基于云端管理的無創血氧飽和度檢測系統

郭家嘉 張萌 楊奕

摘 要 本文介紹了一種根據人體內不同種類的血紅蛋白對不同波長色光吸收度有差異的規律而設計的無創血氧飽和度檢測系統。該系統可應用于醫院，對每個病人進行血氧飽和度及心率測量，然后通過TCP/IP協議將測量結果上傳到云端數據庫進行管理和分析，從而得到周期性的健康報告，同時也可傳到醫護人員的移動設備中，實現遠程監控病人的情況的作用，以確保治療的及時性。

關鍵詞 云端數據庫 遠程監控

0引言

生活水平的提高使得人們對健康的關注度提升，醫療監護不再局限于醫院，正逐漸走進社區和家庭。機體是否缺氧取決于人體組織接受的氧運輸量和氧儲備能否滿足有氧代謝的需要，血氧飽和度對CNS，肝、腎功能健康有必然的聯系。臨床疾病會造成氧供給的缺乏，這將直接影響細胞的正常新陳代謝，嚴重的還會危及生命，所以動脈血氧濃度的實時監測在臨床救護中有重要意義，而對于家庭保健也可提供健康保健的依據。血氧飽和度是衡量人體血液攜帶氧能力的重要生理參數，也是臨床診斷和家庭保健中常用的重要生理指標，既便攜又兼具數據管理、遠程監護的無創血氧飽和度智能監護系統成為醫療保健的發展方向。

1系統總體方案

該系統采用 STM32F4xx單片機為控制核心，由單片機產生的時序信號控制光源驅動電路交替驅動兩個光二極管分時照射手指，因為兩個光二極管是分時交替驅動的，所以光電接收器接收信號可以用同一通道進行信號變化和處理，而相互不會產生影響，這樣就避免了不同特性通道傳輸而引起的誤差。變化處理后的信號經單片機進行A/D變換和數據處理后得到血氧飽和度并顯示，同時通過TCP/IP協議將測量結果上傳到云端數據庫和醫護人員的移動設備，血氧飽和度監測儀電路框圖如圖1所示。

2系統軟件設計

系統進行初始化后，建立服務器，等待客戶端連接并進行連接與否的判斷，定時發送時序驅動信號后對采集的數據信號進行轉換處理，此過程系統將進行數據的預判以及完整性的對比，再將數據存儲并上傳至云端和移動備，上位機流程框圖如圖2所示。

接上電源后，首先進行系統初始化，待連接上服務器后由單片機產生時序控制信號，交替驅動兩個紅光和紅外光發光二極管分時照射手指，將檢測到的光信號轉化為電信號，將光電接收器輸出的電信號進行濾波和放大處理，將數據進行打包后再上傳至服務器，下位機流程框圖如圖3所示。

3服務器數據庫

服務器數據管理界面如圖4所示，測量所得數據能在服務器內做進一步的計算和分析，從而得到人體周期性的健康報告。啟動服務器后便可顯示相關的數據信息，服務器數據管理界面如圖四，可顯示心率，血氧飽和度以及相應的時段曲線圖等。

4 結束語

本文所設計的基于云端管理的無創血氧飽和度檢測系統，測量的數據在精確度、系統穩定性等方面具有一定優勢，其云端數據管理便于醫護人員實時了解病患信息，其檢測更加智能化。

參考文獻

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