基于云端管理的无创血氧饱和度检测系统

    郭家嘉 张萌 杨奕

    摘 要 本文介绍了一种根据人体内不同种类的血红蛋白对不同波长色光吸收度有差异的规律而设计的无创血氧饱和度检测系统。该系统可应用于医院，对每个病人进行血氧饱和度及心率测量，然后通过TCP/IP协议将测量结果上传到云端数据库进行管理和分析，从而得到周期性的健康报告，同时也可传到医护人员的移动设备中，实现远程监控病人的情况的作用，以确保治疗的及时性。

    关键词 云端数据库 远程监控

    0引言

    生活水平的提高使得人们对健康的关注度提升，医疗监护不再局限于医院，正逐渐走进社区和家庭。机体是否缺氧取决于人体组织接受的氧运输量和氧储备能否满足有氧代谢的需要，血氧饱和度对CNS，肝、肾功能健康有必然的联系。临床疾病会造成氧供给的缺乏，这将直接影响细胞的正常新陈代谢，严重的还会危及生命，所以动脉血氧浓度的实时监测在临床救护中有重要意义，而对于家庭保健也可提供健康保健的依据。血氧饱和度是衡量人体血液携带氧能力的重要生理参数，也是临床诊断和家庭保健中常用的重要生理指标，既便携又兼具数据管理、远程监护的无创血氧饱和度智能监护系统成为医疗保健的发展方向。

    1系统总体方案

    该系统采用 STM32F4xx单片机为控制核心，由单片机产生的时序信号控制光源驱动电路交替驱动两个光二极管分时照射手指，因为两个光二极管是分时交替驱动的，所以光电接收器接收信号可以用同一通道进行信号变化和处理，而相互不会产生影响，这样就避免了不同特性通道传输而引起的誤差。变化处理后的信号经单片机进行A/D变换和数据处理后得到血氧饱和度并显示，同时通过TCP/IP协议将测量结果上传到云端数据库和医护人员的移动设备，血氧饱和度监测仪电路框图如图1所示。

    2系统软件设计

    系统进行初始化后，建立服务器，等待客户端连接并进行连接与否的判断，定时发送时序驱动信号后对采集的数据信号进行转换处理，此过程系统将进行数据的预判以及完整性的对比，再将数据存储并上传至云端和移动备，上位机流程框图如图2所示。

    接上电源后，首先进行系统初始化，待连接上服务器后由单片机产生时序控制信号，交替驱动两个红光和红外光发光二极管分时照射手指，将检测到的光信号转化为电信号，将光电接收器输出的电信号进行滤波和放大处理，将数据进行打包后再上传至服务器，下位机流程框图如图3所示。

    3服务器数据库

    服务器数据管理界面如图4所示，测量所得数据能在服务器内做进一步的计算和分析，从而得到人体周期性的健康报告。启动服务器后便可显示相关的数据信息，服务器数据管理界面如图四，可显示心率，血氧饱和度以及相应的时段曲线图等。

    4 结束语

    本文所设计的基于云端管理的无创血氧饱和度检测系统，测量的数据在精确度、系统稳定性等方面具有一定优势，其云端数据管理便于医护人员实时了解病患信息，其检测更加智能化。

    参考文献

    [1] 刘睿.基于近红外光的血氧浓度测量[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2007.

    [2] 相韶霞，林凌，王艳秋，李刚.近红外光谱组织血氧检测结果的定量化方法[J].光学技术，2001（05）：451-454+458.