一種便攜式心血管功能測試儀及基于其的測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及心血管功能檢測相關技術領域，具體是涉及一種適用于一般家庭和醫院使用的便攜式心血管功能測試儀。
【背景技術】
[0002]心血管病是全球范圍內造成死亡的最主要原因。《中國心血管病報告2014》顯示:目前我國心血管病患者約有2.9億，每5例死亡者中就有2例死于心血管病；世界衛生組織報告稱:2012年全球約有1750萬人死于心血管病，占總死亡人數的31%;如不加以控制，到2030年約有2360萬人將死于心血管病。心血管病已經成為本世紀威脅人類健康的重大公共衛生問題之一，因此當務之急是預防和治療心血管疾病。
[0003]心血管疾病常用的檢測方法分為有創檢測方法和無創檢測方法。有創檢測方法為動脈造影術，但是這種檢測方法對操作者技能要求較高、檢測儀器價格昂貴，此外還可能因個體差異給患者帶來不良反應。無創檢測方法有多普勒超聲檢測勁動脈內中膜厚度(MT)、同步測量上臂和踝臂血壓，并計算踝臂指數(ABI)、超聲測量動脈管壁的可擴張性和順應性、高分辨率多普勒評定內皮功能等，但是這些檢測儀器大多價格昂貴、操作復雜、測量結果與測量者的經驗和技術水平有很大關系。這些缺點阻礙了心血管疾病的預防和治療。
[0004]中國專利申請公開號為CN 104688216A，公開了一種便攜式一體化心血管監測儀，是由主機、顯示屏、控制按鍵、散熱孔、打印機、鋰電池、電源指示燈、電源插口、電源開關、傳感器接口、USB接口、脈搏傳感器、信號線和袖帶構成，使用Windows CE系統恢復機身一體化，便于攜帶。但該發明的不足之處在于，該監測儀對測量結果未進行保存不便于用戶了解歷史測量結果；不能將測量結果上傳至醫院健康管理系統不便于醫生觀察患者的心血管發展趨勢，醫務生不能通過網絡下發心血管預防或治治方案。

【發明內容】

[0005]本發明為解決上述問題，提供一種便攜式心血管功能測試儀，采用嵌入式技術集成血壓測量、脈搏波信號獲取和分析評估心血管功能，操作簡單、攜帶方便，尤其適用于群體普查和長期跟蹤患者的心血管狀況。
[0006]為了實現以上目的，本發明采用以下技術方案:
[0007]本發明的便攜式心血管功能測試儀，包括底板和控制面板。所述的底板上設置有一個電源插孔、一個電源開關、一個血壓計袖帶接口和一個脈搏波傳感器接口，所述底板內設有中央控制模塊、電源模塊、數據采集模塊、數據存儲模塊和網絡模塊；所述控制面板上設有觸摸顯示模塊和語音模塊；所述底板和控制面板通過螺絲固定在一起。
[0008]所述電源插孔連接電源開關，所述電源開關連接電源模塊；所述血壓計袖帶接口和脈搏波傳感器接口連接數據采集模塊；所述中央控制模塊分別連接電源模塊、數據采集模塊、數據存儲模塊、網絡模塊、觸摸顯示模塊和語音模塊；
[0009]作為優選，所述的數據采集模塊包括血壓測量電路和脈搏波采集電路，所述的血壓測量電路和脈搏波采集電路是相互并聯的，通過獲取測量者的肱動脈血壓和脈搏波信號，經過中央控制模塊的處理，方便快捷地了解測量者的心血管狀況。
[0010]作為優選，所述的血壓測量電路包括氣缸、血壓計袖帶、充氣栗、放氣閥、壓力傳感器和塑料軟管組成，所述氣缸通過塑料軟管分別與血壓計袖帶、充氣栗、放氣閥和壓力傳感器連接，所述壓力傳感器連接放大電路，所述放大電路連接濾波電路，所述濾波電路連接中央控制模塊，所述血壓計袖帶安裝在血壓計袖帶接口。采用示波法原理進行血壓測量，操作簡單，方便快捷，結果精確。
[0011]作為優選，所述脈搏波采集電路由脈搏波傳感器、高通濾波電路、增益調節電路、低通濾波電路和陷波電路組成；所述脈搏波傳感器連接高通濾波電路，所述高通濾波電路連接增益調節電路，所述增益調節電路連接低通濾波電路，所述低通濾波電路連接陷波電路，所述陷波電路連接中央控制模塊，所述脈搏波傳感器安裝在脈搏波傳感器接口。通過平面張力法獲取連續的高保真脈搏波波形，利用中央控制模塊中的算法提取波形的特征點，根據特征點計算反應心肌供血狀況的心內膜下心肌活力率(SEVR)和血管彈性的增長指數(AIx)，評價心血管狀況。
[0012]作為優選，所述電源模塊包括鋰電池電路和供電電路，所述鋰電池電路在安裝上鋰電池后可以對其進行充電，在沒有外接電源的情況下也可以使用，所述供電電路在外接電源的情況下為儀器供電，避免了鋰電池損壞而無法使用的情況發生。
[0013]作為優選，所述數據存儲模塊包括SD卡槽和SD卡，所述SD卡插在SD卡槽內，所述SD卡槽連接中央控制模塊和電源模塊，測量結果存儲在SD卡內，方便用戶查看歷史測量結果。
[0014]作為優選，所述網絡模塊包括WiFi模塊和遠程通信模塊；所述WiFi模塊分別連接中央控制模塊和電源模塊；所述遠程通信模塊由Sim卡槽和Sim卡組成，Sim卡插在Sim卡槽內，Sim卡槽分別連接中央控制模塊和電源模塊，所述WiFi模塊和遠程通信模塊是相互并聯的。在有WiFi的環境下使用WiFi上傳測量結果，在沒有WiFi的環境下使用Sim卡上傳測量結果，確保醫生能夠及時了解測量者的測量結果，此外，醫生根據健康管理系統的測量結果進行評估，生成心血管預防或治療方案，通過網絡下發至便攜式心血管功能測試儀。
[0015]作為優選，所述觸摸顯示模塊分別連接中央控制模塊和電源模塊，選用的觸摸顯示屏為電容屏，操作靈敏，通過觸摸顯示屏輸入用戶賬號、進行測量控制、查看歷史測量結果和關機重啟等功能。
[0016]作為優選，所述語音模塊包括揚聲器和驅動電路，所述揚聲器連接驅動電路和中央控制模塊，所述驅動電路連接電源模塊。語音模塊用于播報測得血壓值、心內膜下心肌活力率(SEVR)及其參考范圍、增長指數(AIx)及其參考范圍和心血管整體狀況。
[0017]利用上述便攜式心血管功能測試儀進行心血管功能測試的方法，包括以下步驟:
[0018]首先將血壓計袖帶安裝在血壓計袖帶接口，將脈搏波傳感器插入脈搏波傳感器接口，將S頂卡插入S頂卡槽，將SD卡插入SD卡槽；
[0019]然后通過電源開關開啟儀器，用戶注冊賬戶，緊接著將血壓計袖帶固定在手肘上部肱動脈處，通過觸摸顯示模塊操作，啟動血壓測量電路采集人體肱動脈血壓值；再將脈搏波傳感器固定在人體手腕橈動脈處，通過觸摸顯示模塊操作，啟動脈搏波采集電路采集人體橈動脈脈搏波信號；測得血壓值和脈搏波信號傳送至中央控制模塊；
[0020]中央控制模塊接受來自血壓測量電路的肱動脈血壓值和來自脈搏波采集電路的橈動脈脈搏波信號，利用中央控制模塊中的算法提取波形的特征點，根據特征點計算反應心肌供血狀況的心內膜下心肌活力率SEVR和血管彈性的增長指數ΑΙχ，評價心血管整體狀況；
[0021]中央控制模塊將血壓值、心內膜下心肌活力率(SEVR)及其參考范圍、血管彈性的增長指數(ΑΙχ)及其參考范圍、心血管整體狀況通過觸摸顯示模塊顯示出來，此外還可以通過語音模塊將測量結果播報出來，與此同時將測量結果通過網絡模塊上傳至醫院的健康管理系統，便于醫生了解患者最新的心血管狀況；
[0022]醫生根據健康管理系統的測量結果進行評估，生成心血管預防或治療方案，下發至便攜式心血管功能測試儀。
[0023]這樣的便攜式設計便于人們在家中進行測量，并且可以通過網絡與醫生進行交互，達到不進醫院也可以獲得心血管疾病的防治方案。
[0024]本發明的有益效果是:
[0025]1、本發明通過使用嵌入式技術集成血壓測量、脈搏波采集和分析、數據存儲和上傳功能，使儀器一體化便于攜帶；通過本發明的測試儀，測量結果可以存儲于本機和上傳至醫院健康管理系統，便于患者查看歷次測量結果和醫生觀察患者心血管發展趨勢，并且患者可以通過網絡與醫生進行交互，達到不進醫院也可以獲得心血管疾病的預防和治療方案。
[0026]2、本發明通過SD卡存儲測量結果，方便測量者查看歷史測量記錄。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明的系統框圖；
[0028]圖2是本發明的血壓測量電路框圖；
[0029]圖3是本發明的脈搏波采集電路框圖；
[0030]圖4是本發明的操作流程圖；
[0031]圖中標號:1.底板，10.中央控制模塊，11.電源模塊，12.數據采集模塊，13.數據存儲模塊，14.網絡模塊，15.血壓計袖帶接口，16.脈搏波傳感器接口，17.電源插孔，18.電源開關，2.控制面板，20.觸摸顯示模塊，21.語音模塊，110.鋰電池電路，111.供電電路，120.血壓測量電路，121.脈搏波采集電路，1200.氣缸，1201.血壓計袖帶，1202.充氣栗，1203.放氣閥，1204.壓力傳感器，1205.塑料軟管，130.SD卡，131.SD卡槽，140.WiFi模塊，141.遠程通信模塊，210.揚聲器，211.驅動電路。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步描述。
[0033]如圖1所述，本發明的便攜式心血管功能測試儀包括底板1和控制面板2，底板1上設置有一個電源插孔17、一個電源開關18、一個血壓計袖帶接口 15和一個脈搏波傳感器接口 16，底板1內設有中央控制模塊10、電源模塊11、數據采集模塊12、數據存儲模塊13和網絡模塊14 ;控制面板2上設有觸摸顯示模塊20和語音模塊21，觸摸顯示模塊20和語音模塊21是相互并聯的；底板1和控制面板2通過螺絲固定在一起。
[0034]電源插孔17連接電源開關18，電源開關18連接電源模塊11 ;血壓計袖帶接口 15和脈搏波傳感器接口 16連接數據采集模塊12，血壓計袖帶安裝在血壓計袖帶接口 15，脈搏波傳感器插在脈搏波傳感器接口 16 ;中央控制模塊10分別連接電源模塊11、數據采集模塊12、數據存儲模塊13、網絡模塊14、觸摸顯示模塊20和語音模塊21 ;
[0035]電源模塊11包括鋰電池電路110和供電電路111，在沒有外接