一种连续无创血压测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种嵌入式检测系统，特别涉及一种连续无创血压检测系统。
【背景技术】
[0002]血压就是血管壁受到血流冲击而产生的压力，可以作为一个很重要的标志来检测生理状况。随着人的情绪变化，生理情况变化和内外界变化都会产生影响，对于预后判断等方面的指标都有着重要的意义。血压测量方法分为两种，直接测量法和间接测量法。直接测量的方法最为准确也是国际公认的，但它是有创伤的，而且技术层面的要求比较高，比较适合于重症患者的实时监测。无创测量方法就是间接测量的另一种说法，这种比较简单，所以临床监测常用。由于血压随着人的情绪变化，生理情况变化和内外界变化，所以间断性测量不能很好地得到人体的具体情况，连续测量对于每个脉搏周期的连续变化测量就显得对临床应用更加重要。
[0003]无创连续测量的研究有很重要的意义，包括有以下几点。第一，该测量方法对于高血压的治疗和诊断有非常重要的意义。高血压病是心血管疾病重要的危险因素。高血压的实时检测具有很重要的意义，而对于高血压患者来说药物的及时使用是预防心血管急病的重要环节。降压使人体回到正常血压值可以有效预防高血压的并发症，而这个过程的重要一环就是对血压值的实时掌握，确保病人在服药期间持续平稳的降压。对血压进行连续测量可以揭示药物对血压影响的实时变化，并通过其影响规律来更合理的安排药物服用。
[0004]第二，血压的连续测量可以检测到血压值变化的周期，而知道这个周期变化就可以更好地为高血压病人服务，人体在什么时候血压会升高，什么时候血压会降低都会对高血压患者服药时间提供指导依据。这些血压的变化与正常唾.醒周期相平行的交感神经活动的变化有关。对于心血管疾病患者来说每天早上的血压最具意义。通过连续的血压监测，可及时发现这种症状，为病情发展的预见有很重要的作用。血压波动的特点是振幅比较大，而周期在30S之内，不可能通过常规的单次血压测量来获取准确的血压信息。而连续血压测量可以提供相应的血压变动信息，对睡眠信息的推断以及睡眠质量、分期和睡眠障碍的诊断提供重要依据。
[0005]第三，动脉血压作为心血管状态的反应者，对航空航天等长时间无法通过袖带测量方法测定血压值的航天员而言，通过脉搏波速法对其血压进行监测是很有必要的。血压检测对于安静及正常机能符合条件下心脏和血液循环系统机能指标的总体变化规律，以及长期航天飞行造成的一系列研究，都有重要的意义。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种可用于连续无创血压测量的血压检测系统，实现对每个心动周期过程中测量血压。
[0007]本发明的目的是这样实现的:
[0008]一种连续无创血压测量系统，其组成包括:传感器电路I)、滤波放大电路2)数据采集处理模块3)，其特征在于选择使用了 Analog公司AD620放大作为第一级放大，第二级放大电路将信号增益提高到400倍。
[0009]所述的一种连续无创血压测量系统，其特征在于采用血氧指夹采集脉搏波信号，并通过红光反射来实现血氧饱和度的测量，采用光调制技术以达到消除干扰的作用。
[0010]所述的一种连续无创血压测量系统，其特征在于系统采用的串口协议是使用RS232设置的，其中波特率设成9600，数据位设成88，停止位设成I，无奇偶校验位选择。
[0011]所述的一种连续无创血压测量系统，其特征在于软件部分的程序设计使用了LabVIEW软件，完成了串口通信设计、心电信号和脉搏波信号的分析与处理等，由此实现心电信号和脉搏波信号的处理与显示。
[0012]整个的数据采集和传输系统包含以下三个部分:传感器电路；滤波放大电路；数据采集处理部分。选择使用Analog公司AD620放大作为第一级放大，第二级放大电路需要将信号增益提高到大概400倍，这里可以选用适合医学方面使用的0P07作为放大。第二级放大电路经过考虑并结合后续单片机的接入电压输出综合考虑，将电路增益提升51倍，总增益达到388倍。经高通滤波后，能够明显减小0.03Hz以下的基线漂移。低通滤波器的作用是大量削弱高频信号，使低频信号通过。医学研究表明，由于心电信号的频率主要在之间，其余信号都可视为干扰信号。我们选择10Hz作为滤波节点。
[0013]本发明采用的采集脉搏波信号器件是血氧指夹，通过红光反射来实现血氧饱和度的测量从而得到脉搏波信号。为减少无用信号对红光的干扰，本课题采用了光调制技术以达到消除干扰的作用。光调制技术就是指将一个携带信息的信号调制到光波上，并使光波的强度或者其一系列参数的变化。相比于毫无规律的背景杂光可以被很好的剔除。系统使用一个光电管来接收透射光，这种方式降低功耗的同时提高了其精确度。系统通过MSP430F449单片机16位定时器模块Timer_A来实现频率为50Hz、占空比为50%的时序电路。
[0014]系统所采用的串口协议是使用RS232设置的。波特率设成9600，数据位设成88，停止位设成1，无奇偶校验位选择。使用LabVIEW软件来进行软件部分的程序设计。该部分主要完成了串口通信设计、心电信号和脉搏波信号的分析与处理等，由此实现心电信号和脉搏波信号的处理与显示。这里串口通信是通过VISA来实现的，用LabVIEW的这个称为虚拟仪器软件结构的体系是作为通信传输的串口同心协议，通过对I/O端口 AO和Al。
[0015]本发明的优点是:本发明采用低功耗的MSP430单片机作为控制芯片，提高了系统的处理速度的同时降低了系统的功耗。采用连续测量方法降低了身体状况、环境条件、生理韵律等诸因素对于血压测量的影响。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的系统原理结构图；
[0017]图2为本发明的主程序流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0019]一种连续无创血压测量系统，其组成包括:传感器电路I)、滤波放大电路2)数据采集处理模块3)，其特征在于选择使用了 Analog公司AD620放大作为第一级放大，第二级放大电路将信号增益提高到400倍。
[0020]其特征在于采用血氧指夹采集脉搏波信号，并通过红光反射来实现血氧饱和度的测量，采用光调制技术以达到消除干扰的作用。
[0021]其特征在于系统采用的串口协议是使用RS232设置的，其中波特率设成9600，数据位设成88,停止位设成I,无奇偶校验位选择。
[0022]其特征在于软件部分的程序设计使用了 LabVIEW软件，完成了串口通信设计、心电信号和脉搏波信号的分析与处理等，由此实现心电信号和脉搏波信号的处理与显示。
[0023]结合图1，图1是本发明的系统原理结构图。整个的数据采集和传输系统包含以下三个部分:传感器电路；滤波放大电路；数据采集处理部分。选择使用Analog公司AD620放大作为第一级放大，第二级放大电路需要将信号增益提高到大概400倍，这里可以选用适合医学方面使用的0P07作为放大。第二级放大电路经过考虑并结合后续单片机的接入电压输出综合考虑，将电路增益提升51倍，总增益达到388倍。经高通滤波后，能够明显减小
0.03Hz以下的基线漂移。低通滤波器的作用是大量削弱高频信号，使低频信号通过。医学研究表明，由于心电信号的频率主要在之间，其余信号都可视为干扰信号。我们选择10Hz作为滤波节点。
[0024]结合图2，图2为本发明的主程序流程图。系统的流程是这样的:
[0025]初始化自检
[0026]选择采样通道，3) 4)为两个通道
[0027]心电信号采集，提取心电波形之后进行R波峰检测
[0028]脉搏信号采集，提交脉搏采集波形，脉搏特征点监测
[0029]提取脉搏波动速及特征点参数
[0030]计算血压值
[0031]结束。
【主权项】
1.一种连续无创血压测量系统，其组成包括:传感器电路(I)、滤波放大电路(2)数据采集处理模块(3)，其特征在于选择使用了 Analog公司AD620放大作为第一级放大，第二级放大电路将信号增益提高到400倍。
2.根据权利要求1所述的一种连续无创血压测量系统，其特征在于采用血氧指夹采集脉搏波信号，并通过红光反射来实现血氧饱和度的测量，采用光调制技术以达到消除干扰的作用。
3.根据权利要求1所述的一种连续无创血压测量系统，其特征在于系统采用的串口协议是使用RS232设置的，其中波特率设成9600，数据位设成88，停止位设成I，无奇偶校验位选择。
4.根据权利要求1所述的一种连续无创血压测量系统，其特征在于软件部分的程序设计使用了 LabVIEW软件，完成了串口通信设计、心电信号和脉搏波信号的分析与处理等，由此实现心电信号和脉搏波信号的处理与显示。
【专利摘要】一种连续无创血压测量系统，其组成包括：传感器电路（1）、滤波放大电路（2）数据采集处理模块（3），其特征在于选择使用了Analog公司AD620放大作为第一级放大，第二级放大电路将信号增益提高到400倍，实现对每个心动周期过程中测量血压。整个的数据采集和传输系统包含以下三个部分：传感器电路；滤波放大电路；数据采集处理部分。选择使用Analog公司AD620放大作为第一级放大，第二级放大电路需要将信号增益提高到大概400倍，这里可以选用适合医学方面使用的OP07作为放大。第二级放大电路经过考虑并结合后续单片机的接入电压输出综合考虑，将电路增益提升51倍，总增益达到388倍。经高通滤波后，能够明显减小0.03HZ以下的基线漂移，低通滤波器的作用是大量削弱高频信号，使低频信号通过。
【IPC分类】A61B5-021, A61B5-0205
【公开号】CN104644145
【申请号】CN201310603491
【发明人】王天卓, 杨亮
【申请人】哈尔滨智晟天诚科技开发有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月25日