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可穿戴設(shè)備反射式血氧飽和度測(cè)試

更新時(shí)間:2023-12-20      瀏覽次數(shù):1048

依據(jù) ISO80601-2-61:2011 和 YY0784_2010 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生仿真信號(hào)的脈搏血氧儀設(shè)備測(cè)試儀都稱為功能測(cè)試儀,一個(gè)合適的功能測(cè)試儀有助于責(zé)任方去確認(rèn)脈搏血氧儀設(shè)備和脈搏血氧探頭是否能表現(xiàn)出制造商設(shè)計(jì)的各種性能,但不能確認(rèn)這種性能是正確的。要得到正確的血氧值則需用 CO-oximeters 的血?dú)夥治龇椒ɑ蚨涡U^(guò)的脈搏血氧儀設(shè)備進(jìn)行臨床校正。


功能測(cè)試儀提供給脈搏血氧儀設(shè)備一個(gè)預(yù)定R值的信號(hào),因此責(zé)任方可以觀察顯示的 SpO2 值,用于比較其顯示值是否對(duì)應(yīng)于特定型號(hào)脈搏血氧監(jiān)護(hù)儀期望值。如果測(cè)試儀的制造商知道那些被安裝于特定脈搏血氧監(jiān)護(hù)儀上面的R曲線,他就可以產(chǎn)生一個(gè)準(zhǔn)確的 R 值,以便對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的血氧值,例如 85%。然后就能評(píng)估脈搏血氧儀設(shè)備重現(xiàn)設(shè)計(jì)在其內(nèi)部的校準(zhǔn)曲線的能力。


功能測(cè)試儀上的 SpO2 準(zhǔn)確讀數(shù)并不意味著脈搏血氧儀設(shè)備在人體上是準(zhǔn)確的。功能測(cè)試儀所能評(píng)估的只是脈搏血氧監(jiān)護(hù)儀的復(fù)制曲線的能力,這個(gè)曲線可能是不準(zhǔn)確的。


由這些敘述可知,血氧功能測(cè)試儀是用一個(gè)預(yù)定 R 值的信號(hào)來(lái)測(cè)試脈搏血氧儀設(shè)備,驗(yàn)證其功能并評(píng)估其重現(xiàn)設(shè)計(jì)在其內(nèi)部的校準(zhǔn)曲線的能力,這個(gè)校準(zhǔn)曲線因?yàn)楹蚏值成比例關(guān)系,我們可稱為 R 曲線。在 ISO80601-2-61:2011 和 YY0784_2010 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中,主要是規(guī)范了臨床測(cè)試方法,對(duì)于如何使用血氧功能測(cè)試儀測(cè)試,并沒有詳細(xì)步驟的規(guī)范。因此以下介紹的測(cè)試反射式 SpO2 的方法,是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)所敘述的穿透式 SpO2 測(cè)試方法的精神來(lái)實(shí)行的,并以 AECG100 為功能測(cè)試儀,提供一種在臨床測(cè)試前,確定脈搏血氧儀設(shè)備的性能,測(cè)量范圍和穩(wěn)定度。否則若是直接投入臨床測(cè)試,會(huì)使測(cè)試的結(jié)果面臨很大的風(fēng)險(xiǎn)。


 


接下來(lái)介紹如何使用 AECG100 功能測(cè)試儀測(cè)試具備 SpO2 血氧飽和度量測(cè)功能的穿戴式裝置,這邊使用 Maxim 公司的 MAXREFDES103 穿戴式裝置為待測(cè)物,測(cè)試步驟分述如下:


測(cè)試 MAXREFDES103 穿戴式裝置的 SpO2 值


- 測(cè)試環(huán)境架設(shè)需求


1. 安裝 AECG100 PC 軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)及連接到計(jì)算機(jī)的 AECG100 測(cè)試系統(tǒng)一套


2. MAXREFDES103 穿戴式裝置


3. MAXREFDES103 配對(duì)治具


- MAXREFDES103 介紹和配對(duì)治具的設(shè)計(jì)


1. MAXREFDES103 平臺(tái)采用高靈敏度綠 / 紅 / 紅外光 PPG 生物傳感器,電源管理 IC(PMIC)和包含算法的微控制器,藍(lán)芽無(wú)線傳輸,三軸加速器等,并采用腕戴式設(shè)計(jì),可以捕獲對(duì)醫(yī)療保健至關(guān)重要的生物識(shí)別信號(hào)。 該平臺(tái)還包含用于根據(jù)生物傳感器測(cè)量結(jié)果計(jì)算心臟健康的算法,主要參數(shù)有 HR、SpO2、HRV….等等。


2. 圖1 是MAXREFDES103 外觀構(gòu)造說(shuō)明,圖2 則顯示一個(gè)配對(duì)的 3D 治具密合連接 AECG 100 PPG 和 MAXREFDES103,用來(lái)測(cè)試 SpO2 的方法。由于在測(cè)試 SpO2 時(shí)只使用 R/IR LED 光,因此 3D 治具上面的開孔是配合 DUT 發(fā)射的紅 / 紅外 LED 光,并遮住綠光以利 SpO2 的測(cè)試。下面的開孔是配合 DUT 的 PD。密合上 AECG 100 PPG 底座后,3D 治具的另外一面,會(huì)相反配對(duì)待測(cè)裝置的的 PD 和 LED 光 (即,PPG LED 對(duì) DUT PD,PPG PD 對(duì) DUT LED)。


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