[发明专利]一种利用智能手机音频口的脉搏波检测系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用智能手机音频口检测脉搏波的系统与方法，属于电子医疗仪器领域。 

背景技术

脉搏波由心脏开始向循环系统传播时，不仅要受到心脏本身的影响，同时也受到流经各级动脉及分支中各种生理因素如血管阻力、血管壁弹性、血液黏度的影响，脉搏波中包含了丰富的心血管系统生理病理信息。因此，及时准确地检测并分析脉搏波信号对于预测心血管系统疾病的发生及诊治过程中科学合理的指导都有着重要的意义。 

智能手机是一个非常优秀的音频信号采集系统，它成本低、性能优越、兼容性好、通用性和灵活性强、软件(安卓或IOS)升级方便。因此设计一款基于智能手机音频口的脉搏波实时检测系统，可以大大降低整个信号采集系统的成本，组成一个低成本高性能的计算机生物医学信号的采集处理系统。所开发的设备具有便携性，成本低等特点，适用于远程医疗及家庭保健行业。 

发明内容

本发明的目的在于提供了一种利用智能手机音频口检测脉搏波的系统与方法，使得所有智能手机都能够扩展脉搏波检测分析功能，能够及时准确地检测并分析脉搏波信号，对于预测心血管系统疾病的发生及诊治过程中科学合理的指导都有着重要的意义。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种利用智能手机音频口 检测脉搏波的系统与方法，其中，一种利用智能手机音频口检测脉搏波的系统，该系统包括智能手机(1)、脉搏波检测仪(2)、脉搏波分析系统(3)，所述的脉搏波分析系统(3)安装在智能手机(1)系统内，智能手机(1)与脉搏波检测仪(2)通过智能手机(1)上的耳机口连接。 

所述的脉搏波检测仪(2)用于检测脉搏波信号，脉搏波检测仪(2)包括手机供电模块(4)、电池供电模块(5)、四芯耳机插头(6)、调制模块(7)、脉搏波传感器(8)、光电转换放大模块(9)、增益调节模块(10)。 

所述的脉搏波分析系统(3)用于控制脉搏波检测仪及智能手机完成脉搏波的检测及分析，脉搏波分析系统(3)包括AudioTrack控制模块(11)、AudioRecord控制模块(12)、信号解调模块(13)、实时分析模块(14)、显示模块(15)、用户检测信息管理模块(16)。 

使用者在智能手机安装脉搏波分析系统(3)，将脉搏波检测仪(2)插入智能手机(1)的耳机口。 

手机供电模块(4)包括升压电路(41)、整流电路(42)、滤波电路a(43)、稳压电路a(44)，所述升压电路(41)、整流电路(42)、滤波电路a(43)、稳压电路a(44)依次连接，并通过脉搏波分析系统(3)的控制在智能手机的一个声道输出正弦信号，经四芯耳机作为电源输入，手机供电模块(4)将该信号经升压、整流、滤波、稳压，为传感器、运放芯片元器件供电。 

电池供电模块(5)包括充电电路(51)、锂电池(52)、滤波电路b(53)、稳压电路b(54)，所述的充电电路(51)、锂电池(52)、滤波电路b(53)、稳压电路b(54)依次连接，当所使用的智能手机无法为脉搏波检测仪(2)提供稳定供电时，可以使用脉搏波检测仪(2)的锂电池(52)供电，锂电池 经过稳压，可为传感器、运放芯片元器件供电；当锂电池电量低时可通过USB转四芯耳机连接线连接脉搏波检测仪(2)，充电电路指示灯红灯亮开始充电，绿灯亮锂电池充满电。 

AudioTrack控制模块(11)控制智能手机的音频左右声道输出供电信号和载波信号，将数字音频信号转换为模拟正弦信号经音频口输出到脉搏波检测仪(2)；脉搏波检测仪(2)的手机供电模块(4)接收供电信号，调制模块(7)接收载波信号。 

AudioRecord控制模块(12)控制智能手机的音频麦克口，将脉搏波检测仪(2)采集到的已调制模拟信号，经脉冲编码调制变换为数字音频信号，并保存到音频缓存区。 

信号解调模块(13)读取音频缓存区的信号，将其解调为数字脉搏波信号，并向实时分析模块(14)和显示模块(15)发出控制信号；实时分析模块(14)接收数字脉搏波信号，通过对脉搏波信号的分析，可得到心率、心输出量、波形特征量、基线漂移量、脉搏主频能量比、干扰频率能量比、单波数据点特征变异量、周期变异量、外周阻力、心搏指数；显示模块(15)完成脉搏波波形在智能手机(2)上的实时显示，并用雷达图实时显示基线漂移量、波形变异量、脉搏主频能量比、干扰频率能量比、单波数据点特征变异量、周期变异量，当检测结束时显示脉搏波检测结果分析报告。