一種連續無創血壓測量系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種嵌入式檢測系統，特別涉及一種連續無創血壓檢測系統。
【背景技術】
[0002]血壓就是血管壁受到血流沖擊而產生的壓力，可以作為一個很重要的標志來檢測生理狀況。隨著人的情緒變化，生理情況變化和內外界變化都會產生影響，對于預后判斷等方面的指標都有著重要的意義。血壓測量方法分為兩種，直接測量法和間接測量法。直接測量的方法最為準確也是國際公認的，但它是有創傷的，而且技術層面的要求比較高，比較適合于重癥患者的實時監測。無創測量方法就是間接測量的另一種說法，這種比較簡單，所以臨床監測常用。由于血壓隨著人的情緒變化，生理情況變化和內外界變化，所以間斷性測量不能很好地得到人體的具體情況，連續測量對于每個脈搏周期的連續變化測量就顯得對臨床應用更加重要。
[0003]無創連續測量的研究有很重要的意義，包括有以下幾點。第一，該測量方法對于高血壓的治療和診斷有非常重要的意義。高血壓病是心血管疾病重要的危險因素。高血壓的實時檢測具有很重要的意義，而對于高血壓患者來說藥物的及時使用是預防心血管急病的重要環節。降壓使人體回到正常血壓值可以有效預防高血壓的并發癥，而這個過程的重要一環就是對血壓值的實時掌握，確保病人在服藥期間持續平穩的降壓。對血壓進行連續測量可以揭示藥物對血壓影響的實時變化，并通過其影響規律來更合理的安排藥物服用。
[0004]第二，血壓的連續測量可以檢測到血壓值變化的周期，而知道這個周期變化就可以更好地為高血壓病人服務，人體在什么時候血壓會升高，什么時候血壓會降低都會對高血壓患者服藥時間提供指導依據。這些血壓的變化與正常唾.醒周期相平行的交感神經活動的變化有關。對于心血管疾病患者來說每天早上的血壓最具意義。通過連續的血壓監測，可及時發現這種癥狀，為病情發展的預見有很重要的作用。血壓波動的特點是振幅比較大，而周期在30S之內，不可能通過常規的單次血壓測量來獲取準確的血壓信息。而連續血壓測量可以提供相應的血壓變動信息，對睡眠信息的推斷以及睡眠質量、分期和睡眠障礙的診斷提供重要依據。
[0005]第三，動脈血壓作為心血管狀態的反應者，對航空航天等長時間無法通過袖帶測量方法測定血壓值的航天員而言，通過脈搏波速法對其血壓進行監測是很有必要的。血壓檢測對于安靜及正常機能符合條件下心臟和血液循環系統機能指標的總體變化規律，以及長期航天飛行造成的一系列研究，都有重要的意義。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供一種可用于連續無創血壓測量的血壓檢測系統，實現對每個心動周期過程中測量血壓。
[0007]本發明的目的是這樣實現的:
[0008]一種連續無創血壓測量系統，其組成包括:傳感器電路I)、濾波放大電路2)數據采集處理模塊3)，其特征在于選擇使用了 Analog公司AD620放大作為第一級放大，第二級放大電路將信號增益提高到400倍。
[0009]所述的一種連續無創血壓測量系統，其特征在于采用血氧指夾采集脈搏波信號，并通過紅光反射來實現血氧飽和度的測量，采用光調制技術以達到消除干擾的作用。
[0010]所述的一種連續無創血壓測量系統，其特征在于系統采用的串口協議是使用RS232設置的，其中波特率設成9600，數據位設成88，停止位設成I，無奇偶校驗位選擇。
[0011]所述的一種連續無創血壓測量系統，其特征在于軟件部分的程序設計使用了LabVIEW軟件，完成了串口通信設計、心電信號和脈搏波信號的分析與處理等，由此實現心電信號和脈搏波信號的處理與顯示。
[0012]整個的數據采集和傳輸系統包含以下三個部分:傳感器電路；濾波放大電路；數據采集處理部分。選擇使用Analog公司AD620放大作為第一級放大，第二級放大電路需要將信號增益提高到大概400倍，這里可以選用適合醫學方面使用的0P07作為放大。第二級放大電路經過考慮并結合后續單片機的接入電壓輸出綜合考慮，將電路增益提升51倍，總增益達到388倍。經高通濾波后，能夠明顯減小0.03Hz以下的基線漂移。低通濾波器的作用是大量削弱高頻信號，使低頻信號通過。醫學研究表明，由于心電信號的頻率主要在之間，其余信號都可視為干擾信號。我們選擇10Hz作為濾波節點。
[0013]本發明采用的采集脈搏波信號器件是血氧指夾，通過紅光反射來實現血氧飽和度的測量從而得到脈搏波信號。為減少無用信號對紅光的干擾，本課題采用了光調制技術以達到消除干擾的作用。光調制技術就是指將一個攜帶信息的信號調制到光波上，并使光波的強度或者其一系列參數的變化。相比于毫無規律的背景雜光可以被很好的剔除。系統使用一個光電管來接收透射光，這種方式降低功耗的同時提高了其精確度。系統通過MSP430F449單片機16位定時器模塊Timer_A來實現頻率為50Hz、占空比為50%的時序電路。
[0014]系統所采用的串口協議是使用RS232設置的。波特率設成9600，數據位設成88，停止位設成1，無奇偶校驗位選擇。使用LabVIEW軟件來進行軟件部分的程序設計。該部分主要完成了串口通信設計、心電信號和脈搏波信號的分析與處理等，由此實現心電信號和脈搏波信號的處理與顯示。這里串口通信是通過VISA來實現的，用LabVIEW的這個稱為虛擬儀器軟件結構的體系是作為通信傳輸的串口同心協議，通過對I/O端口 AO和Al。
[0015]本發明的優點是:本發明采用低功耗的MSP430單片機作為控制芯片，提高了系統的處理速度的同時降低了系統的功耗。采用連續測量方法降低了身體狀況、環境條件、生理韻律等諸因素對于血壓測量的影響。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的系統原理結構圖；
[0017]圖2為本發明的主程序流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述:
[0019]一種連續無創血壓測量系統，其組成包括:傳感器電路I)、濾波放大電路2)數據采集處理模塊3)，其特征在于選擇使用了 Analog公司AD620放大作為第一級放大，第二級放大電路將信號增益提高到400倍。
[0020]其特征在于采用血氧指夾采集脈搏波信號，并通過紅光反射來實現血氧飽和度的測量，采用光調制技術以達到消除干擾的作用。
[0021]其特征在于系統采用的串口協議是使用RS232設置的，其中波特率設成9600，數據位設成88,停止位設成I,無奇偶校驗位選擇。
[0022]其特征在于軟件部分的程序設計使用了 LabVIEW軟件，完成了串口通信設計、心電信號和脈搏波信號的分析與處理等，由此實現心電信號和脈搏波信號的處理與顯示。
[0023]結合圖1，圖1是本發明的系統原理結構圖。整個的數據采集和傳輸系統包含以下三個部分:傳感器電路；濾波放大電路；數據采集處理部分。選擇使用Analog公司AD620放大作為第一級放大，第二級放大電路需要將信號增益提高到大概400倍，這里可以選用適合醫學方面使用的0P07作為放大。第二級放大電路經過考慮并結合后續單片機的接入電壓輸出綜合考慮，將電路增益提升51倍，總增益達到388倍。經高通濾波后，能夠明顯減小
0.03Hz以下的基線漂移。低通濾波器的作用是大量削弱高頻信號，使低頻信號通過。醫學研究表明，由于心電信號的頻率主要在之間，其余信號都可視為干擾信號。我們選擇10Hz作為濾波節點。
[0024]結合圖2，圖2為本發明的主程序流程圖。系統的流程是這樣的:
[0025]初始化自檢
[0026]選擇采樣通道，3) 4)為兩個通道
[0027]心電信號采集，提取心電波形之后進行R波峰檢測
[0028]脈搏信號采集，提交脈搏采集波形，脈搏特征點監測
[0029]提取脈搏波動速及特征點參數
[0030]計算血壓值
[0031]結束。
【主權項】
1.一種連續無創血壓測量系統，其組成包括:傳感器電路(I)、濾波放大電路(2)數據采集處理模塊(3)，其特征在于選擇使用了 Analog公司AD620放大作為第一級放大，第二級放大電路將信號增益提高到400倍。
2.根據權利要求1所述的一種連續無創血壓測量系統，其特征在于采用血氧指夾采集脈搏波信號，并通過紅光反射來實現血氧飽和度的測量，采用光調制技術以達到消除干擾的作用。
3.根據權利要求1所述的一種連續無創血壓測量系統，其特征在于系統采用的串口協議是使用RS232設置的，其中波特率設成9600，數據位設成88，停止位設成I，無奇偶校驗位選擇。
4.根據權利要求1所述的一種連續無創血壓測量系統，其特征在于軟件部分的程序設計使用了 LabVIEW軟件，完成了串口通信設計、心電信號和脈搏波信號的分析與處理等，由此實現心電信號和脈搏波信號的處理與顯示。
【專利摘要】一種連續無創血壓測量系統，其組成包括：傳感器電路（1）、濾波放大電路（2）數據采集處理模塊（3），其特征在于選擇使用了Analog公司AD620放大作為第一級放大，第二級放大電路將信號增益提高到400倍，實現對每個心動周期過程中測量血壓。整個的數據采集和傳輸系統包含以下三個部分：傳感器電路；濾波放大電路；數據采集處理部分。選擇使用Analog公司AD620放大作為第一級放大，第二級放大電路需要將信號增益提高到大概400倍，這里可以選用適合醫學方面使用的OP07作為放大。第二級放大電路經過考慮并結合后續單片機的接入電壓輸出綜合考慮，將電路增益提升51倍，總增益達到388倍。經高通濾波后，能夠明顯減小0.03HZ以下的基線漂移，低通濾波器的作用是大量削弱高頻信號，使低頻信號通過。
【IPC分類】A61B5-021, A61B5-0205
【公開號】CN104644145
【申請號】CN201310603491
【發明人】王天卓, 楊亮
【申請人】哈爾濱智晟天誠科技開發有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月25日