[发明专利]基于脉搏波智能分解的可穿戴心血管功能评价系统及方法

权利要求书

1.一种基于脉搏波智能分解的可穿戴心血管功能评价系统，其特征在于：包括桡动脉血流阻断单元、脉搏波与前向波采集单元、控制单元、传输单元、反射波计算单元和心血管功能评估单元；所述桡动脉血流阻断单元包括桡动脉阻断袖带和压力反馈传感器；所述桡动脉血流阻断袖带佩戴于桡动脉，用于阻断桡动脉血流，并通过压力反馈传感器测量反馈桡动脉处压力状态；所述脉搏波与前向波采集单元用于采集不同压力下脉搏波和前向波；所述控制单元用于控制桡动脉阻断袖带压力，当压力超过自适应阈值，或压力脉搏波波动幅值小于自适应阈值时，控制桡动脉阻断袖带停止加压，达到血流阻断或前向波测量的要求；所述传输单元用于将脉搏波与前向波采集单元采集到的数据传输到反射波计算单元和心血管功能评估单元；所述反射波计算单元用于将测得的脉搏波数据进行计算获得脉搏波的反射波形；所述心血管功能评估单元用于根据反射波计算反映心血管功能的参数及反射波形的实时显示，并根据前向波与反射波的综合分析评估心血管功能；

所述桡动脉阻断袖带，用于阻断血流和脉搏波向手臂末端传导，从而改变脉搏波终端反射的位置，在桡动脉处实现脉搏波的全反射；所述压力反馈传感器，用于精确测量袖带内部的气体压力，并将压力值实时反馈给控制单元；

所述脉搏波与前向波采集单元包括脉搏波与前向波测量模块和信号调理模块；所述脉搏波与前向波测量模块包括可调压力测量袖带和前向波测量传感器；可调压力测量袖带紧贴放在桡动脉阻断袖带的近心端，用于分时精确采集：桡动脉阻断袖带不加压时的脉搏波波形，及桡动脉阻断袖带加压后的前向波及其在桡动脉阻断袖带的全反射波形的叠加，实现不同压力下的测量；所述前向波测量传感器，用于精准测量不同脉象压力下的前向波，并将压力波形实时传输到信号调理模块；所述信号调理模块，用于将前向波测量传感器得到的前向波波形进行信号滤波与调理；

所述反射波计算单元，通过正常状态下的脉搏波信号与桡动脉阻断状态下测量的前向波及其在桡动脉阻断袖带的全反射波形的叠加，计算得到脉搏波的反射波；

所述心血管功能评估单元包括参数计算与波形显示模块和心血管功能评价模块；所述参数计算与波形显示模块，根据反射波计算单元得到的反射波计算心血管相关参数，包括动脉反射指数RI、桡动脉反射强度RM、桡动脉反射波增强指数AIr和动脉反射波增强指数AIx，并对直接采集到的脉搏波和前向波进行实时显示；所述心血管功能评价模块通过参数计算与波形显示模块得到的心血管相关参数，综合分析前向波与反射波，对心血管功能和健康程度进行评估和显示。

2.根据权利要求1所述的基于脉搏波智能分解的可穿戴心血管功能评价系统，其特征在于：所述桡动脉血流阻断单元和脉搏波与前向波测量模块，均包括两条充气袖带、微型气泵和电磁阀；所述充气袖带由高弹性橡胶材质制成，袖带包括充气气囊、充气口和细软管，微型气泵和电磁阀通过细软管连接充气口为充气气囊充气，保证充气气囊内压力处处相等，两条充气袖带通过魔术贴绑在桡动脉处，桡动脉血流阻断袖带在桡动脉处，脉搏波与前向波测量模块的可调压力测量袖带在紧挨桡动脉血流阻断袖带的近心端；所述微型气泵和电磁阀连接控制单元，根据控制单元设定的压力要求为充气气囊充气。

3.根据权利要求1所述的基于脉搏波智能分解的可穿戴心血管功能评价系统，所述信号调理模块，包括滤波电路和AD转换装置；所述滤波电路和AD转换装置均与桡动脉血流阻断单元的输出端相连，为桡动脉血流阻断单元的输出信号进行调理和AD转换，AD转换后的信号经传输单元传输到反射波计算单元和心血管功能评估单元。

4.根据权利要求1所述的基于脉搏波智能分解的可穿戴心血管功能评价系统，所述控制单元采用微控制器，根据压力反馈传感器反馈的桡动脉阻断袖带内实时压力值判断是否达到阻断的要求，从而控制微型气泵是否继续充气，实现精确控制并调节加压压力稳定测量袖带内压力，并在微控制器的I/O口上连接四个三极管元件实现控制信号与供电电压隔离，加速微型气泵的充气速率；同时控制单元通过控制桡动脉血流阻断单元的桡动脉阻断袖带加压时间，先后分时测量同一位置的脉搏波和阻断后的前向波。