秦 汉，王瑞琦，卢超波

（中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072）

1 引言

脉率和血氧饱和度是与人体健康状况相关的参数。脉率既可以反映出人体的健康状况，又能提示人体运动后的情况[1]。血氧饱和度与血液中氧气的浓度有关，该指标反映了人体的供氧情况，从而监测人体的循环系统和呼吸系统状况[2]。

国外开展无创血氧饱和度检测技术研究较早。BEER在1851年提出了光学测量的基本原理，就是朗伯-比尔规则，为无创血氧测量装置的研究提供了一定的理论基础。1982年，NELLCOR对先前的血氧监测仪进行较大改进，研发了一款光源选用发光二极管、光接收器选用珪管、用微型计算机对数据进行处理的性能更佳的血氧监测仪N-100，自此拉开了现代血氧监测仪的发展序幕。20世纪90年代之后，血氧饱和度监测仪经过持续发展与改进，Masimo、Philips等公司已开发出相对成熟的产品并应用于临床[3]。近年来，血氧饱和度检测研究主要集中在血氧探头结构的优化和信号提取技术的创新性改进等方面，在目前人口老龄化及医疗保健社区化的趋势下，便携式血氧仪越来越受到人们重视。

目前，国内临床上血氧饱和度检测都是通过生命体征参数检测仪来完成的，其中便携式血氧仪大多使用国外的主控芯片，以朗伯-比尔定律和血液中还原血红蛋白和氧合血红蛋白对光的吸收特性不同为理论基础[4]。本文设计了一种基于ARMCortex-M0内核单片机的指夹式脉搏血氧仪。通过两种不同波长的红光和红外光分别照射组织，经透射后再由光电接收器转换成光电容积脉搏波信号，经数字解调及信号处理后，通过提取特征值计算出相应的脉率和血氧饱和度。……