CN106913322A - 一种连续无创血压测量系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种连续无创血压测量系统，包括信号传输模块、信号采集控制模块和分析处理模块；所述信号传输模块，用于传输多种生物信号；所述信号采集控制模块，用于在所述生物信号中连续选择并采集用于测量血压值的模拟数据；所述分析处理模块，用于基于所述数据分析计算得出结果。本申请可选择多种生物信号，如心电信号、脉搏信号，进行连续测量并计算出血压值，降低了身体状况、环境条件、生理韵律等诸因素对于血压测量的影响。

Description

一种连续无创血压测量系统

技术领域

本申请涉及医疗设备，尤其涉及一种连续无创血压测量系统。

背景技术

血压就是血管壁受到血流冲击而产生的压力，可以作为一个很重要的标志来检测生理状况。随着人的情绪变化，生理情况变化和内外界变化都会产生影响，对于预后判断等方面的指标都有着重要的意义。血压测量方法分为两种，直接测量法和间接测量法。直接测量的方法最为准确也是国际公认的，但它是有创伤的，而且技术层面的要求比较高，比较适合于重症患者的实时监测。无创测量方法就是间接测量的另一种说法，这种比较简单，所以临床监测常用。由于血压随着人的情绪变化，生理情况变化和内外界变化，所以间断性测量不能很好地得到人体的具体情况，连续测量对于每个脉搏周期的连续变化测量就显得对临床应用更加重要。

无创连续测量的研究有很重要的意义，包括有以下几点。第一，对于高血压的治疗和诊断有非常重要的意义。高血压病是心血管疾病重要的危险因素。高血压的实时检测具有很重要的意义，而对于高血压患者来说药物的及时使用是预防心血管急病的重要环节。降压使人体回到正常血压值可以有效预防高血压的并发症，而这个过程的重要一环就是对血压值的实时掌握，确保病人在服药期间持续平稳的降压。对血压进行连续测量可以揭示药物对血压影响的实时变化，并通过其影响规律来更合理的安排药物服用。

第二，血压的连续测量可以检测到血压值变化的周期，而知道这个周期变化就可以更好地为高血压病人服务，人体在什么时候血压会升高，什么时候血压会降低都会对高血压患者服药时间提供指导依据。对于心血管疾病患者来说每天早上的血压最具意义。通过连续的血压监测，可及时发现这种症状，为病情发展的预见有很重要的作用。血压波动的特点是振幅比较大，而周期在30S 之内，不可能通过常规的单次血压测量来获取准确的血压信息。而连续血压测量可以提供相应的血压变动信息，对睡眠信息的推断以及睡眠质量、分期和睡眠障碍的诊断提供重要依据。

第三，动脉血压作为心血管状态的反应者，对航空航天等长时间无法通过袖带测量方法测定血压值的航天员而言，通过脉搏波速法对其血压进行监测是很有必要的。血压检测对于安静及正常机能符合条件下心脏和血液循环系统机能指标的总体变化规律，以及长期航天飞行造成的一系列研究，都有重要的意义。

发明内容

本申请要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种连续无创血压测量系统。

本申请要解决的技术问题通过以下技术方案加以解决：

一种连续无创血压测量系统，包括信号传输模块、信号采集控制模块和分析处理模块；

所述信号传输模块，用于传输多种生物信号；

所述信号采集控制模块，用于在所述生物信号中连续选择并采集用于测量血压值的模拟数据；

所述分析处理模块，用于基于所述数据分析计算得出结果。

上述系统，所述生物信号包括脉搏波信号和/或心电信号。

上述系统，所述信号采集控制模块包括放大器、模数转换器和单片机；

所述放大器，用于对所述模拟数据进行放大，使信号增益提高450～500倍；

所述单片机，用于对放大后的模拟数据进行滤波；

所述模数转换器，用于在所述单片机的控制下，将滤波后的模拟信号转换为数字信号。

上述系统，所述放大器对所述模拟数据进行第一级放大和第二级放大。

上述系统，所述单片机，用于进行两级高通滤波和两级低通滤波。

上述系统，所述分析处理模块，用于对所述数字信号进行分析处理，并显示结果。

上述系统，所述信号传输模块包括传感器。

上述系统，所述传感器包括红外脉搏传感器和血氧指夹。

由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：

在本申请的具体实施方式中，由于信号传输模块可用于传输多种生物信号；信号采集控制模块，用于在所述生物信号中连续选择并采集用于测量血压值的模拟数据；分析处理模块，用于基于数据分析计算得出结果。本申请可选择多种生物信号，如心电信号、脉搏信号，进行连续测量并计算出血压值，降低了身体状况、环境条件、生理韵律等诸因素对于血压测量的影响。

附图说明

图1为本申请的连续无创血压测量系统在一种实施方式中的结构示意图；

图2为本申请的连续无创血压测量系统在一种实施方式中的使用过程流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本申请的连续无创血压测量系统，如图1所示，包括信号传输模块、信号采集控制模块和分析处理模块。信号传输模块，用于传输多种生物信号。在一种实施方式中，信号传输模块包括传感器。信号采集控制模块，用于在生物信号中连续选择并采集用于测量血压值的模拟数据；分析处理模块，用于基于所述数据分析计算得出结果。

传感器包括红外脉搏传感器和血氧指夹。采用血氧指夹采集脉搏波信号，并通过红外光透射来实现血氧饱和度的测量，采用光调制技术以达到消除干扰的作用。生物信号可以包括脉搏波信号和/或心电信号。本申请可通过血氧指夹采集脉搏波信号，通过红外光透射来实现血氧饱和度的测量从而得到脉搏波信号。为减少无用信号对红外光的干扰，可采用了光调制技术以达到消除干扰的作用，即将一个携带信息的信号调制到光波上，并使光波的强度或者其一系列参数的变化。相比于毫无规律的背景杂光可以被很好的剔除。系统使用一个光电管来接收透射光，这种方式降低功耗的同时提高了其精确度。

本申请的连续无创血压测量系统，信号采集控制模块包括放大器、模数转换器和单片机。系统采用的串口协议是使用RS232 设置的，其中波特率设成9600，数据位设成88，停止位设成1，无奇偶校验位选择。

放大器，用于对模拟数据进行放大，使信号增益提高450～500倍。在一种实施方式中，放大器对该模拟数据进行第一级放大和第二级放大。单片机，用于对放大后的模拟数据进行滤波。在一种实施方式中，单片机，用于进行两级高通滤波和两级低通滤波。模数转换器，用于在单片机的控制下，将滤波后的模拟信号转换为数字信号。分析处理模块，用于对数字信号进行分析处理，并显示结果。

在一种具体实施方式中，本申请选择HKG-07B型号红外脉搏传感器，另外使用AD8067放大作为第一级放大，和第二级放大，将信号增益提高到500倍，又通过Filter Solutions软件设计了二级高通滤波，两级的低通滤波，能更加准确的得到所需采集的脉搏信号的频率，而进一步避免其它频率的干扰，将需要的信号增益提高到大概500倍左右，使得之后的采集和分析处理更为方便。考虑并结合后续单片机的接入电压综合考虑，将总增益达到480倍左右。并且能够明显的减小0.03HZ以下的基线漂移。单片机可选择IAP15F2K61S2，提高了系统的处理速度的同时降低了系统的功耗，可以有效地实现对ADC的有效控制，ADC选取的是ad7903，具有16位高分辨率，吞吐率最高达到1MSPS。

如图2所示，本申请的连续无创血压测量系统，其具体处理流程如下：

步骤202：开始。

步骤204：初始化自检。系统进行自检。

步骤206：选择采样通道。即选择使用心电信号采集通道或是脉搏信号采集通道。选择心电信号采集通道转步骤208；选择脉搏信号采集通道转步骤210。

步骤208：心电信号采集，提取心电波形之后进行R波峰检测，转步骤212。

步骤210：脉搏信号采集，提取脉搏采集波形，脉搏特征点监测，转步骤212。

步骤212：提取脉搏波动速及特征点参数。

步骤214：计算血压值。

步骤216：结束。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (8)

1.一种连续无创血压测量系统，其特征在于，包括信号传输模块、信号采集控制模块和分析处理模块；

所述信号传输模块，用于传输多种生物信号；

所述信号采集控制模块，用于在所述生物信号中连续选择并采集用于测量血压值的模拟数据；

所述分析处理模块，用于基于所述数据分析计算得出结果。

2.如权利要求1所述的连续无创血压测量系统，其特征在于，所述生物信号包括脉搏波信号和/或心电信号。

3.如权利要求2所述的连续无创血压测量系统，其特征在于，所述信号采集控制模块包括放大器、模数转换器和单片机；

所述放大器，用于对所述模拟数据进行放大，使信号增益提高450～500倍；

所述单片机，用于对放大后的模拟数据进行滤波；

所述模数转换器，用于在所述单片机的控制下，将滤波后的模拟信号转换为数字信号。

4.如权利要求3所述的连续无创血压测量系统，其特征在于，所述放大器对所述模拟数据进行第一级放大和第二级放大。

5.如权利要求3所述的连续无创血压测量系统，其特征在于，所述单片机，用于进行两级高通滤波和两级低通滤波。

6.如权利要求3所述的连续无创血压测量系统，其特征在于，所述分析处理模块，用于对所述数字信号进行分析处理，并显示结果。

7.如权利要求1所述的连续无创血压测量系统，其特征在于，所述信号传输模块包括传感器。

8.如权利要求7所述的连续无创血压测量系统，其特征在于，所述传感器包括红外脉搏传感器和血氧指夹。