labview血氧饱和度论文(编辑修改稿)

labview血氧饱和度论文(编辑修改稿)内容摘要：

胸部等 )需要使用反射式传感器进行血氧饱和度检测，而且国内在反射式血氧测量的研究水平上还处在探索的阶段，如何用无创、经济的方法获得准确、可靠的血氧饱和度值仍是生物医学工程领域不断探索的课题。 因此，我们小组设计了一套基于 LabVIEW的脉搏波信息的分析和血氧饱和度测量系统，为临床分析应用和工程测试提供了一个较好的平台。 由于时间有限，我们小组对血氧饱 和度测量系统部分进行了电路的实现，其中包括模拟采集到、到的血氧信号，信号的计算部分，信号滤波过程。 设计了一种基于 LabVIEW 的数字锁相放大器 . 它采用数字乘法器和数字滤波器取代模拟器件 ,并在动态范围、线性失真、噪声抑制方面的性能远优越于模拟器件 ,尤其是零点漂移这一重要特性 . 数字锁相放大器借助虚拟仪器 LabVIEW 的优势 ,极大地提高了脉搏波检测的抗干扰能力和测量精度 .此外 ,虚拟仪器是以软件为核心的结构体系 ,具有极强的灵活性 . 由于大多数生理信号频率较低 ,对采集系统没有特殊的要求 ,完全可以借助虚拟仪器 实现一台计算机对脉搏波、呼吸波、心电图、血压、血氧等生理参数的采集、存储、处理和分析等功能 . 因此 ,设计基于虚拟仪器的脉搏血氧检测系统具有广泛的应用价值 . 共 页 第 页 2 第二章测量原理 血氧饱和度用以表示血液中氧的浓度，它是被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2。 )的容量占全部血红蛋白 (Hb)的容量的百分比，即： () 目前透射式脉搏血氧饱和度仪的测量方法主要是红外光谱光电法一双波长测量法， Sp02是根据 血红蛋白 (Hb)具有光吸收的特性 (如图 21所示 )设计而成。 从氧合与还原血红蛋白 Hb02与 HbR对红光和红外光的吸光系数曲线的分析可以看出： Hb02与 HbR对两个波长的光吸收特性不一样， Hb02与 HbR的分子可吸收不同波长的光线： Hb02吸收红光，波长为 600nm～ 700nm，而 HbR吸收近红外光，波长为 800nm～ 1000nm，在 805nm左右为等吸收点。 根据分光光度计比色原理，一定量的光线传到分光光度计探头，光源和探头之间随着动脉搏动性组织而吸收不同的光量 (无搏动的皮肤和骨骼则无吸收光量的作用 )。 搏动性 组织吸收的光量转变为电信号，传入血氧饱和度仪，通过模拟计算机以及数字微处理机，将光强度数据转换为搏动性的 Sp02百分比值。 为此，采用红光、近红外光作为探测源，当近红外光波长 ^=805nm时， El=E2=E，那么式 (28)可简化为： () 其中 A、 B为常数。 当动脉血管搏动时，透射的红光及红外光的光强由最大值， 减少到 由此而引起红光和红外光吸光度的变化量分别为： （ ) () 共 页 第 页 3 将式 ()、 ()代入式 ()，并考虑 和远小于 1，故将分子和分母中的对数项按级数展开后，取级数的第一项近似可得： （ ） 由此可以看出，只要测定两路透射光最大光强。 及由于脉搏搏动而引起的透射光强最大变 量 ， 代入上式就可以算出动脉血液的血氧饱和度，其中 A、 B是通过定标来确定的经验系数。 图 21还原血红蛋白和氧合血红蛋白在红光和红外光谱区的吸收系数曲线 共 页 第 页 4 第三章测量部位 当用单色光垂 直照射透过人体手指末端时，若在另一端用光电管接收(光电管输出的电流与光强成正比 )，则发现光的强度明显减弱，用滤波器滤波后的电流可分为两部分：一部分为直流量 (Dc)，一部分为交流量 (Ac)．进一步观察发现交流成分的波峰与波谷对应的是心血管系统的收缩与舒张，因此它对应的是动脉血液中脉动的部分 (如图。