現(xiàn)在,再也不用穿戴胸帶,動動手腕或手指即可方便地測量脈率。這款傳感器具有可操控性,因此在手指上進(jìn)行的脈搏測量結(jié)果中,同時包含血氧飽和度的相關(guān)信息。在此之前,檢測血氧含量時,通常需要采集血樣并借助移動設(shè)備。SFH7050只需要消耗極少的電量,占用空間也非常小,適合集成到健身臂帶、智能手表或智能手機中。
這款集成傳感器包含綠光、紅光、紅外LED各一顆以及一根光電二極管,設(shè)計用于對血液所吸收的光進(jìn)行光學(xué)測量。它直接接觸皮膚,發(fā)出的光穿透到組織內(nèi)。檢測器則記錄反射回來的光量。信號電平的變化,相當(dāng)于流經(jīng)所照射動脈的血液量變化。因此,信號的周期可指示出脈率。這三顆LED單獨可控,分別用于測量不同的身體部位,其中綠光用于手腕,紅光或紅外則用于手指。如果紅光和紅外光交替在手指上進(jìn)行測量,反射回來的兩種不同光信號可用于計算血氧飽和度。對于心肺疾病患者、運動員和從事高海拔作業(yè)的人士而言,這個功能非常有用。目前,這樣的健康臂帶和智能手機已經(jīng)公開發(fā)售——只需將手指放在屏幕上,即可測量出血氧飽和度。
薄膜芯片是關(guān)鍵
用于檢測血氧含量和脈率的各種光學(xué)測量方法,已經(jīng)在醫(yī)療領(lǐng)域創(chuàng)立多年。迄今缺乏的,是耗電量足夠低、能夠裝入穿戴設(shè)備中的光源。這是因為LED的發(fā)射光譜必須非常窄,傳感器才能實現(xiàn)所需信號質(zhì)量。但直到采用薄膜技術(shù)之后,才得以生產(chǎn)出發(fā)射帶寬符合窄度要求的高效LED芯片。在SFH7050中,綠光和紅外LED的帶寬為+-30nm,紅光LED的波長容差更是低至+-3nm。此外,LED和光電二極管之間互聯(lián)互通,可確保傳感器能夠提供出色的信號質(zhì)量。如果光直接從發(fā)射器射到接收器上,會顯著降低背景信號,而這種互聯(lián)互通則可避免此情況的發(fā)生。因為包含紅外LED和光電二極管,SFH7050還可以用作近接傳感器。這意味著:只要這款傳感器接觸到或離開皮膚,即會自動打開或關(guān)閉電源。SFH7050元件的尺寸為4.7x2.5x0.9mm,便于集成到健身臂帶等穿戴裝置中。控制傳感器用的芯片組,則可在市場上購買。