基于云端管理的無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)系統(tǒng)

郭家嘉 張萌 楊奕

摘 要 本文介紹了一種根據(jù)人體內(nèi)不同種類(lèi)的血紅蛋白對(duì)不同波長(zhǎng)色光吸收度有差異的規(guī)律而設(shè)計(jì)的無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于醫(yī)院，對(duì)每個(gè)病人進(jìn)行血氧飽和度及心率測(cè)量，然后通過(guò)TCP/IP協(xié)議將測(cè)量結(jié)果上傳到云端數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理和分析，從而得到周期性的健康報(bào)告，同時(shí)也可傳到醫(yī)護(hù)人員的移動(dòng)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控病人的情況的作用，以確保治療的及時(shí)性。

關(guān)鍵詞 云端數(shù)據(jù)庫(kù) 遠(yuǎn)程監(jiān)控

0引言

生活水平的提高使得人們對(duì)健康的關(guān)注度提升，醫(yī)療監(jiān)護(hù)不再局限于醫(yī)院，正逐漸走進(jìn)社區(qū)和家庭。機(jī)體是否缺氧取決于人體組織接受的氧運(yùn)輸量和氧儲(chǔ)備能否滿(mǎn)足有氧代謝的需要，血氧飽和度對(duì)CNS，肝、腎功能健康有必然的聯(lián)系。臨床疾病會(huì)造成氧供給的缺乏，這將直接影響細(xì)胞的正常新陳代謝，嚴(yán)重的還會(huì)危及生命，所以動(dòng)脈血氧濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在臨床救護(hù)中有重要意義，而對(duì)于家庭保健也可提供健康保健的依據(jù)。血氧飽和度是衡量人體血液攜帶氧能力的重要生理參數(shù)，也是臨床診斷和家庭保健中常用的重要生理指標(biāo)，既便攜又兼具數(shù)據(jù)管理、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)的無(wú)創(chuàng)血氧飽和度智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)成為醫(yī)療保健的發(fā)展方向。

1系統(tǒng)總體方案

該系統(tǒng)采用 STM32F4xx單片機(jī)為控制核心，由單片機(jī)產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)控制光源驅(qū)動(dòng)電路交替驅(qū)動(dòng)兩個(gè)光二極管分時(shí)照射手指，因?yàn)閮蓚€(gè)光二極管是分時(shí)交替驅(qū)動(dòng)的，所以光電接收器接收信號(hào)可以用同一通道進(jìn)行信號(hào)變化和處理，而相互不會(huì)產(chǎn)生影響，這樣就避免了不同特性通道傳輸而引起的誤差。變化處理后的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行A/D變換和數(shù)據(jù)處理后得到血氧飽和度并顯示，同時(shí)通過(guò)TCP/IP協(xié)議將測(cè)量結(jié)果上傳到云端數(shù)據(jù)庫(kù)和醫(yī)護(hù)人員的移動(dòng)設(shè)備，血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀電路框圖如圖1所示。

2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)進(jìn)行初始化后，建立服務(wù)器，等待客戶(hù)端連接并進(jìn)行連接與否的判斷，定時(shí)發(fā)送時(shí)序驅(qū)動(dòng)信號(hào)后對(duì)采集的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，此過(guò)程系統(tǒng)將進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)判以及完整性的對(duì)比，再將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并上傳至云端和移動(dòng)備，上位機(jī)流程框圖如圖2所示。

接上電源后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，待連接上服務(wù)器后由單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào)，交替驅(qū)動(dòng)兩個(gè)紅光和紅外光發(fā)光二極管分時(shí)照射手指，將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，將光電接收器輸出的電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包后再上傳至服務(wù)器，下位機(jī)流程框圖如圖3所示。

3服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)

服務(wù)器數(shù)據(jù)管理界面如圖4所示，測(cè)量所得數(shù)據(jù)能在服務(wù)器內(nèi)做進(jìn)一步的計(jì)算和分析，從而得到人體周期性的健康報(bào)告。啟動(dòng)服務(wù)器后便可顯示相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，服務(wù)器數(shù)據(jù)管理界面如圖四，可顯示心率，血氧飽和度以及相應(yīng)的時(shí)段曲線圖等。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)的基于云端管理的無(wú)創(chuàng)血氧飽和度檢測(cè)系統(tǒng)，測(cè)量的數(shù)據(jù)在精確度、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面具有一定優(yōu)勢(shì)，其云端數(shù)據(jù)管理便于醫(yī)護(hù)人員實(shí)時(shí)了解病患信息，其檢測(cè)更加智能化。

參考文獻(xiàn)

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