实时无线血压监控系统、血压测量装置及血压分析方法制造方法及图纸

技术编号:9980605 阅读:127 留言:0更新日期:2014-04-30 19:28
本发明专利技术公开了一种实时无线血压监控系统、血压测量装置及血压分析方法,该系统包括血压测量装置、无线网络以及上位机,该血压测量装置以MCU控制芯片为核心,通过控制电磁阀和充气泵对袖带充放气,同时采集压力传感器输入的血压信号,经过MCU内部运算,将计算获得的血压数据通过该无线网络发送至该上位机,最终通过该上位机对数据进行存储、分析、显示,本发明专利技术实现了一种操作简单、携带轻便、成本低廉的实时无线血压监控系统,同时实现了一种适用于嵌入式系统应用的血压判定方法,具有较高准确度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种,该系统包括血压测量装置、无线网络以及上位机,该血压测量装置以MCU控制芯片为核心,通过控制电磁阀和充气泵对袖带充放气,同时采集压力传感器输入的血压信号,经过MCU内部运算,将计算获得的血压数据通过该无线网络发送至该上位机,最终通过该上位机对数据进行存储、分析、显示,本专利技术实现了一种操作简单、携带轻便、成本低廉的实时无线血压监控系统,同时实现了一种适用于嵌入式系统应用的血压判定方法,具有较高准确度。【专利说明】
本专利技术涉及一种血压监控系统、血压测量装置及血压分析方法,特别是涉及一种可用于准危重病人监护的。
技术介绍
随着社会进步,患者对于医护设备和治疗仪器的要求越来越高,而先进的监测设备只有在少数医院的重症监护病房有配备,而且这些设备,体积庞大,连接复杂,不宜携带,给医护工作人员造成工作负担的同时也给患者造成一定的心理压力。无线监护系统可以通过无线网络传输血压等生理参数信号,减少设备之间的连接复杂度,使得病房的管理和布置自然有序。此外,无线网络实现了护士台的统一监控管理,减少事故发生率,降低医护人员工作负担;也实现了医生和家属的远程看护并掌握病情。随着无线传感网络和无线通信的发展,医疗设备无线化已成为研究的热点之一。血压信号是人体体征之一,也是重要的生理健康参数。血压监测是预防和诊断冠心病、高血压、心肌梗塞等心脑血管疾病的重要手段。传统的听诊法测量血压过程中,医生使用水银血压计,其基本原理是通过血压计袖带充放气来控制动脉血流的阻断和流通。随着心脏搏动,血管中的动脉血液产生周期性脉动,并且血管受到外界袖带压力压迫而变得狭窄,这时血液会在血管中产生涡流,并伴随有声音发生,这个声音就是柯氏音。通过对柯氏音及其对应压力点的判断获得收缩压和舒张压。这种血压计体积大,不宜携带;而且测量依赖人的主观判断,个体差异性很大,还需要专业人士和专业技能。示波法是血压测量自动化的代表,在示波法中,袖带内置压力传感器,通过记录放气过程中袖带内静压力的振荡变化并去除微弱的脉搏波来确定血压。由于示波法抗干扰性强,便于实时监测,重复性好,是目前使用最广泛的无创血压测量方法。但是对于示波法中收缩压和舒张压的计算没有统一的标准,而且大多判定算法比较简单,精度较差。`电子血压系统最主流的就是示波法,而示波法的关键在于血压的判定。目前,示波法中主流的血压判定方法包括幅度系数法、波形特征法、改进的幅度系数法、系数差分比值法等,这些方法或多或少存在着准确度低和抗干扰能力差等不足。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足,本专利技术之目的在于提供一种,实现了一种操作简单、携带轻便、成本低廉的实时无线血压监控系统,同时实现了一种适用于嵌入式系统应用的血压判定方法,具有较高准确度。为达上述及其它目的,本专利技术提出一种血压测量装置,至少包括:信号采集模块,包括压力传感器、袖带及附属部件,该压力传感器负责检测袖带内脉搏波周期性振荡引起的脉搏波信号,脉搏波信号通过该压力传感器转换为电压信号;信号处理模块,通过驱动电路对电磁阀和充气泵进行控制,以为袖带放气和充气,并对该信号采集模块输入的血压信号进行运算,计算获得血压数据;无线网络传输模块,利用无线网络将该信号处理模块计算获得的血压数据发送至上位机。进一步地,该信号处理模块包括电源模块、电磁阀模块、信号调理模块、充气泵模块以及MCU,该电磁阀模块包括电磁阀和电磁阀驱动电路,该充气泵模块包括充气泵和充气泵驱动电路,该信号调理模块包括环形振荡电路,该电磁阀驱动电路和充气泵驱动电路和MCU的I/O端口相连,并分别连接该电磁阀与该充气泵,该MCU通过该电磁阀驱动电路和充气泵驱动电路实现对电磁阀和充气泵的控制,该电磁阀与该充气泵连接袖带以为袖带放气和充气,该环形振荡电路连接该压力传感器,以将该压力传感器采集的血压脉搏波信号转换为频率信号送至该MCU,该电源模块负责为其他模块供电。进一步地,该信号调理模块还包括滤波电路,该滤波电路包括一个二阶高通滤波电路和一个二阶低通滤波电路,连接于该环形振荡电路与MCU之间,以过滤掉该频率信号中的高频和低频噪声干扰。进一步地,该压力传感器为一个单电容式压力传感器,该脉搏波信号通过该压力传感器转化为电容信号进而转变为电压信号。进一步地,该环形振荡电路包括一个环形振荡芯片和一个RC电路,该RC电路中电容变化信号来自该压力传感器的压力信号,电容变化引起的电压变化改变该环形振荡电路的频率。进一步地,该电磁阀驱动电路为一开关电路,与该MCU相连,该MCU的信号通过该电磁阀驱动电路控制该电磁阀放气。进一步地,该充气泵驱动电路包括开关电路和调速电路,该MCU的信号通过该充气泵驱动电路控制该充气泵放气。为达到上述目的,本专利技术还提供一种实时无线血压监控系统,该系统包括血压测量装置、无线网络以及上位机,该血压测量装置以MCU控制芯片为核心,通过控制电磁阀和充气泵对袖带充放气,同时采集压力传感器输入的血压信号,经过MCU内部运算,将计算获得的血压数据通过该无线网络发送至该上位机3,最终通过该上位机对数据进行存储、分析、显示。进一步地,该系统包括血压测量装置、点对点无线星型网络、无线Zigbee树形传感网络和上位机,该血压测量装置作为无线Zigbee传感网络中的一个末端节点,测量得到的血压信息首先通过该点对点无线星型网络传递至Zigbee树梢节点,然后再通过该无线Zigbee树形传感网络传递,经由树干节点到达Zigbee树根节点,完成和上位机的信息交互。为达到上述目的,本专利技术还提供一种实时无线血压监控系统的血压分析方法,包括如下步骤:上位机接收并载入血压数据;对载入的血压数 据进行高斯拟合,得到脉搏波最大峰值;读取出该脉搏波最大峰值对应的平均压,根据拐点法和比例系数法,确定相应的拐点的位置;读取拐点处对应的收缩压和舒张压,最终将血压数据进行显示。与现有技术相比,本专利技术一种以MCU控制芯片为核心,控制电磁阀和充气泵对袖带充放气,同时采集压力传感器输入的血压信号,经过MCU内部运算,将计算获得的血压数据通过无线星形点对点网络和Zigbee树形网络发送至上位机,最终通过上位机对数据进行存储、分析、显示,实现了一种操作简单、携带轻便、成本低廉的实时无线血压监控系统,不仅适用于医院准危重病人和普通病人监护,也适用于家庭医疗应用,同时本专利技术为了满足设备需求的准确度和算法复杂度,实现了一种适用于嵌入式系统应用的血压判定方法,其算法简单且能达到较高准确度。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术一种实时无线血压监控系统的系统架构图;图2为本专利技术一种实时无线血压监控系统之较佳实施例的系统架构示意图;图3为本专利技术之实时无线血压监控系统的血压测量装置的硬件结构示意图;图4为本专利技术较佳实施例中血压测量装置的硬件结构图;图5为本专利技术较佳实施例中上位机通信示意图;图6为本专利技术一种实时无线血压监控系统的血压分析方法的步骤流程图。【具体实施方式】以下通过特定的具体实例并结合【专利附图】【附图说明】本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用,在不背离本专利技术的精神下本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈佳品温亮李振波唐晓宁张大伟丁福如毛恩强
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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