[發明專利]一種基于無線網絡傳輸方式的多目標生物電阻抗監測系統有效

申請號：	201110318980.6	申請日：	2011-10-19
公開（公告）號：	CN102499683A	公開（公告）日：	2012-06-20
發明（設計）人：	董秀珍;史學濤;李威;尤富生;霍旭陽;季振宇;徐燦華;漆家學;楊濱;張雯;王楠	申請（專利權）人：	中國人民解放軍第四軍醫大學
主分類號：	A61B5/053	分類號：	A61B5/053;H04W80/00
代理公司：	西安恒泰知識產權代理事務所 61216	代理人：	李鄭建
地址：	710032 ***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于無線網絡傳輸方式多目標生物電阻抗監測系統
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種采用無線網絡傳輸方式的多目標生物電阻抗多頻監測系統。它可用于傳統有線連接和單目標阻抗測量方法不適用的各種生物阻抗測量環境。

背景技術

生物電阻抗測量是一種利用生物組織的電特性和變化規律提取與人體生理、病理相關信息的技術。其原理是通過給人體組織施加一個安全的激勵電流，測量響應信號的幅值和相位，求得生物組織得復阻抗特性。由于生物組織的電阻抗特性與組織的微觀結構、組織成份、血氣交換狀態、離子濃度、細胞膜的通透性等均密切相關，因而生物電阻抗測量技術不僅能夠檢測出組織的器質性變化，還可在器質性變化發生之前，及時發現由生理或病理變化所導致的組織功能性變化，因而在疾病的早期檢測與危重傷病的動態監護方面有著重要的應用價值。此外，由于生物電阻抗測量技術還具有無創、無害、廉價、操作簡單等特點，易于被臨床接受，因而成為了近年來的研究熱點。

電阻抗多頻監測是利用生物電阻抗測量技術對人體組織病理、生理變化敏感的特點，在特定頻率范圍內通過對組織或器官的電阻抗進行長時間的測量，并分析其隨時間的變化規律，從而獲得人體或器官的生理狀態、組織功能或傷病的發展狀態信息，從而為準確評價人體的健康狀況，并在傷病狀況發生重大變化的早期進行干預奠定基礎。

目前的電阻抗測量技術多是針對單一目標進行，而在一些特殊場合，我們往往需要同時集中監測多個人員的電阻抗頻譜信息，或者在監測過程中允許監測對象在一定范圍內自由活動。因而需要一種可基于無線網絡傳輸方式的多目標生物電阻抗監測技術與系統。

發明內容

為克服現有技術對多目標或移動目標的生物電阻抗監測不足，本發明的目的在于，提供一種基于無線網絡傳輸方式的多目標生物電阻抗多頻監測系統。

為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案：

一種基于無線網絡傳輸方式的多目標生物電阻抗監測系統，其特征在于，包括多個生物電阻抗測量單元，其特征在于，還包括有無線中繼器和主控計算機，所述的生物電阻抗測量單元和無線中繼器上設置有無線通訊模塊，采用三層結構通訊協議以無線星型拓撲結構的方式將各個生物電阻抗測量單元和主控計算機建立無線網絡，該無線網絡同生物電阻抗測量單元的多個測量目標一對一或一對多的通訊，以控制多個生物電阻抗測量單元進行特定區域內的多個目標電阻抗的實時監測；其中，生物電阻抗測量單元的無線通訊模塊用以接收主控計算機的指令和上傳電阻抗測量結果；主控計算機用于實現無線通訊網絡的建立、電阻抗監測參數控制、測量數據的收集、顯示與保存；無線中繼器通過串行接口Uart、USB或以太網接口方式與主控計算機進行通訊。

本發明的基于無線網絡傳輸方式的多目標生物電阻抗監測系統，其突出特色與創新點在于：

1)設計了一種三層結構的無線網絡通信協議，實現系統的星型網絡連接，并具有擴展節點功能，使系統能夠在更大范圍內監測移動目標。

2)設計了一種Cole模型阻抗特征參數的快速提取算法，實現參數的快速求解，易于在單片機上設計實現。

3)采用了一種生物電阻抗頻譜特性參數傳輸的數據上傳方式，降低了監測數據傳輸總量，使系統具備了同時監測更多目標的能力。

附圖說明

圖1是本發明的基于無線網絡傳輸方式的多目標生物電阻抗監測系統結構框圖。

圖2是無線通訊協議的軟件結構。

圖3是無線網絡組網流程參考圖。

圖4是無線網絡中測量單元數據橋聯流程參考圖。圖中，箭頭①表示發現無法直接連接無線中繼器，箭頭②表示發起僑聯請求，箭頭③表示連接無線中繼器并上傳信息，箭頭④表示無線中繼器反饋并分配連接地址，箭頭⑤表示反饋連接信息。

圖5是無線中繼的固件程序流程圖。

圖6是系統的電阻抗數據采集流程示意。

圖7是生物電阻抗測量單元的結構框圖。