[发明专利]一种人体多路脉搏波信号采集系统

说明书

 

技术领域

本发明属于生物信号采集技术领域，尤其是一种人体多路脉搏波信号采集系统。

背景技术

在医院临床监护以及日常的中老年保健中，脉搏是一项基本的生命指标，因而脉搏测量是最常见的生命特征的提取。

现有技术已知的脉搏测量可分为侵入式测量脉搏和非侵入式测量脉搏方法，侵入式测量脉搏比较准确，可靠，但其技术要求高，具有一定的创伤性，非侵入式测量脉搏的主要是采用压力传感器提取人体显著动脉部位的脉搏，经过信号预处理，模拟数字转换后，直接利用脉搏波进行分析处理与提取特征，计算相关参数，操作简单，无痛苦，在临床上广泛使用。

脉搏信号具有以下的具体特点：(1)强干扰下的微弱信号，由于脉搏信号幅度很小，大约是毫伏的数量级范围。因此，很容易引入干扰，这些干扰有来自50HZ的工频干扰，有来自肌体抖动、精神紧张带来的假象信号等。(2)频率低但是能量相对集中的信号，大部分频率范围分布在20HZ以下的低频段。(3)复杂且易变的随机信号。

目前的各种脉象检测装置，要求被测试者保持绝对安静和静止状态，稍有干扰，即对脉图产生严重的影响，进而影响检测的准确性，故难以推广。一般的pvdf材质的压电传感器外壳为金属铜质，如果直接固定在人体的桡动脉处，要求传感器精确定位在有脉搏波存在的体表动脉处，才能有脉搏信号输出，具有位置的相关性。

发明内容

本发明旨在解决的根本技术问题在于提供一种准确提取脉搏信号并加以处理的人体多路脉搏波信号采集系统，并由此分析、推演出所需的信息供医生准确诊断。

针对以上根本技术问题，本发明相应的解决技术方案是：

一种人体多路脉搏波信号采集系统，其特征在于包括：

压电式脉搏传感器、辅助固定装置、多路选择模块、前置放大器和基线校正模块、高通滤波和低通滤波模块、50赫兹陷波模块、后置放大模块、AD转换控制模块、上位机和电源模块；压电式脉搏传感器的输出连接多路选择模块，多路选择模块、前置放大器和基线校正模块、高通滤波和低通滤波模块、50赫兹陷波模块、后置放大模块、AD转换控制模块与上位机顺序连接，AD转换和控制模块的输出接多路选择模块； 

所述压电式脉搏传感器，用以检测脉搏波输出信号； 

桡动脉脉搏波检测传感器固定装置，包括用于夹持手腕的腕带和腕带上的环形卡置槽，安装压电式脉搏传感器安装在环形卡置槽内，腕带两端具有卡环，所述腕带为一个全封闭液体橡胶囊袋，该胶囊外形为扁平带状，橡胶壁厚为0.2～1.2mm，囊袋中的空腔高度为2～3mm，桡动脉脉搏波检测传感器的感应面贴于胶囊上壁；

前置放大器和基线校正模块，用以对脉搏信号进行一次放大，并通过基线校正电路对脉搏波进行基线校正，包括差分放大器AD620，差分放大器AD620的第1、第8管脚与第一电阻R1相接，第7管脚连接+5V的电源，第7管脚与电源之间接第一去耦电容C1，第4管脚连接-5V的电源，第4管脚与电源之间接第二去耦电容C2，第2和第3管脚为差分信号输入端，差分信号输入端接入第六电阻R6和第七电阻R7，脉传感器的输出信号通过第六电阻R6、第七电阻R7接第2和第3管脚，从第6管脚输出放大后的电压值；

高通滤波和低通滤波模块、50赫兹陷波模块和后置放大模块，用以滤除脉搏信号中的干扰和对脉搏信号进行二次放大处理；

所述高通滤波和低通滤波模块由集成运算放大器TL084的第一路放大器以及第八电阻R8、第九电阻R9、第四电容C4、第五电容C5所构成，经过前置放大以及基线校正后的脉搏信号通第四电容C4、第五电容C5跟TL084的第3管脚相接，TL084的第1管脚和第2管脚相接，作为高通滤波模块的输出GT_OUT；低通滤波模块由第十电阻R10、第十一电阻R11、第六电容C6、第七电容C7以及TL084的第二路放大器所构成，低通滤波模块的输入跟高通滤波模块的输出GT_OUT相接，GT_OUT经过第十一电阻R11、第十电阻R10与TL084的第5管脚相接，经过第十一电阻R11、第七电容C7与TL084的第6管脚相接，TL084的第7管脚为低通滤波模块的输出DT_OUT；