專利名稱：一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療保健設(shè)備，特別是一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外的心電監(jiān)測(cè)儀，主要應(yīng)用于臨床旁護(hù)設(shè)備。它僅涉及的是監(jiān)測(cè)人體心電圖的技術(shù)領(lǐng)域，僅能對(duì)人體心電圖進(jìn)行監(jiān)測(cè)。作為心臟病患者的長(zhǎng)期家庭監(jiān)護(hù)及亞健康人群的自我檢測(cè)等應(yīng)用上存在著體積大、操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)；ECG資料難以長(zhǎng)期保存、價(jià)格昂貴、實(shí)時(shí)性差等問題，以及臨床上會(huì)限制病人的活動(dòng)等不便于心電測(cè)試。作為家用設(shè)備， 其測(cè)試也相對(duì)單一，無法指導(dǎo)用戶進(jìn)行身心訓(xùn)練，達(dá)不到自我調(diào)節(jié)作用。若測(cè)量心電圖如果想同時(shí)測(cè)量收縮壓和舒張壓或脈搏的數(shù)據(jù)就必須使用血壓計(jì)，沒有辦法一機(jī)多用?，F(xiàn)有的設(shè)備一般沒有進(jìn)行相應(yīng)的人機(jī)互動(dòng)，通訊方式僅有一種或兩種無線通訊方式，并不是一種完整的解決方案。由于接入方式受限，應(yīng)用的局限性較大，不適合將來多媒體時(shí)代的應(yīng)用和普及。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提出一種采用人機(jī)互動(dòng)， 不僅具有心電、血壓測(cè)試監(jiān)測(cè)功能，還具有指導(dǎo)用戶進(jìn)行減壓訓(xùn)練和身心訓(xùn)練等功能的智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，包括測(cè)試儀和與之通訊的主機(jī)，其特征在于所述測(cè)試儀包括用于獲取模擬心電信號(hào)的生物接觸電極、用于獲取模擬血壓信號(hào)的血壓檢測(cè)裝置、用于對(duì)該模擬心電信號(hào)和模擬血壓信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和數(shù)字信號(hào)處理獲得精確QRS復(fù)波和血壓值的信號(hào)處理芯片，以及用于實(shí)現(xiàn)與所述主機(jī)通訊的通訊接口裝置，所述生物接觸電極和所述血壓檢測(cè)裝置與所述信號(hào)處理芯片相連，所述通訊接口裝置與所述信號(hào)處理芯片相連。進(jìn)一步地，所述血壓檢測(cè)裝置包括內(nèi)設(shè)壓力傳感器的氣囊套，對(duì)該氣囊套充氣的氣泵以及充放氣控制裝置，該傳感器與所述信號(hào)處理芯片相連，該氣泵由所述信號(hào)處理芯片控制實(shí)現(xiàn)充放氣。進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理芯片包括預(yù)處理模塊和數(shù)字處理模塊，該預(yù)處理模塊用于對(duì)獲得的模擬心電信號(hào)和模擬血壓信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和A/D轉(zhuǎn)換從而獲得數(shù)字心電信號(hào)和數(shù)字血壓信號(hào)，該數(shù)字處理模塊包括對(duì)數(shù)字心電信號(hào)進(jìn)行處理獲得精確QRS復(fù)波的漂移抑制單元、交流濾波單元和心電濾波單元、以及對(duì)數(shù)字血壓信號(hào)進(jìn)行處理獲得壓縮壓和舒張壓的血壓計(jì)算單元。進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理芯片還包括充放氣控制模塊和接觸檢測(cè)模塊，該充放氣控制模塊與所述血壓檢測(cè)裝置相連，該接觸檢測(cè)模塊與所述生物接觸電極相連。進(jìn)一步地，所述主機(jī)包括與所述通訊接口裝置相連的信號(hào)接收裝置，用于根據(jù)用戶操作實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試功能的測(cè)試功能模塊，用于針對(duì)用戶測(cè)試結(jié)果提供對(duì)應(yīng)訓(xùn)練功能模塊，用于存儲(chǔ)用戶信息、心電信號(hào)、血壓信號(hào)和測(cè)試結(jié)果的存儲(chǔ)器，用于顯示操作界面、測(cè)試結(jié)果和播放訓(xùn)練內(nèi)容的顯示器，用于管理用戶個(gè)人測(cè)試結(jié)果、訓(xùn)練效果和其它心電血壓數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理模塊，以及分別與信號(hào)接收裝置、測(cè)試功能模塊、訓(xùn)練功能模塊、存儲(chǔ)器、顯示器、數(shù)據(jù)管理模塊相連的主控裝置。進(jìn)一步地，所述測(cè)試功能模塊包括心率測(cè)評(píng)單元、壓力測(cè)評(píng)單元、心情測(cè)評(píng)單元、 心電圖監(jiān)測(cè)單元、收縮壓監(jiān)測(cè)單元、舒張壓監(jiān)測(cè)單元和脈搏監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)單元。進(jìn)一步地，所述訓(xùn)練功能模塊包括具有各種放松方法的身心訓(xùn)練單元和具有各種減壓方法的減壓訓(xùn)練單元。進(jìn)一步地，所述主機(jī)還包括網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，與所述主控模塊相連，用于根據(jù)用戶操作將心電信號(hào)、血壓信號(hào)和測(cè)試結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)端并獲取回復(fù)信息。進(jìn)一步地，所述主機(jī)為PC機(jī)或是移動(dòng)終端。由上述對(duì)本實(shí)用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型通過測(cè)試儀和與之進(jìn)行通訊的具有嵌入式測(cè)試訓(xùn)練功能的主機(jī)實(shí)現(xiàn)心電圖檢測(cè)、收縮壓監(jiān)測(cè)、舒張壓監(jiān)測(cè)和脈搏檢測(cè)等，采用人機(jī)界面操作，還可針對(duì)測(cè)試結(jié)果指導(dǎo)用戶進(jìn)行身心訓(xùn)練和減壓訓(xùn)練并通過顯示器實(shí)時(shí)反饋訓(xùn)練效果。本實(shí)用新型具有結(jié)果顯示、保健建議、語音提示等功能，為亞健康、心臟病潛在患者和高血壓患者提供一種方便攜帶、簡(jiǎn)便易用、成本低、免維護(hù)，且還能夠與遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)專家進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)的醫(yī)療保健用品。

圖1為本實(shí)用新型信號(hào)處理芯片的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實(shí)用新型測(cè)試儀的外觀圖。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。參照?qǐng)D1、圖2、圖3，一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，包括測(cè)試儀1和與之通訊的主機(jī)2，測(cè)試儀1包括用于獲取模擬心電信號(hào)的兩個(gè)生物接觸電極10、用于獲取模擬血壓信號(hào)的血壓檢測(cè)裝置20、用于對(duì)該模擬心電信號(hào)和模擬血壓信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和數(shù)字信號(hào)處理獲得精確QRS復(fù)波和血壓值的信號(hào)處理芯片30，用于實(shí)時(shí)顯示用戶QRS復(fù)波和血壓值的顯示屏60，以及用于實(shí)現(xiàn)與主機(jī)2通訊的通訊接口裝置40，生物接觸電極10和血壓檢測(cè)裝置20 與信號(hào)處理芯片30相連，通訊接口裝置40與信號(hào)處理芯片30相連。血壓檢測(cè)裝置20包括內(nèi)設(shè)壓力傳感器21的氣囊套22，對(duì)該氣囊套22充氣的氣泵23，該傳感器21與信號(hào)處理芯片30相連，該氣泵23由信號(hào)處理芯片30控制實(shí)現(xiàn)充放氣。通訊接口裝置40可采用USB 接口。信號(hào)處理芯片30包括預(yù)處理模塊31、數(shù)字處理模塊32、充放氣控制模塊33、接觸檢測(cè)模塊34、電源管理模塊35和時(shí)鐘模塊36。預(yù)處理模塊31用于對(duì)獲得的模擬心電信號(hào)和模擬血壓信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和A/D轉(zhuǎn)換從而獲得數(shù)字心電信號(hào)和數(shù)字血壓信號(hào)，包括對(duì)模擬心電信號(hào)進(jìn)行處理的放大單元311和濾波單元312，對(duì)模擬血壓信號(hào)進(jìn)行處理的放大單元313和濾波單元314，以及對(duì)經(jīng)濾波后的模擬心電和血壓信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換單元315。數(shù)字處理模塊32包括抑制因干擾引起基線漂移的漂移抑制單元321、交流濾波單元322和用于濾除除心電信號(hào)以外的其它人體雜波信號(hào)的心電濾波單元323、以及對(duì)數(shù)字血壓信號(hào)進(jìn)行處理獲得壓縮壓和舒張壓的血壓計(jì)算單元333。數(shù)字處理模塊32處理心電數(shù)字信號(hào)時(shí)，關(guān)鍵是對(duì)心電信號(hào)中QRS復(fù)波的精確識(shí)別，正常人的QRS波群的寬度為0. 06至 0.10秒，且不受心律變化的影響。對(duì)心電信號(hào)幅值的閾值采用雙可變閾值法，即對(duì)波形設(shè)置波峰閾值和波谷閾值。如果峰閾值和谷閾值在一段適當(dāng)時(shí)間內(nèi)有較大變化，則重新設(shè)置峰閾值和谷閾值。帶有基線漂移自動(dòng)調(diào)節(jié)，能有效地抑制因干擾引起的基線漂移，獲得高質(zhì)量的心電圖譜。充放氣控制模塊33采用PWM輸出控制，控制氣泵23充氣放氣來調(diào)節(jié)氣囊套氣壓。 接觸檢測(cè)模塊34，與兩生物接觸電極10相連，用于檢測(cè)兩個(gè)生物接觸電極10之間的水平電阻，當(dāng)檢測(cè)到接觸電極10被觸碰時(shí)，喚醒信號(hào)處理芯片20進(jìn)入工作，喚醒的延時(shí)小于3毫秒，否則該信號(hào)處理芯片進(jìn)入一個(gè)非常低功耗睡眠狀態(tài)。當(dāng)通訊接口裝置與主機(jī)2接通時(shí)， 電源管理模塊控制測(cè)試儀電源指示燈亮，時(shí)鐘模塊36用于為信號(hào)處理芯片30提供穩(wěn)定的頻率。主機(jī)2包括與通訊接口裝置相連的信號(hào)接收裝置51，用于根據(jù)用戶操作實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試功能的測(cè)試功能模塊52，用于針對(duì)用戶測(cè)試結(jié)果提供對(duì)應(yīng)訓(xùn)練內(nèi)容的訓(xùn)練功能模塊 53，用于存儲(chǔ)用戶信息、心電信號(hào)、血壓信號(hào)和測(cè)試結(jié)果的存儲(chǔ)器M，用于顯示操作界面、測(cè)試結(jié)果和播放訓(xùn)練內(nèi)容的顯示器陽，用于管理用戶個(gè)人測(cè)試結(jié)果、訓(xùn)練效果和其它心電血壓數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理模塊56以及分別與信號(hào)接收裝置51、測(cè)試功能模塊52、訓(xùn)練功能模塊 53、存儲(chǔ)器54、顯示器55、數(shù)據(jù)庫管理模塊56相連的主控裝置50。經(jīng)信號(hào)處理芯片30處理后的精確QRS復(fù)波信號(hào)及舒張壓和收縮壓以每秒250個(gè)的樣本數(shù)據(jù)傳輸速率到信號(hào)接收裝置51，主控單元50對(duì)該信號(hào)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)、并顯示舒張壓、收縮壓、脈搏、心率和QRS振幅。測(cè)試功能模塊52根據(jù)用戶操作對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理得出對(duì)應(yīng)測(cè)試結(jié)果，包括心率測(cè)評(píng)單元、壓力測(cè)評(píng)單元、心情測(cè)評(píng)單元、心電圖監(jiān)測(cè)單元、收縮壓監(jiān)測(cè)單元、舒張壓監(jiān)測(cè)單元和脈搏監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)單元。訓(xùn)練功能模塊52針對(duì)測(cè)試結(jié)果提供對(duì)應(yīng)訓(xùn)練方法，包括各種放松方法的身心訓(xùn)練單元和具有各種減壓方法的減壓訓(xùn)練單元，同時(shí)，在訓(xùn)練過程中通過顯示器55 實(shí)時(shí)顯示訓(xùn)練效果。主機(jī)2還包括網(wǎng)絡(luò)通訊模塊57和語音提示模塊58，網(wǎng)絡(luò)通訊模塊57與主控模塊 50相連，用于接入互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)將心電信號(hào)、血壓信號(hào)和測(cè)試結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)端并獲取回復(fù)信息。本實(shí)用新型的主機(jī)可以是具有嵌入式測(cè)試訓(xùn)練功能的PC機(jī)或是手機(jī)、上網(wǎng)本等移動(dòng)終端，來滿足用戶實(shí)時(shí)地心電及血壓測(cè)試需要，能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能心率測(cè)評(píng)，左手右手分別握住兩個(gè)生物接觸電極，根據(jù)心臟在每個(gè)心動(dòng)周期中產(chǎn)生心電圖生物電的變化，通過主機(jī)計(jì)算出心率，顯示器將顯示一個(gè)完整的瞬時(shí)心率、及完整的心電圖形的基本信息。壓力測(cè)評(píng)，根據(jù)測(cè)量心電圖P，Q，R，S，T波，U波的各波值及其時(shí)程，并識(shí)別各個(gè)波形的特定算法，并判斷人是否處于平靜、正常、緊張的壓力狀態(tài)，顯示器上將顯示一個(gè)動(dòng)畫功能，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行語音提示。心情測(cè)評(píng)，以靜心率為基線，通過圖表形式顯示用戶不斷變化的靜心率數(shù)字，手握心電傳感裝置，按照顯示器所顯示和語音提示的心率減速步驟進(jìn)行訓(xùn)練，通過控制呼吸來達(dá)到減慢壓力指數(shù)和增加靜心率。身心訓(xùn)練，通過視頻及聲音的形式顯示用戶口不斷變化的心率數(shù)字和心情指數(shù)， 根據(jù)顯示器要求及語音提示進(jìn)行訓(xùn)練；主要有意念放松法、全身掃描放松法、音樂放松法、 雨聲催眠放松法、漸近式放松法等。減壓訓(xùn)練，在顯示器上將顯示含有心舒互動(dòng)、意念呼吸、腔式呼吸及肌肉放松四種訓(xùn)練方法來達(dá)到減壓的目的，同時(shí)根據(jù)圖文表格的形式對(duì)當(dāng)前的壓力指數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯
7J\ ο心電圖監(jiān)測(cè)，用戶只需握住心電傳感裝置，平均心率和心電圖圖像就會(huì)呈現(xiàn)，醫(yī)生可以根據(jù)重要的心電圖指標(biāo)提示來評(píng)估心臟的健康狀況，用戶的心電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)模塊內(nèi)，還可通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系監(jiān)測(cè)中心對(duì)接，心血管專家和醫(yī)生隨時(shí)對(duì)心電圖進(jìn)行分析、回復(fù)和預(yù)警。收縮壓監(jiān)測(cè)，通過充放氣控制模塊能自動(dòng)控制氣泵充氣漏氣調(diào)整袖帶內(nèi)氣壓并采樣袖帶內(nèi)氣壓直流分量，將心臟收縮時(shí)所測(cè)得的血壓。舒張壓監(jiān)測(cè)，通過充放氣控制模塊自動(dòng)控制氣泵充氣漏氣調(diào)整袖帶內(nèi)氣壓并采樣袖帶內(nèi)氣壓直流分量，將心臟舒張時(shí)所測(cè)得的血壓。上述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求1.一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，包括測(cè)試儀和與之通訊的主機(jī)，其特征在于所述測(cè)試儀包括用于獲取模擬心電信號(hào)的生物接觸電極、用于獲取模擬血壓信號(hào)的血壓檢測(cè)裝置、用于對(duì)該模擬心電信號(hào)和模擬血壓信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和數(shù)字信號(hào)處理獲得精確QRS復(fù)波和血壓值的信號(hào)處理芯片，以及用于實(shí)現(xiàn)與所述主機(jī)通訊的通訊接口裝置，所述生物接觸電極和所述血壓檢測(cè)裝置與所述信號(hào)處理芯片相連，所述通訊接口裝置與所述信號(hào)處理芯片相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述血壓檢測(cè)裝置包括內(nèi)設(shè)壓力傳感器的氣囊套，對(duì)該氣囊套充氣的氣泵，該傳感器與所述信號(hào)處理芯片相連，該氣泵由信號(hào)處理芯片控制實(shí)現(xiàn)充放氣。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述信號(hào)處理芯片包括預(yù)處理模塊、數(shù)字處理模塊，該預(yù)處理模塊用于對(duì)獲得的模擬心電信號(hào)和模擬血壓信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和A/D轉(zhuǎn)換從而獲得數(shù)字心電信號(hào)和數(shù)字血壓信號(hào)，該數(shù)字處理模塊包括對(duì)數(shù)字心電信號(hào)進(jìn)行處理獲得精確QRS復(fù)波的漂移抑制單元、交流濾波單元和心電濾波單元、以及對(duì)數(shù)字血壓信號(hào)進(jìn)行處理獲得壓縮壓和舒張壓的血壓計(jì)算單元。
4.如權(quán)利要求2所述的一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述信號(hào)處理芯片還包括充放氣控制模塊和接觸檢測(cè)模塊，該充放氣控制模塊與所述氣泵相連，該接觸檢測(cè)模塊與所述生物接觸電極相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述主機(jī)包括與所述通訊接口裝置相連的信號(hào)接收裝置，用于根據(jù)用戶操作實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試功能的測(cè)試功能模塊，用于針對(duì)用戶測(cè)試結(jié)果提供對(duì)應(yīng)訓(xùn)練內(nèi)容的訓(xùn)練功能模塊，用于存儲(chǔ)用戶信息、心電信號(hào)、血壓信號(hào)和測(cè)試結(jié)果的存儲(chǔ)器，用于顯示操作界面、測(cè)試結(jié)果和播放訓(xùn)練內(nèi)容的顯示器，用于管理用戶個(gè)人測(cè)試結(jié)果、訓(xùn)練效果和其它心電血壓數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理模塊，以及分別與信號(hào)接收裝置、測(cè)試功能模塊、訓(xùn)練功能模塊、存儲(chǔ)器、顯示器、數(shù)據(jù)庫管理模塊相連的主控裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述測(cè)試功能模塊包括心率測(cè)評(píng)單元、壓力測(cè)評(píng)單元、心情測(cè)評(píng)單元、心電圖監(jiān)測(cè)單元、收縮壓監(jiān)測(cè)單元、舒張壓監(jiān)測(cè)單元和脈搏監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)單元。
7.如權(quán)利要求5所述的一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述訓(xùn)練功能模塊包括具有各種放松方法的身心訓(xùn)練單元和具有各種減壓方法的減壓訓(xùn)練單元。
8.如權(quán)利要求5所述的一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述主機(jī)還包括網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，與所述主控模塊相連，用于根據(jù)用戶操作將心電信號(hào)、血壓信號(hào)和測(cè)試結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)端并獲取回復(fù)信息。
9.如權(quán)利要求5所述的一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述主機(jī)為PC機(jī)或是移動(dòng)終端。
專利摘要一種智能心電測(cè)試訓(xùn)練裝置，包括測(cè)試儀和與之通訊的主機(jī)，所述測(cè)試儀包括用于獲取模擬心電信號(hào)的生物接觸電極、用于獲取模擬血壓信號(hào)的血壓檢測(cè)裝置、用于對(duì)該模擬心電信號(hào)和模擬血壓信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和數(shù)字信號(hào)處理獲得精確QRS復(fù)波和血壓值的信號(hào)處理芯片，以及用于實(shí)現(xiàn)與所述主機(jī)通訊的通訊接口裝置，所述生物接觸電極和所述血壓檢測(cè)裝置與所述信號(hào)處理芯片相連，所述通訊接口裝置與所述信號(hào)處理芯片相連。本實(shí)用新型具有結(jié)果顯示、保健建議、語音提示等功能，為亞健康和心臟病潛在患者、高血壓患者提供了一種方便攜帶、簡(jiǎn)便易用、成本低、免維護(hù)，且還能與遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)專家進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)的醫(yī)療保健用品。
文檔編號(hào)A61M21/02GK202086472SQ20112015725
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者葉清潤, 朱元林, 林建清, 洪杰輝, 洪泉益 申請(qǐng)人:泉州市全通光電科技有限公司