生理參數(shù)模擬器AECG100, 同步輸出 ECG 心電及 PPG 光學(xué)心率模擬訊號(hào),，ECG 及 PPG 訊號(hào)間的 PWTT 脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間可調(diào)整
符合國際最新醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)：IEC 60601-2-47,、YY 0885,、YY 9706.247,，適用于研發(fā),、法規(guī)符合性及產(chǎn)線測(cè)試
生理參數(shù)模擬器AECG100,
概述
AECG100 ECG 主機(jī)模塊依據(jù)移動(dòng)式心電圖機(jī)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試線路之要求設(shè)計(jì)，輸出訊號(hào)wan全符合醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)
PPG-1R-525 單信道光學(xué)模塊可提供 PPG 心率模擬訊號(hào)
PPG-2TF-660,、PPG-2R-880 及 PPG-2R-940 雙信道光學(xué)模塊可輸出紅光及紅外光模擬訊號(hào),，提供 SpO2 血氧飽和度仿真訊號(hào)
PWTT 脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間參數(shù)可調(diào)整，有效驗(yàn)證血壓量測(cè)算法精確度
可開發(fā)被測(cè)設(shè)備（DUT）的 R 曲線,，以提供 SpO2 監(jiān)測(cè)器的軟件驗(yàn)證及確認(rèn)
不同測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試參數(shù)可儲(chǔ)存及讀取,，可排序做整合測(cè)試，有效降低人為錯(cuò)誤,，節(jié)省人力支出
可播放原始數(shù)據(jù) Raw Data 波形,，重現(xiàn)臨床錄制或是自行編制的波形
AECG 標(biāo)準(zhǔn)輔助軟件簡化測(cè)試步驟，點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可完成醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)所需測(cè)試
提供軟件開發(fā)工具包（Software Development Kit）,，用戶可自行開發(fā)客制或全自動(dòng)化測(cè)試軟件
2. 圖4 是待測(cè)裝置 MAXREFDES103 的 PPG Evaluation Kit 控制軟件顯示畫面,，這個(gè)軟件是透過無線藍(lán)芽控制 DUT。中間兩組波形分別是 PD 檢波紅光和紅外光后的波形,，最下方中間的 SpO2 (%)則是顯示測(cè)量到的 SpO2 值,。最左邊的 HR (bpm) 則是顯示測(cè)量到的心率值，但由于 HR 值是由反射綠光測(cè)量,，而這個(gè)測(cè)試只用到紅光和紅外光,，因此所顯示的數(shù)值沒有意義。
圖4,、待測(cè)裝置 MAXREFDES103 的 PPG Evaluation Kit 控制軟件顯示畫面
3. 測(cè)試之前,，先解釋脈搏血氧儀是如何測(cè)得 SpO2 值：
- SpO2 值是由 R 曲線來算出的，起始時(shí)可以使用Webster線性經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)公式: SpO2 = 110 - 25R,，其中的 R 值是定義為 PI(R) / PI(IR),，PI(R) 和 PI(IR) 分別為紅光和紅外光的灌注指數(shù) (PI, Perfusion Index)。
- PI(R) = AC(R) / DC(R),，PI(IR) = AC(IR) / DC(IR),，AC(R) / AC(IR) 和 DC(R) / DC(IR) 分別為紅光 / 紅外光光強(qiáng)的 AC 和 DC 成分。
- AC 成分是反應(yīng)人體動(dòng)脈血量變化,，動(dòng)脈血量變化較大的人,，吸收入射光量的變化也較大，因此反射光強(qiáng)弱的差異也較大,，也就是 AC 的變化較大,，AC 值較高,。
- DC 部分則是反應(yīng)人體皮膚顏色的變化，皮膚顏色較深的人會(huì)吸收較多入射光,，因此反射光較弱,，也就是 DC 值較低。
4. AECG100 SpO2 的出廠值設(shè)置：如圖5,，首先使用 AECG 100 SpO2 的出廠值設(shè)置,，R 曲線為 110 – 25R，PI(R) = 2%, AC(R) = 12.5 mV, DC(R) = 625 mV, PI(IR) = 4%, AC(IR) = 25 mV, DC(IR) = 625 mV, 此時(shí)SpO2 = 98%,。播放這個(gè)設(shè)置的信號(hào)后,，先按下左下側(cè)的「Sampling」按鍵，這個(gè)按鍵功能是顯示 AECG 100 PPG 上 PD 檢波 DUT LED 的光信號(hào)波形,。由圖5 上的波形可以得知檢波出的紅外光的強(qiáng)度高于紅光的強(qiáng)度,，這是說明 DUT LED 發(fā)出的紅外光強(qiáng)度高于紅光強(qiáng)度，這也表明反射光的強(qiáng)度應(yīng)該對(duì)應(yīng)于發(fā)射光強(qiáng)度,，因此重新設(shè)置 AECG 100 R/IR 的 DC 值,，讓 IR 的強(qiáng)度大于 R。另外,，由這些 AECG 100 的 PD 檢測(cè)到的待測(cè)物 LED 發(fā)光的行為,，可以分別得知R/IR LED 光強(qiáng)和延遲，光脈沖重復(fù)周期,，光強(qiáng)是否穩(wěn)定等信息,。這些由 AECG 100 的 PD 檢波出的原始信號(hào)，可以從另外一個(gè)在 PPG 模塊右側(cè)的接頭輸出到示波器上,，利用示波器內(nèi)更高的采樣率和分辨率,，可以將這些信息分析得更準(zhǔn)確。
圖5,、AECG100 PPG PD 檢波出 DUT LED 的紅光和紅外光的強(qiáng)度
5. 重新設(shè)置 AECG100 SpO2 : 如圖6 所示,，先將 DC(R) 改成 400mV 使紅光的強(qiáng)度弱于紅外光的強(qiáng)度 DC(IR) = 625mV，然后鎖住這兩個(gè) DC 值,。再將 AC(IR) 設(shè)置為 10mV, 此時(shí)的 PI(IR) 固定于 5% (10/625 = 0.025), 而 PI(R) = AC(R)/400, 因此改變 AC(R) 的值 PI(R) 就會(huì)改變,，PI(R) 改變 R 值就會(huì)跟著改變，SpO2 也就隨著改變,。(這樣的設(shè)置也符合人體實(shí)際測(cè)試的狀況,，由于氧合血紅蛋白和缺氧血紅蛋白對(duì)紅光的吸光率變化較紅外光大，因此反射紅光強(qiáng)度變化較大,，紅外光較小,。)
圖6、設(shè)置 AECG100 SpO2 AC / DC / PI / R / SpO2 參數(shù)
6. 由 SpO2 Table 計(jì)算出 DUT 的 R 曲線：接下來就是用 AECG 100 改變 R 值的功能來找出 DUT 的 R 曲線,，剛開始時(shí)原廠設(shè)置 R 曲線為 SpO2 = 110 – 25R,，但這 R 曲線可能和 DUT 的 R 曲線不一致,，因此雖然設(shè)置相同的 R 值，但 DUT 測(cè)量到的 SpO2 值會(huì)和 AECG 100 的 SpO2 設(shè)置值不同,。要獲得符合 DUT 的 R 曲線,，可以用 DUT 實(shí)際測(cè)量到的 SpO2 值和變化的 R 值導(dǎo)出 R 曲線方程式。圖6 中間第一行「Use SpO2 Table」就是建立一個(gè) SpO2 和 R 值的表格,，然后利用表格內(nèi)的參數(shù)導(dǎo)出方程式得到 DUT 的 R 曲線,。
7. 圖7 是改變 AECG100 的 R 值來測(cè)試 DUT (MAXREFDES103) 的 SpO2 值,，以表中第二行的數(shù)值為例,，AC(R) = 3.6mV, DC(R) = 400mV (此時(shí) PI(R) = 3.6/400 = 0.9%), AC(IR) = 10 mV, DC(IR) = 625 mV (PI(IR) = 10/625 = 1.6%), R 值 = PI(R)/PI(IR) = 0.9%/1.6% = 0.56, DUT 顯示的 SpO2 值為 100%, 接下來只改變 AC(R) = 4.2mV 其余參數(shù)保持不變，R 值改變?yōu)?1.05%/1.6% = 0.66, 此時(shí) DUT 顯示的 SpO2 值為 98%,，逐漸升高 AC(R) 值,，由于 AC(R) 值升高，R 值就會(huì)升高,，SpO2 值會(huì)逐漸下降,。因此可獲得一串改變的 R 值和 DUT 測(cè)得的 SpO2 值，圖7 的表格內(nèi)列出了 7 筆實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),，SpO2 值從 100% 到 70%,，從這 7 筆數(shù)據(jù)可以算出 R 曲線的一次 / 二次方程式，此方程式因?yàn)槭?DUT 依據(jù) AECG 100 改變的 R 值實(shí)測(cè)到的 SpO2 數(shù)值,，因此可以得出 DUT 的實(shí)測(cè) R 曲線,。
生理參數(shù)模擬器AECG100,
