[發明專利]一種小型化心電脈搏同步采集與處理的裝置及其方法

在審

• 申請號: 201710211288.0
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN108652597A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 馬千里;謝歡歡;卞春華;胡棟;王俊
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學;南京大學
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/0402
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的目的在于提供一種小型化的可同步進行心電信號與脈搏波采集的裝置與處理方法。由心電傳感器、光電式脈搏波傳感器、信號調理模塊、數據采集與傳輸模塊、供電模塊及控制軟件等構成。所述心電傳感器和光電式脈搏波傳感器分別與信號調理模塊相連接；所述信號調理模塊與數據采集與傳輸模塊相連接；所述數據采集與傳輸模塊與控制軟件相連接；所述供電模塊給每個模塊提供電源。本發明裝置小型化，使用方便，可實現心電與脈搏信號的同步采集，并通過對心電脈搏信號進行算法分析即對兩種信號相關性進行生理狀態/病理狀態的分析。

技術領域

本發明涉及人體信號檢測技術以及信號的處理方法，尤其涉及一種小型化心電脈搏同步采集與處理的裝置及其方法。

背景技術

多數的疾病監測以及對身體機能的評價都需要同時獲取心電和脈搏波的數據。其中，心電記錄的是心臟跳動的規律性，對心率失常、心肌勞損等判別有舉足輕重的作用；而脈搏波記錄的是血流的脈動情況，有助于心血管機能狀況的評價和動脈硬化程度的判別。心電信號和脈搏波信號都蘊藏有人體豐富的生理信息，它們可以很好地反映出人體內一些子系統的生理狀態和病理變化。

目前，現有的醫療監護裝置存在只能提供簡單數據和波形，對于用戶而言可讀性差，必須專業的心電醫生的分析，即不能對于非醫學專業的普通患者進行指導的問題。

發明內容

本發明的目的在于彌補現有技術的不足，提出一種小型化心電脈搏同步采集與處理的裝置，實現快速、便捷、實時地監測人體的生理狀態。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種小型化的可同步進行心電信號與脈搏波信號采集的裝置與處理方法，其裝置包括心電傳感器、光電式脈搏波傳感器、信號調理模塊、數據采集與傳輸模塊、供電模塊及控制軟件。所述心電傳感器和光電式脈搏波傳感器分別和信號調理模塊相連接；所述信號調理模塊和數據采集與傳輸模塊相連接；所述數據采集與傳輸模塊和控制軟件相連接；并通過對心電脈搏信號進行算法分析即對兩種信號相關性進行生理狀態/病理狀態的分析。

按上述方案，所述信號調理模塊主要由有心電和脈搏波兩種信號的放大、濾波處理電路，所述心電信號的放大濾波處理電路主要包括依次連接的隔離電路、前置放大電路、右腿驅動電路、高通濾波電路、工頻濾波電路，后置放大電路，低通濾波電路；所述脈搏波的放大濾波處理電路包括高通濾波電路、低通濾波電路。

按上述方案，所述前置放大電路采用AD620芯片，AD620芯片是一款常用的高性能儀表放大器，噪聲系數小、低漂移、高帶寬、高共模抑制比。后級放大電路由兩個運算放大器級聯實現。

按上述方案，所述心電傳感器由三片心電電極構成，貼于人體體表特定位置上。

按上述方案，所述光電式脈搏波傳感器選用反射式光電傳感器。

按上述方案，所述信號數據采集與傳輸模塊采用MSP430F149單片機完成信號的AD轉換，控制藍牙傳輸數據。

按上述方案，所述控制軟件具有接收數據、顯示波形以及對信號預處理和采用去趨勢波動分析算法對心電脈搏信號進行分析的功能，得出相關的生理/病理信息。

本發明的有益效果：

本發明的成本低，小型化，使用方便，能夠實現心電脈搏信號的同步采集與處理。

本發明在信號發送到控制軟件上時首先對信號進行濾除基線漂移，并且利用基于小波變換的“模極大值”法精確的檢測到波形的峰值點，便于準確提取信號的特征參數，用于后面的算法分析。

附圖說明

圖1為本發明系統結構框圖

圖2為心電脈搏信號調理結構框圖

圖3為心電信號的預處理以及提取特征參數算法流程圖