[發(fā)明專利]一種同時監(jiān)測脈搏波波形和血壓測量的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410487572.7
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104287699A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬愛科;杜國偉;崔少飛;宋曉瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/0225
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 紀佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療裝置的試驗驗證領(lǐng)域，涉及一種信號處理裝置，特別是一種同時監(jiān)測脈搏波波形和血壓測量的裝置。

背景技術(shù)

心血管疾病(Cardiovascular?disease，CVD)是當今發(fā)達國家死亡率占第一位的重要疾病，在我國也是死亡率最高的一類疾病，世界衛(wèi)生組織已將其列為21世紀危害人類健康的頭號殺手，它已經(jīng)成為中國和世界的主要公共衛(wèi)生問題。嚴重的影響人們的健康和生活質(zhì)量，因此，對心血管疾病的早期預測和中期診斷治療，有著及其重要的意義。

動脈脈搏波是由心臟的周期性收縮和舒張產(chǎn)生的，因此脈搏波是一個天然的“信息源”。已有研究表明，心血管的血流參數(shù)可以通過脈搏波反映出來，正常人和非正常人的脈搏波可能有不同的表現(xiàn)形態(tài)。從理論上講，如果可以定性或定量地研究出脈搏波的傳播特性與血液流動規(guī)律的關(guān)系，就可以通過測量脈搏波來診斷人體心血管參數(shù)。因此根據(jù)這種情況，我們就可以根據(jù)脈搏波的不同表現(xiàn)，及早的診斷出心血管疾病的潛在的威脅因素，為預防和早期治療心血管疾病爭取寶貴時間。但是現(xiàn)有的脈搏波分析系統(tǒng)大部分屬于專業(yè)醫(yī)療設(shè)備，需要專業(yè)人士進行操作，并且價格昂貴，不便于移動，從而限制了它的普遍使用性。所以研究一種易于操作，方便移動和具有無線數(shù)據(jù)傳輸功能的脈搏分析儀具有很大的理論和實用價值。這種儀器操作簡單、低成本、無危險、無禁忌、智能化程度高，即使普通人士在家里面都可以自我進行操作，完全不需要專業(yè)醫(yī)護人員的幫助。在這種無創(chuàng)檢測儀的研究中，脈搏信號的分析與血壓的檢測研究是關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種同時監(jiān)測脈搏波波形和血壓測量裝置。具體技術(shù)方案如下：

一種同時監(jiān)測脈搏波波形和血壓測量的裝置，包括脈搏波的波形數(shù)據(jù)采集模塊、模擬信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機C8051F330及附屬電路、CP2102的接口電路，接口電路中的信號通過USB接口傳輸?shù)接嬎銠C；血壓模塊通過微型氣泵控制袖帶充氣，電磁氣閥來控制袖帶放氣，壓力傳感器采集到的信號依次傳輸?shù)讲罘址糯箅娐贰⒏咄V波器、放大器、低通濾波器，然后傳到單片機C8051F330處理電路進行示波法的舒張壓與收縮壓的計算，并且通過CP2012接口電路的USB接口傳輸?shù)接嬎銠C；最后在計算機上完成數(shù)據(jù)的采集，接收脈搏波模塊的波形中各個點的數(shù)值和血壓模塊的收縮壓、舒張壓以及脈率的數(shù)值，進行脈搏波波形和高壓、低壓和脈率的顯示，調(diào)節(jié)脈搏波波形的采樣頻率、放大倍數(shù)、基線位置，在測量過程中實時顯示監(jiān)測信息。

脈搏波傳感器放在人體肱動脈位置處，采用HK2000C傳感器，該傳感器采用力敏元件PVDF壓電膜。

在血壓傳感器傳出的信號中，采用三運放儀表放大器電路來改變信號幅值，獲得差動信號，提高信號幅值，以供單片機對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和研究。

單片機C8051F330將所采集的數(shù)據(jù)存儲，采用一串控制字進行封裝，使所采集到的脈搏波和血壓數(shù)據(jù)通過通信協(xié)議被電腦訪問。

在計算機上完成數(shù)據(jù)的采集和處理，使計算機上同時顯示脈搏波波形、高壓、低壓、脈率，并且進行以調(diào)節(jié)脈搏波波形的采樣頻率、放大倍數(shù)、基線位置的測量。

有益效果：

本發(fā)明提供的硬件模塊的脈搏波模塊和血壓模塊通過電腦軟件的觸發(fā)，進行數(shù)據(jù)的采集，通過USB的傳輸可以傳輸?shù)诫娔X上，并且通過電腦對數(shù)據(jù)的采集，集成顯示脈搏波的波形，并且可以對脈搏波波形進行采樣頻率、放大倍數(shù)、基線位置的調(diào)整；另外對于袖帶充氣放氣過程中能夠?qū)π鋷?nèi)壓力值進行實時監(jiān)測，能夠在放氣完成時候，采集人體的收縮壓、舒張壓、脈率的數(shù)值，并且在操作錯誤時候能夠系統(tǒng)報錯。

附圖說明

圖1血壓脈搏測量系統(tǒng)框圖

圖2脈搏波測量系統(tǒng)框圖

圖3電壓抬升電路

圖4二階低通濾波電路

圖55V轉(zhuǎn)換-5V電路

圖65V轉(zhuǎn)換3.3V電路

圖7脈搏波模塊單片機程序流程圖

圖8CP2102接口電路

圖9血壓測量系統(tǒng)框圖

圖10基于TL431的穩(wěn)定參考電壓源

圖11三運放儀表放大器電路

圖12低通濾波電路

圖13脈搏波信號高通濾波器電路

圖14脈搏波信號低通濾波器電路

圖15脈搏波信號放大電路

圖16血壓模塊單片機程序流程圖

圖17集成脈搏波和血壓顯示的界面設(shè)計

具體實施方式