一种血液粘稠度检测方法及装置与流程

本发明涉及血液检测技术领域，尤其涉及一种血液粘稠度检测方法及装置。

背景技术：

随着生活质量的提高，健康问题越来越受到人们的关注。拥有一个健康的体魄是每个人共同的梦想。

血液粘稠度，是反映血液粘滞性的指标之一。如果人体的血液粘稠度过高，又称高粘血症，会使体内血液循环困难，微循环血流不畅，许多疾病尤其是心脑血管疾病都可能伴有高粘血症。由于高粘血症患者的症状不明显，不易察觉，也就不可能进行预防和治疗，往往在发生高血压、冠心病、心肌梗塞、脑血栓等心脑血管疾病后才进行治疗，但这时对身体健康已造成不可逆转的损害。目前血液粘稠度的检测，只能通过在医院抽血体检才能检测，不方便，且检测价格高。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种血液粘稠度检测方法及装置，方便检测，检测成本低。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种血液粘稠度检测方法，包括：

发射第一超声波信号检测血液，所述第一超声波信号经过血液后被反射回形成第二超声波信号；

接收所述第二超声波信号；

根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号，计算血流速度；

根据所述血流速度，计算得到血液粘稠度。

作为上述方案的进一步改进，所述根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号，计算血流速度具体包括：

根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号，计算所述第一超声波信号和所述第二超声波信号之间的频率差；

获取第一超声波信号或第二超声波信号与血液流动水平方向之间的夹角；

根据超声波在血液中的速度、所述频率差及所述夹角，计算得到血流速度。

作为上述方案的进一步改进，所述根据所述血流速度，计算得到血液粘稠度具体包括：

根据所述血流速度计算血流切变率；

根据预存储的切应力与所述血流切变率，计算得到血液粘稠度。

第二方面，本发明提供一种血液粘稠度检测装置，包括：

发射模块，用于发射第一超声波信号检测血液，所述第一超声波信号经过血液后被反射回形成第二超声波信号；

接收模块，用于接收所述第二超声波信号；

第一计算模块，用于根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号，计算血流速度；

第二计算模块，用于根据所述血流速度，计算得到血液粘稠度。

作为上述方案的进一步改进，所述第一计算模块包括：

第一计算单元，用于获取超声波发射信号和超声波接收信号，计算超声波发射信号和超声波接收信号之间的频率差；

第一获取单元，用于获取第一超声波信号或第二超声波信号与血液流动水平方向之间的夹角；

第二计算单元，用于根据超声波在血液中的速度、所述频率差及所述夹角，计算得到血流速度。

作为上述方案的进一步改进，所述第二计算模块包括：

第三计算单元，用于根据所述血流速度计算血流切变率；

第四计算单元，用于根据预存储的切应力与所述血流切变率，计算得到血液粘稠度。

第三方面，本发明提供一种血液粘稠度检测设备，包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述的血液粘稠度检测方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述的血液粘稠度检测方法。

本发明的有益效果是：

本发明一种血液粘稠度检测方法及装置，通过发射第一超声波信号检测血液，第一超声波信号经过血液后被反射回形成第二超声波信号，接收第二超声波信号，根据第一超声波信号和第二超声波信号，计算血流速度，根据血流速度，计算得到血液粘稠度，克服现有技术中需要在医院抽血体检才能检测血液粘稠度，不方便且检测价格高的技术问题，实现了方便检测，检测成本低。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明实施例一的血液粘稠度检测方法流程示意图；

图2是本发明实施例二的血液粘稠度检测装置模块框图；

图3(a)至图3(c)是本发明实施例二中发射模块和接收模块电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1是本发明实施例一的血液粘稠度检测方法流程示意图，参照图1，一种血液粘稠度检测方法，包括步骤s1至步骤s4。

s1，发射第一超声波信号检测血液，第一超声波信号经过血液后被反射回形成第二超声波信号；

s2，接收第二超声波信号；

s3，根据第一超声波信号和第二超声波信号，计算血流速度；

s4，根据血流速度，得到血液粘稠度。

本实施例中，步骤s3具体包括子步骤：

s31，根据第一超声波信号和第二超声波信号，计算第一超声波信号和第二超声波信号之间的频率差；

s32，获取第一超声波信号或第二超声波信号与血液流动水平方向之间的夹角；

s33，根据超声波在血液中的速度、频率差及夹角，计算得到血流速度。

本实施例中，血流速度的计算公式为：

其中，c为超声波在血液中的速度，θ为第一超声波信号与血液流动水平方向之间的夹角(本实施例中，第一超声波信号与血液流动水平方向之间的夹角和第二超声波信号与血液流动水平方向之间的夹角相等)，fd为第一超声波信号和第二超声波信号之间的频率差，f0为第一超声波信号频率。

本实施例中，步骤s4具体包括子步骤：

s41，根据血流速度计算血流切变率；

s42，根据预存储的切应力与血流切变率，计算得到血液粘稠度。

η＝k·γ(2)

其中，k为预存储的切应力，γ为血流切变率，dl表示由速度a变化到速度b血液流过的距离，dv表示速度变化率。

本发明一种血液粘稠度检测方法，通过发射第一超声波信号检测血液，第一超声波信号经过血液后被反射回形成第二超声波信号，接收第二超声波信号，根据第一超声波信号和第二超声波信号，计算血流速度，根据血流速度，计算得到血液粘稠度，克服现有技术中需要在医院抽血体检才能检测血液粘稠度，不方便且检测价格高的技术问题，实现了方便检测，检测成本低。

实施例二

图2是本发明实施例二的血液粘稠度检测装置模块框图，参照图2，一种血液粘稠度检测装置，包括：

发射模块，用于发射第一超声波信号检测血液，第一超声波信号经过血液后被反射回形成第二超声波信号；

接收模块，用于接收第二超声波信号；

第一计算模块，用于根据第一超声波信号和第二超声波信号，计算血流速度；

第二计算模块，用于根据血流速度，计算得到血液粘稠度。

本实施例中，第一计算模块包括：

第一计算单元，用于获取超声波发射信号和超声波接收信号，计算超声波发射信号和超声波接收信号之间的频率差；

第一获取单元，用于获取第一超声波信号和第二超声波信号与血液流动水平方向之间的夹角；

第二计算单元，用于根据超声波在血液中的速度、频率差及夹角，计算得到血流速度。

本实施例中，第二计算模块包括：

第三计算单元，用于根据血流速度计算血流切变率；

第四计算单元，用于根据预存储的切应力与血流切变率，计算得到血液粘稠度。

图3(a)至图3(c)是本发明实施例二中发射模块和接收模块电路原理图，参照图3(a)至图3(c)，发射模块包括超声波产生电路1和超声波发射电路2，超声波产生电路1的输出端与超声波发射电路2的输入端连接，超声波发射电路2的输出端用于发射第一超声波信号，超声波产生电路1包括第一晶振y1，第一晶振y1产生8mhz本振频率的超声波，超声波产生电路1将8mhz本振频率的超声波发送至超声波发射电路2，经由超声波发射电路2中的第二三极管q2放大后，从超声波发射电路2的输出端j1a、j2a发射。

第一超声波信号经过血液后被反射回形成第二超声波信号，接收模块包括谐振电路3和超声波接收电路4，谐振电路3的输入端用于接收第二超声波信号，谐振电路3的输出端与超声波接收电路4的第一输入端连接，超声波接收电路4的第二输入端与超声波产生电路1的输出端连接，谐振电路3用于将接收到的第二超声波信号生成谐振频率信号as1并发送至超声波接收电路4，超声波接收电路4对接收到的谐振频率信号as1进行调制生成调制后的第二超声波信号。

本实施例中，经由超声波接收电路4调制后生成的第二超声波信号为模拟信号，接收模块还包括滤波放大电路5和模数转换电路6，滤波放大电路5的输入端与超声波接收电路4的输出端连接，滤波放大电路5的输出端与模数转换电路6的输入端连接，滤波放大电路5包括滤波开关子电路、第一放大子电路和第二放大子电路。第二超声波模拟信号经由滤波放大电路5进行滤波放大后，再经由模数转换电路6生成第二超声波数字信号。其中，滤波开关子电路包括滤波开关芯片u3a、第十一电容c11、第十一电阻r11、第十二电容c12、第十三电容c13、第十四电容c14、第十五电容c15、第十二电阻r12、第十二电阻r13，其中，滤波开关芯片u3a为tc4w66f芯片，第十一电阻r11为滑动变阻器，第十一电容c11的第一端与超声波接收电路4的输出端连接，第十一电容c11的第二输入端与第十一电阻r11的第一固定端连接，第十一电阻r11的第二固定端与电源地连接，第十一电阻r11的滑动端分别与第十二电阻r12的第一端、第十二电容c12的第一端、滤波开关芯片u3a的输入端连接，第十二电阻r12的第二端与电源地连接，第十二电容c12的第二端分别与第十三电容c13的第一端、第十三电阻r13的第一端连接，滤波开关芯片u3a的输出端通过串联第十四电容c14与第十三电容c13的第二端、第十五电容c15的第一端连接，第十三电容c13的第二端作为滤波开关子电路的第一输出端，第十三电容c13的第二端与第一放大子电路的第一输入端连接，第十五电容c15的第二端作为滤波开关子电路的第二输出端，第十五电容c15的第二端与第十三电阻r13的第二端、第一放大子电路的第二输入端连接。滤波开关子电路输出滤波后的第二超声波信号。

本实施例中，第一放大子电路包括第一运算放大器u4d，第一运算放大器u4d的正相输入端与第一滤波开关子电路的第一输出端连接，第一运算放大器u4d的反相输入端与第一滤波开关子电路的第二输出端连接，第一运算放大器u4d的输出端与第二放大子电路的输入端连接。第一放大子电路输出第一次放大后的第二超声波模拟信号。

第二放大子电路包括第十六电容c16、第十六电阻r16、第二运算放大器u5a，第一运算放大器u4d的输出端通过串联第十六电容c16与第二运算放大器u5a的正相输入端连接，第二运算放大器u5a的反相输入端通过串联第十六电阻r16与电源地连接，第二运算放大器u5a的输出端输出第二次放大后的第二超声波模拟信号。

本实施例中，模数转换电路6包括第十八电容c18、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、稳压二极管d1、比较器u6a、模数转换芯片u7a，模数转换芯片u7a为74hc74芯片，第十八电容c18的第一端与第二放大子电路的输出端连接，第十八电容c18的第二端通过串联第二十电阻r20与比较器u6a的反相输入端连接，外接电源-4.6v通过串联第二十一电阻r21、第二十二电阻r22与电源地连接，比较器u6a的正相输入端连接第二十一电阻r21和第二十二电阻r22之间连接节点，比较器u6a的输出端与模数转换芯片u7a的数据输入端连接，模数转换芯片u7a的时钟输入端clk、复位端clr均输入外部时钟信号，模数转换芯片u7a的输出端q输出第二超声波数字信号signal_a。模数转换芯片u7a将输出的第二超声波数字信号signal_a输入至主控芯片u17中，由主控芯片u17对第二超声波数字信号进行处理计算血流速度。本实施例中，主控芯片u17为stm32f103r8t6芯片。

本发明实施例二提供的一种血液粘稠度检测装置用于执行上述实施例一的血液粘稠度检测方法，其工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。

实施例三

一种血液粘稠度检测设备，包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述实施例一的血液粘稠度检测方法。

实施例四

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述实施例一的血液粘稠度检测方法。

本发明一种血液粘稠度检测方法及装置，通过发射第一超声波信号检测血液，第一超声波信号经过血液后被反射回形成第二超声波信号，接收第二超声波信号，根据第一超声波信号和第二超声波信号，计算血流速度，根据血流速度，计算得到血液粘稠度，克服现有技术中需要在医院抽血体检才能检测血液粘稠度，不方便且检测价格高的技术问题，实现了方便检测，检测成本低。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。