脈搏波信號分析裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種簡易的、可家庭使用的脈搏波信號分析裝置，包括：用于對脈搏波信號進(jìn)行優(yōu)化處理的脈搏波信號優(yōu)化單元，該脈搏波信號優(yōu)化單元接收脈搏波信號，并輸出改善的脈搏波信號；用于檢測反映該脈搏波信號被采集時的伴隨狀態(tài)的加速度傳感器，該加速度傳感器輸出加速度信號；用于進(jìn)行脈搏波數(shù)據(jù)分析的微處理器，連接該脈搏波信號優(yōu)化單元和該加速度傳感器；以及用于輸出脈搏波數(shù)據(jù)分析結(jié)果的輸出單元，連接該微處理器。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
脈搏波信號分析裝置
本技術(shù)涉及信號處理裝置，尤其涉及一種脈搏波信號分析裝置。
技術(shù)介紹
在步入高生活水平的人群中，心血管疾病死亡率占第一位的重要疾病。世界衛(wèi)生組織已將其列為21世紀(jì)危害人類健康的頭號殺手。與大多數(shù)疾病一樣，早期的檢測發(fā)現(xiàn)對于疾病治療有明顯的幫助。目前普遍使用的心血管功能無創(chuàng)傷性檢測方法有超聲心動圖、心電機(jī)械圖、阻抗心動圖和阻抗微分波圖等。但是，這些設(shè)備都是價格昂貴的專用醫(yī)療儀器，檢測技術(shù)復(fù)雜、需要有特殊的環(huán)境條件。另外這些設(shè)備都只能給出參數(shù)的定量指標(biāo)，還必須借助專業(yè)醫(yī)師作出具體的判斷。這些不足限制了這些設(shè)備在家庭用戶的廣泛使用。由于檢測的無創(chuàng)傷、操作簡單、性能穩(wěn)定、造價低、其實(shí)用性已在臨床醫(yī)療儀器中得到驗(yàn)證等優(yōu)點(diǎn)，脈搏波技術(shù)成為適合個體患者、中老年乃至年輕群體中的亞健康患者等家庭用戶的廉價監(jiān)測技術(shù)。因此，希望有一種簡易的，不依賴于人為分析的脈搏波信號分析裝置，供家庭用戶使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡易的脈搏波信號分析裝置，能夠以處理器可執(zhí)行的方式進(jìn)行脈搏波信號分析以獲取與心血管指標(biāo)有關(guān)的特征量。本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是提出一種脈搏波信號分析裝置，包括:用于對脈搏波信號進(jìn)行優(yōu)化處理的脈搏波信號優(yōu)化單元，該脈搏波信號優(yōu)化單元接收脈搏波信號，并輸出改善的脈搏波信號；用于檢測反映該脈搏波信號被采集時的伴隨狀態(tài)的加速度傳感器，該加速度傳感器輸出加速度信號；用于進(jìn)行脈搏波數(shù)據(jù)分析的微處理器，連接該脈搏波信號優(yōu)化單元和該加速度傳感器；以及用于輸出脈搏波數(shù)據(jù)分析結(jié)果的輸出單元，連接該微處理器。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該脈搏波信號優(yōu)化單元和該加速度傳感器一起結(jié)合到可穿戴設(shè)備中，且該微處理器與該脈搏波優(yōu)化單元和該加速度傳感器為無線連接。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該脈搏波信號優(yōu)化單元、該加速度傳感器和該微處理器一起結(jié)合到電子設(shè)備中，該輸出單兀為無線傳輸模塊。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該脈搏波信號優(yōu)化單元包括依次連接的前置放大電路、基線校正電路、濾波器、陷波器和整形電路。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該微處理器包括:用于對經(jīng)過優(yōu)化處理的脈搏波信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；用于識別脈搏波信號被采集時的伴隨狀態(tài)的信號識別電路，該信號識別電路連接該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；傅里葉變換電路，連接該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和該信號識別電路；以及數(shù)據(jù)分析電路，連接該傅里葉變換電路和該信號識別電路。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該微處理器還包括信號放大電路，連接于該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和該信號識別電路之間。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該微處理器還包括數(shù)據(jù)儲存電路，連接該數(shù)據(jù)分析電路。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該微處理器的型號是CC2530。本技術(shù)由于采用以上技術(shù)方案，能夠以處理器可執(zhí)行的方式獲得與心血管指標(biāo)有關(guān)的特征量。本技術(shù)可以應(yīng)用在廉價、操作簡易的電子設(shè)備中，適合非醫(yī)療技術(shù)人員用于家庭醫(yī)療保健監(jiān)護(hù)。【附圖說明】為讓本技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本技術(shù)的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明，其中:圖1示出本技術(shù)的脈搏波分析裝置的示例結(jié)構(gòu)。圖2示出圖1所示脈搏波信號優(yōu)化單元的示例組成。圖3示出圖1所示微處理器的示例組成。圖4示出圖1所示的脈搏波分析裝置的工作流程圖。圖5示出典型的脈搏波形。圖6示出脈搏波波形特征量K值的提取示意圖。【具體實(shí)施方式】圖1示出用于實(shí)施本技術(shù)的脈搏波分析裝置的示例結(jié)構(gòu)。參照圖1所示，分析裝置100可包括脈搏波信號優(yōu)化單元110、加速度傳感器120、微處理器130和輸出單元140。脈搏波信號優(yōu)化單元110的輸入端可引入脈搏波信號。例如，脈搏波信號優(yōu)化單元110可以連接到一個脈搏波傳感器以獲得脈搏波信號。脈搏波信號優(yōu)化單元110的輸出端連接微處理器130的第一輸入端INl。加速度傳感器120連接微處理器130的第二輸入端IN2。微處理器130具有三個輸出端，第一輸出端OUTl連接脈搏波信號優(yōu)化單元110，第二輸出端0UT2連接加速度傳感器120，第三輸出端連接輸出單元140。脈搏波信號優(yōu)化單元110用于實(shí)現(xiàn)對脈搏波信號的優(yōu)化處理。經(jīng)過優(yōu)化的脈搏波信號有更佳的質(zhì)量，有助于提高后續(xù)分析的準(zhǔn)確性。脈搏波信號優(yōu)化單元110的示例性電路如圖2所示，包括依次連接的前置放大電路201、基線校正電路202、濾波器203、陷波器204以及整形電路205。這些電路分別對信號進(jìn)行放大、濾波、去噪、整形，以獲得質(zhì)量更高的信號。其中，基線校正電路202主要用于消除由于肌肉顫動、人體緊張、呼吸顫抖等引起的基線漂移。基線校正電路202可包括電壓跟隨器及同相加法器。加速度傳感器120用于識別脈搏波信號被采集時的伴隨狀態(tài)。加速度傳感器120典型的采用三維加速度傳感器，以測量對象在三個方向上的移動。加速度傳感器的型號可以是 ADXL345。微處理器130是裝置100的核心部件，它可以控制脈搏波信號優(yōu)化單元110、加速度傳感器120，并分析經(jīng)優(yōu)化的脈搏波信號以獲得所需的特征。在本技術(shù)的實(shí)施例中，微處理器130可以采用片上系統(tǒng)芯片，或者采用獨(dú)立的微處理器芯片與外圍電路的組合。圖3示出圖1所示微處理器的示例組成。參照圖3所示，微處理器130具有輸入端IN1、IN2，輸出端0UT1、0UT2和0UT3。INl為脈搏波信號輸入端，IN2為加速度信號輸入端。OUTl及0UT2分別為針對脈搏信號和加速度信號的優(yōu)化控制輸出端。0UT3為數(shù)據(jù)輸出端。微處理器130可包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路301、信號放大電路302、傅里葉變換電路303、信號識別電路304、數(shù)據(jù)分析電路305、數(shù)據(jù)儲存電路306、以及優(yōu)化控制電路307。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路301的輸入端連接脈搏波信號輸入端IN1，用以對脈搏波信號進(jìn)行模擬到數(shù)字形式的變換。信號放大電路302連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路301及信號識別電路304。信號放大電路302可以對數(shù)字形式的脈搏波信號進(jìn)行放大，并提供給信號識別電路304。信號識別電路304的輸入端連接加速度信號輸入端IN2傅里葉變換電路303連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路301，可以將脈搏波信號從時域變換到頻域。較佳地，傅里葉變換電路303所進(jìn)行的變換是實(shí)時傅里葉變換(以下簡稱RFT )。信號識別電路304，用于向后級的數(shù)據(jù)分析電路305提供關(guān)于攜帶者的運(yùn)動狀態(tài)。數(shù)據(jù)分析電路305連接傅里葉變換電路303和信號識別電路304，可以參考二者的信號進(jìn)行脈搏波的數(shù)據(jù)分析，獲得所需的反映心血管生理指標(biāo)的特征量。數(shù)據(jù)分析電路305所產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)和最終數(shù)據(jù)可以儲存在數(shù)據(jù)存儲電路306中。數(shù)據(jù)分析電路305連接數(shù)據(jù)輸出端0UT3，以向外部提供脈搏波信號及分析結(jié)果。數(shù)據(jù)分析電路305還連接優(yōu)化控制電路307。優(yōu)化控制電路307連接脈搏信號和加速度信號的優(yōu)化控制輸出端OUTl及0UT2。在一實(shí)施例中，圖1所示的脈搏波分析裝置為作為一個整體模塊，嵌入可穿戴設(shè)備(如腕帶、手表)、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、個人護(hù)理設(shè)備等電子設(shè)備中，提供脈搏波分析功能。當(dāng)所嵌入的產(chǎn)品為腕帶、手表這樣的小型產(chǎn)品時，脈搏波分析裝置的輸出單元140為配置為無線傳輸模塊，以基于WIF1、2.4G ZigBee、藍(lán)牙等短距離通信協(xié)議來輸出所分析的數(shù)據(jù)。當(dāng)所嵌入的產(chǎn)品為平板本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種脈搏波信號分析裝置，其特征在于包括：用于對脈搏波信號進(jìn)行優(yōu)化處理的脈搏波信號優(yōu)化單元，該脈搏波信號優(yōu)化單元接收脈搏波信號，并輸出改善的脈搏波信號；用于檢測反映該脈搏波信號被采集時的伴隨狀態(tài)的加速度傳感器，該加速度傳感器輸出加速度信號；用于進(jìn)行脈搏波數(shù)據(jù)分析的微處理器，連接該脈搏波信號優(yōu)化單元和該加速度傳感器；以及用于輸出脈搏波數(shù)據(jù)分析結(jié)果的輸出單元，連接該微處理器。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種脈搏波信號分析裝置，其特征在于包括: 用于對脈搏波信號進(jìn)行優(yōu)化處理的脈搏波信號優(yōu)化單元，該脈搏波信號優(yōu)化單元接收脈搏波信號，并輸出改善的脈搏波信號； 用于檢測反映該脈搏波信號被采集時的伴隨狀態(tài)的加速度傳感器，該加速度傳感器輸出加速度信號； 用于進(jìn)行脈搏波數(shù)據(jù)分析的微處理器，連接該脈搏波信號優(yōu)化單元和該加速度傳感器；以及 用于輸出脈搏波數(shù)據(jù)分析結(jié)果的輸出單元，連接該微處理器。2.如權(quán)利要求1所述的脈搏波信號分析裝置，其特征在于，該脈搏波信號優(yōu)化單元和該加速度傳感器一起結(jié)合到可穿戴設(shè)備中，且該微處理器與該脈搏波優(yōu)化單元和該加速度傳感器為無線連接。3.如權(quán)利要求1所述的脈搏波信號分析裝置，其特征在于，該脈搏波信號優(yōu)化單元、該加速度傳感器和該微處理器一起結(jié)合到電子設(shè)備中，該輸出單元為無線傳輸模塊。4.如權(quán)利要求1所述的脈搏波信號分析裝置，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：路紅生，
申請(專利權(quán))人：路紅生，
類型：新型
國別省市：上海;31