CN201299565Y - 一种新型的电子血压测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型的电子血压测量系统，属于生命体征的远程监护和数字家庭领域，包括血压测量设备，与机顶盒的相连的USB设备，以及基于机顶盒的软件平台，在利用血压测量设备测量血压的过程中，数据通过USB设备传送到机顶盒，在电视机界面上实时显示测量状态，在测量结束时把血压值和心率值通过数字电视网发送到后台服务器保存。本实用新型具有优化血压测量算法使测量结果更准确，扩大了像血压值这样的体征数据的用途的优点，为新型的基于数字电视的家庭监护模式提供了新思路。

Description

一种新型的电子血压测量系统

技术领域

本实用新型涉及人体血压测量和数据通信形式，属于生命体征的远程监护和数字家庭领域，特别涉及到一种新型的电子血压测量系统。

技术背景

传统的血压计为汞柱式血压计，近几年来电子血压计逐渐流行；由人工听诊的柯氏音法来判断人体的收缩压和舒张压是被公认准确的方法，但由于柯氏音水银柱血压计的操作比较困难，目前很多医院都使用操作相对简单的电子血压计。对于家庭监护或者没有专职医生诊治的场合，电子血压计更是不可替代的体征检测设备。

电子血压计虽然测量方便，但准确度一直无法达到柯试音的效果。电子血压计常用的方法为示波法，围绕示波法的测量算法各有优缺点，通过综合运用这些算法，扬长避短，将会进一步提高电子血压计的准确性。

目前血压计多是以单个个体出现，但在远程监护或诊疗时，血压计测得的数据就需要传输到远端的监护站或医院，并有一定的反馈。现今数字电视正在兴起，利用数字电视双向网络这个巨大资源可以使远程监护变得更有效、快捷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一个新型的电子血压测量系统，测量数据通过数字电视接入网络，为终端服务器或医院提供测量数据，并在电视机界面上实现显示和查询等互动内容。

为了实现本实用新型，采用的技术方案如下：

一种新型的电子血压测量系统，包括血压测量设备，与机顶盒的相连的USB设备，以及基于机顶盒的软件平台，在利用血压测量设备测量血压的过程中，数据通过USB设备传送到机顶盒，在电视机界面上实时显示测量状态，在测量结束时把血压值和心率值通过数字电视网发送到后台服务器保存。

血压测量设备硬件部分包括无线传输模块、惠更斯电阻桥式“气压传感器”、差分放大器AD626、静压力AD转换器、低通滤波器、脉波信号AD转换器、AVR单片机处理器、电泵、电磁阀、液晶显示器。

USB设备包括USB从机芯片和无线传输模块。

软件平台位于机顶盒内，包括机顶盒的操作系统里内嵌的USB驱动模块和基于IE浏览器的服务系统，实现实时采集数据并做分析和显示的功能。

数据接入机顶盒是通过USB接口通信，传送到后台服务器是通过数字电视网通信。

血压测量的过程和互动反馈可以在电视机界面上显示和操作。

血压测量设备的数据是使用无线射频通信传送到USB设备的。

血压测量设备与机顶盒USB设备之间的无线通信采用自定的一套通信协议。

血压测量设备采用改进的示波法测量算法，其改进的示波法测量算法包括一下步骤：

步骤1、按钮按动开始后程序首先检测袖带中气压是否为零，并自动较零；

步骤2、开始充气过程，在充气过程中不断检测静压力值做异常判断处理，同时也不断检测脉动压力值，计算脉搏的幅度，当脉搏幅度减少到一定值时，继续充气一定的量便结束充气；

步骤3、当检测到一些过渡信号时便开始放气过程的检测和运算，这包括检测脉搏的出现并持续计算脉搏的幅度，记录脉搏幅度和每个脉搏峰谷值对应同一时刻的静压力值，脉搏幅度减小到一个额定值时，打开快速放气阀；

步骤4、得到一系列脉搏波幅值和对应的静压力值后，对脉搏波进行数字滤波并找到最大值，从而确定血压平均值；

步骤5、由平均压得到对应的两个系数，通过这两个系数采用系数法初步确定收缩压和舒张压对应的时间轴位置；

步骤6、在这两个位置附近采用拐点法进行第二次判断，得到一组新的收缩压和舒张压对应的时间轴位置；

步骤7、在第一组位置附近对原始脉搏波数据进行形态识别，如果识别成功则保存为第三组位置值；

步骤8、最终模糊判断这三组值对真实值的逼近程度，给与不同权重，得到最终的收缩压和舒张压。

本实用新型与以往技术相比有以下优点：

一、优化了血压测量算法，使测量结果更准确；

二、扩大了像血压值这样的体征数据的用途；

三、为新型的基于数字电视的家庭监护模式提供了新思路。本实用新型的显著特点在于，血压的测量数据可以通过机顶盒进入到以太网，并存储在服务器的数据库里；血压测量设备本身既可以单独地作为普通测量工具，又是该系统的一部分，通过按键、机顶盒、电视机形成一个回环反馈系统；插在机顶盒上的USB设备，其扩展性很强，可以为其它相关设备的接入提供渠道。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的血压测量本体硬件功能框图；

图3为本实用新型的无线USB设备硬件功能框图；

图4为本实用新型的改进的血压测量算法示意图；

图5为本实用新型的基于机顶盒的软件功能框架图；

图6为本实用新型的系统使用示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，一种新型的电子血压测量系统，包括血压测量设备，与机顶盒的相连的USB设备，以及基于机顶盒的软件平台。

如图2所示，惠更斯电阻桥式“气压传感器”输出气压电信号经差分放大器AD626差分放大后，得到静压力信号；此静压力信号一方面给静压力AD转换器进行转换，另一方面送到低通滤波器检出脉搏信号并放大，再送到脉波信号AD转换器进行转换。AVR单片机处理器根据得到的静压力信号和脉搏信号进行运算处理，同时控制电泵和电磁阀，以及液晶显示器显示相应数据并经无线链路同步上传给USB设备。

如图3所示，跟机顶盒相连的USB设备，将收到的数据解析后，识别地址和数据属性等信息，再传给机顶盒。USB设备上的无线模块与血压测量本体上的无线模块进行通信时遵循自定的一套协议，其特点是采用主从方式(USB设备为主机，测量设备为从机)，由双向数据确保的应答机制，实时检测从机设备是否在线，兼容性好，可以接入多个其它测量设备(如血氧仪等)。

如图4所示，血压测量方法虽然使用了传统的示波法，但对最终数据处理的算法做了改进。首先介绍动态充气及放气检测的过程，按钮按动开始后程序首先检测袖带中气压是否为零，并自动较零，之后开始充气过程。在充气过程中要不断检测静压力值做异常判断处理，同时也要不断检测脉动压力值，计算脉搏的幅度，当脉搏幅度减少到一定值时，继续充气一定的量便结束充气。当检测到一些过渡信号时便开始放气过程的检测和运算，这包括检测脉搏的出现并持续计算脉搏的幅度，记录脉搏幅度和每个脉搏峰谷值对应同一时刻的静压力值。脉搏幅度减小到一个额定值时，打开快速放气阀。

得到一系列脉搏波幅值和对应的静压力值后，首先对脉搏波进行数字滤波并找到最大值，从而确定血压平均值；由平均压得到对应的两个系数，通过这两个系数采用系数法初步确定收缩压和舒张压对应的时间轴位置；之后在这两个位置附近采用拐点法进行第二次判断，得到一组新的收缩压和舒张压对应的时间轴位置；在第一组位置附近对原始脉搏波数据进行形态识别，如果识别成功则保存为第三组位置值。最终模糊判断这三组值对真实值的逼近程度，给与不同权重，得到最终的收缩压和舒张压。

如图5所示，由USB设备接收到的数据打包后通过USB接口上传给机顶盒，底层的USB驱动为上层的应用软件提供采集数据的接口；应用软件可分为运算控制部件、绘图控件和IE传输接口。运算控制部件解析得到的数据包，指挥绘图控件在电视上显示出血压测量过程的情况；控制输入来自机顶盒的红外遥控器，可以进行查询和保存等操作；测量的有效数据将通过HTTP传输接口传输到远程服务器并保存到数据库。

如图6所示，测量设备在测量过程中，实时地将静压力等相关数值通过无线传输模块上传到机顶盒的USB设备，服务器读取USB设备得到数据，并将测量过程显示在电视机界面上。

Claims (4)

1.一种新型的电子血压测量系统，包括血压测量设备，与机顶盒的相连的USB设备，以及基于机顶盒的软件平台，其特征在于，在利用血压测量设备测量血压的过程中，数据通过USB设备传送到机顶盒，在电视机界面上实时显示测量状态，在测量结束时把血压值和心率值通过数字电视网发送到后台服务器保存。

2.根据权利1所述的一种新型的电子血压测量系统，其特征在于所述血压测量设备硬件部分包括无线传输模块、惠更斯电阻桥式“气压传感器”、差分放大器AD626、静压力AD转换器、低通滤波器、脉波信号AD转换器、AVR单片机处理器、电泵、电磁阀、液晶显示器；惠更斯电阻桥式“气压传感器”输出气压电信号至差分放大器AD626，差分放大器AD626得到静压力信号进入静压力AD转换器和低通滤波器，低通滤波器的脉搏信号进入脉波信号AD转换器转换，静压力信号和脉搏信号至AVR单片机处理器处理输出控制信号至电泵和电磁阀，相应数据进液晶显示器显示并经无线传输模块发送至USB设备。

3.根据权利1所述的一种新型的电子血压测量系统，其特征在于数据接入机顶盒是通过USB接口通信，传送到后台服务器是通过数字电视网通信。

4.根据权利1所述的一种新型的电子血压测量系统，其特征在于所述血压测量设备的数据是使用无线射频通信传送到所述USB设备的。

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