專利名稱：一種血管健康程度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及信息系統(tǒng)，具體涉及一種血管健康程度檢測裝置。
背景技術(shù)：
血管性疾病是導致全身重要臟器病變，包括急性心肌梗死、腦卒中、腎血管病、外 周血管病等的主要原因，具有很高的致死率和致殘率。但上述疾病本身不是心臟或大腦器 官發(fā)生病變，而是供應上述臟器的血管發(fā)生了粥樣硬化和局部阻塞所致。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在 我國每年死于心腦血管疾病的人有300多萬，占我們國家每年總死亡人數(shù)的50%，而幸存 下來的患者75%不同程度喪失了勞動能力，4%重殘。盡管心腦血管疾病的診治水平不斷提 高，病死率不斷降低，但不容忽視的是，我國所面臨的疾病負擔仍然在逐步增加。因此，從根 本上降低上述疾病導致的致死和致殘后果，不僅要重視和治療嚴重血管事件，如急性心肌 梗死采取溶栓，介入及搭橋手術(shù)治療；腦血管疾病處理；外周動脈疾病的介入和手術(shù)治療 等，這些措施有利于挽救患者生病，但與其相比，血管健康的維護和血管病變早期檢測更為 重要。 專家指出，踝臂指數(shù)(ABI)是診斷和評價下肢閉塞性動脈硬化癥的有效依據(jù)，是 診斷外周動脈缺血的最佳無創(chuàng)指標。踝臂指數(shù)(ABI)的定義是踝部動脈收縮壓與雙側(cè)肱動 脈收縮壓得最高值之比，其公式如下ABI =腳踝收縮壓+上臂收縮壓。 在評價動脈的無創(chuàng)檢查方法中，脈搏波速度(PWV)測量廣泛用作動脈彈性和硬度 得指標，這是基于物理學原理即脈搏波的傳導速度與動脈壁的僵硬度具有相關(guān)關(guān)系動脈 的僵硬度越高或順應性越差，則脈搏波傳導速度越快，反之動脈的僵硬度越低或順應性越 好，脈搏波傳導速度越慢。具體計算公式如下 PWV = L/PTT 其中L為血管長度，PTT為脈搏波傳遞時間。 目前，國內(nèi)已有不少無創(chuàng)動脈血管功能檢測系統(tǒng)，例如，采用踝臂指數(shù)ABI和踝 臂脈搏波速度baPWV評價下肢血管阻塞和大血管硬度的儀器，或者采用頸股脈搏波速度 cfPWV等用以診斷人體深淺動脈硬化的有無及輕重程度的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)給出的結(jié)果評價 通常只考慮了患者的性別、年齡、種族等非可變危險因素，而實際上影響血管健康的因素有 很多明確的可變危險因素，例如有無高血壓、糖尿病、冠心病等病史；是否吸煙飲酒，即生活 方式是否健康；有無頭暈、心悸等癥狀等等，這些因素都會導致測量參數(shù)的變化，從而影響 評價結(jié)論。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種血管健康程度檢測裝置，能夠提高血管 健康檢測的全面性，整合信息，結(jié)構(gòu)簡單。
為了解決上述問題，本實用新型提供了一種血管健康程度檢測裝置，包括 用于保存用戶信息以及對應于各用戶的影響因素信息的數(shù)據(jù)庫；[0011] 用于對所述數(shù)據(jù)庫中保存的用戶信息以及對應于各用戶的影響因素信息進行操 作的數(shù)據(jù)庫管理模塊； 用于提取用戶的生物信號特征的提取模塊； 用于保存生物信號特征和影響因素信息與檢測結(jié)論之間的對應關(guān)系、以及根據(jù)用 戶的所述生物信號特征、影響因素信息和該對應關(guān)系，得到該用戶血管健康程度的檢測結(jié) 論的判斷模塊。
進一步地，所述的裝置還包括 用于保存不同檢測結(jié)論所對應的健康指導信息，以及根據(jù)用戶的檢測結(jié)論查找到 對應的健康指導信息的信息提供模塊。 輸出模塊，與所述判斷模塊相連，將所述用戶的檢測結(jié)論及健康指導信息以顯示
或打印等方式輸出給用戶。
進一步地，所述提取模塊具體包括 用于采集用戶的生物信號的信號采集子模塊；所述生物信號包括心電、心音和四 肢血壓值； 用于保存所采集的生物信號的存儲子模塊； 用于對所保存的生物信號進行特征點提取的計算子模塊，根據(jù)所述生物信號計算 踝臂指數(shù)ABI和檢測脈搏波在血管內(nèi)的傳導時間PWV，其中ABI =腳踝收縮壓+上臂收縮 壓；PWV = L/PTT ;L為血管長度，PTT為脈搏波傳遞時間。 進一步地，所述信號采集子模塊具體包括若干個用于采集生物信號的采集傳感 器，與采集傳感器一一對應連接的放大器、硬件控制器和輸入接口 ； 各所述采集傳感器一端與用戶相連，一端通過對應連接的放大器與所述控制器相 連； 所述硬件控制器監(jiān)測、控制各采集傳感器的工作，并將采集傳感器采集的生物信
號通過所述輸入接口發(fā)送給所述計算子模塊。
進一步地，所述采集傳感器具體包括 心電信號采集傳感器、心音信號采集傳感器、四肢血壓采集傳感器以及頸動脈、橈 動脈、股動脈和足背動脈脈搏采集傳感器，以及腳趾血壓采集傳感器。
進一步地，所述四肢血壓采集傳感器包括 兩個腳踝小袖帶、兩個腳踝大袖帶，兩個上臂袖帶，與上述6個袖帶一一對應連接 的氣泵，與上述6個袖帶一一對應連接的慢放氣氣閥，與兩個腳踝大袖帶和兩個上臂袖帶 一一對應連接的快放氣氣閥。 進一步地，所述硬件控制器與6個袖帶、6個慢放氣氣閥及4個快放氣氣閥相連，從 6個袖帶接收壓力信號，并根據(jù)所接收的壓力信號相應控制6個氣泵充氣/停止，以及控制 10個氣閥打開/閉合。 進一步地，所述頸動脈、橈動脈、股動脈和足背動脈脈搏采集傳感器為感壓面附在
體表動脈處的多點壓力傳感器。
進一步地，所述計算子模塊具體包括 用于對讀入的脈搏振動波動信號去噪的濾波器； 信號處理模塊用于對去噪后的信號進行基線漂移處理，再找脈搏波極大值點，提取脈搏振動波動信號幅值的包絡曲線，如果沒有出現(xiàn)包絡線特征點，則返回讀取脈搏信號 波，重復進行上述包絡線特征點的選擇，如果出現(xiàn)包絡線特征點，則進行血壓參數(shù)的計算， 確定腳踝收縮壓和上臂收縮壓。
進一步地，所述數(shù)據(jù)庫管理模塊具體包括 分別用于創(chuàng)建、修改、查詢、及刪除用戶信息和/或影響因素信息的創(chuàng)建子模塊、 修改子模塊、查詢子模塊、及刪除子模塊。 本實用新型的技術(shù)方案通過記錄影響患者血管健康因素的各項內(nèi)容，結(jié)合采集的 四肢血壓脈搏信號、心電和心音信號，提取脈搏波的特征參數(shù)，從而計算出脈搏波傳導速度 PWV和踝臂指數(shù)ABI，確定血管健康程度，進而幫助早期血管功能的檢測。

圖1是實施例一的血管健康程度檢測裝置的總體框圖； 圖2是實施例一中信號采集子模塊的示意框圖。
具體實施方式下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行更詳細的說明。
實施例一， 一種血管健康程度檢測裝置，如圖1所示，包括 用于保存用戶信息以及對應于各用戶的影響因素信息的數(shù)據(jù)庫；本實施例中，所 述影響因素信息包括以下任一項或其任意組合目前所用的藥物、職業(yè)、文化程度、婚姻、血 型、身體殘疾、血壓、脈搏；病史(高血壓病、糖尿病、下肢動脈疾病、冠心病、高脂血病、高尿 酸血癥、腦梗塞、腦出血等)、生活方式(吸煙、被動吸煙、飲酒、近5-10年飲食情況、運動、睡 眠等)、婚育史、癥狀(頭暈、頭痛、暈厥、心悸、胸悶、胸痛、氣短等)、家族史、生活自理情況、 生活滿意度、與家人關(guān)系、情緒是否低落等； 用于對所述數(shù)據(jù)庫中保存的用戶信息以及對應于各用戶的影響因素信息進行操 作的數(shù)據(jù)庫管理模塊；所述操作包括創(chuàng)建、修改、查詢、及刪除等； 用于提取用戶的生物信號特征的提取模塊； 用于保存生物信號特征和影響因素信息與檢測結(jié)論之間的對應關(guān)系、以及根據(jù)用 戶的所述生物信號特征、影響因素信息和該對應關(guān)系，得到該用戶血管健康程度的檢測結(jié) 論的判斷模塊。 所述判斷模塊所保存的對應關(guān)系的內(nèi)容是生物信號特征和影響因素信息中的全 部或部分所對應的檢測結(jié)論；比如可以是 PWV < PWV* < 1400cm/s時，對應的檢測結(jié)論為"肱動脈_中動脈血管彈性正常， 且比同齡健康男性(女性)好"； PWV > PWV* > 1400cm/s時，對應的檢測結(jié)論為"疑似肱動脈_中動脈血管有硬 化"； PWV > PWV*但PWV < 1400cm/s時，對應的檢測結(jié)論為"肱動脈_中動脈血管彈性 正常，但與同齡健康男性(女性)相比偏硬"； 所述PWV* = a*年齡2+b*年齡+c ;其中a、 b和c為預設(shè)系數(shù)，可根據(jù)試驗或經(jīng)驗 值得到，可以不同性別設(shè)置不同的a、 b和c。[0049] 再比如也可以是 27 < BMI < 30，病史為高血壓或高血脂，ABI < 0. 9時，對應的檢測結(jié)論為"體重 屬輕度肥胖，并疑似下肢一處阻塞"等。 實際應用時，可以根據(jù)經(jīng)驗或試驗得到其它的對應關(guān)系。 本實施例中，所述數(shù)據(jù)庫管理模塊包括創(chuàng)建子模塊、修改子模塊、查詢子模塊、及
刪除子模塊，分別用于創(chuàng)建、修改、查詢、及刪除用戶信息或影響因素信息。 本實施例中，所述系統(tǒng)還可以進一步包括一用于保存不同檢測結(jié)論所對應的健康
指導信息，以及根據(jù)用戶的檢測結(jié)論查找到對應的健康指導信息的信息提供模塊，與所述
判斷模塊相連。 本實施例中，所述系統(tǒng)還可以進一步包括一輸出模塊，與所述判斷模塊相連，將所 述用戶血管健康程度以顯示或打印等方式輸出給用戶，供隨診和存檔之用；如果存在所述 信息提供模塊，則也與信息提供模塊相連，將所述健康指導信息也以顯示或打印等方式輸 出給用戶。 本實施例中，所述提取模塊具體包括 用于采集用戶的心電、心音和四肢血壓值等生物信號的信號采集子模塊； 用于保存所采集的生物信號的存儲子模塊； 用于對所保存的生物信號進行特征點提取的計算子模塊，根據(jù)所述生物信號計算 踝臂指數(shù)ABI和檢測脈搏波在血管內(nèi)的傳導時間PWV，其中ABI和PWV由下式給出ABI = 腳踝收縮壓+上臂收縮壓；PWV = L/PTT ;其中，L為血管長度，PTT為脈搏波傳遞時間。 本實施例中，所述信號采集子模塊如圖2所示，具體包括若干個采集傳感器，與采 集傳感器一一對應連接的放大器、硬件控制器和輸入接口 ； 各所述采集傳感器一端與用戶相連，一端通過對應連接的放大器與所述控制器相 連，主要用來采集心電、心音、四肢血壓等生物信號； 所述硬件控制器監(jiān)測、控制各采集傳感器的工作，并將采集傳感器采集的生物信 號通過所述輸入接口發(fā)送給所述計算子模塊。 本實施例中，所述硬件控制器可以但不限于為一單片機，所述輸入接口可以但不 限于為一USB 口。 本實施例中，所述采集傳感器進一步包括心電信號采集傳感器、心音信號采集傳 感器、四肢血壓采集傳感器以及頸動脈、橈動脈、股動脈和足背動脈脈搏采集傳感器，以及 腳趾血壓采集傳感器。 其中，所述四肢血壓采集傳感器可以但不限于包括兩個腳踝小袖帶、兩個腳踝大 袖帶，兩個上臂袖帶，與上述6個袖帶一一對應連接的氣泵(共6個)，與上述6個袖帶一一 對應連接的慢放氣氣閥(共6個)，與兩個腳踝大袖帶和兩個上臂袖帶一一對應連接的快放 氣氣閥(共4個)。 所述硬件控制器與6個袖帶、6個慢放氣氣閥及4個快放氣氣閥相連，從6個袖帶 接收壓力信號，并根據(jù)所接收的壓力信號相應控制6個氣泵充氣/停止，以及控制10個氣 閥打開/閉合。 具體來說當兩個腳踝小袖帶充氣到人體平均壓時，所述硬件控制器停止與這兩 個袖帶對應連接的兩個氣泵，即小袖帶停止充氣，同時小袖帶連接的氣閥仍然閉合，小袖帶處于憋氣狀態(tài)。當氣泵充氣達到最大充氣量，即左右上臂袖帶截斷血流，臂下部無脈搏信 號，雙腳踝的大袖帶截斷血流，小袖帶無脈搏信號，此時所述硬件控制器停止6個氣泵，系 統(tǒng)停止充氣，同時所述硬件控制器打開6個慢放氣氣閥，4個快放氣氣閥仍然處于閉合狀 態(tài)，系統(tǒng)進入慢放氣狀態(tài)。當放氣到能夠檢測到脈搏信號時，此時袖帶內(nèi)壓力為人體的收縮 壓。當放氣到脈搏從較大變化變?yōu)槠骄彆r，此時袖帶內(nèi)壓力為人體的舒張壓。此時，所述硬 件控制器停止打開4個快放氣氣閥，系統(tǒng)進入快放氣狀態(tài)，完成一次檢測。 目前體表動脈(頸動脈、股動脈、橈動脈及足背動脈)的生物信號提取常采用高品 質(zhì)壓力傳感器的筆形探頭，在很小的壓力敏感區(qū)域范圍內(nèi)，從體表動脈處獲得連續(xù)的動脈 壓力波形，稱為平面壓力波測定。這種方法操作非常不方便，需要操作人員具備很強的專業(yè) 能力來查找體表動脈，而且靠操作人員用手固定傳感器，對信號引入了不必要的干擾。本實 施例中，采用高精度多點壓力傳感器，將傳感器的感壓面附在體表動脈處，并像戴手表一樣 將其固定，傳感器即可自動尋找最強的動脈搏動點，采集壓力波信號，自創(chuàng)為"多點壓力波 本實施例中，所述計算子模塊采用示波法原理實現(xiàn)無創(chuàng)血壓的自動檢測，具體包 括 用于對讀入的脈搏振動波動信號去噪的濾波器； 信號處理器，用于對去噪后的信號進行基線漂移處理，再找脈搏波極大值點，提取 脈搏振動波動信號幅值的包絡曲線，如果沒有出現(xiàn)包絡線特征點，則返回讀取脈搏信號波， 重復進行上述包絡線特征點的選擇，如果出現(xiàn)包絡線特征點，則進行血壓參數(shù)的計算，確定 腳踝收縮壓和上臂收縮壓。 當然，本實用新型還可有其他多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的 情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些 相應的改變和變形都應屬于本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求一種血管健康程度檢測裝置，其特征在于，包括用于保存用戶信息以及對應于各用戶的影響因素信息的數(shù)據(jù)庫；用于對所述數(shù)據(jù)庫中保存的用戶信息以及對應于各用戶的影響因素信息進行操作的數(shù)據(jù)庫管理模塊；用于提取用戶的生物信號特征的提取模塊；用于保存生物信號特征和影響因素信息與檢測結(jié)論之間的對應關(guān)系、以及根據(jù)用戶的所述生物信號特征、影響因素信息和該對應關(guān)系，得到該用戶血管健康程度的檢測結(jié)論的判斷模塊。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，還包括用于保存不同檢測結(jié)論所對應的健康指導信息，以及根據(jù)用戶的檢測結(jié)論查找到對應 的健康指導信息的信息提供模塊。輸出模塊，與所述判斷模塊相連，將所述用戶的檢測結(jié)論及健康指導信息以顯示或打 印等方式輸出給用戶。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述提取模塊具體包括 用于采集用戶的生物信號的信號采集子模塊；所述生物信號包括心電、心音和四肢血壓值；用于保存所采集的生物信號的存儲子模塊；用于對所保存的生物信號進行特征點提取的計算子模塊，根據(jù)所述生物信號計算踝臂 指數(shù)ABI和檢測脈搏波在血管內(nèi)的傳導時間PWV，其中ABI =腳踝收縮壓+上臂收縮壓； PWV = L/PTT ;L為血管長度，PTT為脈搏波傳遞時間。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述信號采集子模塊具體包括若干個用于 采集生物信號的采集傳感器，與采集傳感器一一對應連接的放大器、硬件控制器和輸入接 □;各所述采集傳感器一端與用戶相連， 一端通過對應連接的放大器與所述控制器相連； 所述硬件控制器監(jiān)測、控制各采集傳感器的工作，并將采集傳感器采集的生物信號通 過所述輸入接口發(fā)送給所述計算子模塊。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述采集傳感器具體包括 心電信號采集傳感器、心音信號采集傳感器、四肢血壓采集傳感器以及頸動脈、橈動脈、股動脈和足背動脈脈搏采集傳感器，以及腳趾血壓采集傳感器。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述四肢血壓采集傳感器包括 兩個腳踝小袖帶、兩個腳踝大袖帶，兩個上臂袖帶，與上述6個袖帶一一對應連接的氣泵，與上述6個袖帶一一對應連接的慢放氣氣閥，與兩個腳踝大袖帶和兩個上臂袖帶一一 對應連接的快放氣氣閥。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述硬件控制器與6個袖帶、6個慢放氣氣閥及4個快放氣氣閥相連，從6個袖帶接收 壓力信號，并根據(jù)所接收的壓力信號相應控制6個氣泵充氣/停止，以及控制10個氣閥打 開/閉合。
8. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述頸動脈、橈動脈、股動脈和足背動脈脈搏采集傳感器為感壓面附在體表動脈處的多點壓力傳感器。
9. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述計算子模塊具體包括 用于對讀入的脈搏振動波動信號去噪的濾波器；信號處理模塊用于對去噪后的信號進行基線漂移處理，再找脈搏波極大值點，提取脈 搏振動波動信號幅值的包絡曲線，如果沒有出現(xiàn)包絡線特征點，則返回讀取脈搏信號波，重 復進行上述包絡線特征點的選擇，如果出現(xiàn)包絡線特征點，則進行血壓參數(shù)的計算，確定腳 踝收縮壓和上臂收縮壓。
10. 如權(quán)利要求1到9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫管理模塊具體包括分別用于創(chuàng)建、修改、查詢、及刪除用戶信息和/或影響因素信息的創(chuàng)建子模塊、修改 子模塊、查詢子模塊、及刪除子模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種血管健康程度檢測裝置，包括用于保存用戶信息以及對應于各用戶的影響因素信息的數(shù)據(jù)庫；用于對所述數(shù)據(jù)庫中保存的用戶信息以及對應于各用戶的影響因素信息進行操作的數(shù)據(jù)庫管理模塊；用于提取用戶的生物信號特征的提取模塊；用于保存生物信號特征和影響因素信息與檢測結(jié)論之間的對應關(guān)系、以及根據(jù)用戶的所述生物信號特征、影響因素信息和該對應關(guān)系，得到該用戶血管健康程度的檢測結(jié)論的判斷模塊。本實用新型能夠提高血管健康檢測的全面性，整合信息，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號A61B5/02GK201492415SQ200920222470
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者劉忠英, 段年英, 王宏宇, 趙紅薇 申請人:北京麥邦光電儀器有限公司