专利名称：用于实验小鼠的脉搏血氧仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种动物实验仪器，尤其是指对实验用小鼠的血氧饱和度进行无创实时监测的仪器。
背景技术：
目前，对血氧饱和度SPA的测量广泛应用在医疗监护领域，对重症尤其是昏迷的患者进行血氧饱和度的监测尤为重要。在药理学、生理病理学、生物学等研究领域，常常采用小鼠作为实验对象，进行药物的药理学研究或生理病理学研究。在进行某些研究时，通常需要对小鼠血液的血氧饱和度进行测量。由于小鼠的生理特点和人体有较大差别，比如心律为400-600次/分左右，远高于人类心律，且测量部位较小，所以不能采用目前的人体用血氧检测设备进行无损测量。 所以在需要测量小鼠的血氧饱和度时，常常需要从小鼠体内采血，然后使用血气分析仪来进行测量。这种方法操作繁琐，效率较低，而且不能进行实时监测，给科研工作带来不利影响。
发明内容本实用新型提供一种用于实验小鼠的脉搏血氧仪，以解决测量小鼠的血氧饱和度时存在的操作繁琐、效率较低、而且不能进行实时监测、给科研工作带来不利影响的问题。本实用新型采取的技术方案是，光电传感器与信号调理电路连接，信号调理电路与信号采集处理系统连接，信号采集处理系统与数据及波形显示系统连接；光电传感器由一组双波长发光二极管和光电二极管组成；信号调理电路包括电流电压变换电路，电流电压变换电路分别与采样保持电路一和采样保持电路二连接，其中采样保持电路一分别与高通滤波器一和低通滤波器一连接， 高通滤波器一与自动增益调节放大器一连接，自动增益调节放大器一与滤波电路一连接； 低通滤波器一与自动增益调节放大器二连接，自动增益调节放大器二与滤波电路二连接； 采样保持电路二分别与高通滤波器二和低通滤波器二连接，高通滤波器二与自动增益调节放大器三连接，自动增益调节放大器三与滤波电路三连接；低通滤波器二与自动增益调节放大器四连接，自动增益调节放大器四与滤波电路四连接。本实用新型通过双波长发光二极管和光电二极管采集到小鼠动脉血管的血流信号，利用信号调理电路和信号采集处理系统，计算出被测小鼠的血氧饱和度值；通过数据及波形显示系统将血氧饱和度值、心率值及波形显示出来，该仪器实现了对实验小鼠血氧饱和度的无创实时监测。本实用新型的优点是结构新颖，能克服小鼠心率高、信号弱等困难，实现对小鼠血氧饱和度的无创实时监测。提高小鼠手术实验的成功率，以及在药物实验时，能够快速的反应药物对小鼠呼吸系统的影响，代替传统抽血化验的方法，具有准确，实时，无创，操作简单等优点，减少科研人员的工作量。
图1是本实用新型电路框图；图2是本实用新型传感器结构示意图；图3是本实用新型信号调理电路框图。
具体实施方式
光电传感器1与信号调理电路2连接，信号调理电路2与信号采集处理系统3连接，信号采集处理系统3与数据及波形显示系统4连接；光电传感器1由一组双波长发光二极管5和光电二极管6组成；信号调理电路2包括电流电压变换电路201，电流电压变换电路分别与采样保持电路一 202和采样保持电路二 203连接，其中采样保持电路一 202分别与高通滤波器一 204 和低通滤波器一 205连接，高通滤波器一与自动增益调节放大器一 206连接，自动增益调节放大器一 206与滤波电路一 208连接；低通滤波器一 205与自动增益调节放大器二 207连接，自动增益调节放大器二 207与滤波电路二 209连接；采样保持电路二 203分别与高通滤波器二 210和低通滤波器二 211连接，高通滤波器二与自动增益调节放大器三212连接，自动增益调节放大器三212与滤波电路三214连接；低通滤波器二 211与自动增益调节放大器四213连接，自动增益调节放大器四213与滤波电路四215连接。将双波长发光二极管5和高灵敏度低噪声的光电二极管6分别置于小鼠尾部动脉两侧组成光电传感器，保证光电二极管接受到光源经过血管的透射光，其中，双波长发光二极管5的波长分别为940nm和660nm，为了避免环境光的干扰，将发光二极管和光电二极管封在一对黑色软质橡胶中，为了避免两波长互相干扰，采用分时驱动方式，即在光源的驱动周期中，有一段时间是完全熄灭的，其周期为红光660nm、亮、全部熄灭、红外光940nm、亮、 全部熄灭。这样，传感器得到的是红光和红外光透光强度的混合信号。将该混合信号送入信号调理电路2，在信号调理电路中，首先利用跨阻放大器将传感器输出的电流信号转换为电压信号，根据光源的驱动时序，对混合电压信号进行采样保持，将混合信号分离成红光透射光强度信号和红外透射光强度信号。让两信号分别经过低通滤波器一、低通滤波器二和高通滤波器一、高通滤波器二分离出直流分量和交流分量，得到红光直流、红光交流、红外直流、红外交流4路信号，根据每路信号的特点，分别进行自动增益调节放大及滤波处理。经信号调理电路得到适中幅值的4路信号，用信号采集处理系统3的高精度的A/ D转换器对该4路信号进行采集，将所采集到的数据送入单片机进行处理和运算，根据朗伯-比尔定律和定标试验，计算出被测小鼠的血氧饱和度，根据信号中交流部分的特点计算出小鼠的心率值；单片机控制LCD显示器，将采集到的血氧波形信号以及计算出的血氧饱和度值和心率值显示出来供科研人员参考。
权利要求1.一种用于实验小鼠的脉搏血氧仪，其特征在于光电传感器与信号调理电路连接， 信号调理电路与信号采集处理系统连接，信号采集处理系统与数据及波形显示系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于实验小鼠的脉搏血氧仪，其特征在于光电传感器由一组双波长发光二极管和光电二极管组成。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于实验小鼠的脉搏血氧仪，其特征在于信号调理电路包括电流电压变换电路，电流电压变换电路分别与采样保持电路一和采样保持电路二连接，其中采样保持电路一分别与高通滤波器一和低通滤波器一连接，高通滤波器一与自动增益调节放大器一连接，自动增益调节放大器一与滤波电路一连接；低通滤波器一与自动增益调节放大器二连接，自动增益调节放大器二与滤波电路二连接；采样保持电路二分别与高通滤波器二和低通滤波器二连接，高通滤波器二与自动增益调节放大器三连接， 自动增益调节放大器三与滤波电路三连接；低通滤波器二与自动增益调节放大器四连接， 自动增益调节放大器四与滤波电路四连接。
专利摘要本实用新型涉及一种用于实验小鼠的脉搏血氧仪，属于一种动物实验仪器。光电传感器与信号调理电路连接，信号调理电路与信号采集处理系统连接，信号采集处理系统与数据及波形显示系统连接。优点是实现对小鼠血氧饱和度的无创实时监测，提高小鼠手术实验的成功率，以及在药物实验时，能够快速的反应药物对小鼠呼吸系统的影响，具有准确，实时，无创，操作简单等优点，减少科研人员的工作量。
文档编号A61B5/1455GK202060780SQ20112011778
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者张晗宇, 王靖文, 黄丹飞 申请人:长春理工大学