一种多光电传感模块腕式监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及传感器监测领域，具体设及一种多光电传感模块腕式监测系统。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的快速发展，人们对健康状况的关注越来越重视；尤其是随着社会 老龄化人口的增长，方便易用的腕式健康监护设备成为社会的迫切需求。
[0003] 目前现有的腕式健康监护设备，集成了血压、脉率和血氧等生理参数的测量。然 而，其测量血压的方式是采用外用袖带式测量的方法，W腕表为累源，采用传统的袖带，通 过阻断腕部血流而测量血压，不仅设备使用会存在不便捷性的问题，而且测量一次的时间 为3至5分钟，效率低，导致无法连续测量。
[0004] 此外，在测量脉率方面，其设备大多通过在腕表的皮肤接触面上嵌入反射式光电 传感模块，进而得到脉率参数。在实际测量的过程中，光电传感模块必须与皮肤紧密接触。 然而，当人体在运动状态下，腕表皮肤接触面上的光电传感模块会随着腕部的摆动与皮肤 接触不实，进而使得测量出的光电容积脉搏波描记信号产生波动，导致获得的脉率、血氧参 数等生理参数信息具有较大的偏差。
[0005] 目前，有科研单位为了减小该种偏差，提出了一些可实施性的方案，但该些方案却 只能够提高信号采集的精度，而不能对信号的质量做出预判。该样一来，有些时候，即使在 提高了信号采集精度的情况下，所采集到的脉率和血氧等参数与实际参数还是有较大的偏 差。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种多光电传感模块腕式监测系统，不仅能够采用无袖 带的方式对血压进行测量，而且还能够通过预判光电传感模块所采集到的光电容积脉搏波 描记信号的质量，并选择性的测量脉率、血压、血氧和呼吸率，进而减小测量结果了与实际 参数之间的偏差。
[0007] 一种多光电传感模块腕式监测系统，包括：解析与控制单元、信号解析单元和第一 采集单元和第二采集单元：
[000引所述第一采集单元和第二采集单元，均用于采集光电容积脉搏波描记信号，并将 采集到光电容积脉搏波描记信号发送给信号解析单元；
[0009] 其中，所述第一采集单元位于腕表的位置a处，且在位置a处采集到的光电容积脉 搏波描记信号记为信号A，第二采集单元位于腕表的位置b处，且位置b处采集到的光电容 积脉搏波描记信号记为信号B ;位置a和位置b位于腕表皮肤接触面；
[0010] 所述信号解析单元，用于将第一采集单元和第二采集单元采集到的两个光电容积 脉搏波描记信号进行相关性解析，获得相关性系数；即；分别在信号A和信号B取同一采样 序号i的电压值Xi和Y 1，其中i G [1，2...闲，N为光电容积脉搏波描记信号的采样个数； 根据
【主权项】
1. ー种多光电传感模块腕式监测系统，其特征在于，包括：解析与控制单元（4)、信号 解析单元（3)和第一采集单元（1)和第二采集单元（2): 所述第一采集单元（1)和第二采集单元（2)，均用于采集光电容积脉搏波描记信号，并 将采集到光电容积脉搏波描记信号发送给信号解析単元（3); 其中，所述第一采集单元（1)位于腕表的位置a处，且在位置a处采集到的光电容积脉 搏波描记信号记为信号A，第二采集单元（2)位于腕表的位置b处，且位置b处采集到的光 电容积脉搏波描记信号记为信号B;位置a和位置b位于腕表皮肤接触面； 所述信号解析単元（3)，用于将第一采集单元（1)和第二采集单元（2)采集到的两个光 电容积脉搏波描记信号进行相关性解析，获得相关性系数；即：分别在信号A和信号B取同 一采样序号i的电压值Xi和Yi，其中ie[1，2...N]，N为光电容积脉搏波描记信号的采样
其中，X为信号A的所有电压采样值的平均值；P为信号B的所有电压采样值的平均 值； 利用获得的相关系数Rx，Y与设定的相关系数门限进行对比，获得当前采集到的光电容 积脉搏波描记信号是否可用的判别信息；如果可用，则将采集到的信号A和信号B以及判 别信息发送到解析与控制单元（4);如果不可用，则仅将判别信息发送到解析与控制单元 ⑷； 解析与控制单元（3)，用于当判别信息显示不可用时，则进行警报；当判别信息显示可 用时，则对所接收的光电容积脉搏波描记信号进行处理以获得血压、血氧、脉率和呼吸率， 并显不。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光电容积脉搏波描记信号是否可用的 判别信息的判别条件为：若相关系数Rx，Y大于或等于〇. 8,则判为可用光电容积脉搏波描记 信号，若相关系数R5^Y小于〇. 8,则判为不可用光电容积脉搏波描记信号。
3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一采集单元（1)和第二采集单元（2) 均包括光电传感模块和检测模块； 其中，两个采集単元所用的两个光电传感模块以垂直于腕表表带的方向排布于腕表皮 肤接触面。
4. 如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光电传感模块由红光发光管（7)、近红 外发光管（6)和光电接收管（5)组成，且红光发光管（7)和近红外发光管（6)排布于光电 接收管（5)同一侧。
5. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述解析与控制单元（4)包括生理參数处理 及控制模块、控制模块、报警模块和显示模块； 其中，控制模块，用于在接收到的判别信息显示光电容积脉搏波描记信号为可用，则控 制模块将所接收的信号A和信号B发送至生理參数处理及控制模块；若接收到的判别信息 显示光电容积脉搏波描记信号为不可用，则控制模块发送控制信号至报警模块； 报警模块，用于在接收到控制模块的发来的控制信号时，进行警报； 生理參数处理及控制模块，用于对接收到的信号A和信号B进行处理，获得血压、血氧、 呼吸率和脉率信息，并发给显示模块显示； 显示模块，用于显示所接收生理參数处理及控制模块发来的血压、血氧、呼吸率和脉率 信息。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述生理參数处理及控制模块对血压信息 获取的方式为：在同一周期内，通过提取位置a和位置b的光电容积脉搏波描记信号，获得 同一特征值点的达到时刻Ta和Tb，利用At=Ta-Tb,获得脉搏波传输时间At;并将获得的 脉搏波传输时间At代入BP=a*At+b，获得血压信息BP;其中，a、b均为预设的血压测量 系数。
【专利摘要】本发明公开了一种多光电传感模块腕式监测系统。使用本发明利用同一区域内所采集到的光电容积脉搏波描记信号间的相关性高的理论，通过计算在同一区域内的两个光电容积脉搏波描记信号的相关性，判断其采集质量。避免了由于采集质量差而导致测量结果了与实际参数之间带来的偏差，提高了测量质量。
【IPC分类】A61B5-0205, A61B5-1455
【公开号】CN104622444
【申请号】CN201510049937
【发明人】方震, 徐志红, 钱阳明, 田丽丽, 赵湛, 杜利东, 刘韦, 陈贤祥
【申请人】中国科学院电子学研究所, 中国人民解放军海军总医院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月30日