CN205041481U - 一种用于人体部位的缺血训练仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及保健设备领域，公开了一种用于人体部位的缺血训练仪。所述缺血训练仪包括：至少一个袖带，绑定于所述人体的至少一个部位上；至少一个泄气阀，分别与所述至少一个袖带连接；气泵，与所述至少一个袖带连接；传感器，位于所述至少一个袖带内；以及控制装置，与所述至少一个泄气阀、所述气泵以及所述传感器连接。本实用新型通过对袖带充放气以使得人体部位的血管处于阻断状态或导通状态以及根据传感器的脉搏波处理得到人体的血压值，不仅能够对缺血性损伤产生预防和治疗的作用，而且还能够测量人体的血压值。

Description

一种用于人体部位的缺血训练仪

技术领域

本实用新型涉及保健设备领域，具体地，涉及一种用于人体部位的缺血训练仪。

背景技术

通常缺血训练仪是通过绑在人体上肢或下肢上的袖带来完成训练，使被阻断的肢体受到短暂缺血刺激而产生应激反应，从而使该肢体产生有益于肌体的腺苷、缓激肽、一氧化氮等物质。这些物质参与扩张血管和心肌能量代谢，有效预防和降低心脑血管疾病的发病率，改善睡眠质量，促进血液循环，提高运动能力以及增加人体对缺血、缺氧的耐受力。然而，现有的缺血训练仪没有测量血压的功能。虽然汞柱式血压计具有测量血压的功能，但是无法将汞柱式血压计与现有的缺血训练仪组合在一起构成一种设备，因为汞柱式血压计较笨重不易携带，且玻璃管部分易破裂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于人体部位的缺血训练仪，所述缺血训练仪通过对袖带充放气以使得人体部位的血管处于阻断状态或导通状态以及根据传感器的脉搏波处理得到人体的血压值，不仅能够对缺血性损伤产生预防和治疗的作用，而且还能够测量人体的血压值。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于人体部位的缺血训练仪。所述缺血训练仪包括：至少一个袖带，绑定于所述人体的至少一个部位上，用于通过充气加压阻断所述人体部位的血管中的血液进行流通；至少一个泄气阀，分别与所述至少一个袖带连接；气泵，与所述至少一个袖带连接，用于提供动力促进空气进入所述至少一个袖带；传感器，位于所述至少一个袖带内，用于测量所述袖带内的压力和所述人体部位的脉搏波；以及控制装置，与所述至少一个泄气阀、所述气泵以及所述传感器连接，用于根据所述脉搏波处理得到人体的血压值，并通过所述袖带内的压力控制所述气泵对所述至少一个袖带进行充气或所述至少一个泄气阀对所述至少一个袖带进行放气以使得所述人体部位的血管处于阻断状态或导通状态，从而实现对所述人体部位的缺血训练。

优选地，在所述传感器所测量的袖带内的气体压力达到预先设定的压力的情况下，所述控制装置关停所述气泵，以使得所述人体部位的血管在预设的阻断时间内处于所述阻断状态。

优选地，在到达预设的阻断时间的情况下，所述控制装置打开所述泄气阀，以使得所述人体部位的血管在预设的导通时间内处于所述导通状态。

优选地，在到达预设的导通时间的情况下，所述控制装置关闭所述泄气阀，并启动所述气泵对所述至少一个袖带进行充气。

优选地，所述缺血训练仪还包括：一级放大电路，与所述传感器连接，用于抑制所述传感器输出的电信号中共模信号。

优选地，所述缺血训练仪还包括：滤波电路，与所述一级放大电路连接，用于分离所述传感器输出的电信号中的压力信号和脉搏波信号，并滤除所述电信号中的杂波。

优选地，所述缺血训练仪还包括：二级放大电路，与所述滤波电路连接，用于放大所述脉搏波信号。

优选地，所述缺血训练仪还包括：Flash存储器，与所述控制装置连接，用于存储所述控制装置处理得到的血压值、预先设定的压力、预设的导通时间以及预设的阻断时间。

优选地，所述缺血训练仪包括：LCD显示器，与所述控制装置连接，用于显示所述人体部位的动脉的收缩压和舒张压。

优选地，所述缺血训练仪还包括：电源，与所述控制装置连接，用于为所述缺血训练仪提供电源。

通过上述技术方案，根据袖带内的压力控制气泵对至少一个袖带进行充气或至少一个泄气阀对至少一个袖带进行放气以使得人体部位的血管处于阻断状态或导通状态以及根据传感器的脉搏波处理得到人体的血压值，不仅能够对缺血性损伤产生预防和治疗的作用，而且还能够测量人体的血压值。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于人体部位的缺血训练仪的结构示意图；以及

图2是本实用新型提供的用于人体部位的缺血训练仪的具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10袖带20传感器30泄气阀40气泵

50一级放大电路60滤波电路70二级放大电路

80控制装置90Flash存储器100电源110LCD显示器

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

通常现有的缺血训练仪没有测量血压的功能。虽然汞柱式血压计具有测量血压的功能，但是无法将汞柱式血压计与现有的缺血训练仪组合在一起构成一种设备，因为汞柱式血压计较笨重不易携带，且玻璃管部分易破裂。因此，本实用新型特提供一种用于人体部位的缺血训练仪。

图1是本实用新型提供的用于人体部位的缺血训练仪的结构示意图。图2是本实用新型提供的用于人体部位的缺血训练仪的具体实施方式的结构示意图。如图1和图2所示，本实用新型提供的用于人体部位的缺血训练仪包括：至少一个袖带10，绑定于所述人体的至少一个部位上，用于通过充气加压阻断所述人体部位的血管中的血液进行流通；至少一个泄气阀30，分别与所述至少一个袖带10连接；气泵40，与所述至少一个袖带10连接，用于提供动力促进空气进入所述至少一个袖带；传感器20，位于所述至少一个袖带10内，用于测量所述袖带内的压力和所述人体部位的脉搏波；以及控制装置80，与所述至少一个泄气阀30、所述气泵40以及所述传感器20连接，用于根据所述脉搏波处理得到人体的血压值，并通过所述袖带内的压力控制所述气泵对所述至少一个袖带进行充气或所述至少一个泄气阀对所述至少一个袖带进行放气以使得所述人体部位的血管处于阻断状态或导通状态，从而实现对所述人体部位的缺血训练。藉此，不仅能够对缺血性损伤产生预防和治疗的作用，而且还能够测量人体的血压值。

在具体的实施方式中，在所述传感器20所测量的袖带10内的气体压力达到预先设定的压力的情况下，所述控制装置80关停所述气泵40，停止向袖带10充气，以使得所述人体部位的血管在预设的阻断时间内处于所述阻断状态。在到达预设的阻断时间的情况下，所述控制装置80打开所述泄气阀30，对袖带10进行放气，以使得所述人体部位的血管在预设的导通时间内处于所述导通状态。在到达预设的导通时间的情况下，所述控制装置80关闭所述泄气阀30，并启动所述气泵40对所述至少一个袖带10进行充气。在这个过程中，人体部位的血管每阻断和导通一次可以看作一次循环。可选择地，控制装置80可设定循环次数。当达到循环次数时，控制装置80能够结束对人体部位的缺血训练。

在本实施例中，控制装置80可为STM32F103R8T6芯片。所述芯片具有高性能的32位RISC内核、USB接口、JTA接口(控制程序的下载口)，其最高工作频率为72MHz，使用片内的USB控制器可与外部USB设备通信，使用片内的12位ADC控制器能够读取传感器输出的袖带内压力值以及脉搏波，并能够对脉搏波进行处理以得到人体的血压值，从而可显示人体部位的收缩压和舒张压。具体地，STM32F103R8T6芯片先控制气泵40向袖带10内充气以阻断人体部位的动脉的血流，然后控制泄气阀30打开以对袖带10进行放气。在放气的过程中，STM32F103R8T6芯片从传感器20中读取袖带内的气体压力值并提取微弱的脉搏波。当袖带内的气体压力值远高于收缩压时，脉搏波消失，随着袖带内的压力值的下降，脉搏波开始出现。当袖带内的气体压力从高于收缩压降到收缩压以下时，脉搏波会突然增大。此时，平均压Pm的幅值达到最大。然后，脉搏波又随袖带内的气体压力的下降而衰减。本实用新型中测量血压值的原理就是根据脉搏波幅度与袖带内的气体压力之间的关系来估计血压值的。脉搏波的最大幅值对应的是平均压Pm的最大幅值，收缩压Ps和舒张压Pd分别由对应的脉搏波最大幅值的比例来确定。根据幅值系数法原则，收缩压/平均压＝Ks和舒张压/平均压＝Kd。其中，医学临床普遍采用幅度系数数值，即Ks＝0.58，Kd＝0.72。由此，当脉搏波突然增大时，可得到平均压Pm的最大幅值，而由平均压Pm的最大幅值、幅值系数法原则以及幅度系数数值便可计算得到人体的血压值。另外，STM32F103R8T6芯片可连接按键。在检测到按键被按下，STM32F103R8T6芯片可运行程序进行工作。

可选择地，所述缺血训练仪还包括：一级放大电路50，与所述传感器20连接，用于抑制所述传感器输出的电信号中共模信号。在测量的过程中，被测物理量通过传感器20转换为电信号，所述电信号中包括差模小信号和较大的共模信号，而差模小信号是测量所需要的信号。因此，需要设计放大电路抑制电信号中较大的共模信号。在具体的实施方式中，一级放大电路50为仪表放大器电路，即三级运算放大器构成的精密放大器。

优选地，所述缺血训练仪还包括：滤波电路60，与所述一级放大电路50连接，用于分离所述传感器输出的电信号中的压力信号和脉搏波信号，并滤除所述电信号中的杂波。在具体的应用中，传感器20分两路进行测量，一路测量袖带内的压力，另外一路测量人体部位的脉搏波，传感器20输出的电信号实际上包括袖带内的压力信号与脉搏波信号。因此，需要对这两种信号进行分离。进一步地，还需要除去这两种信号中的杂波。因此，需要滤波电路。因为脉搏波的频率较低，大约在0.1Hz～30Hz左右，所以滤波电路60采用无限增益多路反馈二阶低通滤波电路。在具体的实施方式中，可在此电路前增加一个电容以滤掉静压信号。

在具体的应用中，所述缺血训练仪还包括：二级放大电路70，与所述滤波电路60连接，用于放大所述脉搏波信号。由于脉搏波信号很弱，经过一次放大后，脉搏波信号还达不到要求。因此，经过一级放大和滤波后，还需要对脉搏波信号再次放大。由于脉搏波信号只是一个低频率的交流信号，所以可采用放大倍数可调的同相比例运算电路。

优选地，所述缺血训练仪还包括：Flash存储器90，与所述控制装置80连接，用于存储所述控制装置处理得到的血压值、预先设定的压力、预设的导通时间以及预设的阻断时间。在具体的实施方式中，Flash存储器90可为芯片W25Q16，芯片W25Q16是一款低功耗，16M位/2M字节的高性能串行Flash存储器。藉此，便于记录人体的血压值以及修改预先设定的压力、预设的导通时间以及预设的阻断时间。

可选择地，所述缺血训练仪包括：LCD显示器110，与所述控制装置80连接，用于显示所述人体部位的动脉的收缩压和舒张压。藉此，便于观察人体部位的动脉的收缩压和舒张压。

在具体的实施方式中，所述缺血训练仪还包括：电源100，与所述控制装置80连接，用于为所述缺血训练仪提供电源。藉此，缺血训练仪能够获取能量进行工作。

本实用新型根据袖带内的压力控制气泵对至少一个袖带进行充气或至少一个泄气阀对至少一个袖带进行放气以使得人体部位的血管处于阻断状态或导通状态以及根据传感器的脉搏波处理得到人体的血压值，不仅能够对缺血性损伤产生预防和治疗的作用，而且还能够测量人体的血压值。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，所述缺血训练仪包括：

至少一个袖带，绑定于所述人体的至少一个部位上，用于通过充气加压阻断所述人体部位的血管中的血液进行流通；

至少一个泄气阀，分别与所述至少一个袖带连接；

气泵，与所述至少一个袖带连接，用于提供动力促进空气进入所述至少一个袖带；

传感器，位于所述至少一个袖带内，用于测量所述袖带内的压力和所述人体部位的脉搏波；以及

控制装置，与所述至少一个泄气阀、所述气泵以及所述传感器连接，用于根据所述脉搏波处理得到人体的血压值，并通过所述袖带内的压力控制所述气泵对所述至少一个袖带进行充气或所述至少一个泄气阀对所述至少一个袖带进行放气以使得所述人体部位的血管处于阻断状态或导通状态，从而实现对所述人体部位的缺血训练。

2.根据权利要求1所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，在所述传感器所测量的袖带内的气体压力达到预先设定的压力的情况下，所述控制装置关停所述气泵，以使得所述人体部位的血管在预设的阻断时间内处于所述阻断状态。

3.根据权利要求2所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，在到达预设的阻断时间的情况下，所述控制装置打开所述泄气阀，以使得所述人体部位的血管在预设的导通时间内处于所述导通状态。

4.根据权利要求3所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，在到达预设的导通时间的情况下，所述控制装置关闭所述泄气阀，并启动所述气泵对所述至少一个袖带进行充气。

5.根据权利要求1所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，所述缺血训练仪还包括：

一级放大电路，与所述传感器连接，用于抑制所述传感器输出的电信号中共模信号。

6.根据权利要求5所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，所述缺血训练仪还包括：

滤波电路，与所述一级放大电路连接，用于分离所述传感器输出的电信号中的压力信号和脉搏波信号，并滤除所述电信号中的杂波。

7.根据权利要求6所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，所述缺血训练仪还包括：

二级放大电路，与所述滤波电路连接，用于放大所述脉搏波信号。

8.根据权利要求7所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，所述缺血训练仪还包括：

Flash存储器，与所述控制装置连接，用于存储所述控制装置处理得到的血压值、预先设定的压力、预设的导通时间以及预设的阻断时间。

9.根据权利要求7所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，所述缺血训练仪包括：

LCD显示器，与所述控制装置连接，用于显示所述人体部位的动脉的收缩压和舒张压。

10.根据权利要求9所述的用于人体部位的缺血训练仪，其特征在于，所述缺血训练仪还包括：

电源，与所述控制装置连接，用于为所述缺血训练仪提供电源。