专利名称：基于脉搏波的无创血压连续监测系统的制作方法
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。
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
以下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I ;脉搏波传感器I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I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I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I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I连接至控制器5，脉搏波传感器I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I电路如图3所示，脉搏波传感器I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。
权利要求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。
专利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。
文档编号A61B5/0225GK203000918SQ201220722949
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者张彦卫, 杨正钧 申请人:沈阳市威灵医用电子有限公司