张根选，石 波，刘胜洋，陈建方，TSAU Young

（1.蚌埠医学院医学影像学系，安徽蚌埠233030；2.深圳迪美泰数字医学技术有限公司，广东深圳518067）

一种高效实时脉搏血氧监测系统的研究

张根选1，石 波1，刘胜洋1，陈建方1，TSAU Young2

（1.蚌埠医学院医学影像学系，安徽蚌埠233030；2.深圳迪美泰数字医学技术有限公司，广东深圳518067）

针对传统的脉搏血氧监测存在光电检测电路复杂、实时性差等缺点，本文提出了一种高效实时的监测方法。以光电容积脉搏波描记法（PPG）为基本原理，构建了以光频转换技术为核心的全数字硬件系统，采用零相移数字滤波和小波分析技术实现脉搏血氧信号的预处理，运用线性回归分析完成血氧饱和度的计算。采用Fluke的Index 2血氧模拟仪产生的标准信号进行测试，在70%～100%范围，误差小于2%。结果表明，该方法切实有效，具有电路简单、数据利用率高等优点，可以实现血氧值的秒级更新。

脉搏血氧饱和度；光电容积脉搏波描记法；光频转换；线性回归分析

1 引 言

脉搏血氧计是一种无创连续监测血氧饱和度（SpO2）的设备，现已广泛应用于手术室、恢复室、急救病房、危重病房等。现有的脉搏血氧计大多是以光电容积脉搏波描记法（Photoplethysmography，PPG）为基本原理［1－3］。在测量中，SpO2的计算是以特征值R的准确提取为基础的。传统的R值提取方法大多采用脉搏波的峰谷值法［4－5］，不能算是一种严格意义上的实时监测。此外，在这些设备中，脉搏血氧信号的硬件采集系统大多都是采用模拟电路［6－7］，主要由光电探测器、电流—电压转换电路、模拟放大器、模拟滤波器等部分组成。……