基于体外反搏控制的智能化家用保健仪及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于体外反搏控制的智能化家用保健仪及其控制方法，该保健仪包括设备主体以及置于该设备主体内的体外反搏控制系统；所述设备主体包括有显示面板、外界设备连接口、内置气泵、气泵连接口、腿部序贯式气囊组件、进气管及电磁阀；体外反搏控制系统包括心电信号采集模块、指脉信号采集模块、信号处理模块、压力信号采集模块及优化控制模块。本发明专利技术提供的基于体外反搏控制的智能化家用保健仪，体积小、重量轻，无需大的空气压缩机和储气罐在家庭使用者，也可避免高压装置所带来的安全隐患，并壳实现一键式启动；该保健仪可使更多的人能够更加方便地受益于该项技术，并将体外反搏理论推广到疾病预防与家庭保健领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及家用医疗仪器，特别是涉及一种基于体外反搏控制的智能化家用保健仪及其控制方法。
技术介绍
心衰竭、冠心病、心绞痛、脑中风等心脑血管疾病是人类的主要杀手，占总病死亡率63.5％。随着世界多数国家人口老龄化趋势的加剧，心脑血管疾病易感人群急剧增加，如何预防和治疗心脑血管疾病已经成为全球关注的重要课题。根据我国卫生部发布的2000-2006《中国卫生统计年鉴》的统计数据，这类疾病是导致我国人口死亡的主要原因之一，在这七年中一直处于前三位，不仅致残率高，死亡率也很高。一部分病人病情危重，经抢救脱险后又半身不遂、吞咽困难、失语或痴呆，给社会和家庭造成沉重的负担。目前对此类疾病的主要治疗手段包括药物治疗、血管再造、动脉搭桥以及血管内置气囊等。尽管此类方法见效快，疗效较为显著，但或存在药物反应、耐药性等问题，或因为介入性创伤手术存在大出血、感染以及其他后遗症风险。从1953年哈佛大学教授Kantrowitz提出反搏理论开始，经过纽约州立大学Soroff教授以及中山医科大学郑振声教授等不懈努力，体外反搏装置在过去50年中得到了大力的发展和改进，在治疗心脑血管疾病领域开创了一种非介入、安全有效、无副作用的新途径。其治疗原理为：在心脏舒张期，对包裹于小腿、大腿和臀部的气囊以大约0.03MPa的压强进行挤压或者序贯挤压，增加血液回流，改善血液循环。在动脉瓣关闭之前，快速完全地释放压力，不影响心脏收缩期的正常血流。近来年，在世界范围内陆续开展了以美国哈佛大学、哥伦比亚大学、耶鲁大学、纽约州立大学等组成的体外反搏多中心研究(MUST－ECP)和体外反搏治疗充血性心衰竭的前瞻性实验(PEECH)等。实验结果表明，体外反搏能有效减轻心绞痛，治疗慢性心衰竭、冠心病等多种疾病，并且被证明为能有效保护心脏
功能，提高生命质量。作为用于治疗心血管疾病的一项重要手段，该项技术已被美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration－FDA)认可。2006年9月底，美国权威心脏病期刊《美国心脏病学会》杂志上发表了一篇体外反搏治疗心力衰竭的前瞻性研究文章《Prospective Evaluation of EECP in Congestive Heart Failure:The PEECH Trial》，指出体外反搏能改善正在接受治疗的心力衰竭患者的运动能力，减轻症状和改善生活质量。报告分析还显示，因动脉硬化导致的缺血性心衰患者使用EECP治疗效果比较好。但是，现有的体外反搏装置还是存在如下不足：1、现有装置均以气体作为动力源，其必备的空气压缩机和储气罐，体积和重量均较大，只适用于医院病房使用，由于疗程较长(以月为单位)，病患需每天前往医院，十分不便，对于老年病患更为辛苦；2、鉴于心血管疾病常可通过预防措施来降低发病率，但现有装置以治疗为主，在前期家庭预防方面无法发挥效果；3、智能性不强，现有装置大多由医生护士等专业人士进行操作，其人机交互功能不足。由此可见，体外反搏的小型化、智能化和家用化是摆脱目前体外反搏仪器市场和应用推广尴尬局面的必要手段。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供一种基于体外反搏原理的小型化、智能化且操作简单化的家用保健仪。一种基于体外反搏控制的智能化家用保健仪，包括设备主体，以及置于该设备主体内的体外反搏控制系统；所述设备主体包括有显示面板、外界设备连接口、内置气泵及气泵连接口；所述内置气泵与气泵连接口密封连接；所述体外反搏控制系统包括心电信号采集模块、指脉信号采集模块、信号处理模块及优化控制模块；所述心电信号采集模块用于获取心电信号，并将心电信号转化为数字心电信号；所述指脉信号采集模块用于获取指脉信号，并将
指脉信号转换为数字指脉信号；所述信号处理模块用于对数字心电信号和数字指脉信号进行处理，输出控制参数和启动命令；其中，所述智能化家用保健仪还包括腿部序贯式气囊组件、进气管及电磁阀；所述该腿部序贯式气囊组件包括压力传感器以及与压力传感器电连接的压力连接头；所述进气管将腿部序贯式气囊组件与设备主体上的气泵连接口密封贯通；所述电磁阀用于控制进气管的关断或导通；所述压力连接头与设备主体的外界设备连接口形成电连接，用于将压力传感器所感应到的腿部序贯式气囊组件内压力脉冲信号变化状态输送至设备主体；所述体外反搏控制系统还包括压力信号采集模块，该压力信号采集模块与设备主体的外界设备连接口形成电连接，并将所述压力传感器输送过来的压力变化状态采集后转化为数字压力信号；所述信号处理模块用于对所述数字心电信号和数字指脉信号进行处理，输出参考信息；所述优化控制模块用于根据所述参考信息和数字压力信号，优化所述腿部序贯式气囊组件工作状态的控制参数，并根据优化后的控制参数输出用以调整腿部序贯式气囊组件及电磁阀工作状态的控制命令。所述智能化家用保健仪，其中，所述设备主体还包括内置的散热风扇以及用于安装散热风扇的散热口。所述智能化家用保健仪，其中，所述设备主体还包括用于安装干电池的电池槽。所述智能化家用保健仪，其中，所述设备主体还包括设备固定装置，设置于设备主体的背侧，该设备固定装置可以相对与设备主体旋转。所述智能化家用保健仪，其中，所述设备固定装置包括弯曲的两个支撑臂，所述两个支撑臂相对独立设计或所述两个支撑臂通过各自末端上的横杆一体设计。所述智能化家用保健仪，其中，所述体外反搏控制系统还包括人机交互及接口模块，所述人机交互及接口模块与设置在设备主体上的功能控制按钮电连接，并通过信号处理模块输出监测信号。所述智能化家用保健仪，其中，所述体外反搏控制系统还包括数据存储模
块，所述数据存储模块用于存储记录所述数字心电信号、数字指脉信号及数字压力信号中各自对应的控制参数。所述智能化家用保健仪，其中，所述体外反搏控制系统还包括优化控制模块，该优化控制模块用于根据数字心电信号、数字指脉信号及数字压力信号对控制参数进行优化，输出控制参数和启动命令。所述智能化家用保健仪，其中，所述体外反搏控制系统还包括执行机构控制器，该执行机构控制器用于接收控制参数和启动命令，并将控制参数和启动命令转化为执行机构操作的电信号。针对上述智能化家用保健仪，本专利技术还提供一种控制方法，包括如下步骤：S1、开启电磁阀使进气管与腿部序贯式气囊组件导通,通过压力传感器获知腿部序贯式气囊组件内的压力变化状态，根据预置的控制参数，依据压力变化状态调整电磁阀的闭合状态，用以控制进气管与腿部序贯式气囊组件导通或关断；S2、判断检测起始时间距离开机后的时间间隔是否大于第一预设值；如果是，则检测指脉信号；否则，转步骤S3；S3、判断本次检测起始时间距离上一次检测结束时间是否超过第二预设值；如果是，则检测指脉信号；否则，返回步骤S1；S4、根据检测的指脉信号以及检测获得的心电信号，优化上述步骤S1中的控制参数，并根据优化后的控制参数输出用以调整腿部序贯式气囊组件及电磁阀工作状态的控制命令，并返回步骤S1；S5、在显示面板上实时显示检测数据。本专利技术提供的基于体外反搏控制的智能化家用保健仪，体积小、重量轻，无需大的空气压缩机和储气罐在家庭使用者，也可避免高压装置所带来的安全隐患，并壳实现一键式启动；该保健仪可使更多的人能够更加方便地受益于该项本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于体外反搏控制的智能化家用保健仪，包括设备主体，以及置于该设备主体内的体外反搏控制系统；所述设备主体包括有显示面板、外界设备连接口、内置气泵及气泵连接口；所述内置气泵与气泵连接口密封连接；所述体外反搏控制系统包括心电信号采集模块、指脉信号采集模块、信号处理模块及优化控制模块；所述心电信号采集模块用于获取心电信号，并将心电信号转化为数字心电信号；所述指脉信号采集模块用于获取指脉信号，并将指脉信号转换为数字指脉信号；其特征在于，所述智能化家用保健仪还包括腿部序贯式气囊组件、进气管及电磁阀；所述该腿部序贯式气囊组件包括压力传感器以及与压力传感器电连接的压力连接头；所述进气管将腿部序贯式气囊组件与设备主体上的气泵连接口密封贯通；所述电磁阀用于控制进气管的关断或导通；所述压力连接头与设备主体的外界设备连接口形成电连接，用于将压力传感器所感应到的腿部序贯式气囊组件内压力变化状态输送至设备主体；所述体外反搏控制系统还包括压力信号采集模块，该压力信号采集模块与设备主体的外界设备连接口形成电连接，并将所述压力传感器输送过来的压力变化状态采集后转化为数字压力信号；所述信号处理模块用于对所述数字心电信号和数字指脉信号进行处理，输出参考信息；所述优化控制模块用于根据所述参考信息和数字压力信号，优化所述腿部序贯式气囊组件工作状态的控制参数，并根据优化后的控制参数输出用以调整腿部序贯式气囊组件及电磁阀、气泵工作状态的控制命令。...

【技术特征摘要】
1.一种基于体外反搏控制的智能化家用保健仪，包括设备主体，以及置于该设备主体内的体外反搏控制系统；所述设备主体包括有显示面板、外界设备连接口、内置气泵及气泵连接口；所述内置气泵与气泵连接口密封连接；所述体外反搏控制系统包括心电信号采集模块、指脉信号采集模块、信号处理模块及优化控制模块；所述心电信号采集模块用于获取心电信号，并将心电信号转化为数字心电信号；所述指脉信号采集模块用于获取指脉信号，并将指脉信号转换为数字指脉信号；其特征在于，所述智能化家用保健仪还包括腿部序贯式气囊组件、进气管及电磁阀；所述该腿部序贯式气囊组件包括压力传感器以及与压力传感器电连接的压力连接头；所述进气管将腿部序贯式气囊组件与设备主体上的气泵连接口密封贯通；所述电磁阀用于控制进气管的关断或导通；所述压力连接头与设备主体的外界设备连接口形成电连接，用于将压力传感器所感应到的腿部序贯式气囊组件内压力变化状态输送至设备主体；所述体外反搏控制系统还包括压力信号采集模块，该压力信号采集模块与设备主体的外界设备连接口形成电连接，并将所述压力传感器输送过来的压力变化状态采集后转化为数字压力信号；所述信号处理模块用于对所述数字心电信号和数字指脉信号进行处理，输出参考信息；所述优化控制模块用于根据所述参考信息和数字压力信号，优化所述腿部序贯式气囊组件工作状态的控制参数，并根据优化后的控制参数输出用以调整腿部序贯式气囊组件及电磁阀、气泵工作状态的控制命令。2.根据权利要求1所述的智能化家用保健仪，其特征在于，所述设备主体还包括内置的散热风扇以及用于安装散热风扇的散热口。3.根据权利要求1所述的智能化家用保健仪，其特征在于，所述设备主体还包括用于安装干电池的电池槽。4.根据权利要求1所述的智能化家用保健仪，其特征在于，所述设备主体还包括设备固定装置，设置于设备主体的背侧，该设备固定装置可以相对与设备主体旋转。5.根据权利要求4所述的智能化家用保...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉，张攀登，王首平，杨晓丹，辛阳，彭帅军，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44