一种心电血压复合测量仪的制作方法

本实用新型涉及到一种心电血压综合测量设备，属于智能医疗设备领域，具体是一种心电血压复合测量仪。

背景技术：

中国心血管疾病和高血压患者人数在逐年增加，对于许多病患者而言，其心脏生理参数能有效地反映病情状态以及治疗康复情况，因此及时掌握患者心电信号参数和血压参数有重要意义。此外，心血管疾病与高血压有着一定的关系，长期高血压更是诱发心血管疾病的主要因素，心电信号和血压同时测量，再根据心电和血压的综合诊断模型，更容易对心血管疾病和高血压进行预防。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现至少存在如下问题：现有的心电信号采集装置和血压计设备大部分都是分离的两种设备且存在价格昂贵、功耗高、体积大、不易移动等缺点，无法满足老年病患者在家中（或者白领阶层在办公室中）对身体状况进行自检，也无法对康复患者的心电信号和血压进行实时监护。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，针对目前心电监护仪和电子血压计大部分都是分离的两种设备且存在不便携和体积大等缺点，提供一种心电血压复合测量仪，其能够方便的将二导联电极带在腕部采集单导联心电数据，而且同时可测量使用者血压参数，单导联心电波形能够实时显示在移动终端上，移动终端软件具有心电和血压参数综合分析功能，有助于心血管疾病患者和高血压患者在家中对生理参数监护，同时为医生的诊断提供了一份可靠的材料。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种心电血压复合测量仪，其特征在于，包括：

心电信号采集装置包括用于固定在人体的第一固定装置和设置于所述第一固定装置上的导联电极；

血压信号采集装置，包括用于固定在人体的第二固定装置和设置于所述第二固定装置上的气体压力传感器；

信号处理装置，分别与所述导联电极和气体压力传感器电连接，并与智能终端通过无线信号连接，所述信号处理装置包括：

微处理器模块；

血压信号处理模块，其信号输入端连接所述气体压力传感器，其信号输出端连接所述微处理器模块；

心电信号处理模块，其信号输入端连接所述导联电极，其信号输出端连接所述微处理器模块；

蓝牙模块，其与所述微处理器模块电连接，并与智能终端的蓝牙模块信号连接；

供电模块，其电源输出端分别连接所述微处理器模块、心电信号处理模块、血压信号处理模块和蓝牙模块。

进一步的，所述微处理器模块采用STM32F103芯片。

进一步的，所述STM32F103芯片的USART1_TX端与血压信号处理模块的XY_RX端相连；所述STM32F103芯片的USART1_RX端与血压信号处理模块的XY_TX端相连；所述STM32F103芯片的USART2_RX端与心电信号处理模块的XD_TX端相连；所述STM32F103芯片的USART2_TX端与心电信号处理模块的XD_RX端相连，STM32F103芯片的USART3_TX端与蓝牙模块的BT_RX端相连；所述STM32F103芯片的USART3_RX端与蓝牙模块的BT_TX端相连。

进一步的，所述第一固定装置包括：

充气泵，与所述微处理器模块电连接，其出气口设置有电磁阀，所述电磁阀与所述微处理器模块电连接；

五通气路管件，其进气口连通所述充气泵的出气口，其出气口设置有放气阀，所述放气阀为电磁放气阀，电磁放气阀与所述微处理器电连接。

进一步的，所述气体压力传感器设置于所述五通气路管件上。

进一步的，所述第二固定装置包括两个环带，每个环带上分别设置有一个导联电极。

进一步的，所述供电模块包括：电池、第一电阻、第二电阻、第三电阻和滤波电容；

所述第一电阻的一端接电池的正极，另一端接所述第二电阻的一端和第三电阻的一端；所述第二电阻的另一端接GND端；所述第三电阻的另一端接所述微处理器模块；所述滤波电容的一端接所述微处理器模块，另一端接GND端。

进一步的，所述电池为锂电池。

进一步的，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻为精密电阻。

本实用新型提供的一种心电血压复合测量仪做为智能家用医疗设备，其体积小、便于携带、功耗较低、准确性高，本测量仪集成单导联心电图检测功能和血压测量功能，从而实现单一仪器同时完成心电数据采集和血压测量，提高效率，优化用户使用体验，本测量仪供电采用可充电锂电池，并可通过移动电源（充电宝）给该装置充电，移动终端软件可实时显示电池电量并在电量不足时给出提醒，该装置能在5分钟无操作时自动关闭设备，防止锂电池电能浪费，心电信号和血压信号通过选用处理芯片对信号进行处理，心电数据和血压数据抗干扰能力强，提高测量准确度，心电和血压数据的接收和发送采用三串口通信方式，可移植性增大，通信成功率提高，选用无线的蓝牙连接，移动终端软件可以实时显示单导联心电波形，内置算法和模型可以对波形进行异常分析，心电导联图也可以打印或微信分享给医生。

综上所述，本实用新型的系统硬件结构简单、体积较小、功耗较低、精度较高、产品开发周期短、便于推广使用，是一个方便、实用、可靠的心电血压复合测量设备。

附图说明

图1为本实用新型中心电血压复合测量仪第一实施例模块关系示意图；

图2为本实用新型中第一固定装置的优选实施方式结构示意图；

图3为本实用新型中第二固定装置的优选实施方式结构示意图；

图4为本实用新型中信号处理装置的第一实施方式的模块关系示意图；

图5为本实用新型中信号处理装置的另一实施方式的模块关系示意图；

图6为本实用新型中供电模块的优选实施方式的模块关系示意图；

以上图中的附图标记为：1、心电信号采集装置，10、第一固定装置，11、导联电极，2血压信号采集装置，20、第二固定装置，21、气体压力传感器，3、信号处理装置，31、微处理器模块，32、心电信号处理模块，33、血压信号处理模块，34、蓝牙模块，35、供电模块，304、电池，301第一电阻，302第二电阻，303第三电阻，305滤波电容，4、智能终端。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

第一实施例：如图1所示，一种心电血压复合测量仪，包括：

心电信号采集装置1包括用于固定在人体的第一固定装置10和设置于所述第一固定装置10上的导联电极11；

血压信号采集装置2，包括用于固定在人体的第二固定装置20和设置于所述第二固定装置20上的气体压力传感器21；

信号处理装置3，分别与所述导联电极1和气体压力传感器21电连接，并与智能终端4通过无线信号连接。

使用时，将第一固定装置10固定于被测用户的腕部，导联电极11进行对被测用户的心电信号进行采集并传输至信号处理装置3，第二固定装置20用于固定于被测用户的手肘部，气体压力传感器21用于采集测用户的血压信号并传输至信号处理装置3，信号处理装置3用于对接收到的被测用户的心电信号和血压信号进行处理分析，并将处理分析数据无线传输至智能终端4上，所述智能终端4包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑等；智能终端4可以为Andriod系统终端或IOS系统终端。所述智能终端4包括综合测量模型库、内置QRS波形识别算法和心率值算法，用于将客户端接收到的心电信号和血压信号进行算法计算并与测量模型库内的数据进行比较分析，并根据分析出具检测报告，检测报告通过显示控制模块反馈给用户；所述智能终端4系统为Andriod系统或IOS系统。

第二实施例：如图2、图3所示，在第一实施例的基础上，所述第二固定装置20包括两个环带，每个环带上分别设置有一个导联电极11；所述气体压力传感器21设置于所述五通气路管件上。所述第一固定装置10包括：充气泵，与所述微处理器电连接，其出气口设置有电磁阀，所述电磁阀与所述微处理器电连接；五通气路管件，其进气口连通所述充气泵的出气口，其出气口设置有放气阀，所述放气阀为电磁放气阀，电磁放气阀与所述微处理器电连接。

气体压力传感器21，充气泵，电磁阀，放气阀和充气袖带分别与五通气路管件连接，五通气路管件控制充气泵的气体进入充气袖带，与五通气路管件连接的电磁阀用于充气袖带的快速泄气，放气阀则用于均匀缓慢放气；微处理器模块31连接至五通气路管件并通过对其进行操控充气泵的开闭来控制对充气袖带的充放气，导联电极11为两个，分别连接至心电信号采集装置1，用于检测并获取用户的心电信息并传输至信号处理模块，

使用时：充气袖带缠绕于用户臂肘，微处理器模块31对充气袖带1进行充气，微处理器模块31获取用户的血压信息测出血压值并转换成血压数据；二导联电极11分别连接至用户的双手手腕处获取用户的心电信息，松紧腕带维度可调并可重复使用。

第三实施例：在第一实施例或第二实施例的基础上，如图4所示，所述信号处理装置3包括：

微处理器模块31；

心电信号处理模块32，其信号输入端连接所述气体压力传感器21，其信号输出端连接所述微处理器模块31；

血压信号处理模块33，其信号输入端连接所述导联电极11，其信号输出端连接所述微处理器模块31；

蓝牙模块34，其与所述微处理器模块31电连接，并与智能终端4的蓝牙模块34信号连接；

供电模块35，其电源输出端分别连接所述微处理器模块31、心电信号处理模块32、血压信号处理模块33和蓝牙模块34。微处理器模块31用于对血压信号处理模块33和心电信号处理模块32进行控制，并对接收到的心电信号和血压信号进行加密处理后传输至蓝牙模块34；

所述微处理器模块31采用STM32F103芯片；心电信号处理模块32包括有心电信号预处理电路和心电信号专用处理芯片；心电信号专用处理芯片属于生物信号检测和处理的片上设备，它具有先进的模拟前端电路和灵活强大的数字信号处理结构，它可以采集从uV到mV的生物信号，具有极低的系统噪声和可控增益，因此可有效检测到生物信号，并使用16位高精度ADC模拟数字转换器把他们转化成数字信号。

血压信号处理模块33包括血压计处理芯片和芯片外围电路；血压计专用处理芯片整合了多个可调整放大倍率及偏压的运算放大器和定电流产生器，采用示波法测量法进行无创血压测量，血压计处理芯片具有控制血压传感器模块进行血压测量的启停、持续测量的功能。外围电路用于保证血压计处理芯片的正常工作，并驱动充气泵和电磁阀。

STM32F103芯片还设有一个芯片外围电路，所述芯片外围电路包括芯片晶振电路、复位电路以及芯片供电电源滤波电路，芯片供电电源滤波电路单独为STM32F103芯片供电，能够输出稳定的供电电压，保证芯片工作的稳定性；STM32F103是32位处理器，工作频率为72MHz，具有GPIO、SPI和USART功能模块，其中两个个串口用来接收心电信号数据和血压参数数据，另一个串口将处理好的数据转发给蓝牙模块34，实现了三串口模式的通信。

第四实施例，在第三实施例的基础上，如图5所示，所述STM32F103芯片的USART1_TX端与血压信号处理模块33的XY_RX端相连；所述 STM32F103芯片的USART1_RX端与血压信号处理模块33的XY_TX端相连；所述STM32F103芯片的USART2_RX端与心电信号处理模块32的XD_TX端相连；所述 STM32F103芯片的USART2_TX端与心电信号处理模块32的XD_RX端相连， STM32F103芯片的USART3_TX端与蓝牙模块34的BT_RX端相连；所述 STM32F103芯片的USART3_RX端与蓝牙模块34的BT_TX端相连。

第五实施例：如图6所示，在第二至第四的各实施例的基础上，所述供电模块35包括：电池304、第一电阻301、第二电阻302、第三电阻303和滤波电容305；

所述第一电阻301的一端接电池304的正极，另一端接所述第二电阻302的一端和第三电阻303的一端；所述第二电阻302的另一端接GND端；所述第三电阻303的另一端接所述微处理器；所述滤波电容305的一端接所述微处理器，另一端接GND端。

所述电池304为锂电池304。所述锂电池304还具有一个充放电管理模块，充放电管理模块由充放电管理芯片和电压采集电路组成，电压采集电路由精密电阻和滤波电路组成，通过分压公式获取锂电池304电压，从而映射成锂电池304电量，对电量进行实时监测；本供电模块35还包括保护程序，若连续五分钟用户无操作，则自动关闭设备。

述第一电阻301、第二电阻302、第三电阻303为精密电阻。

这样的连接结构充分利用了微处理器内部的AD采集功能，从而节省电路板布局空间，选用精密电阻确保电压采集更加准确。

实际使用时，启动设备，微处理器模块31的STM32F103芯片通电启动并操控心电信号处理模块32和血压信号处理模块33分别初始化，左右手腕部的导联电极11采集微弱的心电信号送入心电信号处理模块32，心电信号数据经过心电信号处理模块32的串口发送给STM32F103芯片，STM32F103芯片将心电信号数据加密后再通过串口通讯转发给蓝牙模块34，实时的单导联心电波形便显示在智能移动终端，移动终端的血压测量按键被触发后发送指令至微处理器，微处理器内的 STM32F103芯片通过发送指令至血压信号处理模块33，通过血压信号处理模块33来控制血压传感器模块的充气泵和电磁阀对充气袖带充气或放气，血压信号数据通过血压信号处理模块33的串口将数据发送给STM32F103芯片的串口，再经加密后数据再通过串口通讯被转发给蓝牙模块34，与蓝牙模块34连接的智能移动终端上实时显示压力值，最后给出测得的高压值，低压值和脉搏，智能移动终端的心电和血压综合算法模型对心电波形和血压值进行异常分析，最终得出检测报告。