【半导体】国产N32系列MCU在血氧仪等医疗健康设备中的应用

来源:电子技术应用ChinaAET发布时间:2023-01-061796浏览

随着新冠疫情防控政策全面转入“乙类乙管”新阶段，自我健康监测管理更加重要，特别是老年人和患有基础疾病的人群，感染新冠病毒后容易出现“沉默性缺氧”现象，若不能及时加以发现和医治，极有可能发展成为危重情况。因此，防疫专家建议脆弱人群应尽早在发病初期进行抗病毒药物治疗，并使用便携式家用血氧仪进行自我监测。

那么问题来了，小小的便携式血氧仪为什么如此重要，它能起到什么作用呢？又是如何工作的？除了血氧仪，国产芯片在医疗健康设备上还有哪些应用？小编为您一一解答。

为什么选择血氧仪?

血氧仪是用来检测人体血氧饱和度的主要仪器设备，而血氧饱和度是判定新冠重型患者的重要参考指标之一。国家卫健委《新型冠状病毒肺炎诊疗方案第九版》规定，血氧饱和度低于93%应该及时就医。在通常情况下，血氧含量降低（血氧饱和度低于90%）就会引发严重低氧血症，这时会出现疲惫、胸闷、呼吸急促、呼吸困难等症状。还有部分老年人对血氧降低不敏感，甚至在血氧饱和度已经很低的情况下也感受不到任何不适，即所谓“沉默性缺氧”，但是，其低氧血症会给身体健康留下严重隐患并危及生命。因此，只要血氧监测发现血氧饱和度低于93%，无论是否新冠阳性感染者，也无论是否有其他高危症状，都需要及时就医。最近，便携式血氧仪由于方便使用而成为个人和家庭血氧监测的必备“神器”，甚至跟疫情初期的额温枪一样成为抢手货。

血氧仪的工作原理

人体血液中的血红蛋白对不同波长光的吸收量不同，通过检测和分析这种差别，就可以得出血氧数据。指夹式、手腕式、臂式、手持式、可穿戴式等便携式血氧仪的工作原理大致相同，都是通过设备上的测试灯照射人体，之后人体反射光信号，设备上的接收器接收到这些光信号后，通过智能算法分析得出血氧饱和度数据。市面上的家用便携式血氧仪的测量误差通常在5%以内，其测量结果可作为家庭自我监测参考。一旦指标异常应及时就医，以医院专业设备监测数据作为进一步诊断的依据。

家用血氧仪的结构和功能都较为简单，主要由一颗MCU控制芯片，配合光电二极管等外围器件电路组成，实现信号采集、数据分析和结果显示等功能。其中带有低功耗、高精度ADC等功能的MCU芯片是保证血氧仪精确度的核心器件。

国产N32系列MCU的医疗健康应用

国产芯片厂商国民技术在疫情初期就已推出了基于N32 MCU的血氧仪、额温枪等家用医疗设备解决方案，后续又根据需要及时推出了核酸检测仪、心电图仪、血糖仪等解决方案，为抗击新冠疫情做出了贡献。国民技术N32G031、N32G430、N32L406、N32G452、N32G455、N32G457等MCU，以及N32WB031蓝牙芯片等在血氧仪、额温枪、红外测温仪、核酸检测仪、心电图仪、血糖仪、血压计等医疗健康设备中都有成功应用案例。

家用医疗案例分享指夹式血氧仪应用血氧仪主要测量指标分别是脉率、血氧饱和度、灌注指数。其中血氧饱和度是指在全部血容量中被结合氧气容量占全部可结合的氧气容量的百分比，是临床医疗上重要的基础数据之一。指夹式式血氧仪可用于家庭血氧监测。

推荐型号：N32G031、N32G430、N32WB031额温枪应用额温枪针对量测人体额温基准设计，操作非常简单、方便携带，使用非常广泛。当额温枪对准被测对象时，红外线传感器就会进行温度采集，转化为电信号，通过运放放大，随后进行AD转换，然后将转换结果通过通信接口传输到MCU，最后通过LCD段码屏显示出来。

推荐型号：N32L406红外测温仪应用红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点，在各种场合均有大量应用。红外测温仪配置激光瞄准器辅助快速瞄准目标，主控MCU通过I2C通信读取红外测温芯片温度数据并进行数据处理，然后通过SPI通信在LCD上显示温度数据，并具有工作模式设置、蜂鸣器报警、温度数据存储，以及将温度数据传输到上位机进行数据分析等功能。

推荐型号：N32G452核酸检测仪应用核酸检测为确认新型冠状病毒感染提供关键的支持性证据。核酸检测仪主要用于医院或监测机构检测病原体的核酸，通过直击病毒的RNA或DNA结构，检测血液中是否在病毒核酸，诊断有无病原体感染。

推荐型号：N32G452、N32G455心电图仪应用心脏在搏动之前，心肌会发生兴奋，产生微弱电流并经人体组织向各部分传导。由于身体各部分的组织不同，各部分与心脏间的距离不同，因此在人体体表各部位，表现出不同的电位变化，这种人体心脏内电活动所产生的表面电位与时间的关系称为心电图。心电图仪就是用来记录这些生理电信号的仪器，便携式心电图仪通常由主机、导联线、电源、打印机等组成，可用于门诊和急救等场合。

推荐型号：N32G455、N32G457血糖仪应用我国是世界上糖尿病患者最多的国家，但中国糖尿病监测医疗器械市场发展低于全球发展水平，现处于快速追赶阶段。糖尿病监测医疗器械分为血糖监测系统、持续血糖监测系统和其他器械。血糖仪主要应用于普通用户的慢性病血糖日常监测中，可自主对血糖进行监测，可作为普通临床诊断依据之一。