耳掛式血氧飽和度檢測儀的設計及實現

羅章源 郭清奎 鄭敏 ＊ 于航 朱辰 張蕾蕾 金勛 張文贊

1 恩識醫療科技（上海）有限公司 （上海 201112）

2 上海交大醫學院附屬同仁醫院 （上海 200336）

內容提要： 提出一種類似藍牙耳機的，佩戴于耳部的反射式監測人體血氧飽和度的檢測儀設計方案。通過低功耗硬件電路的設計實現100h連續的血氧監測，進行參數校準和可靠性分析，計算出血氧飽和度值可通過手機App顯示觀察，并將血氧數據存儲于設備中，可供后續回訪分析；通過招募志愿者開展本設計與MASIMO rainbow的對比實驗，初步證實在正常佩戴情況下，測量誤差在2%以內，驗證了測量的準確性、有效性且滿足血氧測量要求。本設計可以長期佩戴測量且不影響正常的生活工作，實現佩戴者全程全信息的血氧檢測，可用于患者圍手術期、睡眠呼吸暫停患者睡眠中及常規家庭護理中血氧監測，具有較強的臨床價值和商業價值。

基于光電容積脈搏波描記法（Photoplethysmography，PPG）的血氧測量具有使用方便、對人體無損傷等優點[1]。目前，無創血氧測量方法主要有透射式測量和反射式測量兩種方式。透射式測量方法相對成熟，目前臨床大量使用的均為指套型透射式血氧飽和度檢測測量方式，且相關算法成熟，市場上有大量的產品可供使用，其主要不足在于僅可用于指尖、耳垂等末梢且光可以透射的部位，長期佩戴容易造成佩戴部位的局部血流不暢，嚴重時會導致組織壞死，不便于長期佩戴和測量[2,3]。相比于透射式血氧檢測，已有的相關研究已經將反射式血氧檢測應用于頭盔式、嬰兒額頭部位貼敷等場景實現血氧檢測[4,5]。……