Masimo iSpO2 便攜血氧計(oximeter)是如何搭配 iPhone 實現功能的?

Masimo"s iPhone oximeter puts vital health information at the tip of your finger (hands-on) | The Verge | http://www.theverge.com/2013/1/6/3844034/masimo-ispo2-pulse-oximeter-measures-blood-oxygen-iphone

The iSpO2 certainly isn』t the only consumer-level oximeter on the market today, but it is the first to offer iOS compatibility, collecting a user』s data and health metrics in a single app (available for free on the App Store).


iSpO2不僅能夠跟蹤和測量血氧度SpO2,也能夠測量脈率PR,以及灌注指數PI,即使手指是在運動和低血流的狀態中。而手機軟體端,不僅可以看到圖形監控數據,隨著時間的推移還可以查看歷史趨勢等數據,並可以將這些數據以郵件的形式發送給親友或者是醫生。

資料來源:測量我們血液中氧氣含量的iSpO2

首先,猜測iSpO2是採用指端設備的感測器搜集數據的方式,使用iPhone來進行數據的處理與儲存。

指端設備原理與血氧儀基本無異:血氧儀_百度百科

最初的一台血氧飽和度儀由Millikan在20世紀40年代開發。它監測動脈中攜帶氧的血紅蛋白與不攜帶氧的血紅蛋白的比例。典型的血氧飽和儀帶有兩個發光二極體。這兩個發光二極體面向病人的待測部位 - 通常是指尖或耳垂。一隻二極體釋放波長為660納米的光束,另一隻釋放905,910或者940納米。含氧的血紅蛋白對這兩種波長的吸收率與不含氧的差別很大。利用這個性質,可以計算出兩種血紅蛋白的比例。測試的過程通常不需要從病人身上抽血。通常的血氧儀也可以顯示病人的脈搏。

按照Beer-Lambert定律,比值R/IR與動脈血氧飽和度(SaO2)的函數關係應為線性關係,但由於生物組織是一種強散射、弱吸收、各向異性的複雜光學系統〔2~4〕,不完全符合經典的Beer-Lambert定律,因而導致了表達紅光和紅外光吸光度相對變化測量值(R/IR值),與動脈血氧飽和度(SaO2)之間關係的數學模型建立困難。只能通過實驗的方法來確定R/IR與SaO2的對應關係,即定標曲線。大多數脈搏血氧儀生產廠家都以實驗方法獲取經驗定標曲線以完成產品出廠前的預定標。

iPhone端App的記錄和分享功能是亮點,其實要是使用無線協議傳輸數據就更帥了。


首先介紹一下血氧飽和度測量原理:wikipedia 血氧飽和儀

那麼為了測量血氧飽和度,按照信號流的順序我們需要:

1. 光組件:紅光LED,紅外光LED,光接收管,採集信號;

2. 信號轉換部分:光信號轉為電信號;

== 對於手機來說,前兩部分必須外接附件才能做到 ==

3. 數據處理部分:處理電信號,算出SpO2,PI,PR;

4. 顯示。

== 3和4是任何智能手機都可以做到的 ==

iSpO2關鍵組件有以下兩個:

1. 指夾:裡面有光組件;從外形上看與masimo用於醫療的指夾沒什麼差別;

2. 中間的小方塊:可能集成了信號轉換和數據處理部分,也可能只有信號轉換部分;信號轉換部分要進行模擬信號處理,iphone無法完成,而數據處理則是裝個app就可以完成的,所以小方塊里至少要包含這個部分。

算出SpO2等數值之後,交給屏幕顯示就可以了。

不知道題主對SpO2測量有多少了解,如有疑問請追問。


1.估計LED驅動電流不可調;

2.不可能用多(&>2)波長LED;

3.Masimo運動檢測演算法最多集成精簡版;

所以精度會低一些。


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