脉搏血氧仪校准装置的研制

　　脉搏血氧仪是一种无创伤、连续监测人体动脉血氧饱和度的新型医学仪器, 现已广泛应用于手术室、急救室、重危病人监护病房、产科、救护车等场合。随着脉搏血氧仪的广泛使用，在使用中及时检定血氧仪输出参数的准确性，保证血氧仪的正常工作，是临床中迫切需要解决的问题。如果血氧仪工作异常，测量存在较大误差，将会严重影响医疗质量，甚至会危及病人的生命。因此，探索一种切实可行的脉搏血氧仪的定标和校验方法，研制相应的检测装置即成为当前加强脉搏血氧仪制造和使用中质量控制、更好推广应用这一新技术的关键问题，也是目前国内外此领域科研工作关注的焦点。

　　国内外生产和临床广泛应用的脉搏血氧仪，其检测原理多采用双光束透射方式。根据氧合血红蛋白和还原血红蛋白在红光和红外光区域的吸收特性，脉搏血氧仪探头中的发光元件发出两种波长的光信号照射组织，光敏元件检测透射光强，通过仪器内存储的经验定标曲线最终换算出氧饱和度。其中仪器的经验定标曲线是保证其显示结果准确地反映血氧饱和度值的重要环节。由于各脉搏血氧仪生产厂家所采用的血氧饱和度传感器型号各不相同，每种仪器的经验定标曲线也就各有不同。研制一种能够适用于临床众多品牌的脉搏血氧仪的校准装置，保证脉搏血氧仪的准确度，使其更好的为广大患者服务，具有非常重要的意义。

　　1 校准装置的技术性能

　　脉搏血氧仪通过测量活体组织如手指、耳垂等部位对双光束吸光度的变化率 R/IR 而得到动脉血氧饱和度。要构造一个脉搏血氧仿真系统用于脉搏血氧仪的校准，其关键是建立一个以活体组织光生理特性为基础的光传输模型。对于此模型的要求是：

　　(1)对应入射的红光和红外光，该模型应当具有与活体组织相近的基础衰减(稳定分量);

　　(2)模型应当具备模拟活体组织中由于动脉血充盈血管引起吸光度周期性变化(脉动分量)的功能，脉动分量与稳定分量之比大致在正常生理范围内，对入射的红光和红外光的吸光度变化之比 R/IR值应任意可调，以对应活体组织的血氧饱和度在100%～50%之间变化时 R/IR 值的变化范围;

　　(3)模型的血氧饱和度﹑脉率应任意可调;

　　(4)模型脉搏波的幅度，动脉血充盈血管的强弱任意可调;

　　(5)对应不同厚度的活体组织，该模型对输入光的基础衰减(稳定分量)可调，以模拟选定厚度的组织，如手指、耳垂、手指间等部位。

　　此外，作为校准装置，还应当具备较好的温度特性以及时间稳定性。

　　2 校准装置的硬件电路实现