[发明专利]用于校准脉搏血氧仪的一体单元

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种在校准脉搏血氧仪时使用的装置。特别地，本发明涉及的该装置是一个一体单元。

【背景技术】

脉搏血氧仪是一种非侵入性测量人动脉血氧饱和度的感应装置。在一束预定波长的光束穿过人体一部分后或被人体一部分反射后，测量该光束的吸光率，就完成了血氧饱和度的测量。在下文中，将用于吸光率测量而穿过人体预定部分的光束称为探测光束。对于透射式血氧仪，探测光束通常是指向一个身体较薄部位（如手指、手掌或耳垂）的一侧，而光感应器就在该较薄部位的相反侧测量光束穿过该较薄部位后的强度。对于反射式血氧仪，探测光束通常指向脚、前额或胸部的皮肤，光感应器则用于检测反射的光束。通常情况下，用于脉搏血氧仪的探测光束有两个预定波长：660nm和940nm。660nm波长的探测光束是可见的红光，而940nm波长的光束是红外（IR）光。有关脉搏血氧仪及其工作原理的背景详情，请参阅J.S.GRAVENSTEIN的“Gas monitoring and pulse oximetry”，Butterworth-Heinemann有限公司1990年出版，该文通过引用结合在此披露。

有时脉搏血氧仪是需要进行校准的，例如，在对一个人或一个病人进行测量之前便要检查脉搏血氧仪的准确性，此时便需要使用一个校准器来校准脉搏血氧仪。校准器的其中一个要求是，当探测光束遇到人体预定部位的人体组织、血液、骨骼等时，通过复制每个探测光束的吸收变化，而模拟探测光束在上述人体部位传播中的吸收特性。另一个要求则是，当探测光束在人体预定部位中传播时，能模拟每个探测光束所经历由脉冲动脉血引起的吸收率变化。

在美国专利5166517中，披露了一种可手动操作的用于检测脉搏血氧仪精度的校准器，其是层状结构，由该校准器进行校准的脉搏血氧仪是透射式血氧仪。该校准器包括一种专门准备的液体和一个紧邻该液体的弹性可移动构件。该液体是用于模拟探测光束在预定人体部位中行进过程时的吸收变化。通过有节奏地手动抽取液体流入和流出该可移动部件，模拟由脉冲动脉血而引起的吸光率变化。该校准器的缺点是其层状结构由于涉及多个部件,增加了制造成本，而且降低了校准的可靠性，。另一个缺点是，结构涉及液体，提高了处理和贮存的难度。其它校准器也使用液体介质，如中国专利申请公开号1864629中公开的。

中国专利申请公开号1836632，提出一个问题：市场现有的校准器在校准过程中很容易有过度驱动（over-driven）的状況，于是披露了一种光散射介质，试图解决这一问题。该光散射介质是由环氧树脂制成，并和一个选定的、优选百分比的散射材料结合起来。当该光散射介质用于血氧仪校准器时，校准器将是具有多个部件的层状结构。多个部件会增加制造成本，并减小校准器的可靠性。

因此校准器有需要是由最少部件构成一个简单结构，而不涉及任何液体介质。而且期望校准器既可以用于校准透射式血氧仪又可以用于校准反射式血氧仪。

【发明内容】

本发明提供了一种用于校准脉搏血氧仪的一体单元，所述脉搏血氧仪使用预定波长的探测光束。而所述脉搏血氧计可以是透射式血氧仪或反射式血氧仪。一体单元的主体基本上由一种混合材料组成。混合材料包括一种或多种聚合物材料（用于形成所述一体单元主体的柔性固体介质）、一种或多种散射材料（用于散射所述探测光束）、和一种或多种颜色材料（用于衰减所述探测光束）。所述柔性固体介质被配置成，在校准所述脉搏血氧仪时，使所述一体单元接收到的一系列有节奏的脉动作用力能够在该单元内传递。所述一种或多种散射材料和所述一种或多种颜色材料分别用于模拟探测光束在人体预定部位中传播时的散射特性和吸收特性。此外，所述一种或多种散射材料和所述一种或多种颜色材料被固定（localized）在所述柔性固体介质中。因此，不需要额外的装置，也不需要涉及任何液体介质，来进一步模拟探测光束在人体预定部位中传播时的散射行为或吸收行为,就可以使用所述一体单元去校准脉搏血氧仪。