[实用新型]一种基于蓝牙技术的容积脉搏波信号采集系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种基于蓝牙技术的容积脉搏波信号采集系统，本系统将医学检测、无线通讯技术与移动设备相结合，可广泛应用于心血管功能检测、监护和分析，属于生物医学工程的人体参数检测领域。

背景技术

心血管疾病已经成为全球范围内危害人类健康并导致死亡的最严重疾病之一。运用先进的科学技术手段，对人体心血管系统功能进行检测，及早发现病情，并准确做出诊断具有重要的现实意义。

目前，国内外无创检测心血管血流动力学参数的设备主要有：超声心动图法、心阻抗法、螺旋CT、心脏核医学方法、磁共振方法等，但这些方法存在着体积大、操作复杂、价格昂贵、检测环境要求严格等缺点。心血管无创血流动力学参数的研究和临床检测已经进行了相当长的时间，根据血流动力学原理无创检测心血管血流动力学的十几项参数，检测结果通过与漂浮导管、超声心动图检测方法对比，具有较好的相关性。检测得到的参数能够较为全面的反映人体心血管的功能，而且检测方法具有实时、无创、快速便捷等特点。1938年，Hertzman首次提出了光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmoGraphy，PPG)，是借光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法。指端的微动脉、毛细血管和微静脉内流过的血液容积变化，可以反映出心搏功能、血液流动、外周血管和微循环等诸多心血管的重要信息。由于光电容积脉搏波描记法并不需要复杂而昂贵的仪器设备，光能避开强烈的电磁干扰，具有很高的绝缘性，可非侵入地检测病人各种症状信息，光电容积脉搏波描记法成为检测方式中前景较好的一种检测技术。目前，利用这一方法一般多用来检测血氧、脑氧、肌氧、呼吸率和呼吸容量等。20世纪90年代前后，国内外研究人员开始将容积脉搏波的机理研究与压力脉搏波理论结合起来，认为由压力脉搏波的特性去导出和分析容积脉搏波的血流特性就成为比较直观和有效的方法，它们两者的关系将构成心血管系统的外周阻力与血管顺应性等关键的心血管血流参数。

在检测领域，目前市场上的生命参数采集系统大多是采用串口、USB接口等有线方式进行前端的数据传输，限制了传输距离和用户活动空间。虽有远程心电监护仪等相关报道，但大多数仍停留在单一的数据采集模式，且大部分基于PC机或使用交流供电，不便于携带。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服了现有检测装置的上述缺陷，提供了一种基于蓝牙技术的容积脉搏波信号采集系统，该系统为将移动设备与医疗仪器相结合的心血管功能检测系统，可以让专业的检测家庭化、个人化，起到疾病的预防和预警作用。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本系统包括光电传感器、CPU中央处理器、脉冲供电电路、信号放大滤波电路、基线调节电路、数控增益电路、蓝牙通讯电路、电源管理电路和移动设备。

光电传感器的输出端依次与信号放大滤波电路、基线调节电路、数控增益电路、A/D转换器和CPU相连，由光电传感器采集到的电信号首先经过信号放大滤波电路进行信号处理由光电传感器采集到的电信号首先经过信号放大滤波电路进行信号处理，再通过基线调节电路调整直流分量的电压，最后经过数控增益电路进行放大，放大后的信号经过A/D转换器将模拟信号转换成数字信号后储存在CPU中。

CPU通过蓝牙通讯电路与移动设备相连，CPU实时将存储的数字信号(容积脉搏波波形数据)通过蓝牙通讯电路发送给移动设备，并接收移动设备传来的指令，其数据的发送和接收过程受CPU控制。

CPU通过脉冲供电电路与光电传感器相连，脉冲供电电路在CPU的控制下为光电传感器提供脉冲电压。

CPU通过D/A转换器与基线调节电路相连，CPU根据已传入的数据，计算基线调节的数量大小，由D/A转换器将数字量转换为模拟信号输出给基线调节电路，从而调整直流分量的电压。

CPU通过数控电位器与数控增益电路相连，由CPU控制数控增益电路放大倍数的增加或减少，CPU调节数控电位器的阻值，进而控制数控增益电路的放大倍数。信号经过A/D转换器后将数字信号传入CPU，并将数字信号储存在CPU中；

电源管理电路与电路中其它所有元件和电路相连，提供所需的电压，同时，电池电量受CPU的监控，以便在电量不足时向用户提示。移动设备通过蓝牙模块与采集设备进行无线连接，可实时通讯，并对容积脉搏波信号的计算，得出检测结果，以及对数据的存储和管理。

与现有装置相比，本实用新型具有以下优点：

1)通过指端容积脉搏波检测方式代替过去对位置和压力要求较高的桡动脉脉搏波检测，检测方式更为简单；