一种用于ECMO的血液多参监测装置及方法与流程

一种用于ecmo的血液多参监测装置及方法
技术领域
1.本发明涉及血液监测技术领域，特别是涉及一种用于ecmo的血液多参监测装置及方法。


背景技术：

2.ecmo(extracorporealmembraneoxygenation，体外膜肺氧合)主要是为出现心肺功能衰竭等相关重症的病人提供持续的体外呼吸和循环功能，以维持重症病人的生命。其中血液中血氧等各项指标的变化，是ecmo系统运转和医生对病人评估、诊断的重要依据。现有血液指标监测相关产品多为以指尖或皮肤为检测目标的监测装置，而应用于ecmo应用场景中实时监测血液循环管路中血液指标的装置则较少。
3.在ecmo系统实际实施过程中，对于血液血氧等参数的监测分为人工采血分析和非接触式测量的方式。对于依赖人工采血的检测方式，需要医护人员定时、频繁的进行血液采集和化验，且过程时间较长，并不能反映实时情况下的血液指标情况。另外，现有监测装置多是单一指标参数检测，更多的血液指标检测则需要更多的设备加入到ecmo系统应用过程中来，增加了系统操作的复杂度。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种用于ecmo的血液多参监测装置及方法，以低操作复杂度实时连续完成血氧饱和度、红细胞比容、血红蛋白含量、血液温度的多参数准确监测。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.本发明提供一种用于ecmo的血液多参监测装置，包括：壳体以及设置在壳体内的电路板；所述电路板经由通讯线缆和接头与ecmo主机连接；所述电路板上设置有参数监测单元、主控单元、通讯模块、电源模块、电源稳压电路、可调恒流源驱动电路、信号放大检测电路以及温度传感器电路；所述参数监测单元包括第一光源、第二光源、第一光电探测器、第二光电探测器以及红外温度传感器；
7.所述壳体顶部开有一个与血液循环管路或与血液循环管路所串联流通池尺寸相匹配的槽，槽上设有光学窗口；红外温度传感器、第一光源、第一光电探测器、第二光电探测器以及第二光源在电路板上以预设间距依次排列设置，且均位于光学窗口的透过范围内；所述血液多参监测装置通过槽安装到血液循环管路或流通池上时，参数监测单元紧贴血液循环管路或流通池；
8.主控单元经由通讯模块与ecmo主机通信连接；电源模块经由电源稳压电路与主控单元连接；主控单元经由可调恒流源驱动电路分别与第一光源和第二光源连接；第一光电探测器和第二光电探测器分别经由信号放大检测电路与主控单元连接；主控单元经由温度传感器电路与红外温度传感器连接。
9.可选地，所述第一光源所发出光的波长为1300nm、950nm、940nm、850nm、805nm和
810nm中的一种或更多种。
10.可选地，所述第二光源所发出光的波长为650nm、660nm、760nm和850nm中的一种或更多种。
11.可选地，所述血液多参监测装置与ecmo主机之间的通讯协议包括rs232、rs485、can。
12.一种用于ecmo的血液多参监测方法，基于所述的血液多参监测装置；所述血液多参监测方法包括：
13.主控单元控制第一光电探测器和第二光电探测器分别获取第一光源和第二光源关闭情况下经过信号放大检测电路放大的光强信号i
b1
和i
b2
；
14.主控单元依次控制第一光源和第二光源进行点亮并在点亮同时获取第一光电探测器和第二光电探测器经过信号放大检测电路放大的光强信号i1和i2；
15.根据光强信号i
b1
、i
b2
、i1和i2计算受血液影响的光强分量i
d1
和i
d2
；
16.主控单元通过温度传感器电路控制红外温度传感器分别检测自身环境温度ta和窗口温度to；
17.根据环境温度ta和窗口温度to计算血液温度tb；
18.根据光强分量i
d1
和i
d2
以及环境温度ta计算血液指标数据；所述血液指标数据包括血氧饱和度sao2、红细胞比容hct和血红蛋白hb；
19.主控单元通过通讯协议将血液指标数据传输到ecmo主机进行控制和显示。
20.可选地，所述根据光强信号i
b1
、i
b2
、i1和i2计算受血液影响的光强分量i
d1
和i
d2
，具体包括：
21.采用公式i
d1
＝i
1-i
b1
和i
d2
＝i
2-i
b2
计算受血液影响的光强分量i
d1
和i
d2
。
22.可选地，所述根据环境温度ta和窗口温度to计算血液温度tb，具体包括：
23.获取预先采集的多个环境温度ta、窗口温度to以及对应的血液温度tb真实数据并进行曲线拟合，得到温度拟合公式；
24.将当前检测的环境温度ta和窗口温度to数据代入温度拟合公式，计算出当前的血液温度tb数据。
25.可选地，所述根据光强分量i
d1
和i
d2
以及环境温度ta计算血液指标数据，具体包括：
26.获取预先采集的多个光强分量i
d1
、i
d2
、环境温度ta以及对应的血氧饱和度sao2真实数据并进行曲线拟合，得到血氧饱和度拟合公式；
27.获取预先采集的多个光强分量i
d1
、i
d2
、环境温度ta以及对应的红细胞比容hct真实数据并进行曲线拟合，得到红细胞比容拟合公式；
28.将当前检测的光强分量i
d1
、i
d2
和环境温度ta数据分别代入血氧饱度拟合公式和红细胞比容拟合公式，计算得到当前的血氧饱和度sao2和红细胞比容hct数据；
29.将当前的红细胞比容hct数据乘以预设的红细胞平均血红蛋白浓度，计算得到当前的血红蛋白hb数据。
30.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
31.本发明所提供的用于ecmo的血液多参监测装置及方法，其中血液多参监测装置包括：壳体以及设置在壳体内的电路板；电路板经由通讯线缆和接头与ecmo主机连接；电路板上设置有参数监测单元、主控单元、通讯模块、电源模块、电源稳压电路、可调恒流源驱动电
路、信号放大检测电路以及温度传感器电路；参数监测单元包括第一光源、第二光源、第一光电探测器、第二光电探测器以及红外温度传感器。本发明血液多参监测装置及方法更适合ecmo应用场景，针对血液循环管路设计，集成度高，复杂度低；并且采用该装置及方法可以完成血氧饱和度、红细胞比容、血红蛋白含量、血液温度等多参数数据的实时连续监测，可以实现更高的检测精度。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明一种用于ecmo的血液多参监测装置的结构示意图；
34.图2为本发明用于ecmo的血液多参监测装置的电路连接示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本发明的目的是提供一种用于ecmo的血液多参监测装置及方法，以低操作复杂度实时连续完成血氧饱和度、红细胞比容、血红蛋白含量、血液温度的多参数准确监测。
37.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
38.本发明用于ecmo的血液多参监测装置结构如图1所示，参见图1，所述血液多参监测装置具体包括：壳体1以及设置在壳体1内的电路板3。所述电路板3经由通讯线缆和接头9与ecmo主机(图中未示出)连接。本发明血液多参监测装置通过线缆连接到ecmo主机进行工作，也可连接其它符合其通讯协议的设备，其连接方式包括但不限于rs232、rs485、can等。所述电路板上设置有参数监测单元、主控单元、通讯模块、电源模块、电源稳压电路、可调恒流源驱动电路、信号放大检测电路以及温度传感器电路。所述参数监测单元包括第一光源5、第二光源8、第一光电探测器6、第二光电探测器7以及红外温度传感器4。
39.本发明血液多参监测装置既可以直接夹血液循环管路，又可以配合串联到血液循环管路中的流通池进行工作。本发明血液多参监测装置是针对ecmo或体外循环血液管路里的血液指标进行监测的，一般有两种连接方式:一是装置自身在顶部开有一个与血液循环管路尺寸匹配的槽，上面带有盖子，当把管路塞到槽里后，可以用盖子夹紧管路，通过外壳槽里透光的窗口就可以监测血液指标了；二是把血液循环管路剪断，用一个特定形状的管的两头，与断开的管路接起来，即在血液循环管路中串联进去了一个流通池，检测装置壳体的槽的形状尺寸与流通池是经过设计，有配合的，安装的会更紧密，在此基础上也是通过槽里的光学窗口进行监测的。
40.具体地，所述壳体1顶部开有一个与血液循环管路或与血液循环管路所串联流通
池2尺寸相匹配的槽，槽上设有光学窗口。如图1所示，红外温度传感器4、第一光源5、第一光电探测器6、第二光电探测器7以及第二光源8在电路板3上以预设间距依次排列设置，且均位于光学窗口的透过范围内。所述血液多参监测装置通过槽安装到血液循环管路或流通池上时，参数监测单元紧贴血液循环管路或流通池。即保证光源发出的光可以通过光学窗口照射至血液循环管路或流通池2，经血液循环管路或流通池2散射的光也可以通过光学窗口被光电探测器接收，而红外温度传感器4既可以检测自身环境温度ta，也可以通过红外辐射获取通过光学窗口接收到的窗口温度to。
41.如图2所示，主控单元经由通讯模块与ecmo主机通信连接；电源模块经由电源稳压电路与主控单元连接；主控单元经由可调恒流源驱动电路分别与第一光源和第二光源连接；第一光电探测器和第二光电探测器分别经由信号放大检测电路与主控单元连接；主控单元经由温度传感器电路与红外温度传感器连接。
42.本发明血液多参监测装置的工作过程如下：
43.(1)血液多参监测装置由壳体1、电路板3、红外温度传感器4、第一光源5、第一光电探测器6、第二光电探测器7、第二光源8、线缆与接头9等组成，配合ecmo血液循环管路或与该装置结构匹配的流通池2进行操作；该装置通过线缆9中的电源线进行供电，上电开始工作；
44.(2)将该装置安装到血液流通池或血液循环管路上，红外温度传感器4、第一光源5、第一光电探测器6、第二光电探测器7、第二光源8以较小的器件间距排列，紧贴血液循环管路或流通池2；电路板3上设置了主控单元、可调恒流源驱动电路、信号放大检测电路、温度传感器电路、通讯模块、电源模块和电源稳压电路等结构；该装置主控单元中预置了夹ecmo循环管路和流通池两种模式对应的参数，通过软件通讯协议可以切换不同的工作模式；
45.(3)主控单元依次控制第一光源5、第二光源8进行点亮并在对应光源点亮的同时获取第一光电探测器6、第二光电探测器7经过信号放大检测电路放大的信号强度i1、i2，即第一光源5点亮时第一光电探测器6工作，第二光源8点亮时第二光电探测器7工作；光源之间设置曝光时间间隔(通常为100us级别)，防止光源之间相互干扰；其中第一光源5为包括但不限于1300nm、950nm、940nm、850nm、805nm等波长的led或ld，可以是单光源，也可以是多光源的组合，主要用于检测红细胞比容hct的变化；第二光源8为包括但不限于650nm、660nm、760nm、850nm等波长的led或ld，可以是单光源，也可以是多光源的组合，主要用于检测血氧饱和度sao2的变化；第一光电探测器6用于探测第一光源5的散射光强，第二光电探测器7用于探测第二光源8的散射光强；
46.(4)主控单元再次控制第一光源5、第二光源8在关闭的情况下获取第一光电探测器6、第二光电探测器7经过信号放大检测电路放大的信号强度i
b1
、i
b2
，以获取环境背景光强度，通过i
d1
＝i
1-i
b1
、i
d2
＝i
2-i
b2
可以屏蔽背景光线的影响，获取主要受血液影响的光强分量i
d1
、i
d2
；
47.(5)然后通过红外温度传感器4读取窗口温度to和环境温度ta；红外温度传感器4主要通过接收2-14μm红外波长的电磁辐射来采集温度；其中红外温度传感器4既可以获取环境温度ta，又可以通过红外辐射获取传感器窗口接收到的温度to；由于窗口温度to包含了血液、壳体1、血液循环管路或流通池2等各部分的热辐射信息，因此并不等于血液温度tb；通
过在不同环境和血液温度下采集红外温度传感器4温度数据ta、to和血液真实温度数据tb，并通过平滑和插值计算对多组温度数据进行拟合，可以得到温度拟合公式，从而计算出任意测量范围ta、to内对应的血液温度tb；
48.(6)使用to、ta通过预先标定参数计算出血液温度tb；利用to、ta计算tb，只需要将当前红外温度传感器4采集的to、ta代入温度拟合公式，类似于tb＝a*to+b*ta+c，即可计算出当前血液温度tb；其中预先标定参数a、b、c通过多次测量真实的to、ta和tb并进行平滑和插值计算得到；
49.(7)使用i
d1
、i
d2
和ta计算出血氧饱和度sao2、红细胞比容hct、血红蛋白hb等血液指标数据；与tb的计算类似，也是采集不同i
d1
、i
d2
、ta下的sao2、hct来做一个参数拟合，得到血氧饱和度拟合公式和红细胞比容拟合公式；在进行实时连续的多参数监测时，只需将当前采集的i
d1
、i
d2
、ta数据分别代入血氧饱和度拟合公式和红细胞比容拟合公式，即可得到实时的sao2和hct数据；而hb则是可以直接通过hct*mchc(红细胞平均血红蛋白浓度，默认为0.34)计算出来，单位是g/dl；
50.(8)最后主控单元通过通讯协议将计算所得的血氧饱和度sao2、红细胞比容hct、血红蛋白hb、血液温度tb等数据传输到ecmo主机，以便ecmo主机进行控制和显示。
51.可见本发明血液多参监测装置是一种实时、连续、多参数的监测装置，该装置结构针对血液循环管路和流通池结构设计，集成度高且操作复杂度低，能够实现ecmo系统中血氧饱和度、红细胞比容、血红蛋白含量、血液温度等多个血液指标参数的实时连续检测，并且具有较高的测量精度。
52.基于所述的血液多参监测装置，本发明还提供一种用于ecmo的血液多参监测方法，所述血液多参监测方法包括：
53.s1：主控单元控制第一光电探测器6和第二光电探测器7分别获取第一光源5和第二光源8关闭情况下经过信号放大检测电路放大的光强信号i
b1
和i
b2
。
54.s2：主控单元依次控制第一光源5和第二光源8进行点亮并在点亮同时获取第一光电探测器6和第二光电探测器7经过信号放大检测电路放大的光强信号i1和i2。
55.由于血液指标的计算对光电探测器采集的光强数据i1、i2高度敏感，而其数据又受到器件安装距离、高度、角度及光源器件一致性的影响。所以在电路板3中，可以调节可调恒流源驱动电路的电流大小，以适配不同虚拟光路下的光强需要。该装置装配完成后，把同一光学仿体安装到与该装置同一位置，根据光电探测器接收到的光强大小，调整电路板3上的可调恒流源驱动电路电流大小来改善装配和器件自身特性引入的一致性问题。
56.其中同一光学仿体是指具有与血液相近似光学特性的物体。相比血液，制作光学仿体更稳定、更容易使用和保存；此处旨为不同个体的装置提供相同的光强衰减系数，以校准不同个体之间的差异，以保证使用相同的算法和参数可以获得更准确的数据。
57.发光器件(本发明中为第一光源5和第二光源8)和光强监测器件(本发明中为第一光电探测器6和第二光电探测器7)，即使是大厂的同一批次货源，也很难在光学上保证良好的一致性；再加上各种阻容、焊接等差异，不同的该装置个体在相同软件参数控制下都会具有不同的光强数据。本发明通过光学仿体调整可调恒流源驱动电路电流大小来改善不同个体的一致性，可以提高数据准确性。
58.其中，所述第一光源5所发出光的波长包括但不限于1300nm、950nm、940nm、850nm、
805nm和810nm，可以是单波长光源，也可以是上述多个波长的组合光源。所述第二光源8所发出光的波长包括但不限于650nm、660nm、760nm和850nm，可以是单波长光源，也可以是上述多个波长的组合光源。
59.由于动静脉等氧合程度不同的血液对光线的散射反射能力不同，光强数据差异较大。为了实现在合适的动态范围内更小的信噪比，可以在装置工作时，控制可调恒流源驱动电路线性地同时调整各组光源光强大小，从而在获得更大测量范围的同时，在sao2和hct测量边界附近也可以获得较好的信噪比数据。
60.不同血液的sao2、hct和ta下，各组光强变化范围很大；而信号背景噪声的大小是固定的，信号越强，信噪比越高，相反，当血液指标变化导致光强特别弱的话，信噪比会变得很低；类似地，当血液光强特别强的时候，也会超出测量范围，除非牺牲电路监测的动态范围。因此本发明根据恒流源电路的线性特性，可以在光强特别弱的时候，增加可调恒流源驱动电路的驱动电流和光强，然后在高信噪比的数据基础上，在等比例缩放信号数据，则可以获取低光源对应的高信噪比数据。反向同理。
61.s3：根据光强信号i
b1
、i
b2
、i1和i2计算受血液影响的光强分量i
d1
和i
d2
。
62.具体地，采用公式i
d1
＝i
1-i
b1
和i
d2
＝i
2-i
b2
计算受血液影响的光强分量i
d1
和i
d2
。
63.s4：主控单元通过温度传感器电路控制红外温度传感器分别检测自身环境温度ta和窗口温度to。
64.光强数据的变化受到的温度变化影响，主要来自血液循环管路或流通池、电子器件能耗和环境温度变化等，测量准确性受到其器件所在位置热平衡时的温度梯度影响。其中电子器件工作自身发热有限，且由于装置整体较小，红外温度传感器处于装置内部，所以红外温度传感器的ta就是器件发热与环境温度的叠加，而红外温度传感器所在位置的ta正好可以说明具有相近位置和相似结构的光源与光电探测器的工作环境温度。通过在不同环境和血液温度下采集光电探测器传感器数据，通过平滑和插值计算，可以计算补偿任意测量范围内ta对应的光强数据。
65.根据器件特性，在正常的使用范围内，ta对光强的影响是一个线性关系；通过采集不同ta下的光强变化，可以拟合出相应的光强补偿公式，继而可以通过不同ta补偿光强。
66.本发明血液多参监测方法在血氧饱和度、红细胞比容的指标计算中融入了环境温度ta的校正；且具有调整可调恒流源驱动电路的电流大小的功能，可消除器件、装配等一致性问题；还可以根据电流-光强线性关系，扩展光强测量的动态范围。
67.s5：根据环境温度ta和窗口温度to计算血液温度tb。
68.具体地，获取预先采集的多个环境温度ta、窗口温度to以及对应的血液温度tb真实数据并进行曲线拟合，得到温度拟合公式；将当前检测的环境温度ta和窗口温度to数据代入温度拟合公式，即可计算出当前的血液温度tb数据。
69.s6：根据光强分量i
d1
和i
d2
以及环境温度ta计算血液指标数据；所述血液指标数据包括血氧饱和度sao2、红细胞比容hct和血红蛋白hb。
70.具体地，获取预先采集的多个光强分量i
d1
、i
d2
、环境温度ta以及对应的血氧饱和度sao2真实数据并进行曲线拟合，得到血氧饱和度拟合公式；获取预先采集的多个光强分量i
d1
、i
d2
、环境温度ta以及对应的红细胞比容hct真实数据并进行曲线拟合，得到红细胞比容拟合公式；将当前检测的光强分量i
d1
、i
d2
和环境温度ta数据分别代入血氧饱度拟合公式和
红细胞比容拟合公式，即可计算得到当前的血氧饱和度sao2和红细胞比容hct数据；然后将当前的红细胞比容hct数据乘以0.34计算得到当前的血红蛋白hb数据。
71.此外，在多光源组合的情况下，可以通过不同波长的第一光源和不同波长的第二光源，依次经过曝光、检测，然后结合对应ta通过多光源预先标定参数计算出血氧饱和度、红细胞比容、血红蛋白等更高精度的血液指标数据。比如第一光源采用1300nm、805nm的组合光源，第二光源采用660nm单光源；或第一光源采用950nm、850nm的组合光源，第二光源采用650nm、760nm组合光源，等等。通过多光源复合计算，血液指标数值会更加准确、稳定。
72.不同频率的光源对血氧sao2和红细胞比容hct具有不同比例的敏感度，原理上只要光源满足上文列举的频率范围，任意两种不同频率的光源都可以解算出一组sao2和hct指标数据；通过两两组合可以解算出n个数据，通过n个数据直接平均或加权平均即可以获取比单个数据更准确的监测结果。
73.s7：主控单元通过通讯协议将血液指标数据传输到ecmo主机进行控制和显示。
74.所述血液多参监测装置与ecmo主机之间的通讯协议包括rs232、rs485、can等。
75.可见本发明血液多参监测装置可以通过动态调节恒流源驱动电流，适配校准光强数据，消除器件一致性、装配等引入的误差；同样通过利用恒流源驱动电流与光强的线性关系，可以实现更优的光强动态范围；并且本发明装置可配合血液温度和单、多光源融合计算，可以实现更高的检测精度。
76.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
77.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种用于ecmo的血液多参监测装置，其特征在于，包括：壳体以及设置在壳体内的电路板；所述电路板经由通讯线缆和接头与ecmo主机连接；所述电路板上设置有参数监测单元、主控单元、通讯模块、电源模块、电源稳压电路、可调恒流源驱动电路、信号放大检测电路以及温度传感器电路；所述参数监测单元包括第一光源、第二光源、第一光电探测器、第二光电探测器以及红外温度传感器；所述壳体顶部开有一个与血液循环管路或与血液循环管路所串联流通池尺寸相匹配的槽，槽上设有光学窗口；红外温度传感器、第一光源、第一光电探测器、第二光电探测器以及第二光源在电路板上以预设间距依次排列设置，且均位于光学窗口的透过范围内；所述血液多参监测装置通过槽安装到血液循环管路或流通池上时，参数监测单元紧贴血液循环管路或流通池；主控单元经由通讯模块与ecmo主机通信连接；电源模块经由电源稳压电路与主控单元连接；主控单元经由可调恒流源驱动电路分别与第一光源和第二光源连接；第一光电探测器和第二光电探测器分别经由信号放大检测电路与主控单元连接；主控单元经由温度传感器电路与红外温度传感器连接。2.根据权利要求1所述的用于ecmo的血液多参监测装置，其特征在于，所述第一光源所发出光的波长为1300nm、950nm、940nm、850nm、805nm和810nm中的一种或更多种。3.根据权利要求1所述的用于ecmo的血液多参监测装置，其特征在于，所述第二光源所发出光的波长为650nm、660nm、760nm和850nm中的一种或更多种。4.根据权利要求1所述的用于ecmo的血液多参监测装置，其特征在于，所述血液多参监测装置与ecmo主机之间的通讯协议包括rs232、rs485、can。5.一种用于ecmo的血液多参监测方法，其特征在于，所述血液多参监测方法基于权利要求1所述的血液多参监测装置；所述血液多参监测方法包括：主控单元控制第一光电探测器和第二光电探测器分别获取第一光源和第二光源关闭情况下经过信号放大检测电路放大的光强信号i
b1
和i
b2
；主控单元依次控制第一光源和第二光源进行点亮并在点亮同时获取第一光电探测器和第二光电探测器经过信号放大检测电路放大的光强信号i1和i2；根据光强信号i
b1
、i
b2
、i1和i2计算受血液影响的光强分量i
d1
和i
d2
；主控单元通过温度传感器电路控制红外温度传感器分别检测自身环境温度t
a
和窗口温度t
o
；根据环境温度t
a
和窗口温度t
o
计算血液温度t
b
；根据光强分量i
d1
和i
d2
以及环境温度t
a
计算血液指标数据；所述血液指标数据包括血氧饱和度sao2、红细胞比容hct和血红蛋白hb；主控单元通过通讯协议将血液指标数据传输到ecmo主机进行控制和显示。6.根据权利要求5所述的用于ecmo的血液多参监测方法，其特征在于，所述根据光强信号i
b1
、i
b2
、i1和i2计算受血液影响的光强分量i
d1
和i
d2
，具体包括：采用公式i
d1
＝i
1-i
b1
和i
d2
＝i
2-i
b2
计算受血液影响的光强分量i
d1
和i
d2
。7.根据权利要求5所述的用于ecmo的血液多参监测方法，其特征在于，所述根据环境温度t
a
和窗口温度t
o
计算血液温度t
b
，具体包括：获取预先采集的多个环境温度t
a
、窗口温度t
o
以及对应的血液温度t
b
真实数据并进行
曲线拟合，得到温度拟合公式；将当前检测的环境温度t
a
和窗口温度t
o
数据代入温度拟合公式，计算出当前的血液温度t
b
数据。8.根据权利要求5所述的用于ecmo的血液多参监测方法，其特征在于，所述根据光强分量i
d1
和i
d2
以及环境温度t
a
计算血液指标数据，具体包括：获取预先采集的多个光强分量i
d1
、i
d2
、环境温度t
a
以及对应的血氧饱和度sao2真实数据并进行曲线拟合，得到血氧饱和度拟合公式；获取预先采集的多个光强分量i
d1
、i
d2
、环境温度t
a
以及对应的红细胞比容hct真实数据并进行曲线拟合，得到红细胞比容拟合公式；将当前检测的光强分量i
d1
、i
d2
和环境温度t
a
数据分别代入血氧饱度拟合公式和红细胞比容拟合公式，计算得到当前的血氧饱和度sao2和红细胞比容hct数据；将当前的红细胞比容hct数据乘以预设的红细胞平均血红蛋白浓度，计算得到当前的血红蛋白hb数据。

技术总结
本发明公开一种用于ECMO的血液多参监测装置及方法，涉及血液监测领域。其中血液多参监测装置包括：壳体以及设置在壳体内的电路板；电路板经由通讯线缆和接头与ECMO主机连接；电路板上设置有参数监测单元、主控单元、通讯模块、电源模块、电源稳压电路、可调恒流源驱动电路、信号放大检测电路以及温度传感器电路；其中参数监测单元包括第一光源、第二光源、第一光电探测器、第二光电探测器以及红外温度传感器。本发明装置及方法尤其适合ECMO应用场景，针对血液循环管路设计，集成度高，复杂度低；并且可以完成血氧饱和度、红细胞比容、血红蛋白含量、血液温度等多指标参数数据的实时连续监测，实现更高的检测精度。实现更高的检测精度。实现更高的检测精度。


技术研发人员：成雅科 李纪念 潘汗灵 李晋渝 刘会超 徐明洲 张世耀 于文杰 胡永飞 林世航 王成明 吴高峰 岳明昊 贾存鼎 宋柯真 杨子森 刘海月
受保护的技术使用者：北京航天长峰股份有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/28