专利名称：腕式心电血压测量设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种心电血压测量设备，特别涉及一种腕式心电血压测量设备(简称“设备”)，能同时测量和显示心电图数据、 心率数据和血压数据。
背景技术：
当前心脏和血压方面的疾病严重困扰着人类，对这两种病征的监测和诊断通常都需要专业的心电图检测设备和血压检测设备，主要包括心电监护仪、血压仪等。由于心电与血压的变化具有一定的关联性，将血压与心电的测量结合起来更有利于反映被测人员的心、脑血管状况。目前医院经常使用的心电设备虽然能准确的对心电信号进行检测，但是其移动性和便携性却存在着很大问题，心电方面的疾病具有突发性等特征，另外血压的易波动性使得实时的检测变得异常重要，于是一些便携式的心电设备和血压设备开始出现在市面上，但是目前出现的这种设备不可以在监测心电信号的同时又可以同步监测血压，并且其不易于携带。
发明内容
发明目的针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种腕式心电血压测量设备，方便携带和使用，普通人可自行准确地同时地同步测量血压、心电图和心率，并得到七种心律失常和高低血压异常信息。技术方案为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种腕式心电血压测量设备，包括壳体、心电信号测量模块、血压测量模块、A/D数据采集模块、微处理器模块和显示模块，所述血压测量模块包括腕带，所述心电信号测量模块包括心电电极组和心电信号放大滤波电路，所述心电电极组包括固定于壳体上表面的第一检测电极和固定于腕带与手腕接触的表面的第二检测电极，所述第一检测电极和第二检测电极分别感应心电信号，并通过心电信号放大滤波电路连接A/D数据采集模块，所述血压测量模块也连接A/D数据采集模块，所述A/D数据采集模块将接收到的心电信号和血压信号转换为数字信号进入所述微处理器模块处理，所述微处理器模块将心跳数据和血压数据在位于壳体的上表面的显示模块上显示，所述壳体固定在腕带上。微处理器模块进行信号分析处理并为心电测量模块和血压测量模块的测量过程提供控制信号。其它模块均置于壳体的内部。优选地，所述心电电极组还包括固定于腕带与手腕接触的表面的驱动电极，所述驱动电极连接所述心电信号放大滤波电路的驱动电路。所述驱动电极与第二检测电极可平行放置。优选地，还包括连接所述微处理器模块的存储模块。优选地，还包括连接所述微处理器模块的按键模块，所述按键模块位于壳体的上表面。更优选地，所述按键模块包括用于开关设备的按键、用于启动测量的按键、用于停止测量的按键、用于存储记录的按键以及用于设定时间和日期的按键。用户通过按键模块控制设备的启动、存储、回放等功能。
优选地，所述驱动电极与第二检测电极之间的间距固定。优选地，所述腕带与壳体通过卡扣连接，使得两者不易产生位移，保证测量结果的准确性。优选地，所述显示模块为液晶显示屏。有益效果本发明集成心电测量与血压测量功能，可在血压测量过程中同时实时地同步测量心电信号，为心血管疾病诊断与日常监护提供了更加全面的信息；采用了新型的腕式心电测量技术，无需普通心电图测量需要的一次性电极片或电极夹，用户测量便捷，既准确又携带方便；血压测量模块与心电信号测量模块共用数据采集模块、信号处理模块、显示模块与存储模块等，提高了系统的集成度，降低了生产成本与用户成本。
图I为本发明的系统原理图；图2为本发明的设备结构示意图；图3为本发明的心电信号测量模块原理图；图4为本发明的血压测量模块原理图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图I和图2所示，本发明腕式心电血压测量设备包括心电信号测量模块101、血压测量模块102、A/D数据采集模块103、微处理器模块104、存储模块105、显示模块106和按键模块107。心电信号测量功能与血压测量功能共用A/D数据采集模块103、微处理器模块104、存储模块105、显示模块106和按键模块107 ;心电信号测量模块101、血压测量模块102分别连接至A/D数据采集模块103，将心电信号和血压信号经A/D数据采集模块103转换为数字信号进入微处理器模块104，通过相应算法计算瞬时心率及血压值，在显示模块106上显示；微处理器模块104进行信号分析处理并为心电测量模块101和血压测量模块102的测量过程提供控制信号；用户通过按键模块107控制设备的启动、存储、回放等功能。心电信号测量模块包括心电电极组和心电信号放大滤波电路(图3中除三个电极和A/D数据采集模块103部分)，心电电极组由三个电极组成，第一检测电极201固定于壳体204上表面，第二检测电极202与驱动电极203固定于腕带205与手腕接触的表面，平行放置并间隔一定距离；显不模块106和按键模块107位于壳体204的上表面；设备的其他模块均置于壳体204的内部，没有在图2示出；壳体204通过卡扣(未图示)固定在腕带205上。从人体手腕处用第一检测电极201、第二检测电极202获取微弱的心电信号，由心电信号放大滤波电路对其进行放大和滤波处理，经过A/D数据采集模块103 (本例中使用微处理器模块自带的A/D转换功能实现)变换后的数字信号送至微处理器模块104。本例中微处理器模块104采用TI公司的MSP430F5529，完成数据采集、数据保存(使用微处理器内部的存储功能)以及数据分析和症状提示等功能。如图3所示，第一检测电极201和第二检测电极202经输入保护电路301连接至前置放大级302的差分输入端，后经二阶低通303和50Hz陷波器304滤波，再经后级放大305接入A/D数据采集模块103 ;驱动电路307从前置放大级302取出信号，经反相加到驱动电极302，其作用是通过负反馈抵消一部分干扰信号；前置放大级302(10倍)采用高精度、低功耗仪表放大器AD620，普通运放芯片LM358构成二阶低通303、50Hz陷波器304和后级放大305 (100倍)，得到幅度为IV左右的心电信号；使用LM358组成负反馈驱动电路307并通过驱动电极203利用负反馈机制进一步抑制50Hz工频干扰。心电信号放大滤波电路同时带有QRS波整形电路308，可准确获得R波位置。由于设备佩戴在左手手腕产生的心电波形和佩戴在右手手腕产生的心电波形是正负极性倒置关系，设备可通过心电信号放大滤波电路中的QRS波群检测电路308输出波形的正负极性自动识别，并在最终心电波形显示和R波检测过程中调整为正极性。心电信号测量模块放大滤波后的心电信号经过A/D数据采集模块103进入微处理器模块104，在微处理器模块104中计算瞬时心率；所计算的瞬时心率通过分析算法(本领域技术人员熟知)可提示7种心律失常诊断信息，包括(I)心动过缓，(2)心动过速，(3)窦性停搏，(4)漏搏，(5)早搏，(6) RonT (表示室性早搏的QRS波群起始部出现于上一个搏 动的T波上；该现象经常会导致室速和室颤等致死性心律失常)，(7)窦性心率不齐。心律失常诊断信息所依据的算法公式为I、心动过缓斤> 1.2s (心率< 50次/分)；2、心动过速瓦^ < 0.5s (心率> 120次/分)；3、窦性停搏 RR > 2s ;4、漏搏狀 >2.0 W5、早搏灿 <0.8^6、RonT RR < 333ms7、窦性心率不齐 RRh1-RRi > O. 12s注RR为两次心跳之间的时间间隔；W为当前8个RR间隔的平均值；RRp1-RRi表示第i-Ι个时间间隔和第i个时间间隔的差值。本发明中的血压测量采用示波法间接测量血压。测量过程中控制气泵为袖带充气加压，并同时用气压压力传感器检知血液流动时发生振动的变化，通过建立收缩压、舒张压、平均压与袖套压力震荡波的关系来判别血压。在本发明中采用现有的通用电子血压测量技术与方案。如图4所示，测量时微处理器模块104通过气泵驱动电路405驱动伺服加压气泵404通过气体通道402给腕带205中的空气袋401匀速充气；充气过程中气压压力传感器403将空气袋401中的气压转换为电信号，再经A/D数据采集模块103转换为数字信号输入微处理器模块104进行分析；测量结束后，微处理器模块104通过气阀驱动电路407控制电子快速排气阀406将空气袋401中的气体快速排出，以备下一次测量。血压测量模块102中的气压压力传感器403采用日本Fujikura公司生产的新一代压力传感器XFGN-6025KPGSR，它的重量只有O. 35g，主要用于便携式电子血压计，采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龙塑料封装，内部含有放大、温度补偿及预校正失调电压和量程，从而提高了测量的精度、稳定性，也省去了放大电路。它直接将血压转换为O 4. 5V的电信号，对应的血压值为O 25kPa，即O 187. 5mmHg，与本发明的要求非常匹配。
显示模块106使用液晶显示屏，可显示心电波形、瞬时心率、血压值等信息；存储模块105使用MSP430F5529内部的存储空间，可存储测量记录供回放与分析；按键模块107包括5个按键，分别为设备开关、启动测量、停止测量、存储记录及时间日期设定。测量方法正确的测量姿势能够保证较为准确的测量结果，使监测数据准确、可靠，可大大提高心电测量的准确率，有效地防止由于测量人姿势不准确而导致的测量波形和数据错误。(I)挺直身体，保持正确的坐姿。(注意不要让身体前倾弯曲)。(2)测量前深呼吸5-6次，恢复自然呼吸，放松身体，使之松弛。(3)测量的时候将腕带与心脏高度保持一致。手指不要用力，自然伸直。开始测量的时候测量人将腕带舒服的缠绕在左手手腕上，将腕带的下端边拉紧，贴手腕卷上，用手指轻按使它粘得更加牢固，并将多余的部分折叠起来。 测量人通过按键启动测量，并将右手(手指或手掌部分)按压在机壳表面上的检测电极201，本设备开始自动加压和测量。测量过程中液晶显示屏上可实时显示心电波形和实时心率值。测量完毕后显示屏上可将测量的心电波形、平均心率和血压值显示出来，如出现异常还将显示心律失常和高低血压异常信息；同时还可以进行存储操作，以便将监测的波形和数据存储备查。用户可以设定日期和时间，当设置好准确的日期和时间后，测量者在某次测量结束后，设备除了会保存心电和血压数据外，同时还会保存测量的日期和时间。存储记录按键可以对测量结果进行保存和删除，这样测量者就可以很方便的查看记录，同时这些记录可以很方便由相关专业人士对测量者的血压和心电情况进行分析、检查。如果记录保存满了或者测量者不需要某次的记录，通过存储记录按键还可以对相关的记录进行删除。
权利要求
1.一种腕式心电血压测量设备，包括壳体(204)、心电信号测量模块(101)、血压测量模块(102)、A/D数据采集模块(103)、微处理器模块(104)和显示模块(106)，所述血压测量模块(102)包括腕带(205)，所述心电信号测量模块(101)包括心电电极组和心电信号放大滤波电路，所述心电电极组包括固定于壳体(204)上表面的第一检测电极(201)和固定于腕带(205)与手腕接触的表面的第二检测电极(202)，所述第一检测电极(201)和第二检测电极(202)分别感应心电信号，并通过心电信号放大滤波电路连接A/D数据采集模块(103)，所述血压测量模块(102)也连接A/D数据采集模块(103)，所述A/D数据采集模块(103)将接收到的心电信号和血压信号转换为数字信号进入所述微处理器模块(104)处理，所述微处理器模块(104)将心电图数据、心率数据和血压数据在位于壳体(204)的上表面的显示模块(106)上显示，所述壳体(204)固定在腕带(205)上。
2.根据权利要求I所述腕式心电血压测量设备，其特征在于所述心电电极组还包括固定于腕带(205)与手腕接触的表面的驱动电极(203)，所述驱动电极(203)连接所述心电信号放大滤波电路的驱动电路(307)。
3.根据权利要求I所述腕式心电血压测量设备，其特征在于还包括连接所述微处理器模块(104)的存储模块(105)。
4.根据权利要求I所述腕式心电血压测量设备，其特征在于还包括连接所述微处理器模块(104)的按键模块(107)，所述按键模块位于壳体(204)的上表面。
5.根据权利要求4所述腕式心电血压测量设备，其特征在于所述按键模块(107)包括用于开关设备的按键、用于启动测量的按键、用于停止测量的按键、用于存储记录的按键以及用于设定时间和日期的按键。
6.根据权利要求2所述腕式心电血压测量设备，其特征在于所述驱动电极(203)与第二检测电极(202)之间的间距固定。
7.根据权利要求I所述腕式心电血压测量设备，其特征在于所述腕带(205)与壳体(204)通过卡扣连接。
8.根据权利要求I所述腕式心电血压测量设备，其特征在于所述显示模块(106)为液晶显示屏。
全文摘要
本发明公开了一种腕式心电血压测量设备，包括壳体、心电信号测量模块、血压测量模块、微处理器模块和显示模块，所述血压测量模块包括腕带，所述心电信号测量模块包括心电电极组和心电信号放大滤波电路，所述心电电极组包括固定于壳体上表面的第一检测电极和固定于腕带与手腕接触的表面的第二检测电极，所述第一检测电极和第二检测电极分别感应心电信号，并通过心电信号放大滤波电路连接微处理器模块，所述血压测量模块也连接微处理器模块，所述微处理器模块将心跳数据和血压数据在位于壳体的上表面的显示模块上显示，所述壳体固定在腕带上。本发明方便携带和使用，能同时测量和显示心电图数据、心率数据和血压数据。
文档编号A61B5/0402GK102860822SQ20121040759
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者马千里 申请人:马千里