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1、10申请公布号CN104116510A43申请公布日20141029CN104116510A21申请号201410390791322申请日20140811A61B5/1120060171申请人西华大学地址610039四川省成都市金牛区土桥金周路999号72发明人谢维成沙德雷74专利代理机构北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司11385代理人董芙蓉54发明名称一种用于帕金森病人震颤的传感装置及检测方法57摘要本发明公开了一种用于帕金森病人震颤的传感装置，它包括壳体、激光器、滤光片、凸透镜、PSD器件、信号处理模块、ZIGBEE无线传输模块和锂电池，所述信号处理模块、ZIGBEE无线传输模块固定在壳体。
2、内的小盒体内，激光器固定在小盒体外壁，小盒体一侧的壳体上固定有PSD器件，滤光片和凸透镜固定在激光器一侧。其检测方法包括以下步骤A将震颤转化为电流信号；B处理电信号得震颤信号；C计算人体皮肤表面偏移量和成像偏移量D之间的数据关系，得震颤波形。本发明与现有技术相比的优点是本发明能有效的检测出帕金森病人的震颤信号，具有抗干扰、易穿戴等特点；能避免了多姿态下的信号干扰；且造价低，易普及。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104116510ACN104116510A1/1页21一种用于帕金森病。
3、人震颤的传感装置，其特征在于它包括壳体、激光器、滤光片、凸透镜、PSD器件、信号处理模块、ZIGBEE无线传输模块和锂电池，所述信号处理模块、ZIGBEE无线传输模块固定在壳体内的小盒体内，激光器固定在小盒体外壁，小盒体一侧的壳体上固定有PSD器件，滤光片和凸透镜固定在激光器一侧。2根据权利要求1所述的一种用于帕金森病人震颤的传感装置，其特征在于所述小盒体设有陀螺仪，所述陀螺仪为单轴陀螺仪。3根据权利要求1所述的一种用于帕金森病人震颤的传感装置，其特征在于所述PSD器件为一维PSD或者二维PSD。4一种用于帕金森病人震颤的检测方法，其特征在于包括以下步骤A将震颤转化为电流信号由微功率激光发射管。
4、发出经过调制了的调制光束，该光束经过人体表面反射，透过滤光片，再经过凸透镜，最终会在PSD器件上形成光斑的投影，随着皮肤表面的震颤，该投影会相应的在PSD器件上抖动，从而引起PSD器件两极微弱的电流变化，将震颤动作转化成了电信号；B处理电信号得震颤信号将接收到的电流信号转换成电压信号再进行解调、滤波、增减幅等处理，得出帕金森病人肢体单个节点的震颤信号；C计算人体皮肤表面偏移量和成像偏移量D之间的数据关系，得震颤波形采用了激光三角法的原理，激光发射管所发射的光线与凸透镜中心光轴的夹角为；凸透镜中心光轴与激光发射管所发射的光线的垂直方向的夹角为，在传感装置内部使和满足90；S是物距，S是像距，是能。
5、够测量的人体表面皮肤最大偏移量，D是光点成像在PSD器件上的最大偏移量；使前述几个值满足以下关系并将90代入上式中，得出由于上式中只有D和是变量，其它的都是固定值，从而得出人体皮肤表面偏移量和成像偏移量D之间的数据关系，进而根据这些数据关系的变化，得出震颤波形。5根据权利要求4所述的一种用于帕金森病人震颤的检测方法，其特征在于传感装置内部采用单轴陀螺仪，能够采集佩戴点的人体姿态数据，多个采集点结合后，能够在信号处理终端得出人体的姿态信号；因为不同的人体姿态对震颤信号的影响很大，所以姿态数据能够进一步改善和调节采集的震颤信号，使得到的震颤信号更加准确。权利要求书CN104116510A1/4页3。
6、一种用于帕金森病人震颤的传感装置及检测方法技术领域0001本发明涉及一种用于帕金森病人震颤的传感装置及检测方法，尤其是一种基于ZIGBEE的可穿戴非接触式帕金森病人震颤传感装置及检测方法，属于医疗领域。背景技术0002从1886年SCHAFER等人发现震颤现象开始，对于人体生理震颤的研究就从未间断过。在对帕金森PARKINSONSDISEASE，PD病人早期的诊断中，为了使测得的数据更准确，以便于确诊，对于震颤源的信号采集质量要求也是越来越高的。这就要求传感器的性能要不断提高，以至于从最开始的机械信号传感器发展到后来的重力感应式传感器、生物传感器。0003传统的机械式传感器只是依靠机械传感器采。
7、集震颤信号的原理，将震颤信号最终转化为电信号，使得整个采集过程干扰大，采集速度慢，能耗高。只适合短时间固定姿态下的测量，采集的数据没有可靠保障，无法有效降低误诊率。0004生物信号传感器也称作生物力信号传感器。这种传感器主要用于测量肢体某一部位产生的生物信号。其采集的信号干扰小，准确度高，但由于传感器的造价高，以及传感器的安装方式较复杂，需要多种辅助装置集成等问题，目前大多是在精密的医学仪器中有所应用。0005此外，传统的用于“穿戴式”的传感器一般都要和人体发生直接的紧密接触。这在一定程度上会使得传感设备受到人体皮肤表面耦合电容的影响，造成干扰，增加了人体负荷。还会导致病人因穿戴传感器而出现紧。
8、张、激动等不良情绪，这些都将影响测量的精确性，无法得到PD病人常规生活状态下的有效数据，实际测量的可操作性较差。发明内容0006本发明为了解决现有技术的上述不足，提供了一种用于帕金森病人震颤的传感装置及检测方法。0007本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现一种用于帕金森病人震颤的传感装置，其特征在于它包括壳体、激光器、滤光片、凸透镜、PSD器件、信号处理模块、ZIGBEE无线传输模块和锂电池，所述信号处理模块、ZIGBEE无线传输模块固定在壳体内的小盒体内，激光器固定在小盒体外壁，小盒体一侧的壳体上固定有PSD器件，滤光片和凸透镜固定在激光器一侧。0008进一步地，所述小盒体设有陀螺仪，所。
9、述陀螺仪为单轴陀螺仪。0009进一步地，所述PSD器件为一维PSD或者二维PSD。0010一种用于帕金森病人震颤的检测方法，包括以下步骤0011A将震颤转化为电流信号由微功率激光发射管发出经过调制了的调制光束，该光束经过人体表面反射，透过滤光片，再经过凸透镜，最终会在PSD器件上形成光斑的投影，随着皮肤表面的震颤，该投影会相应的在PSD器件上抖动，从而引起PSD器件两极微弱说明书CN104116510A2/4页4的电流变化，将震颤动作转化成了电信号；0012B处理电信号得震颤信号将接收到的电流信号转换成电压信号再进行解调、滤波、增减幅等处理，得出帕金森病人肢体单个节点的震颤信号；0013C计算。
10、人体皮肤表面偏移量和成像偏移量D之间的数据关系，得震颤波形采用了激光三角法的原理，激光发射管所发射的光线与凸透镜中心光轴的夹角为；凸透镜中心光轴与激光发射管所发射的光线的垂直方向的夹角为，在传感装置内部使和满足90；S是物距，S是像距，是能够测量的人体表面皮肤最大偏移量，D是光点成像在PSD器件上的最大偏移量；使前述几个值满足以下关系00140015并将90代入上式中，得出00160017由于上式中只有D和是变量，其它的都是固定值，从而得出人体皮肤表面偏移量和成像偏移量D之间的数据关系，进而根据这些数据关系的变化，得出震颤波形；0018进一步地，传感器中采用的单轴陀螺仪，能够采集佩戴点的人体姿。
11、态数据，多个采集点结合后，能够在信号处理终端得出人体的姿态信号；因为不同的人体姿态对震颤信号的影响很大，所以姿态数据能够进一步改善和调节采集的震颤信号，使得到的震颤信号更加准确。0019PD病症前期震颤主要表现为睡眠性震颤RESTINGTREMOR，这种震颤信号在病人日常的活动中，基本上很难观察到，只有在睡眠时才会采集到。因为它受到了人体姿态POSTURE、动作MOVEMENT的严重影响，而不表现出来。到了PD的后期，一些病人即便是在日常活动中，也会出现这种睡眠性震颤，这就比较容易观察到了，但此时疾病已到后期，很难治愈了。0020此外，医疗证明PD病症的最佳治愈期是在前期，但前期的病理信号会由。
12、于人体日常活动中的姿势、动作等因素，不易观察。针对这种情况，我们在传感器中加入了陀螺仪，用于实时检测PD病人的姿态和动作，并且把这些信息作为诊断数据进一步处理的参考值。从而能在前期滤除干扰信号，得到正确的病理信息，以便及时的诊断、治疗。0021如上所诉，陀螺仪提供单个传感器的角度变化，这些采集的数据最终经过信号处理模块进行简单的数据压缩处理后，再经过ZIGBEE模块发送给终端，从而得出人体姿态信息。0022将多个这样的传感器镶嵌于特制的衣服内壁上，并让他们共同采集信号，通过一个共同的终端形成星形网络，这样就能根据多个节点的震颤信号判断病理状况，多个陀螺仪信号判断出人体姿态。0023进一步地，传。
13、感装置内部采用的单轴陀螺仪，能够采集佩戴点的人体姿态数据，多个采集点结合后，能够在信号处理终端得出人体的姿态信号；因为不同的人体姿态对震颤信号的影响很大，所以姿态数据能够进一步改善和调节采集的震颤信号，使得到的震颤信号更加准确。说明书CN104116510A3/4页50024本发明与现有技术相比的优点是本发明能有效的检测出帕金森病人的震颤信号，具有抗干扰、易穿戴等特点；并且能进行无线传输，交给上位机作进一步处理；还能根据陀螺仪判断人体姿态，从而避免了多姿态下的信号干扰；且造价低，易普及。附图说明0025图1为本发明传感装置的结构示意图。0026图2为本发明传感装置的原理示意图0027图3为本发。
14、明传感装置的信号处理流程图。0028图4为本发明信号处理模块的主体结构示意图。具体实施方式0029下面结合附图对本发明进一步详述。0030如图1至图4所示，一种用于帕金森病人震颤的传感装置，它包括壳体1、激光器2、滤光片3、凸透镜4、PSD器件5、信号处理模块6、ZIGBEE无线传输模块7和锂电池8，所述信号处理模块6、ZIGBEE无线传输模块7固定在壳体1内的小盒体9内，激光器2固定在小盒体9外壁，小盒体9一侧的壳体1上固定有PSD器件5，滤光片3和凸透镜4固定在激光器2一侧。0031进一步地，所述小盒体9设有陀螺仪10，所述陀螺仪10为单轴陀螺仪。0032一种用于帕金森病人震颤的检测方法，。
15、包括以下步骤0033A将震颤转化为电流信号由微功率激光发射管发出经过调制了的调制光束，该光束经过人体表面反射，透过滤光片，再经过凸透镜，最终会在PSD器件上形成光斑的投影，随着皮肤表面的震颤，该投影会相应的在PSD器件上抖动，从而引起PSD器件两极微弱的电流变化，将震颤动作转化成了电信号；0034B处理电信号得震颤信号将接收到的电流信号转换成电压信号再进行解调、滤波、增减幅等处理，得出帕金森病人肢体单个节点的震颤信号；0035C计算人体皮肤表面偏移量和成像偏移量D之间的数据关系，得震颤波形采用了激光三角法的原理，激光发射管所发射的光线与凸透镜中心光轴的夹角为；凸透镜中心光轴与激光发射管所发射的。
16、光线的垂直方向的夹角为，在传感装置内部使和满足90；S是物距，S是像距，是能够测量的人体表面皮肤最大偏移量，D是光点成像在PSD器件上的最大偏移量；使前述几个值满足以下关系00360037并将90代入上式中，得出00380039由于上式中只有D和是变量，其它的都是固定值，从而得出人体皮肤表面偏移量和成像偏移量D之间的数据关系，进而根据这些数据关系的变化，得出震颤波形。0040进一步地，传感装置内部采用的单轴陀螺仪，能够采集佩戴点的人体姿态数据，多说明书CN104116510A4/4页6个采集点结合后，能够在信号处理终端得出人体的姿态信号；因为不同的人体姿态对震颤信号的影响很大，所以姿态数据能够进一步改善和调节采集的震颤信号，使得到的震颤信号更加准确。0041上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。说明书CN104116510A1/2页7图1图2说明书附图CN104116510A2/2页8图3图4说明书附图CN104116510A。