專利名稱：一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種人體信號測量處理系統(tǒng)，尤其是涉及一種在 經(jīng)絡(luò)理論支持下實現(xiàn)人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)理論已有數(shù)千余年歷史，對揭示人體細(xì)胞的生理病理 活動有直接的宏觀指導(dǎo)意義?，F(xiàn)代的細(xì)胞醫(yī)學(xué)、分子醫(yī)學(xué)從微觀上已 經(jīng)證實了存在的經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象(細(xì)胞信號傳導(dǎo)與級聯(lián))和經(jīng)絡(luò)理論是一致 的。細(xì)胞活動產(chǎn)生的電磁信號反映了人體的生理和病理的狀況，這些 信號可以在經(jīng)絡(luò)理論的指導(dǎo)下被測量、提取、分析處理,，現(xiàn)有的人體信號測量設(shè)備與經(jīng)絡(luò)理論不相關(guān)且價格比較高。連續(xù) 測量設(shè)備需要大功率轉(zhuǎn)換器供電，在人體測量和康復(fù)應(yīng)用中存在外界 對人體的安全隱患，不適合一般家庭使用。而適合家用的測量設(shè)備又 不能帶電連續(xù)測量。本實用新型就是為解決上述問題而提出的。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種安全的能連續(xù)帶電測量的在經(jīng)絡(luò) 理論支持下實現(xiàn)人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型釆用的技術(shù)方案是 本實用新型包括測量顯示部件、微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件、電池 監(jiān)控部件、數(shù)字信號處理系統(tǒng)、人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站和正服務(wù)點， 其特征在于所述測量顯示部件與電池監(jiān)控部件、微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲 部件相連，微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件通過微波與數(shù)字信號處理系統(tǒng)相 連，數(shù)字信號處理系統(tǒng)通過互連網(wǎng)與人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站和正服務(wù)
點相連。其中所述測量顯示部件包括帶有緩沖器的傳感器組、可編程的百 萬倍信號放大器、傳感電極安全監(jiān)控模塊、人體穴位探測與刺激模塊、 測量計算機(jī)模塊和顯示模塊，其中可編程的百萬倍信號放大器前置放 大100倍，后置主放大器可編程調(diào)整倍數(shù)，測量計算機(jī)模塊包括16位ADC、 12位ADC、 12位DAC和PIC/TMS320/MSP430/80系列信 號處理CPU。其中所述微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件包括通訊CPU模塊、由該通 訊CPU模塊控制的微波收發(fā)模塊和轉(zhuǎn)儲模塊，其中通訊CPU模塊通 過SPI接口或并行接口和測量控制模塊電連接。其中所述電池監(jiān)控部件包括兩塊電電池控制模塊和兩塊電池，其 中兩塊電池在電池控制模塊的管理下分時交替向測量顯示部件供電。 其中所述數(shù)字信號處理系統(tǒng)包括微波收發(fā)模塊、數(shù)字信號處理模塊和DSP處理模塊，其中微波收發(fā)模塊與微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件 中的微波收發(fā)模塊通過微波相連，數(shù)字信號處理模塊包括TMS320系 列的64位浮點處理器，具有SPI接口、 USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口， DSP 處理模塊的主體是PC機(jī)，通過USB接口與數(shù)字信號處理模塊相連。其中所述人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站包括人體信號網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模塊 和人體信號數(shù)據(jù)庫服務(wù)器模塊。其中所述IE服務(wù)點包括連入人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站的PC機(jī)和提 供服務(wù)支持的個體。本實用新型的優(yōu)點及有益效果是由于將中國經(jīng)典的經(jīng)絡(luò)理論、養(yǎng) 生學(xué)說和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合使得人體信號的測量、提取、分析處理 工作得到經(jīng)絡(luò)理論養(yǎng)生學(xué)說的完整支持，實現(xiàn)人體無創(chuàng)的狀況監(jiān)測， 依靠中國經(jīng)典經(jīng)絡(luò)理論的經(jīng)絡(luò)氣血流注原理開發(fā)的氣穴開合技術(shù)實 現(xiàn)人與時間氣候、地域環(huán)境合一的人體自然康復(fù)和保健。本實用新型 成本低，由于運用微波實現(xiàn)信號的收發(fā)，因此能對人體生理信號進(jìn)行
安全、高效的實時測量；運用CPU控制電池的自動切換能實現(xiàn)安全的 人體信號測量、信息處理和康復(fù)保健操作的連續(xù)性。


圖i是系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框；圖2是傳感器緩沖器組及電極監(jiān)控；圖3是信號管理和前置放大原理圖；圖4是放大器原理圖；圖5是測量CPU原理圖；圖6是通訊與轉(zhuǎn)儲原理圖；圖7是微波接收模塊原理圖；圖8是電池管理原理圖。
具體實施方式
以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。如圖l所示，本實用新型包括測量顯示部件l、微波無線通訊與轉(zhuǎn) 儲部件2、電池監(jiān)控部件3、數(shù)字信號處理系統(tǒng)4、人體信號服務(wù)中心 網(wǎng)站5和IE服務(wù)點6，其中測量顯示部件1與電池監(jiān)控部件3、微波無線 通訊與轉(zhuǎn)儲部件2相連，微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件2通過微波與數(shù)字信 號處理系統(tǒng)4相連，數(shù)字信號處理系統(tǒng)4通過互連網(wǎng)與人體信號服務(wù)中 心網(wǎng)站5和正服務(wù)點6相連。如圖1所示，帶有緩沖器的傳感器組ll測取人體信號，并將信號 提交放大?？删幊痰陌偃f倍信號放大器12是百萬倍的信號放大器，前 置放大100倍，后置主放大器可編程調(diào)整倍數(shù)1-10000倍。放大的信號 送到測量計算機(jī)模塊15的CPU中進(jìn)行釆樣處理。當(dāng)電極脫落時會自動通知計算機(jī)，計算機(jī)通過傳感電極安全監(jiān)控 模塊13測出脫落電極的具體位置。傳感電極安全監(jiān)控模塊13也協(xié)助 人體穴位探測與刺激模塊14完成人體穴位探測工作輔助正確測量人
體信號。人體穴位探測與刺激模塊14依照人體經(jīng)絡(luò)理論測量穴位的紅外、 壓力、溫度、氣體，在微小的信號刺激穴位時自動測量人體的反映信 號，設(shè)備保證不損害人體細(xì)胞的本能信號使得穴位處于與天時、地理 自然和諧的共振狀態(tài)，恢復(fù)經(jīng)絡(luò)的調(diào)理氣血、經(jīng)氣逆順出入功能，保 證有效的人體機(jī)能康復(fù)。測量計算機(jī)模塊15是測量控制的主要模塊。它包括16位ADC、 1 2位ADC、 12位DAC和PIC/TMS320/MSP430/80系列信號處理 CPU。主要完成信號釆集、根據(jù)經(jīng)絡(luò)理論進(jìn)行準(zhǔn)確的信號測量、進(jìn)行 經(jīng)絡(luò)信息分析處理工作、在人體信號的經(jīng)絡(luò)信息分析基礎(chǔ)上利用氣穴 開合技術(shù)協(xié)調(diào)人體康復(fù)操作，控制協(xié)調(diào)相關(guān)模塊，執(zhí)行通訊模塊傳來 的命令。當(dāng)測知電池能量不足時切換至高能的電池，驅(qū)動顯示模塊 16顯示測量的信息、告警信息、時鐘信息等。顯示模塊16是低功耗的液晶顯示器，主要是完成系統(tǒng)設(shè)備和人 的信息交互。如圖1所示，微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件2包括通訊CPU模塊21、 微波收發(fā)模塊22和轉(zhuǎn)儲模塊23,通訊CPU模塊21通過SPI接口或 并行接口和測量計算機(jī)模塊15連接，完成數(shù)據(jù)交換功能，并將獲取 的測量數(shù)據(jù)一方面提交微波收發(fā)模塊22發(fā)送，另一方面轉(zhuǎn)儲在雙 FLASH閃存內(nèi)，以便在人體移動或無線失效時保證測量數(shù)據(jù)的連續(xù) 性。在需要卸出FLASH閃存時通過測量計算機(jī)模塊向操作者顯示。 同時，通訊CPU模塊21將由微波收發(fā)模塊22接受的執(zhí)行命令和穴 位、經(jīng)絡(luò)指令轉(zhuǎn)交測量計算機(jī)模塊15,保證測量計算機(jī)模塊15能夠 執(zhí)行相關(guān)的通訊命令和指令。微波收發(fā)模塊22由CPU控制，它和數(shù)字信號處理系統(tǒng)4中的微 波收發(fā)模塊41配對完成微波通訊任務(wù)，保證人體測量、刺激部件和 其它部件協(xié)調(diào)工作，是保證人體測量的絕對安全的主要技術(shù)措施。微
波頻段2.4G，速率為0-2兆位/秒。轉(zhuǎn)儲模塊23具有雙大容量FLASH芯片，能長時間保存64路以 上的測量數(shù)據(jù)。芯片定期被清除或卸出，可以熱插拔，可以取出芯片 由讀寫器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入DSP部件，也可以聯(lián)機(jī)由微波無線轉(zhuǎn)發(fā)到DSP部件。如圖1所示，電池監(jiān)控部件3包括電池控制模塊33和兩塊電池 31、 32。電池31、 32是兩塊完全一致的普通充電電池，它們在電池 控制模塊33的管理下分時交替向測量顯示部件1和通訊轉(zhuǎn)儲部件2 供電，這兩塊電池可以熱插拔，備用電池脫機(jī)充電，保證測量部件安 全地連續(xù)測量工作。電池控制模塊33是完成電池低壓、低能監(jiān)測， 在測量計算機(jī)模塊15的指令下，實施兩電池的自動切換供電。圖8 是該部件具體的電氣邏輯圖。如圖l所示，數(shù)字信號處理系統(tǒng)部件4包括微波收發(fā)模塊41、數(shù) 字信號處理模塊42和DSP處理模塊43,它們主要完成人體信號的各 種數(shù)學(xué)處理任務(wù)，完成依照經(jīng)絡(luò)理論實施相關(guān)的測量、監(jiān)控策略，監(jiān) 控人體信號測量和穴位探測與經(jīng)穴開合工作，完成經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)和人體信號服務(wù)中心的一體化任務(wù)。其中微波收發(fā)模塊41和微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件2中的微波收 發(fā)模塊22配對完成設(shè)備的無線通訊工作。該模塊將獲取的測量信息 提交DSP處理模塊43處理，同時也將上層的命令、指令轉(zhuǎn)發(fā)到測量 計算機(jī)模塊15。數(shù)字信號處理模塊42的核心芯片是TMS320系列的64位浮點處 理器，主頻1兆。具有SPI接口、 USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口。它根據(jù)經(jīng)絡(luò) 理論探測人體穴位，對探測的穴位進(jìn)行跟蹤分析，計算經(jīng)絡(luò)路徑，進(jìn) 行經(jīng)絡(luò)信息綜合分析。對獲取的人體生理信號數(shù)據(jù)進(jìn)行時域和頻域處 理，在經(jīng)絡(luò)理論的指導(dǎo)下根據(jù)智能匹配算法進(jìn)行人體生理、病理分析， 為系統(tǒng)的康復(fù)和保健操作提供控制方案。其中SPI接口和微波收發(fā)模
塊41連接，USB接口和DSP處理模塊43連接，當(dāng)沒有DSP處理模 塊43時可以通過網(wǎng)絡(luò)接口和互聯(lián)網(wǎng)連接。DSP處理模塊43是普通的PC機(jī)，通過USB接口和數(shù)字信號處 理模塊42連接。它主要管理人體的生理數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)獲取人體 信號中心的服務(wù)支持，使個體和社區(qū)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)形成一體化系統(tǒng)。 DSP處理模塊43如果是強(qiáng)力的PC機(jī)，可以由USB接口直接和微波 收發(fā)模塊22連接，完成專用DSP處理工作。人體信號服務(wù)支持中心網(wǎng)站5包括人體信號網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模塊51 和人體信號數(shù)據(jù)庫服務(wù)器模塊52。其中人體信號網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模塊51 的主體是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，是個體、社區(qū)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)一體化的人體信號的 服務(wù)支持橋梁，人體信號數(shù)據(jù)庫服務(wù)器模塊52是超大容量的數(shù)據(jù)庫 服務(wù)器，向個體、社區(qū)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供人體信號數(shù)據(jù)分析的服務(wù)支持。IE服務(wù)站6主要指個人、社區(qū)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)通過互聯(lián)網(wǎng)連入人體 信號服務(wù)支持中心的各種PC機(jī)，也包括在人體信號服務(wù)支持中心網(wǎng) 注冊并通過本服務(wù)支持中心網(wǎng)站向社會提供服務(wù)的人體康復(fù)保健專 家個體。雖然本實施例表述的是人體信號實時安全測量聯(lián)機(jī)分析處理、事后分析處理、互聯(lián)網(wǎng)人體信號服務(wù)支持應(yīng)用，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 將其應(yīng)用到其它領(lǐng)域以解決小信號安全釆集測量及聯(lián)網(wǎng)實時分析處理服務(wù)支持系統(tǒng)的相關(guān)問題，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實施例的基礎(chǔ) 上進(jìn)行的所有相關(guān)的擴(kuò)展和應(yīng)用都應(yīng)落入本申請的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備，它包括測量顯示部件(1)、微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件(2)、電池監(jiān)控部件(3)、數(shù)字信號處理系統(tǒng)(4)、人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站(5)和IE服務(wù)點(6)，其特征在于所述測量顯示部件(1)與電池監(jiān)控部件(3)、微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件(2)相連，微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件(2)通過微波與數(shù)字信號處理系統(tǒng)(4)相連，數(shù)字信號處理系統(tǒng)(4)通過互連網(wǎng)與人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站(5)和IE服務(wù)點(6)相連。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備， 其特征在于所述測量顯示部件(1 )包括帶有緩沖器的傳感器組(11 )、 可編程的百萬倍信號放大器(12)、傳感電極安全監(jiān)控模塊(13)、人 體穴位探測與刺激模塊(14)、測量計算機(jī)模塊(15 )和顯示模塊(16)， 其中可編程的百萬倍信號放大器(12)前置放大100倍，后置主放大 器可編程調(diào)整倍數(shù)，測量計算機(jī)模塊(15)包括16位ADC、 12位 ADC 、 12位DAC和PIC/TMS320/MSP430/80系列信號處理CPU。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備， 其特征在于所述微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件(2)包括通訊CPU模塊(21)、由該通訊CPU模塊(21)控制的微波收發(fā)模塊(22)和轉(zhuǎn)儲 模塊(23)，其中通訊CPU模塊(21)通過SPI接口或并行接口和測 量控制模塊(15)電連接。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備， 其特征在于所述電池監(jiān)控部件(3)包括兩塊電電池控制模塊(33) 和兩塊電池(31， 32)，其中兩塊電池(31， 32)在電池控制模塊(33) 的管理下分時交替向測量顯示部件(1 )供電。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備， 其特征在于所述數(shù)字信號處理系統(tǒng)(4)包括微波收發(fā)模塊(41 )、數(shù) 字信號處理模塊(42 )和DSP處理模塊(43 )，其中微波收發(fā)模塊(41)與微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件(2)中的微波收發(fā)模塊(22)通過微波相連，數(shù)字信號處理模塊(42)包括TMS320系列的64位浮點處理 器，具有SPI接口、 USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口， DSP處理模塊(43)的 主體是PC機(jī)，通過USB接口與數(shù)字信號處理模塊(42)相連。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備， 其特征在于所述人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站(5)包括人體信號網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 器模塊(51)和人體信號數(shù)據(jù)庫服務(wù)器模塊(52)。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備， 其特征在于所述IE服務(wù)點(6)包括連入人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站(5) 的PC機(jī)和提供服務(wù)支持的個體。
專利摘要本實用新型是一種人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備。該實用新型涉及一種在經(jīng)絡(luò)理論支持下實現(xiàn)人體生理信號測量與處理系統(tǒng)設(shè)備，它包括測量顯示部件(1)、微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件(2)、電池監(jiān)控部件(3)、數(shù)字信號處理系統(tǒng)(4)、人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站(5)和IE服務(wù)點(6)，所述測量顯示部件(1)與電池監(jiān)控部件(3)、微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件(2)相連，微波無線通訊與轉(zhuǎn)儲部件(2)通過微波與數(shù)字信號處理系統(tǒng)(4)相連，數(shù)字信號處理系統(tǒng)(4)通過互連網(wǎng)與人體信號服務(wù)中心網(wǎng)站(5)和IE服務(wù)點(6)相連。本實用新型成本低，由于運用微波實現(xiàn)信號的收發(fā)，因此能對人體信號進(jìn)行安全，高效的測量和處理；運用CPU控制電池的自動切換能實現(xiàn)人體信號測量和處理工作的連續(xù)性。
文檔編號A61B5/00GK201005697SQ20062013861
公開日2008年1月16日 申請日期2006年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月18日
發(fā)明者趙存亮 申請人:趙存亮