專利名稱：腕式心電血壓測量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種心電血壓測量設(shè)備，特別涉及一種腕式心電血壓測量設(shè)備(簡稱“設(shè)備”)，能同時測量和顯示心電圖數(shù)據(jù)、 心率數(shù)據(jù)和血壓數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前心臟和血壓方面的疾病嚴(yán)重困擾著人類，對這兩種病征的監(jiān)測和診斷通常都需要專業(yè)的心電圖檢測設(shè)備和血壓檢測設(shè)備，主要包括心電監(jiān)護(hù)儀、血壓儀等。由于心電與血壓的變化具有一定的關(guān)聯(lián)性，將血壓與心電的測量結(jié)合起來更有利于反映被測人員的心、腦血管狀況。目前醫(yī)院經(jīng)常使用的心電設(shè)備雖然能準(zhǔn)確的對心電信號進(jìn)行檢測，但是其移動性和便攜性卻存在著很大問題，心電方面的疾病具有突發(fā)性等特征，另外血壓的易波動性使得實時的檢測變得異常重要，于是一些便攜式的心電設(shè)備和血壓設(shè)備開始出現(xiàn)在市面上，但是目前出現(xiàn)的這種設(shè)備不可以在監(jiān)測心電信號的同時又可以同步監(jiān)測血壓，并且其不易于攜帶。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種腕式心電血壓測量設(shè)備，方便攜帶和使用，普通人可自行準(zhǔn)確地同時地同步測量血壓、心電圖和心率，并得到七種心律失常和高低血壓異常信息。技術(shù)方案為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種腕式心電血壓測量設(shè)備，包括殼體、心電信號測量模塊、血壓測量模塊、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器模塊和顯示模塊，所述血壓測量模塊包括腕帶，所述心電信號測量模塊包括心電電極組和心電信號放大濾波電路，所述心電電極組包括固定于殼體上表面的第一檢測電極和固定于腕帶與手腕接觸的表面的第二檢測電極，所述第一檢測電極和第二檢測電極分別感應(yīng)心電信號，并通過心電信號放大濾波電路連接A/D數(shù)據(jù)采集模塊，所述血壓測量模塊也連接A/D數(shù)據(jù)采集模塊，所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊將接收到的心電信號和血壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)入所述微處理器模塊處理，所述微處理器模塊將心跳數(shù)據(jù)和血壓數(shù)據(jù)在位于殼體的上表面的顯示模塊上顯示，所述殼體固定在腕帶上。微處理器模塊進(jìn)行信號分析處理并為心電測量模塊和血壓測量模塊的測量過程提供控制信號。其它模塊均置于殼體的內(nèi)部。優(yōu)選地，所述心電電極組還包括固定于腕帶與手腕接觸的表面的驅(qū)動電極，所述驅(qū)動電極連接所述心電信號放大濾波電路的驅(qū)動電路。所述驅(qū)動電極與第二檢測電極可平行放置。優(yōu)選地，還包括連接所述微處理器模塊的存儲模塊。優(yōu)選地，還包括連接所述微處理器模塊的按鍵模塊，所述按鍵模塊位于殼體的上表面。更優(yōu)選地，所述按鍵模塊包括用于開關(guān)設(shè)備的按鍵、用于啟動測量的按鍵、用于停止測量的按鍵、用于存儲記錄的按鍵以及用于設(shè)定時間和日期的按鍵。用戶通過按鍵模塊控制設(shè)備的啟動、存儲、回放等功能。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動電極與第二檢測電極之間的間距固定。優(yōu)選地，所述腕帶與殼體通過卡扣連接，使得兩者不易產(chǎn)生位移，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。優(yōu)選地，所述顯示模塊為液晶顯示屏。有益效果本發(fā)明集成心電測量與血壓測量功能，可在血壓測量過程中同時實時地同步測量心電信號，為心血管疾病診斷與日常監(jiān)護(hù)提供了更加全面的信息；采用了新型的腕式心電測量技術(shù)，無需普通心電圖測量需要的一次性電極片或電極夾，用戶測量便捷，既準(zhǔn)確又?jǐn)y帶方便；血壓測量模塊與心電信號測量模塊共用數(shù)據(jù)采集模塊、信號處理模塊、顯示模塊與存儲模塊等，提高了系統(tǒng)的集成度，降低了生產(chǎn)成本與用戶成本。



圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖；圖2為本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的心電信號測量模塊原理圖；圖4為本發(fā)明的血壓測量模塊原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖I和圖2所示，本發(fā)明腕式心電血壓測量設(shè)備包括心電信號測量模塊101、血壓測量模塊102、A/D數(shù)據(jù)采集模塊103、微處理器模塊104、存儲模塊105、顯示模塊106和按鍵模塊107。心電信號測量功能與血壓測量功能共用A/D數(shù)據(jù)采集模塊103、微處理器模塊104、存儲模塊105、顯示模塊106和按鍵模塊107 ;心電信號測量模塊101、血壓測量模塊102分別連接至A/D數(shù)據(jù)采集模塊103，將心電信號和血壓信號經(jīng)A/D數(shù)據(jù)采集模塊103轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)入微處理器模塊104，通過相應(yīng)算法計算瞬時心率及血壓值，在顯示模塊106上顯示；微處理器模塊104進(jìn)行信號分析處理并為心電測量模塊101和血壓測量模塊102的測量過程提供控制信號；用戶通過按鍵模塊107控制設(shè)備的啟動、存儲、回放等功能。心電信號測量模塊包括心電電極組和心電信號放大濾波電路(圖3中除三個電極和A/D數(shù)據(jù)采集模塊103部分)，心電電極組由三個電極組成，第一檢測電極201固定于殼體204上表面，第二檢測電極202與驅(qū)動電極203固定于腕帶205與手腕接觸的表面，平行放置并間隔一定距離；顯不模塊106和按鍵模塊107位于殼體204的上表面；設(shè)備的其他模塊均置于殼體204的內(nèi)部，沒有在圖2示出；殼體204通過卡扣(未圖示)固定在腕帶205上。從人體手腕處用第一檢測電極201、第二檢測電極202獲取微弱的心電信號，由心電信號放大濾波電路對其進(jìn)行放大和濾波處理，經(jīng)過A/D數(shù)據(jù)采集模塊103 (本例中使用微處理器模塊自帶的A/D轉(zhuǎn)換功能實現(xiàn))變換后的數(shù)字信號送至微處理器模塊104。本例中微處理器模塊104采用TI公司的MSP430F5529，完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)保存(使用微處理器內(nèi)部的存儲功能)以及數(shù)據(jù)分析和癥狀提示等功能。如圖3所示，第一檢測電極201和第二檢測電極202經(jīng)輸入保護(hù)電路301連接至前置放大級302的差分輸入端，后經(jīng)二階低通303和50Hz陷波器304濾波，再經(jīng)后級放大305接入A/D數(shù)據(jù)采集模塊103 ;驅(qū)動電路307從前置放大級302取出信號，經(jīng)反相加到驅(qū)動電極302，其作用是通過負(fù)反饋抵消一部分干擾信號；前置放大級302(10倍)采用高精度、低功耗儀表放大器AD620，普通運放芯片LM358構(gòu)成二階低通303、50Hz陷波器304和后級放大305 (100倍)，得到幅度為IV左右的心電信號；使用LM358組成負(fù)反饋驅(qū)動電路307并通過驅(qū)動電極203利用負(fù)反饋機(jī)制進(jìn)一步抑制50Hz工頻干擾。心電信號放大濾波電路同時帶有QRS波整形電路308，可準(zhǔn)確獲得R波位置。由于設(shè)備佩戴在左手手腕產(chǎn)生的心電波形和佩戴在右手手腕產(chǎn)生的心電波形是正負(fù)極性倒置關(guān)系，設(shè)備可通過心電信號放大濾波電路中的QRS波群檢測電路308輸出波形的正負(fù)極性自動識別，并在最終心電波形顯示和R波檢測過程中調(diào)整為正極性。心電信號測量模塊放大濾波后的心電信號經(jīng)過A/D數(shù)據(jù)采集模塊103進(jìn)入微處理器模塊104，在微處理器模塊104中計算瞬時心率；所計算的瞬時心率通過分析算法(本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知)可提示7種心律失常診斷信息，包括(I)心動過緩，(2)心動過速，(3)竇性停搏，(4)漏搏，(5)早搏，(6) RonT (表示室性早搏的QRS波群起始部出現(xiàn)于上一個搏 動的T波上；該現(xiàn)象經(jīng)常會導(dǎo)致室速和室顫等致死性心律失常)，(7)竇性心率不齊。心律失常診斷信息所依據(jù)的算法公式為I、心動過緩斤> 1.2s (心率< 50次/分)；2、心動過速瓦^ < 0.5s (心率> 120次/分)；3、竇性停搏 RR > 2s ;4、漏搏狀 >2.0 W5、早搏燦 <0.8^6、RonT RR < 333ms7、竇性心率不齊 RRh1-RRi > O. 12s注RR為兩次心跳之間的時間間隔；W為當(dāng)前8個RR間隔的平均值；RRp1-RRi表示第i-Ι個時間間隔和第i個時間間隔的差值。本發(fā)明中的血壓測量采用示波法間接測量血壓。測量過程中控制氣泵為袖帶充氣加壓，并同時用氣壓壓力傳感器檢知血液流動時發(fā)生振動的變化，通過建立收縮壓、舒張壓、平均壓與袖套壓力震蕩波的關(guān)系來判別血壓。在本發(fā)明中采用現(xiàn)有的通用電子血壓測量技術(shù)與方案。如圖4所示，測量時微處理器模塊104通過氣泵驅(qū)動電路405驅(qū)動伺服加壓氣泵404通過氣體通道402給腕帶205中的空氣袋401勻速充氣；充氣過程中氣壓壓力傳感器403將空氣袋401中的氣壓轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)A/D數(shù)據(jù)采集模塊103轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入微處理器模塊104進(jìn)行分析；測量結(jié)束后，微處理器模塊104通過氣閥驅(qū)動電路407控制電子快速排氣閥406將空氣袋401中的氣體快速排出，以備下一次測量。血壓測量模塊102中的氣壓壓力傳感器403采用日本Fujikura公司生產(chǎn)的新一代壓力傳感器XFGN-6025KPGSR，它的重量只有O. 35g，主要用于便攜式電子血壓計，采用精密厚膜陶瓷芯片和尼龍塑料封裝，內(nèi)部含有放大、溫度補償及預(yù)校正失調(diào)電壓和量程，從而提高了測量的精度、穩(wěn)定性，也省去了放大電路。它直接將血壓轉(zhuǎn)換為O 4. 5V的電信號，對應(yīng)的血壓值為O 25kPa，即O 187. 5mmHg，與本發(fā)明的要求非常匹配。
顯示模塊106使用液晶顯示屏，可顯示心電波形、瞬時心率、血壓值等信息；存儲模塊105使用MSP430F5529內(nèi)部的存儲空間，可存儲測量記錄供回放與分析；按鍵模塊107包括5個按鍵，分別為設(shè)備開關(guān)、啟動測量、停止測量、存儲記錄及時間日期設(shè)定。測量方法正確的測量姿勢能夠保證較為準(zhǔn)確的測量結(jié)果，使監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，可大大提高心電測量的準(zhǔn)確率，有效地防止由于測量人姿勢不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的測量波形和數(shù)據(jù)錯誤。(I)挺直身體，保持正確的坐姿。(注意不要讓身體前傾彎曲)。(2)測量前深呼吸5-6次，恢復(fù)自然呼吸，放松身體，使之松弛。(3)測量的時候?qū)⑼髱c心臟高度保持一致。手指不要用力，自然伸直。開始測量的時候測量人將腕帶舒服的纏繞在左手手腕上，將腕帶的下端邊拉緊，貼手腕卷上，用手指輕按使它粘得更加牢固，并將多余的部分折疊起來。 測量人通過按鍵啟動測量，并將右手(手指或手掌部分)按壓在機(jī)殼表面上的檢測電極201，本設(shè)備開始自動加壓和測量。測量過程中液晶顯示屏上可實時顯示心電波形和實時心率值。測量完畢后顯示屏上可將測量的心電波形、平均心率和血壓值顯示出來，如出現(xiàn)異常還將顯示心律失常和高低血壓異常信息；同時還可以進(jìn)行存儲操作，以便將監(jiān)測的波形和數(shù)據(jù)存儲備查。用戶可以設(shè)定日期和時間，當(dāng)設(shè)置好準(zhǔn)確的日期和時間后，測量者在某次測量結(jié)束后，設(shè)備除了會保存心電和血壓數(shù)據(jù)外，同時還會保存測量的日期和時間。存儲記錄按鍵可以對測量結(jié)果進(jìn)行保存和刪除，這樣測量者就可以很方便的查看記錄，同時這些記錄可以很方便由相關(guān)專業(yè)人士對測量者的血壓和心電情況進(jìn)行分析、檢查。如果記錄保存滿了或者測量者不需要某次的記錄，通過存儲記錄按鍵還可以對相關(guān)的記錄進(jìn)行刪除。
權(quán)利要求
1.一種腕式心電血壓測量設(shè)備，包括殼體(204)、心電信號測量模塊(101)、血壓測量模塊(102)、A/D數(shù)據(jù)采集模塊(103)、微處理器模塊(104)和顯示模塊(106)，所述血壓測量模塊(102)包括腕帶(205)，所述心電信號測量模塊(101)包括心電電極組和心電信號放大濾波電路，所述心電電極組包括固定于殼體(204)上表面的第一檢測電極(201)和固定于腕帶(205)與手腕接觸的表面的第二檢測電極(202)，所述第一檢測電極(201)和第二檢測電極(202)分別感應(yīng)心電信號，并通過心電信號放大濾波電路連接A/D數(shù)據(jù)采集模塊(103)，所述血壓測量模塊(102)也連接A/D數(shù)據(jù)采集模塊(103)，所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊(103)將接收到的心電信號和血壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)入所述微處理器模塊(104)處理，所述微處理器模塊(104)將心電圖數(shù)據(jù)、心率數(shù)據(jù)和血壓數(shù)據(jù)在位于殼體(204)的上表面的顯示模塊(106)上顯示，所述殼體(204)固定在腕帶(205)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述腕式心電血壓測量設(shè)備，其特征在于所述心電電極組還包括固定于腕帶(205)與手腕接觸的表面的驅(qū)動電極(203)，所述驅(qū)動電極(203)連接所述心電信號放大濾波電路的驅(qū)動電路(307)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述腕式心電血壓測量設(shè)備，其特征在于還包括連接所述微處理器模塊(104)的存儲模塊(105)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述腕式心電血壓測量設(shè)備，其特征在于還包括連接所述微處理器模塊(104)的按鍵模塊(107)，所述按鍵模塊位于殼體(204)的上表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述腕式心電血壓測量設(shè)備，其特征在于所述按鍵模塊(107)包括用于開關(guān)設(shè)備的按鍵、用于啟動測量的按鍵、用于停止測量的按鍵、用于存儲記錄的按鍵以及用于設(shè)定時間和日期的按鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述腕式心電血壓測量設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動電極(203)與第二檢測電極(202)之間的間距固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述腕式心電血壓測量設(shè)備，其特征在于所述腕帶(205)與殼體(204)通過卡扣連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述腕式心電血壓測量設(shè)備，其特征在于所述顯示模塊(106)為液晶顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種腕式心電血壓測量設(shè)備，包括殼體、心電信號測量模塊、血壓測量模塊、微處理器模塊和顯示模塊，所述血壓測量模塊包括腕帶，所述心電信號測量模塊包括心電電極組和心電信號放大濾波電路，所述心電電極組包括固定于殼體上表面的第一檢測電極和固定于腕帶與手腕接觸的表面的第二檢測電極，所述第一檢測電極和第二檢測電極分別感應(yīng)心電信號，并通過心電信號放大濾波電路連接微處理器模塊，所述血壓測量模塊也連接微處理器模塊，所述微處理器模塊將心跳數(shù)據(jù)和血壓數(shù)據(jù)在位于殼體的上表面的顯示模塊上顯示，所述殼體固定在腕帶上。本發(fā)明方便攜帶和使用，能同時測量和顯示心電圖數(shù)據(jù)、心率數(shù)據(jù)和血壓數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B5/0402GK102860822SQ20121040759
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者馬千里 申請人:馬千里