[實用新型]腕式心率表

無效

• 申請號: 200920224736.1
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN201710350U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 徐國棟;駱科學;張永超;趙杰;張亮;毛文杰;張鋼嶺;田恩國;段化鵬;黨永;李秋
• 申請（專利權）人: 徐國棟;駱科學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一.所屬技術領域

本實用新型涉及一種測量心率的裝置，尤其是能戴在手腕上實時精確的測量并顯示心率的腕式心率表。

二.背景技術

目前，公知的心率檢測設備大多采用了集成度比較低的單片機和一些復雜的獨立的外圍電路來實現前端的數據采集和中心數據處理，對工頻和低頻干擾都是用模擬濾波器去除，雖然價格比較低廉。但是，整個系統的集成度低，容易引入干擾，模擬濾波器的精度相對數字濾波器較低，同時不便于集成，系統性能低，不能進行復雜的數據處理和運算，雖然有些已經實現了便攜式的電池供電，但體積仍然較大，不方便運動時隨身攜帶，同時功耗大，待機時間短。醫療產品中用于臨床的脈搏采集基本以光電傳感器采集脈搏方法為主，該方法主要的依據是：血液是一種高度不透明的液體，血液中含有大量的血紅細胞，這種細胞具有很強的吸收紅外線的能力，當人體動脈血管隨心臟周期性的收縮和舒張時，動脈血管內血液容積會變化，動脈所在部分的人體組織對于紅外光的投射性就會發生變化，通過測量人體組織對紅外光的投射程度來采集心臟搏動信號，具有體積小，靈敏度高、使用簡單的優點。但是，這種投射現象在人體組織較薄的手指尖、耳垂等部位最為明顯，因此光電式傳感器的測量部位通常在人體的手指尖，這種測量方式不適合在運動的同時測脈搏，要測脈搏時必須先停下來，不能實現運動時的實時測量和報警功能，同時功耗大不適合做微型便攜式產品。

三.發明內容

為了克服現有的心率檢測設備集成度低、系統性能差、抗干擾能力差、功耗大、不方便隨身攜帶和不能在運動的同時實時測量心率的不足，本實用新型提供一種腕式心率表，該腕式心率表不僅能提高系統的集成度和性能，降低系統功耗，而且能方便的隨身攜帶，能在運動的同時實時的測量并顯示心率，并進行實時報警。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：在表體內包含有敏感單元、顯示單元、濾波單元、電源單元、微控制單元、鍵盤采集單元和報警單元；電源單元分別與敏感單元、微控制單元、鍵盤采集單元和報警單元連接，敏感單元與濾波單元連接，微控制單元分別與濾波單元、鍵盤單元、報警單元和顯示單元連接。電源單元給敏感單元、微控制單元、鍵盤采集單元和報警單元提供工作電壓；敏感單元能模擬中醫切脈時所取寸、關、尺三部，按浮、中、沉三種診法檢測脈搏信號，把微弱的脈搏信號實時的轉化成模擬電壓信號；微控制單元集成了的高精度儀表放大器、16階數字FIR高通數字濾波器、模/數轉換器、液晶屏驅動器、實時時鐘，提高了系統的集成度；顯示單元將微控制單元處理后的心率數值實時顯示，同時微控制單元還會控制顯示單元準確顯示時鐘、鬧鐘和日歷；鍵盤單元設定心率上下限和時鐘、鬧鐘和日歷；報警單元在測得的心率值超出設定的心率上下限范圍后，自動報警。本實用新型采用硬件濾波和數字濾波相結合，以數字濾波為主，微控制單元內集成了高精度儀表放大器，能很好的抑制了元器件噪聲，由于人體微動和呼吸引起的基線飄移，其頻率低于1Hz，屬于超低頻信號，不適合用模擬高通濾波濾除，本實用新型采用了16階數字FIR高通濾波器來濾除這些直流和低頻分量，由于脈搏信號的頻率下限為0.05Hz，為了不損失其低頻分量，高通濾波器的截止頻率一般定為0.03HZ，由于供電線路幾乎無所不在，人體處在復雜的電磁環境中，通過各種途徑拾取工頻干擾，使之常常成為脈搏測量中主要的干擾源。所以采集電路輸出的脈搏信號中仍然不可避免地混有較強的工頻干擾，若不濾除將大大影響測量精度。傳統的模擬電路濾波器在精度方面無法與數字濾波器相比。因此本實用新型發明采用16階50HZ陷波器濾除工頻干擾，通過實踐證明運用數字濾波技術結合能進行復雜數字運算的微控制單元，濾波效果更好。

本實用新型的設計特點及有益效果表現在：

敏感單元能模擬中醫切脈時所取寸、關、尺三部，按浮、中、沉三種診法檢測脈搏信號，把微弱的脈搏信號實時的轉化成模擬電壓信號，經過濾波單元使脈搏信號反映的病理性特征信息得到完整的保留的同時濾除高頻干擾，并輸出給微控制單元，微控制單元集成了高精度儀表放大器、模/數轉換器、液晶屏驅動器、實時時鐘和通用串行總線接口，提高了系統集成度，降低了系統的功耗，結合微控制單元的心率測量算法，實現對人體心率的實時精確的測量并通過顯示單元實時顯示，還能通過鍵盤單元進行設定心率上下限，當心率超出這個范圍時，由報警單元發出報警。

1.本實用新型設計了高集成度的微控制單元，提高了系統的集成度，降低了系統的功耗，滿足了腕式心率表的需要。