味，列在这里做一个参考.运算放大器啖声由电压噪声和电波噪声组成的，噪声组成是能量段和，所以是平方根，次根波长与争议都行关系，以后一个是反应电阻的热啾声，反应电阻的热噪声是4KbTBRF.已经列在这里了。这些嘤声由哪些局部如成？为了保证光电二极管和TIA的良好配合.我的设了两个条件.第一个条件是噪声和噪声比.就是光电二板管和T1.A的总(声有多大.目前是光电二极管的映向是1.25uv,这个值我们下面用得到,确保NNR足纷大.我们选择一
8、些放大器做分析，放大器的电压噪泮、电流噪声，以后包括整个T1.A的噪声做分析，你会看到这是一个往上走的,越往下电压噪再越大,越往上电流噪声越大。所以光电二极管和NNR相比越来越大.但越大越好.这说明什么？电波噪声的重要性,相对电压噪声在这个情况里而.对噪声的奉献更大.皿、HiV,中atfc次&vIKTIANMhAD797092206ADA4004-418121210827304042300P113470404230AC61O6000501398OP1177790202453AD82016001801396ADO6511000101397A0067W000060139.718我们讲光电二极管跟T
9、IA好配合，选择一个好的TIA,第二是信噪比足奶大，你要做汁能,要做TM和给出电压的噪声比拟要足修大，我的已经计算一下输出电乐的值14.95、同样是刚刚的型号.电压噪声、电源噪声,这里是所有的噪声,这里是SNR,等效分辨率是16-18位，我们对系统计算是这样的。ADISpO2演示系统我给大家分享一个方案，这是我外在美国做的设计.用的是AI)UC7024,Mei有很多厂家，ADI长处在模拟里面.我介绍一下对这个系统的好处,测量关注非常好,放大零和开关保证背景光被格除.保证检测的精度。这个方案我。J做了一也分析,这个方案带来什么好处，国内很多的血氧仪用OEY的模块，这种本钱非常高.API的AIKC
10、是血氧仪的芯片，我们加了血氧仪和Coo1.在里面，抗扰的能力非常行,尤其是1.OW灌注可以精确到什么程度,还有灵活性可以客制化.这是一个芯片.曲面加的不多.只是模拟的调制电路。这是我们给第三方的涮试，我们跟同方案的比拟，1.oW玳注非常低，大家做血氧知道标准是0.3,但数字越低越好，在病人血氧体征非常则的情况下，这个指标非常笫要保证这个指标有两点，一个是算法,一个是确保前端电路的噪声有足终的抑制，包括ADC有足鲂好的模拟性能.蜃后一页.我们展示了一张图片,是对运动的干扰，血氧检测除了EW灌注之外，人的监护里面不能保证一点都不动,人类运动会带来人工的运动干扰，所以在你的方案里面，很柬要的还有一个功能，必须你能券侦测到运动干优，把干扰移除掉，同时有足终的速度蝌出血虢的检刈位,这是第：方的方案，跟同类型的产都做比拟.
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