[发明专利]一种面向家庭医疗的血液粘度光学诊疗一体化仪器及方法

权利要求书

1.一种面向家庭医疗的血液粘度光学诊疗一体化仪器，其特征在于：该仪器包含脉搏波血液粘度检测传感器、红光治疗模块、信号调理电路、微控制器、显示系统；

所述脉搏波血液粘度检测传感器包括660nm光发射器、660nm光接收器及对应的光电驱动电路；

所述光电驱动电路用于驱动所述660nm光发射器，所述660nm光接收器用于接收所述660nm光发射器发出的光信号，所述微控制器连接至所述660nm光发射器；

所述脉搏波血液粘度检测传感器、光电转换电路、信号调理电路、微控制器、显示系统依次连接，所述光电转换电路用于将660nm光接收器接收的光电流信号转换为电压信号，所述信号调理电路用于将所述电压信号进行滤波和放大处理；

所述红光治疗模块用于接收微控制器所选择的模式，激活660nm光发射器对治疗部位进行照射治疗；

所述微控制器包含依次连接的模数转换单元、数字信号处理单元、红光治疗单元；

所述模数转换单元用于将滤波、放大处理后的模拟信号转换为数字信号；

所述数字信号处理单元用于对所获取数字信号进行数字滤波处理得到干净数字信号，并提取所获取干净数字信号的波峰和波谷、建立模型计算血液粘度值；

所述红光治疗单元用于接收微控制器选择的模式，激活660nm光发射器对治疗部位进行照射治疗；

所述波峰提取算法包括：

S11：计算所获取干净数字信号最大值和最小值的均值，将该均值作为阈值；

S12：逐点比较所获取干净数字信号和阈值的大小，将小于阈值的所获取干净数字信号置为0，保留大于阈值的所获取干净数字信号，得到新的数字信号，定义为信号1；

S13：逐步扫描信号1，定位信号1中的非零片段，非零判片段的个数为n；

S14：分别求这n个非零片段的最大值，所得到的n个最大值即为原来所获取干净数字信号的波峰；

波谷提取算法包括：

S21：计算所获取干净数字信号最大值和最小值的均值，将该均值作为阈值；

S22：逐点比较所获取干净数字信号和阈值的大小，将大于阈值的所获取干净数字信号置为0，保留小于阈值的所获取干净数字信号，得到新的数字信号，定义为信号2；

S23：逐步扫描信号2，定位信号2中的非零片段，非零判片段的个数为m；

S24：分别求这m个非零片段的最小值，所得到的m个最小值即为原来所获取干净数字信号的波谷；

所述建立模型计算血液粘度，具体步骤包括：

S31：将手指放在脉搏波血液粘度传感器位置，启动血液粘度检测系统；

S32：通过微控制器设定660nm光发射器发光强度，微控制器通过驱动电路控制660nm光发射器发射相应的光信号；

S33：光电转换电路将步骤S32获取的光电流信号转换为电压信号；

S34：信号调理电路对步骤S33获取的电压信号进行模拟去噪和放大处理；

S35：微控制器对步骤S34所获取的信号依次进行模数转换、数字信号处理、波峰波谷提取和计算血液粘度处理；

步骤S35具体过程如下：

①模数转换：将步骤S34所获取的模拟信号转换为数字信号；

②数字信号处理：

第一，利用FIR滤波器滤除过程①所获取的数字信号的噪声，即将窗函数与过程①所获取的数字信号进行卷积计算便能够得到干净的数字信号；

第二，对所获取的干净660nm脉搏波数字信号的波峰和波谷进行提取，改进型的血液粘度计算公式为：

式中，P_m表示波动变化的均值，K_v表示血液粘度比例系数，M表示模型的修正系数，W为体重，H为身高，P_s表示获取的脉搏波信号的波峰，P_d表示获取的脉搏波信号的波谷，T表示脉搏波波动周期，A表示用户年龄，Bv表示计算的血液粘度；

S36：将步骤S35计算得到的血液粘度值传输到显示屏进行显示，同时将其传送到数据存储模块进行存储，并建立相应的数据库；

S37：根据S36计算得到的血液粘度值，系统根据预先写入的健康血液粘度参考值，对用户的血液状况进行评价，评价结果通过显示屏进行显示，根据测得的血液粘度值，选定适合的治疗模式；

S38：根据S37选定的治疗模式，有微控制器驱动治疗模块660nm红光发射管调节不同占空比来调节不同功率发光，照射人体体表，并选定合适的治疗时间，达到治疗目的；

S39：在一个治疗疗程内对用户数据连续记录，并通过模型进行评估，重复S37-S38步骤达到闭环效果。