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便携血压计后的下一个热销产品:脉搏血氧仪

作者:时间:2010-05-03来源:网络收藏

  典型的传感器有一对LED,它们通过病人身体的半透明部位(通常是指尖或耳垂)正对着一个光电二极管。其中一个LED是红光的,波长为660nm;另一个是红外线的,波长是940nm。血氧的百分比是根据测量这两个具有不同吸收率的波长的光通过身体后计算出的。

  武汉认为,脉搏的开发难点在于需要大量的临床数据,再配合昂贵的专业仪器设备,才能优化血氧饱和度算法,达到临床应用的目的。

  周文胜则有不同看法,他指出:“的关键设计难点来自测量人体的差异(包括体质/年龄/皮肤湿度等),以及不稳定的测量条件(例如人体的移动)。这就要求设计者在软件算法和硬件(尤其是精密模拟电路)上采用足够好的方案,实现能够适用于各种情况的性能,例如足够小的低灌注和足够稳定的抗移动干扰能力。”

  而要实现足够小的低灌注,首先就要求光电管后面的夸阻放大器具有足够小的噪声。ADI的精密运放在这方面具有明显的优势,选择也很多,例如AD8606的电流噪声仅为0.01pA/√Hz(1KHz), AD8067的电流噪声仅为0.01pA/√Hz(10HKz)。ADI的模拟MCU(集成ADC和DAC等)是高性能的单片解决方案,尤其是其模拟性能超群。例如ADuC7024是ARM7的MCU集成了多通道的12位高精度ADC和DAC,除了精确读取模拟信号,还可以提供精确的PGA和LED驱动电流控制。

  脉搏血氧仪的典型组件包括:一个微处理器、存储器(EPROM与RAM)、两个控制LED的数模转换器、对光电二极管接收的信号进行滤波与放大的器件、将接收信号数字化以提供给微处理器的模数转换器。LED与光电二极管放置在与患者指尖或耳垂接触的小型探针中。脉搏血氧仪一般还包括小型液晶显示器。

  对一个简单的脉搏血氧仪来说,8位MCU内核完全够用,但如果要求有复杂的滤波、数学计算或数据处理等更多功能,那么16/32位器件可能是更好的选择。理想解决方案将是:一个带有内部程序闪存与RAM(用于存储操作程序、饱和度查找表和捕获的数据)的16/32位MCU、两个用于驱动光源的D/A转换器、一个至少12位分辨率用以量化光电二极管所接收数据的多通道A/D转换器(它还可用于监视电池寿命等其它参数)。如果再有一些板上的可配置胶合逻辑则更好。



武汉信息技术股份有限公司市场部副总经理胡戎

  目前武汉提供的指夹式脉搏血氧仪参考设计方案以ST的STM32系列MCU为核心,充分发挥STM32的高效率、低功耗、低成本等特点,外接指夹式数字血氧探头时,能同时测量人体的血氧饱和度、脉率,数值同屏显示在彩色点阵式OLED显示屏,也可周期保存到外部串行FLASH存储器。

  武汉力源信息技术股份有限公司市场部副总经理胡戎表示:“我们方案独特的卖点是提供最优性价比,且提供的设计资料,完全免费、完全开放。”

  脉搏血氧仪的两大开发趋势是:更高的测量精度和小型化。为了满足这一市场需求趋势,周文胜表示,ADI的产品研发方向也着眼于高集成度ASSP和新技术(如MEMS和磁耦隔离等)的开发。

  胡戎表示:“目前市面上的脉搏血氧仪的主要不足是:在不同的测量环境下,测量精度的一致性不好,这归根结底还是硬件设计和软件算法的缺陷。”周文胜也强调:“从技术上来说,血氧仪的精度提高将是一个重要的方向。”


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