专利名称：脉搏波测量与生理特征参数分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生理特征参数无创定量测评技术领域，具体是脉搏波测量与生理特征 参数分析仪。
背景技术：
目前心脏收缩时间间期(STI)测定，是以测定心室收縮期各时相，评定左室功能的一种 无创性检查方法。其结果和直接测得的血液动力学变化相符合，简便易行、重复性好、能 够定量等优点，近年来临床已广泛应用。目前最常用的测定方法，是以心电图、心音图和 颈动脉搏动图同步描记。这种方法的缺点是比较复杂，需要同步测量三路信号，且对检测 位置的要求十分严格，信号的适应性、稳定性和重复性都不够理想。
目前己开发应用的血流参数无创检测方法和装置有很多种。
专利号为871U4261.4的中国发明专利"心血管参数无损伤检测法及装置"，主要采用脉 搏压力传感器检测桡动脉脉搏压力信号，它以一个与人体外周阻力、血管壁弹性和血液粘 性等生理因素有关并相当于脉搏压力信号脉动分量的平均值和最大值之比的挠动脉脉搏压 力波形系数K作为其特征点，并配合常规血压计收縮压PS和舒张压Pd的测量，从而得到 ll项血流参数。这种方法的优点是无创性的，脉搏波信号只取一个特征点，比较简单，临 床上易于实现。其缺点是对桡动脉检测点的位置要求十分严格，信号的适应性、稳定性和 重复性都不够理想。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种使用方便、稳定性好的一种脉搏 波测量与的生理特征参数分析仪。
本实用新型的技术方案如下
一种脉搏波测量与生理特征参数分析仪，包括上位机系统，上位机系统包括主机、显 示器和数据输入装置；其特征在于还包括血氧探头、容积脉搏波调理电路、压力脉搏传感 器、压力脉搏波调理电路、多路选择电路、A/D转换电路、增益控制电路和通信电路，血 氧探头输出的信号经过容积脉搏波调理电路输入到多路选择电路，压力脉搏传感器输出的 信号经过压力脉搏波调理电路输入到多路选择电路，多路选择电路的输出信号由增益控制电路选通，多路选择电路的输出信号依次经过A/D转换电路、增益控制电路、通信电路后 进入上位机系统。
进一歩地，为了实现自助使用，上位机系统中还包括与主机相连的IC卡读卡器。 进一步地，为了便于输出生理特征参数的分析结果，上位机系统中还包括与主机相连 的打印机。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点
本实用新型采用容积脉搏波和压力脉搏波信号实现对生理特征参数的无创伤检测，容积 脉搏波一般在指端测量，对传感器的位置要求不高，且检测分析速度快，成本低，同时， 为了弥补某些被测试者的容积脉搏波信号微弱而难以准确测量，本实用新型辅以压力脉搏 波来进行检测，从而使本实用新型的适用范围更广。
图1是本实用新型实施例1的硬件框图2是实施例1的上位机系统的信号处理流程图3是实施例1上位机系统组成框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一歩地描述。 实施例1
如图1所示，本实施例的硬件组成包括上位机系统、血氧探头、容积脉搏波调理电路、 压力脉搏传感器、压力脉搏波调理电路、多路选择电路、A/D转换电路、增益控制电路和 通信电路，血氧探头输出的信号经过容积脉搏波调理电路输入到多路选择电路，压力脉搏 传感器输出的信号经过压力脉搏波调理电路输入到多路选择电路，多路选择电路的输出信 号由增益控制电路选通，多路选择电路的输出信号依次经过A/D转换电路、增益控制电路、 通信电路后进入上位机系统。
血氧探头输出的信号经由容积脉搏波调理电路进行工频干扰、基线漂移、运动伪迹、 传感器移位的噪声预处理及放大、隔离的信号调理后形成容积脉搏波信号输入多路选择电 路。
压力脉搏传感器输出的信号经由压力脉搏波调理电路进行工频干扰、基线漂移、运动 伪迹、传感器移位的噪声预处理及放大、隔离的信号调理后形成容积脉搏波信号输入多路 选择电路。
如图2所示，上位机系统对脉搏波信号的处理过程如下首先对脉搏波信号进行特征值提取，提取射血开始时间点u点、射血结束时间点DN点、波峰点、波谷点，然后再根 据提取到的特征值进行生理特征参数计算，然后进行评分。
本实施例中，上位机系统的组成框图如图3所示，包括主机、显示器、数据输入装置、 IC卡读卡器、打印机。所述主机为计算机主机，内置CPU、硬盘、内存等部件。所述数据 输入装置为键盘、鼠标或者触摸屏输入装置。IC卡读卡器是为了实现自助使用本分析仪。
本实施例的使用步骤如下
(1) 由IC卡读卡器读取IC卡的信息，从而获得被测试者的身高H、体重W、年龄、 性别等基本信息以及之前的测试结果；
(2) 测量舒张压Pd和收縮压Ps值，输入到主机；
(3) 将压力脉搏传感器置于测试者左手寸口桡动脉部位脉动最强处和将光电容积脉搏 波传感器放在左手食指处，被试者采用静坐状态，将手臂平置于台上与心脏平齐，待信号 平稳后开始记录数据，以250Hz的抽样频率人进行数据采集，取样时间长度为10秒，采样 点为2500点；
(4) 由上位机系统出分析报告，打印并交给被测试者；
一般来讲，完成整个测试大约需要2-5分钟的时间，相关数据存储在主机中。
基于脉搏波测量，可以获取以下生理特征参数 脉率HR，直接由脉搏波求得；
左室射血时间LVET: LVET=DN—u (ms);
射血前期PEP: PEP二a—bXHR (ms)， a、 b为常数，是根据大样本心电图测出的PEP 值与脉率HR的曲线拟合值；根据大样本数据最小二乘法拟合的结果是a=133， b=0.4; 体表面积BSA = 0. 0061H+0. 0128W-0. 1529; H为身高，W为体重; 有效血容量BV = 2.65 x BSA ;
心搏指数SI = 7.53 - 0.136(PEP - 1.5LVET + 0.35HR); 心脏指数CI = - 2.77 - 0.009(0.3PEP - 2LVET - 2HR);
每分钟心输量(:0=
6.236PEP
血流半更新率ALK = 25.2 x 10-3 CI;
血流半更新时间ALT血流平均滞留时间TM- 1
左心搏功指数LVWI-
ALK 10MAPxCO
HRxBSA
左心室舒张末期压力LVEDP = 11.18- 0.0013 (2PEP + 23.4LVET + 8.7HR); 左心射血分数LVEF二1.12. L"PEP
LVET
左室射血期指数LVETI = 1.7HR + LVET ; 射血前期指数PEPI = 0.4 HR + PEP ;
血管顺应性AC = SV/( Ps-Pd); 平均动脉压MAP = 1/3 Ps+ 2/3 Pd;
平均收縮压^^= ZS ;
平均舒张压^ 尸=乞S ; 动脉压差dp = msp - mz)p ;
总周阻(又叫作外总周阻)tpr= 80map;
CO
标准周阻SPR」.冊x徴x70 。
HR
上述生理特征参数分为三类，第一类是参数的健康趋势为正向，如每搏心搏出量心SV、 心输出量CO、心搏指数SI、心脏指数CI、左心搏功指数LVWI、平均动脉压MAP、血管 顺应度AC、血流半更新率ALK，左心射血分数LVEF，左室射血期指数LVETI、射血前期 指数PEPI，第二类是参数的健康趋势为反向，如总周阻TPR、标准周阻SPR、全血粘度V、 血流半更新时间ALT、血流平均滞留时间TM、PEP/LVET比率，左心室舒张末期压力LVEDP, 第三类参数具有中间最佳值，如脉率HR、有效血容量BV、动脉压差DP、平均收縮压MSP、 平均舒张压MDP。
上位机系统的评分规则如下
对于第一类参数，参数值大所对应的分数不小于参数值小所对应的分数；对于第二类 参数，参数值小所对应的分数不小于参数值大所对应的分数；对于第三类参数，中间最佳 值的分数值最高，中间最佳值往两端所对应的分数均是非递增的。
一般采用百分制或者5分制评分，参数值越大，代表被测试者的该生理特征参数越趋 于健康。这更加符合人的认知理念。
权利要求1、一种脉搏波测量与生理特征参数分析仪，包括上位机系统，上位机系统包括主机、显示器和数据输入装置；其特征在于还包括血氧探头、容积脉搏波调理电路、压力脉搏传感器、压力脉搏波调理电路、多路选择电路、A/D转换电路、增益控制电路和通信电路，血氧探头输出的信号经过容积脉搏波调理电路输入到多路选择电路，压力脉搏传感器输出的信号经过压力脉搏波调理电路输入到多路选择电路，多路选择电路的输出信号由增益控制电路选通，多路选择电路的输出信号依次经过A/D转换电路、增益控制电路、通信电路后进入上位机系统。
2、 根据权利要求1所述的脉搏波测量与生理特征参数分析仪，其特征在于上位机系统 中还包括与主机相连的IC卡读卡器。
3、 根据权利要求1或2所述的脉搏波测量与生理特征参数分析仪，其特征在于上位机 系统中还包括与主机相连的打印机。
专利摘要本实用新型公开了一种脉搏波测量与生理特征参数分析仪，包括上位机系统，上位机系统包括主机、显示器和数据输入装置；包括血氧探头、容积脉搏波调理电路、压力脉搏传感器、压力脉搏波调理电路、多路选择电路、A/D转换电路、增益控制电路和通信电路，血氧探头输出的信号经过容积脉搏波调理电路输入到多路选择电路，压力脉搏传感器输出的信号经过压力脉搏波调理电路输入到多路选择电路，多路选择电路的输出信号由增益控制电路选通，多路选择电路的输出信号依次经过A/D转换电路、增益控制电路、通信电路后进入上位机系统。本实用新型对生理特征参数进行无创伤检测，对传感器的位置要求不高，且检测分析速度快、成本低、重复性好、稳定性高。
文档编号A61B5/024GK201244022SQ200820189300
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者吴效明, 张攀登, 李尚林, 林绍杰 申请人:华南理工大学