一种心率和血压测定装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于脉搏波传感器和流体压力传感器生物体心率、血压测定装置和方法，所述装置包括流体盛置模块、脉搏传感模块、压力传感模块、电信号处理模块、控制模块、电信号传送模块，脉搏传感模块和压力传感模块在控制模块的控制下以一定频率按时间顺序同步采集流体盛置模块内流体的压力信息，控制模块分析处理所得到的时间序列动脉搏动信息和压力信息，通过频谱和波形分析，得到心率和血压等生理信息。本发明专利技术获取心率、血压信息的方法简单，装置可靠，可快速、在线、即时地确定生物体心率、血压信息，能被广泛用于可穿戴设备、在线监控设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感技术及生理参数分析测定技术，具体涉及基于压力传感器和脉搏搏动传感的信息以提取生物体心率、动脉血压等参数的测试技术，特别是通过在线获取压力传感器和脉搏传感器获取的信息以连续获取心率、血压等生理参数，以确定被测试生物体在任何时候和任何地点的生理参数，实时地了解生物体的健康状况。压力传感器感知生物体动脉博动对流体所产生的压力变化，脉搏传感器感知动脉搏动所产生的脉搏波，通过分析这两种传感器所得到的数据，可以确定生物体的心率和血压状况。本专利技术可广泛用于快速、精确、在线、即时地确定被分析生物体的心率和血压等生理信息，这些数据既能为使用者及时了解生物体的健康状况，又能为医生等职业人士了解生物体平时的生理状况提供帮助，以作出更有效更具针对性的健康诊断。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们对健康越来越关注。传统的以医院体检、医生诊断方式的医疗健康服务虽然仍然有着不可撼动的地位，但是人们已经不再满足于这些传统方式的服务，其中能提供基于移动通讯设备的实时生理参数测定系统最为引入注目。实时生理参数测定系统结合多种传感技术，能随时为人们提供生理生化参数，方便使用者及时了解生理状况，以便采取相应医疗保健措施；同时这些数据也能为医生诊疗时提供参考，以便了解患者平时的生理状况。实时在线的可穿戴健康医疗设备实时采集人体的生理数据，是移动健康医疗服务行业的入口，为基于大数据分析的健康医疗服务提供了可证实科学源泉，必将成为健康医疗服务业的基础，是未来的趋势。瑞士信贷网(ABI)报告显示可穿戴技术市场规模在未来两到三年将由目前的 30-50亿美元增长到300-500亿美元。ABI的数据预计到2018年可穿戴设备全球将达到4.85亿台。中国前瞻网数据显示，2012年中国可穿戴便携移动医疗设备市场销售规模达到4.2亿元，预计到2015年这一市场规模将超过10亿元，2017年中国可穿戴便携移动医疗设备市场规模接近50亿元。心率测定是可穿戴设备获取的最基本生理参数，得到此项参数主要有两种技术：光电式和心电式。光电式通过表层皮肤动脉血对特定波长光吸收的变化来计算心率；心电式通过手指或皮肤测定心电曲线，从而得到心率。这两种方法都是非常经典的测定心率技术，需要设备与人体的紧密接触，并需要排除外部光、电等因素干扰，才能获取比较可靠的心率数据。但是使用可穿戴设备在线实时测定心率时，由于使用者经常处于运动状态，很难确保以上两种技术所需要的获取可靠性数据的条件。便携式血压的测定通常有听诊法和脉搏震荡波法两种技术。听诊法采用充气袖套不断加压的方式，改变动脉的血流，通过听诊器获得血流声音变化以及与充气袖套相连接流体压力计的压力来确定动脉收缩压和舒张压。该方法虽被称为测量血压的金标准，但由于采用的流体压力计体积庞大，使用不方便；大部分设备还含有有毒物质水银，因为其对环境的恶劣影响而被列入需要禁用的技术。脉搏波震荡波法在此基础上，采用压力传感器获取充气气囊内的压力，通过气囊内脉搏波产生震动曲线进行算法分析获取血压的收缩点和舒张点以替代人耳的声音判断，大大简化了设备，使用也更加便利。但是这两者本质上都需要对动脉血流进行人为加压阻断，会对人体产生不适，甚至有部分人群不能适用此方法；血压数据也不能连续在线获得。事实上，随着人们对健康的追求越来越高，人们对随时了解生理参数如心率血压等数据有着迫切的要求；特别是对高血压后者准高血压病人，连续在线获取血压参数对他们的诊断和健康管理都是非常必须的。连续获取血压的除了医院专业测试测试设备外，人们也在研究各种便利技术和手段以供使用者随时获取血压参 数：如通过测试脉搏波传输时间等确定平均血压，通过加压使得动脉中流过的血流保持恒定的恒定血容法，以及通过分析动脉博波形的方法等，这些方法或存在使用复杂，或血压数据可靠性差、或适用人群有限等缺陷。这些因素限制了产品和市场的表现。因此，可靠便利地通过可穿戴设备获取心率、血压数据的技术和产品有着巨大的市场基础和需求。本专利技术在研究获取心率和血压等生理参数的各种技术和实现方式的基础上，结合传感器、电子电路和数据分析技术，专利技术了一种可用于实时在线心率和血压的测定装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于动脉搏动来获取生物体的心率、血压等生理参数的装置和方法，以便使用者或者其它用户能实时了解以心率、血压等基本生命体征参数，不仅能便及时有效地采取医疗保健等健康措施，改善生物体的健康状况，而且能在特殊紧急情况下及时发现危及生命的信号，起到预警作用。为达到上述目的，本专利技术有如下技术方案：本专利技术的一种心率和血压装置，包括流体盛置模块、脉搏传感模块、压力传感模块、电信号处理模块、控制模块、电信号传送模块。流体盛置模块用于盛置具有一定压力的流体，并将压力均匀传递至生物体被测试部位；压力传感模块用于实时测定流体盛置模块中流体的压力；脉搏传感模块用于实时获取生物体动脉博动信息；电信号处理模块用于传递控制模块、压力传感模块和脉搏传感模块的电信号并进行处理，使这些信号在控制模块和传感模块之间交换；控制模块用于控制压力传感模块和脉搏传感模块获取的信息的方式和频率，并对获取的信息调用预设程序进行运算，提取血压和心率等生理参数；电信号传送模块将控制模块得到的信息和后续其它模块进行信息交换传送；所述的流体盛置包裹于被测生物体测试部位，脉搏传感模块置于生物体被测部位动脉位置皮肤上方，压力传感模块和流体盛置模块之间流体相通、被固定于流体盛置模块，压力传感面被流体覆盖，压力传感模块和脉搏传感模块与电信号处理模块和控制模块电连接，脉搏传感模块和压力传感模块在控制模块的控制下以一定频率按时间顺序同步采集流体盛置模块内流体的压力信息，经过电信号处理模块后传回给控制模块，控制模块分析处理所得到的时间序列动脉搏动信息和压力信息，得到心率和血压等生理信息，经过电信号传送模块传送给后续其它模块使用。其中，流体盛置模块中盛置有固定压力的流体，该流体为气体或者是液体，并被密封于装置内。其中，流体盛置模块中盛置有的流体，既可以是预先密封盛置于装置内，也可以在测试使用前通过液体泵冲入。其中，流体盛置模块内的流体压力与大气压的差值小于生物体的正常动脉收缩压。其中，流体盛置模块是采用具弹性的柔性材料制作，材料的弹性系数应接近或小于所测生物体动脉以上组织的弹性系数，以保证脉搏搏动能及时被流体所感应。其中，流体盛置模块具有气密性，以确保测试过程中流体不发生泄漏。其中，流体盛置模块可以被制作成条形、带型、套型、夹形但不限于上述形状，以适应生物体不同部位的形状，提高舒适度和美观度：如测试腕部的血压，流体盛置装置可以制作成腕带形，测试手指时可以做成环形或者是指套型、指夹形。其中，流体盛置模块在测试时，施加于测试部位的压力小于生物体的正常动脉舒张压，以保证人体的舒适度，并避免对人体静脉循环的影响。其中，压力传感模块用于实时测定流体盛置模块中流体的压力，该压力信号随着脉搏搏动发生周期性的强度上微小震动，这些信息包含心率信号和脉动周期。其中，压力传感装置以确定频率获取数据，该频率应高于心率 10倍以上，以保证数据的可靠性和精度。其中，脉搏传感模块用于实时获取生物体动脉博动信息，脉搏传感模块采用脉压脉搏波传感器或者是血容脉搏波传感器，获取脉搏波随时间的变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心率和血压测定装置，其特征在于：包括流体盛置模块、脉搏传感模块、压力传感模块、电信号处理模块、控制模块、电信号传送模块。流体盛置模块用于盛置具有一定压力的流体，并将压力均匀传递至生物体被测试部位；压力传感模块用于实时测定流体盛置模块中流体的压力；脉搏传感模块用于实时获取生物体动脉博动信息；电信号处理模块用于传递控制模块、压力传感模块和脉搏传感模块的电信号并进行处理，使这些信号在控制模块和传感模块之间交换；控制模块用于控制压力传感模块和脉搏传感模块获取的信息的方式和频率，并对获取的信息调用预设程序进行运算，提取血压和心率等生理参数；电信号传送模块将控制模块得到的信息和后续其它模块进行信息交换传送；所述的流体盛置模块包裹于被测生物体测试部位，脉搏传感模块置于生物体被测部位动脉位置皮肤上方，压力传感模块和流体盛置模块之间流体相通、被固定于流体盛置模块确定位置，压力传感面被流体覆盖，电信号传送模块、压力传感模块和脉搏传感模块与电信号处理模块和控制模块电连接，在电源的驱动下工作。

【技术特征摘要】
1.一种心率和血压测定装置，其特征在于：包括流体盛置模块、脉搏传感模块、压力传感模块、电信号处理模块、控制模块、电信号传送模块。流体盛置模块用于盛置具有一定压力的流体，并将压力均匀传递至生物体被测试部位；压力传感模块用于实时测定流体盛置模块中流体的压力；脉搏传感模块用于实时获取生物体动脉博动信息；电信号处理模块用于传递控制模块、压力传感模块和脉搏传感模块的电信号并进行处理，使这些信号在控制模块和传感模块之间交换；控制模块用于控制压力传感模块和脉搏传感模块获取的信息的方式和频率，并对获取的信息调用预设程序进行运算，提取血压和心率等生理参数；电信号传送模块将控制模块得到的信息和后续其它模块进行信息交换传送；所述的流体盛置模块包裹于被测生物体测试部位，脉搏传感模块置于生物体被测部位动脉位置皮肤上方，压力传感模块和流体盛置模块之间流体相通、被固定于流体盛置模块确定位置，压力传感面被流体覆盖，电信号传送模块、压力传感模块和脉搏传感模块与电信号处理模块和控制模块电连接，在电源的驱动下工作。2.如权利1所述的一种心率和血压测定装置，其特征在于：流体盛置模块内盛置有固定压力的流体，并被密封。3.如权利1所述的一种心率和血压测定装置，其特征在于：流体盛置模块内的流体压力相对大气压的差值小于生物体的正常动脉收缩压。4.如权利1所述的一种心率和血压测定装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红超，刘知常，
申请(专利权)人：刘红超，
类型：发明
国别省市：上海;31