碳氧血红蛋白(Carboxyhemoglobin,COHb)是一种人体血红蛋白衍生物,是一氧化碳与血红蛋白结合的产物。人体吸入一氧化碳后,体内的血红蛋白快速与一氧化碳结合生成碳氧血红蛋白。碳氧血红蛋白在人体内的含量与外界空气中的一氧化碳量成正相关,因此其含量是用来判断一氧化碳中毒的标志。一氧化碳中毒会使血液中的血红蛋白丧失携氧的能力,导致人体组织缺氧,严重地会危及生命。一氧化碳中毒是全球范围内比较常见且高发的一类疾病,但是其临床症状不具有可辨识性。因此检测人体血液中碳氧血红蛋白的含量(SpCO)对于及时确诊一氧化碳中毒,从而能及时采取救助措施具有重要的临床意义。临床中,现阶段检测患者体内碳氧血红蛋白含量主要通过有创血气分析方法,但此方法无法实时在线监测,因此,发展实时无创的碳氧血红蛋白检测方法成为必然。实时连续的无创脉搏氧饱和度的测量技术已经趋于成熟,被广泛应用于临床。但是,市场上能够实时连续无创的监测人体碳氧血红蛋白含量的设备并不多,通过FDA认证的只有Masimo公司的产品,国内还没有相关研究。由于有创测量方法存在诸多问题,因此无创碳氧血红蛋白检测技术具有巨大的应用空间。本文提出基于多波长光谱的无创碳氧血红蛋白检测方法的研究课题。为了能实现实时、连续、无创的检测人体碳氧血红蛋白含量,填补国内此类技术空白,本课题对多波长无创碳氧血红蛋白检测方法进行研究,在现有的脉搏氧监测技术平台上提出了基于多波长的光电容积波的无创、连续、实时进行碳氧血红蛋白检测的方法。本课题通过搭建多波长硬件控制系统、模块软件系统以及PC机软件系统,以完成多波长光电容积波的多路信号采集和数据传输,并在PC软件系统上进行信号的分析与特征计算,同时在该系统上加入了多波长下的脉搏氧饱和度(SpO2)测量功能,从而辅助诊断一氧化碳中毒病症。实现了脉搏氧和碳氧血红蛋白的同步实时监测,初步完成脉搏氧饱和度监测和一氧化碳中毒病症的实时定量评估。通过本课题搭建的硬件系统、软件平台以及算法平台,利用标准化的碳氧血红蛋白标定方法对人体碳氧血红蛋白含量计算方法进行实验验证。实验验证结果表明,在受试者吸入一氧化碳之后,测试设备能够有效的反映碳氧血红蛋白含量的整体上升趋势。测试设备与Masimo参考设备的碳氧血红蛋白含量测量结果,均方根误差为1.33,相关系数为0.7948;脉搏氧饱和度测量结果,均方根误差为1.4682,相关系数为0.9875。上述结果显示,本文的研究工作达到预期的目标,后续需要在测量范围、有创校准、专用多波长传感器和整体系统设计方面进行改进,以改善本系统的可应用性。