[实用新型]一种用于人体局域网的无线微型低载荷血氧脉率传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体地说是一种用于人体局域网的无线微型低载荷血氧脉率传感器。

背景技术

推进近距离无线通信标准化的美国IEEE的802.15工作组正式批准了由人体周边配置的各种传感器及器件构筑的近距离无线网络的标准“IEEE802.15.6”。这是被称为“BAN（Body Area Network，人体局域网）”的通信方式。BAN的标准化讨论从2007年开始，经过约5年时间终于完成了标准制定工作。IEEE802.15.6的物理层由多种无线方式构成。具体为：利用400MHz至2.4GHz频带频率的窄带宽通信；利用脉冲式UWB的超宽带通信和以人体为信号传输介质的人体通信。作为近距离无线通信，虽然此前已存在“PAN（Personal Area Network）”的概念，但BAN以传输距离更短、仅限人体周边为目标。设想的主要用途包括便携播放器与无线耳机之间等身边便携装置间的内容交换，最主要的用途是医疗及保健应用。BAN是应对医疗保健费用急剧增加和医疗服务提供商贫乏的一种解决方案，近几年，无线人体局域网技术的出现解决了偏远地区患者的监护问题。降低医疗成本的需求以及人们对疾病预防和早期疾病检测关注度的提高，都是BAN不断发展的推动力。

伴随着BAN技术的发展和标准的制定，促进了无线微型低载荷人体生理参数传感器产业的发展。传统的患者监护由许多生理传感器组成，大多放置在医院。这些传感器通过连接线连接患者身体和一个安装在附近的专用信号调理单元，这些连接线限制了患者的活动范围，也影响了患者的舒适性，而且不能满足无线人体局域网的需求，而无线微型低载荷人体生理参数传感器正是BAN的解决方案。

最初的一台血氧饱和仪由Millikan在20世纪40年代开发。它监测动脉中携带氧的血红蛋白与不携带氧的血红蛋白的比例。典型的血氧饱和仪带有两个发光二极管。这两个发光二极管面向病人的待测部位（通常是指尖或耳垂）。一只二极管释放波长为660纳米的光束，另一只释放905、910或者940纳米。含氧的血红蛋白对这两种波长的吸收率与不含氧的差别很大。利用这个性质，可以计算出两种血红蛋白的比例。测试的过程通常不需要从病人身上抽血。通常的血氧仪也可以显示病人的脉搏。

当前常用血氧仪，没有无线数据通信功能，功耗高，体积大，不能满足人体局域网对人体生理信号检测单元的微型、低功耗、穿戴式的需求。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种功耗低、穿戴式、具有低功耗蓝牙通信功能的血氧脉率传感器。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于人体局域网的无线微型低载荷血氧脉率传感器，包括微控制器、逻辑控制单元、光电驱动单元、光发射单元、光探测器、信号调理单元、A/D转换单元和低功耗蓝牙单元，其中逻辑控制单元连接光电驱动单元的输入端和微控制器的输出端；光电驱动单元的输出端连接光发射单元的输入端；光发射单元在逻辑控制单元的控制下分时发射红光和红外光，用于照射到皮肤上；光探测器接收经皮肤透射的所述红光和红外光，输出端连接信号调理单元的输入端；信号调理单元的输出端连接A/D转换单元的输入端；A/D转换单元的输出端连接微控制器的输入端；微控制器的输出端连接蓝牙单元的输入端，蓝牙单元用于与附近的处理器无线连接。

所述微控制器为8位RISC微控制器。

所述光电驱动单元是由三极管组成的驱动电路。

所述光发射单元为发光二极管，发射波长为660nm的红光和940nm的红外光。

所述光探测器为光电二极管。

所述信号调理单元是将电信号进行放大、滤波处理的无限增益多路反馈二阶有源带通滤波电路。

所述蓝牙单元为低功耗的蓝牙单元。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型在硬件上改进常用测量电路，根据脉搏信号微弱、低频的特点，设计的前向处理电路使信号的检测更加简便、准确，而且降低对微处理器运算能力和速度的要求；

2.采用蓝牙低功耗技术，蓝牙低功耗技术与其它无线技术有所不同，因为它将一项从最一开始就针对超低功率电池而设计的标准化技术和基于传感器数据采集的新架构结合在了一起，蓝牙低功耗技术还将被集成到大多数便携设备中。

附图说明

图1为本实用新型总体结构的实施例图；

图2为本实用新型工作流程图。

具体实施方式