基于脉搏波的无创血压连续监测系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201220722949.9

申请日:

20121225

公开号:

CN203000918U

公开日:

20130619

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

A61B5/0225

主分类号:

A61B5/0225

申请人:

沈阳市威灵医用电子有限公司

发明人:

张彦卫,杨正钧

地址:

110000 辽宁省沈阳市皇姑区崇山西路10-5号长白电子工业园A座4楼

优先权:

CN201220722949U

专利代理机构:

沈阳东大专利代理有限公司

代理人:

梁焱

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内容摘要

一种基于脉搏波的无创血压连续监测系统,包括控制单元、腕带和脉搏波传感器;所述腕带采用可微调的缩进装置,腕带外套有套环,脉搏波传感器通过套环固定在与桡动脉对应位置的腕带上;控制单元包括控制器、电源模块、按键模块、报警模块和液晶显示模块,电源模块、按键模块均连接至控制器,控制器的输出端口分别连接液晶显示模块和报警模块,脉搏波传感器连接至控制器。本实用新型采用脉搏波进行血压的测量,测量精度高,体积小,能连续准确的采集到桡动脉的脉搏波,且可以根据桡动脉位置调整传感器位置。在结构上设计为腕式手表的样式,小巧轻便,适合长时间的连续血压监测,使血压测量彻底摆脱了传统的气囊,能提供持续的、大小合适的压力。

权利要求书

1.一种基于脉搏波的无创血压连续监测系统,其特征在于:包括控制单元、腕带和脉搏波传感器;所述腕带采用可微调的缩进装置,腕带外套有套环,脉搏波传感器通过套环固定在与桡动脉对应位置的腕带上;所述控制单元包括控制器、电源模块、按键模块、报警模块和液晶显示模块,电源模块、按键模块均连接至控制器,控制器的输出端口分别连接液晶显示模块和报警模块;所述脉搏波传感器连接至控制器。 2.根据权利要求1所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统,其特征在于:所述脉搏波传感器是用于采集脉搏波信号,并将其转换为电压信号输出至控制器的装置。 3.根据权利要求1所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统,其特征在于:所述按键模块是用于进行功能设定和参数查看的装置。 4.根据权利要求1所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统,其特征在于:所述电源模块是为控制器供电的装置。 5.根据权利要求1所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统,其特征在于:所述液晶显示模块是用于显示脉搏波传感器实时采集的脉搏波、控制器的信号处理结果、电源电压及报警信息的装置。 6.根据权利要求1所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统,其特征在于:所述报警模块是用于在检测到脉搏波时发出提示音并在脉搏波超出限制范围时发出报警音的装置。 7.根据权利要求1所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统,其特征在于:所述脉搏波传感器采用压电薄膜作换能器。

说明书



技术领域

本实用新型涉及无创脉搏波采集技术领域,具体涉及一种基于脉搏波的无创血压连续监测系统。

背景技术

血压是反映心血管功能的重要生理指标,在疾病诊断、治疗效果观察和进行预后判断等方面都具有重要的意义。在实际应用中,需要能方便快捷、准确连续的检测出血压指标。而当前的无创血压检测都是采用柯式音法或示波法的间歇式测量,需要通过袖带的充放气来进行测量,不能连续测量,测量容易引起被测者不舒适。

压电薄膜是一种独特的高分子传感材料,能相对于压力或拉伸力的变化输出电压信号,因此是一种理想的动态应变片。利用压电薄膜制作的脉搏波传感器具有灵敏度高、抗干扰性能强、一致性好、性能稳定可靠等优点。

发明内容

针对现有技术存在的问题,本实用新型提供一种基于脉搏波的无创血压连续监测系统。

本实用新型的技术方案是:

一种基于脉搏波的无创血压连续监测系统,包括控制单元、腕带和脉搏波传感器;

所述腕带采用可微调的缩进装置,腕带外套有套环,脉搏波传感器通过套环固定在与桡动脉对应位置的腕带上;

所述控制单元包括控制器、电源模块、按键模块、报警模块和液晶显示模块,电源模块、按键模块均连接至控制器,控制器的输出端口分别连接液晶显示模块和报警模块;

所述脉搏波传感器连接至控制器。

所述脉搏波传感器是用于采集脉搏波信号,并将其转换为电压信号输出至控制器的装置。

所述按键模块是用于进行功能设定和参数查看的装置。

所述电源模块是为控制器供电的装置。

所述液晶显示模块是用于显示脉搏波传感器实时采集的脉搏波、控制器的信号处理结果、电源电压及报警信息的装置。

所述报警模块是用于在检测到脉搏波时发出提示音并在脉搏波超出限制范围时发出报警音的装置。

所述脉搏波传感器采用压电薄膜作换能器。

有益效果:

本实用新型采用脉搏波进行血压的测量,测量精度高,体积小,能连续准确的采集到桡动脉的脉搏波,且可以根据桡动脉位置调整传感器位置。在结构上设计为腕式手表的样式,小巧轻便,适合长时间的连续血压监测,使血压测量彻底摆脱了传统的气囊,能提供持续的、大小合适的压力。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施方式的基于脉搏波的无创血压连续监测系统结构示意图,其中,1-脉搏波传感器,2-控制单元,3-套环,4-腕带;

图2为本实用新型的具体实施方式的基于脉搏波的无创血压连续监测系统结构框图,其中,5-控制器,6-按键模块,7-电源模块,8-液晶显示模块,9-报警模块;

图3为本实用新型的具体实施方式的脉搏波传感器电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。

本实施方式的基于脉搏波的无创血压连续监测系统结构如图1所示,包括控制单元2、腕带4和脉搏波传感器1;

脉搏波传感器1对准桡动脉的位置时采集的脉搏波最精确。

腕带4采用可微调的缩进装置,腕带4外套有套环3,脉搏波传感器1通过套环3固定在与桡动脉对应位置的腕带上,能沿腕带4调整位置,以适应不同人由于手腕粗细不同而导致的脉搏波传感器1不能放置在桡动脉正上方的状况。

如图2所示,控制单元2包括控制器5、电源模块7、按键模块6、报警模块9和液晶显示模块8,电源模块7、按键模块6均连接至控制器5,控制器5的输出端口分别连接液晶显示模块8和报警模块9。

控制器5采用32位的高性能、低功耗单片机,如STM32系列、EFM32系列、PIC32系列,这些系列的单片机运行频率高,处理速度快,能满足系统对脉搏波的实时处理和血压的计算;并且功耗非常低,很适合应用在电池供电的系统中,本实施方式中,控制器采用型号为STM32F103CB的单片机,电源模块7采用锂聚合物电池,为控制器5供电,其外围设有充电管理芯片,用于对锂聚合物电池进行自动充电管理。液晶显示模块8用于显示脉搏波传感器1实时采集的脉搏波、控制器5的信号处理结果、电源电压及报警信息,采用段码液晶显示屏。报警模块9采用小型蜂鸣器,用于在检测到脉搏波时发出提示音,并在脉搏波超出限制范围时发出报警音。按键模块6采用四个超薄的小型贴片机械开关,用于进行功能设定和参数查看。

脉搏波传感器1连接至控制器5,脉搏波传感器1是用于采集脉搏波信号,并将其转换为电压信号输出至控制器5的装置。脉搏波传感器1电路如图3所示,脉搏波传感器1采用压电薄膜作为换能器,将脉搏波的搏动转换为电荷信号,经过电荷放大器后转换为电压输出,再经过带通滤波器和放大电路后输出脉搏波信号。

本实施方式的基于脉搏波的无创血压连续监测系统的工作过程如下:

系统上电运行,进行控制器的初始化,然后初始化控制器的外设;

然后通过控制器的AD模数转换模块采集脉搏波传感器的脉搏波电压波形;

控制器首先判断采集的脉搏波是否为干扰较小的正常波形,如果是正常波形则利用此脉搏波进行血压的计算,然后显示实时的脉搏波形和计算的血压结果。如果是干扰较大的异常波形,则不进行血压计算,而直接通过液晶显示模块将脉搏波显示出来;

血压计算的过程是:首先识别采集到的脉搏波的各个特征点,利用这些特征点来计算脉搏波的上升斜率、主波高度、脉搏波的时间长度、波谷值等参数,同时计算出脉搏波波形的特征量。将以上参数代入到建立并经过验证的血压回归方程中进行收缩压和舒张压的计算。最后计算出平均压。

检测按键状态,当检测到有按键按下时,进行按键处理,即根据相应的按键和系统当前所处的界面来响应按键操作,对系统进行参数设置和运行状态调整;

进行报警判断,当检测到有血压超限报警、脉搏采集异常报警或电池电压异常报警发生时,根据相应的报警信息更新显示和驱动蜂鸣器发出报警音;

最后返回继续采集脉搏波,进行下一次的血压测量,循环连续的监测血压。

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资源描述

《基于脉搏波的无创血压连续监测系统.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于脉搏波的无创血压连续监测系统.pdf(7页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)授权公告号 CN 203000918 U (45)授权公告日 2013.06.19 CN 203000918 U *CN203000918U* (21)申请号 201220722949.9 (22)申请日 2012.12.25 A61B 5/0225(2006.01) (73)专利权人 沈阳市威灵医用电子有限公司 地址 110000 辽宁省沈阳市皇姑区崇山西路 10-5 号长白电子工业园 A 座 4 楼 (72)发明人 张彦卫 杨正钧 (74)专利代理机构 沈阳东大专利代理有限公司 21109 代理人 梁焱 (54) 实用新型名称 基于脉搏波的无创血压连续监测系统 (57) 摘要 一种。

2、基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 包括控制单元、 腕带和脉搏波传感器 ; 所述腕带 采用可微调的缩进装置, 腕带外套有套环, 脉搏波 传感器通过套环固定在与桡动脉对应位置的腕带 上 ; 控制单元包括控制器、 电源模块、 按键模块、 报警模块和液晶显示模块, 电源模块、 按键模块均 连接至控制器, 控制器的输出端口分别连接液晶 显示模块和报警模块, 脉搏波传感器连接至控制 器。 本实用新型采用脉搏波进行血压的测量, 测量 精度高, 体积小, 能连续准确的采集到桡动脉的脉 搏波, 且可以根据桡动脉位置调整传感器位置。 在 结构上设计为腕式手表的样式, 小巧轻便, 适合长 时间的连续血压监测, 使。

3、血压测量彻底摆脱了传 统的气囊, 能提供持续的、 大小合适的压力。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)授权公告号 CN 203000918 U CN 203000918 U *CN203000918U* 1/1 页 2 1. 一种基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 其特征在于 : 包括控制单元、 腕带和脉 搏波传感器 ; 所述腕带采用可微调的缩进装置, 腕带外套有套环, 脉搏波传感器通过套环固定在与 桡动脉对应位置的腕带上 ; 所述控制单元包括控制器。

4、、 电源模块、 按键模块、 报警模块和液晶显示模块, 电源模块、 按键模块均连接至控制器, 控制器的输出端口分别连接液晶显示模块和报警模块 ; 所述脉搏波传感器连接至控制器。 2. 根据权利要求 1 所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 其特征在于 : 所述脉 搏波传感器是用于采集脉搏波信号, 并将其转换为电压信号输出至控制器的装置。 3. 根据权利要求 1 所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 其特征在于 : 所述按 键模块是用于进行功能设定和参数查看的装置。 4. 根据权利要求 1 所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 其特征在于 : 所述电 源模块是为控制器供电的装置。 5.。

5、 根据权利要求 1 所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 其特征在于 : 所述液 晶显示模块是用于显示脉搏波传感器实时采集的脉搏波、 控制器的信号处理结果、 电源电 压及报警信息的装置。 6. 根据权利要求 1 所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 其特征在于 : 所述报 警模块是用于在检测到脉搏波时发出提示音并在脉搏波超出限制范围时发出报警音的装 置。 7. 根据权利要求 1 所述的基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 其特征在于 : 所述脉 搏波传感器采用压电薄膜作换能器。 权 利 要 求 书 CN 203000918 U 2 1/3 页 3 基于脉搏波的无创血压连续监测系统 技术领。

6、域 0001 本实用新型涉及无创脉搏波采集技术领域, 具体涉及一种基于脉搏波的无创血压 连续监测系统。 背景技术 0002 血压是反映心血管功能的重要生理指标, 在疾病诊断、 治疗效果观察和进行预后 判断等方面都具有重要的意义。 在实际应用中, 需要能方便快捷、 准确连续的检测出血压指 标。而当前的无创血压检测都是采用柯式音法或示波法的间歇式测量, 需要通过袖带的充 放气来进行测量, 不能连续测量, 测量容易引起被测者不舒适。 0003 压电薄膜是一种独特的高分子传感材料, 能相对于压力或拉伸力的变化输出电压 信号, 因此是一种理想的动态应变片。 利用压电薄膜制作的脉搏波传感器具有灵敏度高、 。

7、抗 干扰性能强、 一致性好、 性能稳定可靠等优点。 发明内容 0004 针对现有技术存在的问题, 本实用新型提供一种基于脉搏波的无创血压连续监测 系统。 0005 本实用新型的技术方案是 : 0006 一种基于脉搏波的无创血压连续监测系统, 包括控制单元、 腕带和脉搏波传感 器 ; 0007 所述腕带采用可微调的缩进装置, 腕带外套有套环, 脉搏波传感器通过套环固定 在与桡动脉对应位置的腕带上 ; 0008 所述控制单元包括控制器、 电源模块、 按键模块、 报警模块和液晶显示模块, 电源 模块、 按键模块均连接至控制器, 控制器的输出端口分别连接液晶显示模块和报警模块 ; 0009 所述脉搏波。

8、传感器连接至控制器。 0010 所述脉搏波传感器是用于采集脉搏波信号, 并将其转换为电压信号输出至控制器 的装置。 0011 所述按键模块是用于进行功能设定和参数查看的装置。 0012 所述电源模块是为控制器供电的装置。 0013 所述液晶显示模块是用于显示脉搏波传感器实时采集的脉搏波、 控制器的信号处 理结果、 电源电压及报警信息的装置。 0014 所述报警模块是用于在检测到脉搏波时发出提示音并在脉搏波超出限制范围时 发出报警音的装置。 0015 所述脉搏波传感器采用压电薄膜作换能器。 0016 有益效果 : 0017 本实用新型采用脉搏波进行血压的测量, 测量精度高, 体积小, 能连续准确。

9、的采集 到桡动脉的脉搏波, 且可以根据桡动脉位置调整传感器位置。在结构上设计为腕式手表的 说 明 书 CN 203000918 U 3 2/3 页 4 样式, 小巧轻便, 适合长时间的连续血压监测, 使血压测量彻底摆脱了传统的气囊, 能提供 持续的、 大小合适的压力。 附图说明 0018 图 1 为本实用新型的具体实施方式的基于脉搏波的无创血压连续监测系统结构 示意图, 其中, 1- 脉搏波传感器, 2- 控制单元, 3- 套环, 4- 腕带 ; 0019 图 2 为本实用新型的具体实施方式的基于脉搏波的无创血压连续监测系统结构 框图, 其中, 5- 控制器, 6- 按键模块, 7- 电源模块。

10、, 8- 液晶显示模块, 9- 报警模块 ; 0020 图 3 为本实用新型的具体实施方式的脉搏波传感器电路原理图。 具体实施方式 0021 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。 0022 本实施方式的基于脉搏波的无创血压连续监测系统结构如图 1 所示, 包括控制单 元 2、 腕带 4 和脉搏波传感器 1 ; 0023 脉搏波传感器 1 对准桡动脉的位置时采集的脉搏波最精确。 0024 腕带 4 采用可微调的缩进装置, 腕带 4 外套有套环 3, 脉搏波传感器 1 通过套环 3 固定在与桡动脉对应位置的腕带上, 能沿腕带 4 调整位置, 以适应不同人由于手腕粗细不 同而导致的脉搏。

11、波传感器 1 不能放置在桡动脉正上方的状况。 0025 如图2所示, 控制单元2包括控制器5、 电源模块7、 按键模块6、 报警模块9和液晶 显示模块 8, 电源模块 7、 按键模块 6 均连接至控制器 5, 控制器 5 的输出端口分别连接液晶 显示模块 8 和报警模块 9。 0026 控制器 5 采用 32 位的高性能、 低功耗单片机, 如 STM32 系列、 EFM32 系列、 PIC32 系 列, 这些系列的单片机运行频率高, 处理速度快, 能满足系统对脉搏波的实时处理和血压的 计算 ; 并且功耗非常低, 很适合应用在电池供电的系统中, 本实施方式中, 控制器采用型号 为 STM32F1。

12、03CB 的单片机, 电源模块 7 采用锂聚合物电池, 为控制器 5 供电, 其外围设有充 电管理芯片, 用于对锂聚合物电池进行自动充电管理。液晶显示模块 8 用于显示脉搏波传 感器 1 实时采集的脉搏波、 控制器 5 的信号处理结果、 电源电压及报警信息, 采用段码液晶 显示屏。报警模块 9 采用小型蜂鸣器, 用于在检测到脉搏波时发出提示音, 并在脉搏波超出 限制范围时发出报警音。按键模块 6 采用四个超薄的小型贴片机械开关, 用于进行功能设 定和参数查看。 0027 脉搏波传感器 1 连接至控制器 5, 脉搏波传感器 1 是用于采集脉搏波信号, 并将其 转换为电压信号输出至控制器 5 的装。

13、置。脉搏波传感器 1 电路如图 3 所示, 脉搏波传感器 1 采用压电薄膜作为换能器, 将脉搏波的搏动转换为电荷信号, 经过电荷放大器后转换为电 压输出, 再经过带通滤波器和放大电路后输出脉搏波信号。 0028 本实施方式的基于脉搏波的无创血压连续监测系统的工作过程如下 : 0029 系统上电运行, 进行控制器的初始化, 然后初始化控制器的外设 ; 0030 然后通过控制器的 AD 模数转换模块采集脉搏波传感器的脉搏波电压波形 ; 0031 控制器首先判断采集的脉搏波是否为干扰较小的正常波形, 如果是正常波形则利 用此脉搏波进行血压的计算, 然后显示实时的脉搏波形和计算的血压结果。如果是干扰较。

14、 说 明 书 CN 203000918 U 4 3/3 页 5 大的异常波形, 则不进行血压计算, 而直接通过液晶显示模块将脉搏波显示出来 ; 0032 血压计算的过程是 : 首先识别采集到的脉搏波的各个特征点, 利用这些特征点来 计算脉搏波的上升斜率、 主波高度、 脉搏波的时间长度、 波谷值等参数, 同时计算出脉搏波 波形的特征量。 将以上参数代入到建立并经过验证的血压回归方程中进行收缩压和舒张压 的计算。最后计算出平均压。 0033 检测按键状态, 当检测到有按键按下时, 进行按键处理, 即根据相应的按键和系统 当前所处的界面来响应按键操作, 对系统进行参数设置和运行状态调整 ; 0034 进行报警判断, 当检测到有血压超限报警、 脉搏采集异常报警或电池电压异常报 警发生时, 根据相应的报警信息更新显示和驱动蜂鸣器发出报警音 ; 0035 最后返回继续采集脉搏波, 进行下一次的血压测量, 循环连续的监测血压。 说 明 书 CN 203000918 U 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 203000918 U 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 203000918 U 7 。

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