專利名稱：心血管功能檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種心血管功能檢測(cè)裝置，特別是涉及一種可快速實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目的的心血管功能檢測(cè)裝置，其可同時(shí)觀測(cè)心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)和外周血管病變，適合于大規(guī)模體檢、門診病人快速篩查以及家庭自我保健。
背景技術(shù)：
心血管疾病已經(jīng)成為我國(guó)高死亡率、高致殘率、高醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)和高醫(yī)療費(fèi)用的第一大慢性疾病。隨著我國(guó)人口的快速老齡化，伴之而來(lái)將是心血管疾病的大流行，這不僅給患者帶來(lái)痛苦，更使現(xiàn)有的社會(huì)醫(yī)療保健系統(tǒng)不堪重負(fù)。目前我國(guó)正在大力推進(jìn)心血管疾病早期防治體系，從臨床救治為主轉(zhuǎn)向預(yù)防為主。盡管科學(xué)不斷發(fā)展，研發(fā)出越來(lái)越多的新技術(shù)、新產(chǎn)品對(duì)抗心血管疾病，但這些先進(jìn)技術(shù)成本很高，無(wú)法普及推廣。因此發(fā)展心血管疾病低成本、快速、無(wú)創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)心血管疾病防治具有重要意義。心血管疾病屬于常見多發(fā)病，相關(guān)疾病檢測(cè)技術(shù)一直是研究熱點(diǎn)，臨床上常用檢測(cè)技術(shù)包括影像學(xué)、生化和電生理等方法。近來(lái)研究已經(jīng)證實(shí)，自主神經(jīng)系統(tǒng)病變?cè)谛难芟到y(tǒng)發(fā)生和發(fā)展中占重要因素，很多心血管疾病早期就表現(xiàn)出自主神經(jīng)系統(tǒng)功能受損現(xiàn)象，如原發(fā)性高血壓、慢性充血性心衰、冠心病等。目前已經(jīng)發(fā)展出很多自主神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)檢測(cè)/監(jiān)測(cè)裝置與方法。其中心率變異性分析是最常用的檢測(cè)方法，通過時(shí)域和頻域分析技術(shù)，可獲得與自主神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)相關(guān)的指標(biāo)。心率變異性分析通常分為長(zhǎng)程和短時(shí)兩種方法，由于呼吸是產(chǎn)生心血管變異性的重要因素，呼吸操作通常用于心血管系統(tǒng)功能狀態(tài)的檢測(cè)。常用的方法如深呼吸、節(jié)拍呼吸、呼吸保持(Valsalva操作)等，通過各種呼吸操作下的心血管參數(shù)變化來(lái)診斷心血管系統(tǒng)狀態(tài)和疾病。雖然呼吸對(duì)心血管系統(tǒng)參量的調(diào)制作用的研究已有很多成果，但是存在以下幾個(gè)問題1.檢查手段和裝置往往比較復(fù)雜，受試者往往要佩戴或者被安放各類生理傳感器，操作者要進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)調(diào)校，不適合快速檢測(cè)使用。而在體檢篩查以及門診快速檢測(cè)時(shí)往往需要操作簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)的方法和裝置。2.檢測(cè)指標(biāo)比較單一，目前已有的裝置和方法多集中某一類或一個(gè)參數(shù)的檢測(cè)， 如對(duì)脈搏波的檢測(cè)和分析，對(duì)心率變異性的檢測(cè)和分析，缺少可快速實(shí)現(xiàn)的、同時(shí)檢測(cè)自主神經(jīng)系統(tǒng)和外周血管狀態(tài)的方法和裝置。3.檢測(cè)方法靈活性不夠，數(shù)據(jù)分析方法相對(duì)簡(jiǎn)單。如呼吸操作模式往往比較固定， 不能根據(jù)需要設(shè)置呼吸模式，甚至要操作者人工產(chǎn)生呼吸模式引導(dǎo)信息。在數(shù)據(jù)分析方面， 比較單一，多考慮某一參數(shù)受呼吸運(yùn)動(dòng)的幅度調(diào)制信息，沒有利用相位信息，且沒有將多生理參數(shù)融合分析。4.缺少可家庭和社區(qū)適用的，智能化和傻瓜化的檢測(cè)裝置和方法，無(wú)法實(shí)現(xiàn)普通用戶經(jīng)常性的自我檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。CN101309638A于2008年11月19日公開了一種通過呼吸操作檢測(cè)心血管功能狀態(tài)的裝置，可方便的完成節(jié)拍呼吸、瓦薩瓦爾操作、以及站立響應(yīng)等過程中的HRV檢測(cè)?？捎糜隗w檢篩查和門診快速檢測(cè)。但是存在的不足是該種檢測(cè)裝置受試者舒適性差，尤其是通過咬嘴的方式檢測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)；檢測(cè)參數(shù)單一，僅觀察了 HRV在不同模式下的變化，能反映外周血管情況的參數(shù)如脈搏波、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間等沒有同步檢測(cè)；檢測(cè)裝置操作不夠智能化和簡(jiǎn)單化，普通老百姓無(wú)法在家中或者社區(qū)中簡(jiǎn)單完成檢測(cè)。CNlOl 176660A于2008年5月14日公開了一種通過檢測(cè)受試者的心電、心音和橈動(dòng)脈脈搏波信號(hào)，對(duì)心率變異性、電機(jī)械延遲變異性和脈搏波傳播時(shí)間變異性進(jìn)行聯(lián)合分析的方法和裝置。該發(fā)明雖然可以實(shí)現(xiàn)心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)和外周血管狀態(tài)的綜合檢測(cè)， 具有較高的病理和生理狀態(tài)區(qū)分度，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便和快速檢測(cè)。心音、心電、脈搏波等傳感器的安放都需要專業(yè)操作和調(diào)校，較費(fèi)時(shí)間，普通百姓在家中和社區(qū)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自我檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。還有些便攜式的心電和脈搏波檢測(cè)裝置，這些技術(shù)在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)快速的心電或脈搏波參數(shù)的檢測(cè)，但都沒有和呼吸操作相結(jié)合，目前多停留在波形和節(jié)律檢測(cè)的功能層面，尚未實(shí)現(xiàn)通過該類裝置達(dá)到深層次的心血管自主神經(jīng)和外周血管狀態(tài)檢測(cè)的功能。而且現(xiàn)有的裝置檢測(cè)參數(shù)也往往單一，沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)參數(shù)的聯(lián)合檢測(cè)，對(duì)脈搏波參數(shù)的利用不夠理想。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型旨在提出一種能夠快速實(shí)現(xiàn)心血管功能檢測(cè)的裝置。 其通過將呼吸引導(dǎo)技術(shù)與快速心電和光電容積脈搏波檢測(cè)技術(shù)結(jié)合，獲取心肺交互作用的數(shù)據(jù)。其具有操作簡(jiǎn)單、功能全、檢測(cè)快等優(yōu)點(diǎn)，可用于大規(guī)模體檢篩查和門診快速檢查，以及社區(qū)和家庭普通自我檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型的心血管功能檢測(cè)裝置包括快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元、呼吸引導(dǎo)單元、信號(hào)處理單元；其中，受試者在呼吸引導(dǎo)單元的引導(dǎo)下進(jìn)行呼吸時(shí)， 快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元將所測(cè)得的心電信號(hào)和光電容積脈搏波模擬信號(hào)送至信號(hào)處理單元；其中，信號(hào)處理單元包括信號(hào)采集部、信號(hào)處理部、顯示部和信號(hào)存儲(chǔ)部；信號(hào)采集部采集來(lái)自快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元的心電信號(hào)和電容積脈搏波模擬信號(hào)，并將所采集的信號(hào)送至信號(hào)處理部處理，信號(hào)處理部將經(jīng)處理的信號(hào)送至顯示部，在顯示部顯示所處理信號(hào)的同時(shí)將所處理的信號(hào)存儲(chǔ)在信號(hào)存儲(chǔ)部； 其中，所述呼吸引導(dǎo)單元通過視覺和/或聽覺的方式引導(dǎo)受試者做呼吸運(yùn)動(dòng)；其中聽覺引導(dǎo)可通過揚(yáng)聲器或耳機(jī)，通過播放弓I導(dǎo)語(yǔ)、引導(dǎo)音樂等方式實(shí)現(xiàn)；視覺方式可通過可作用于視覺的LED指示燈、LCD液晶曲線或者畫面，以及TFT彩屏圖像等方式實(shí)現(xiàn)；所述呼吸引導(dǎo)單元包括呼吸模式發(fā)生器，通過呼吸模式發(fā)生器實(shí)現(xiàn)各種呼吸引導(dǎo)模式；呼吸模式發(fā)生器可以根據(jù)測(cè)試需要來(lái)設(shè)定吸呼比、呼吸周期，以及吸氣末暫停時(shí)間、呼氣末暫停時(shí)間、呼吸次數(shù)等呼吸引導(dǎo)參數(shù)；呼吸模式發(fā)生器具有與所設(shè)定的引導(dǎo)模式相匹配的聽覺和視覺引導(dǎo)模板；設(shè)定好相應(yīng)的呼吸引導(dǎo)模式后，呼吸模式發(fā)生器調(diào)用相應(yīng)的聽覺和視覺引導(dǎo)模板，產(chǎn)生聽覺和/或視覺引導(dǎo)信息。本實(shí)用新型的心血管功能檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于1、將呼吸引導(dǎo)技術(shù)與快速心電和光電容積脈搏波檢測(cè)技術(shù)結(jié)合，獲取的是心肺交互作用的數(shù)據(jù)，檢測(cè)心血管功能。2、快速心電和光電容積脈搏波檢測(cè)技術(shù)，具有智能化和簡(jiǎn)單化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)心電和光電容積脈搏波快速檢測(cè)，呼吸引導(dǎo)技術(shù)通過視覺和聽覺模式實(shí)現(xiàn)，二者結(jié)合后，使整個(gè)檢測(cè)能夠智能化和簡(jiǎn)單化，不需要專業(yè)醫(yī)護(hù)人員參與指導(dǎo)，因而適合快速體檢、門診快速檢查，以及普通用戶也可在家中和社區(qū)中使用。3、呼吸引導(dǎo)技術(shù)可通過呼吸模式發(fā)生器，產(chǎn)生各種模式的呼吸引導(dǎo)，從而可利用心血管參量與呼吸模式之間的幅度和相位關(guān)系，檢測(cè)和評(píng)估心血管系統(tǒng)狀態(tài)。4、同時(shí)檢測(cè)心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)和外周血管狀態(tài)，包括心率變異性、R波幅度變異性以及脈搏波幅度和傳導(dǎo)時(shí)間變異性等。心率變異性用于評(píng)價(jià)自主神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)，而容積脈搏波及其傳導(dǎo)時(shí)間則可綜合評(píng)價(jià)外周血管特性。

從對(duì)說(shuō)明本實(shí)用新型的主旨及其使用的優(yōu)選實(shí)施例和附圖的以下描述來(lái)看，本實(shí)用新型的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的，在附圖中圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的第四實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的信號(hào)處理單元的構(gòu)成示意具體實(shí)施方式
如圖1至4所示，本實(shí)用新型的心血管功能檢測(cè)的裝置包括快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元10、呼吸引導(dǎo)單元20、信號(hào)處理單元30 ；還可以包括檢測(cè)結(jié)果輸出單元40，進(jìn)一步還可以包括呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)單元50。本實(shí)用新型的一個(gè)特點(diǎn)是采用快速心電和光電容積脈搏波檢測(cè)技術(shù)。心電信號(hào)提取不使用傳統(tǒng)的Ag/AgCl電極獲取，因?yàn)樵摲椒z測(cè)心電時(shí)，需要粘帖電極，操作繁瑣，且普通用戶無(wú)法自我檢測(cè)。快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元10通過如下方式實(shí)現(xiàn)采用具有導(dǎo)電特性的金屬材料、導(dǎo)電硅膠或者電子織物，心電信號(hào)提取電路上使用兩電極的信號(hào)調(diào)理方法，受試者使用時(shí)，僅需要通過左、右手接觸導(dǎo)電材料，即可獲取心電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后，可準(zhǔn)確獲取QRS波，獲得RR間期。光電容積脈搏波信號(hào)檢測(cè)采用反射或者透射式原理實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)部位為手指。傳感器使用商品化的血氧脈搏波傳感器。為了同時(shí)獲得心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)，本實(shí)用新型中的快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元10根據(jù)具體應(yīng)用可分為手持式、臺(tái)式和腕表式。在手持式應(yīng)用中，將快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元10制造成手持式設(shè)備，如盒狀，此時(shí)，心電電極位于手持式設(shè)備的表面，兩只手握手持式設(shè)備時(shí)，左、右手中每只手的至少一個(gè)手指能夠觸及相應(yīng)的心電電極，通過兩電極心電信號(hào)提取電路，實(shí)現(xiàn)ECG信號(hào)檢測(cè)，獲得ECG信號(hào)模擬波形。而光電容積脈搏波傳感器則設(shè)置在手持式設(shè)備的表面，光電容積脈搏波傳感器的類型為反射式光電容積脈搏波傳感器，其位置為食指或者中指能夠方便觸及的地方。這樣，在實(shí)現(xiàn)手持式設(shè)備檢測(cè)心電信號(hào)的同時(shí)，反射式光電容積脈搏波傳感器能夠獲得手指端的光電容積脈搏波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的同時(shí)檢測(cè)。手持式設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于小巧、便攜，可滿足家庭、社區(qū)和移動(dòng)醫(yī)療使用。在臺(tái)式應(yīng)用中，將快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元10制造成臺(tái)式設(shè)備。心電電極和光電容積脈搏波傳感器都位于臺(tái)式設(shè)備的表面，受試者雙手按上或者放上時(shí)，受試者觸及反射式光電容積脈搏波傳感器以及左、右手各觸及一個(gè)心電電極；這里， 受試者也可以是通過將手指插入透射式脈搏波傳感器內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)光電容積脈搏波模擬信號(hào)的檢測(cè)，也就是說(shuō)，光電容積脈搏波傳感器也可以是位于與心電電極相對(duì)應(yīng)的位置的孔中， 以使得左右手分別觸及心電電極的同時(shí)，至少一個(gè)手指可以插入該孔中，以進(jìn)行光電容積脈搏波檢測(cè)。這樣，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)和手指端脈搏波信號(hào)的檢測(cè)。在臺(tái)式設(shè)備的應(yīng)用中，受試者僅需要將雙手安放在臺(tái)式設(shè)別的特定位置，即可獲得相應(yīng)信號(hào)，可用于門診快速檢查和體檢篩查使用。在腕表式設(shè)備的應(yīng)用中，將快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元10制造成腕表式設(shè)備。一個(gè)心電電極位于腕表式設(shè)備的下表面，與手腕部皮膚處接觸；另一個(gè)電極位于腕表上表面，以供受試者的另一只手方便地觸及；光電容積脈搏波傳感器可為反射式和透射式；若為反射式，則位于腕表下表面可方便接觸皮膚處，尤其是放在靠近尺動(dòng)脈或者橈動(dòng)脈的皮膚表面，以獲得光電容積脈搏波信號(hào)；若為透射式傳感器，則可以是指套式傳感器，檢測(cè)某個(gè)手指的脈搏波，通過導(dǎo)線與腕表相連。該裝置使用，受試者需要將一只手觸及位于腕表表面的心電電極，從而同時(shí)檢測(cè)心電和脈搏波信號(hào)。腕表式設(shè)備是為了解決受試者在活動(dòng)狀態(tài)下或者某些特定負(fù)荷的測(cè)試，如對(duì)COPD 患者的6分鐘步行測(cè)試、腳踏車運(yùn)動(dòng)測(cè)試，在測(cè)試過程中，或者測(cè)試結(jié)束后評(píng)估心血管狀態(tài)，具有小巧和便攜，能夠隨身佩戴等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的第二個(gè)重要組成部分是呼吸引導(dǎo)單元20。呼吸引導(dǎo)單元20的作用是通過視覺和/或聽覺的方式，引導(dǎo)受試者做某類型的呼吸運(yùn)動(dòng)。其中聽覺引導(dǎo)可通過揚(yáng)聲器或耳機(jī)，通過播放引導(dǎo)語(yǔ)、引導(dǎo)音樂等方式實(shí)現(xiàn)；視覺方式可通過可作用于視覺的各種方式如LED指示燈、IXD液晶曲線或者畫面，以及TFT彩屏圖像等方式實(shí)現(xiàn)。呼吸引導(dǎo)單元20包括呼吸模式發(fā)生器。通過呼吸模式發(fā)生器實(shí)現(xiàn)各種呼吸引導(dǎo)模式。呼吸模式發(fā)生器可以根據(jù)測(cè)試需要來(lái)設(shè)定吸呼比、呼吸周期，以及吸氣末暫停時(shí)間、 呼氣末暫停時(shí)間、呼吸次數(shù)等呼吸引導(dǎo)參數(shù)。呼吸模式發(fā)生器具有與所設(shè)定的引導(dǎo)模式相匹配的聽覺和視覺引導(dǎo)模板。設(shè)定好相應(yīng)的呼吸引導(dǎo)模式后，呼吸模式發(fā)生器調(diào)用相應(yīng)的聽覺和視覺引導(dǎo)模板，產(chǎn)生聽覺和/或視覺引導(dǎo)信息。呼吸模式發(fā)生器優(yōu)選的使用軟件實(shí)現(xiàn)，用戶根據(jù)需要調(diào)整和設(shè)置。現(xiàn)有技術(shù)中通過呼吸操作測(cè)試心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)主要采用節(jié)拍呼吸(6分/ 次)、呼吸保持和深呼吸幾種模式，通過本實(shí)用新型的呼吸引導(dǎo)單元20不僅可以集成上述幾種呼吸測(cè)試模式，而且可以自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的聽覺和視覺引導(dǎo)信息，引導(dǎo)受試者完成相應(yīng)操作。進(jìn)一步的，呼吸引導(dǎo)單元20還能產(chǎn)生任意模式的呼吸運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)信息，不僅方便了操作和測(cè)試，更重要的是通過動(dòng)態(tài)設(shè)置和改變呼吸引導(dǎo)模式，分析心血管參數(shù)隨呼吸運(yùn)動(dòng)的
7幅度和相位變化信息，能獲得更豐富的心血管功能狀態(tài)信息，這是目前的檢查方法和裝置所不具備的。呼吸引導(dǎo)單元為了在后續(xù)數(shù)據(jù)分析處理時(shí)能夠?qū)⒑粑c其他心血管變量同步處理，優(yōu)選地需要采集受試者真實(shí)的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)，此時(shí)實(shí)用新型的心血管功能檢測(cè)的裝置進(jìn)一步包括呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)單元50。呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)技術(shù)有很多，可采用呼吸感應(yīng)體積描記技術(shù)獲取高質(zhì)量的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。檢測(cè)部位通常為腹部腹呼吸。呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)單元50可以是呼吸感應(yīng)體積描記技術(shù)傳感器，通常其通過內(nèi)嵌于彈性帶子的方式束縛在腹部或其他有效部位，以有線的方式接入信號(hào)處理單元30，與心電、脈搏波信號(hào)同步采集， 或者帶子上內(nèi)嵌藍(lán)牙，呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)通過藍(lán)牙無(wú)線傳送到信號(hào)處理單元30。在數(shù)據(jù)分析時(shí)， 可同步分析呼吸與心血管參量之間的幅度和相位變化關(guān)系。本實(shí)用新型的第三個(gè)重要組成部分是信號(hào)處理單元30。如圖5所示，信號(hào)處理單元30包括信號(hào)采集部31。信號(hào)采集部31可實(shí)現(xiàn)多通道模擬信號(hào)同步采集。而且，為了分析脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間等參數(shù)，優(yōu)選地以高速率采樣，如以500、 1000或者2000Hz對(duì)心電和脈搏波信號(hào)采樣。有呼吸信號(hào)時(shí)，呼吸信號(hào)采樣率可以降低到 50>25Hzo信號(hào)處理單元30包括信號(hào)處理部32。信號(hào)處理部32可實(shí)施如下的信號(hào)處理技術(shù)和方法。UECG信號(hào)預(yù)處理包括50Hz陷波、帶通濾波、QRS波檢測(cè)、RR間期獲取、R波幅度檢測(cè)等；2、光電容積脈搏波信號(hào)預(yù)處理包括50Hz陷波、帶通濾波、峰值點(diǎn)檢測(cè)、一階和二階微分極值點(diǎn)檢測(cè)、PP間期檢測(cè)等；3、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間測(cè)量通過R波頂點(diǎn)與脈搏波特征點(diǎn)如波峰、波谷、一階微分極值點(diǎn)、二階微分極值點(diǎn)等的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算；4、去趨勢(shì)分析對(duì)RR間期、PP間期以及脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間等參數(shù)做去趨勢(shì)處理；5、RR間期變化在時(shí)域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析，包括幅度和相位關(guān)系；6、RR間期變化在頻域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析，通過FFT或者AR模型功率譜分析實(shí)現(xiàn)；7、光電容積脈搏波在時(shí)域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析，包括幅度和相位關(guān)系；8、光電容積脈搏波在頻域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析，通過FFT或者AR模型功率譜分析實(shí)現(xiàn)；9、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間在時(shí)域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析，包括幅度和相位關(guān)系；10、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間在頻域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析，通過FFT或者AR模型功率譜分析實(shí)現(xiàn)；11、R波幅度在時(shí)域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析，包括幅度和相位關(guān)系；12、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間、心率以及呼吸運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合分析，通過脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間同心率變化關(guān)系，評(píng)估受試者的壓感反射敏感性。上述數(shù)據(jù)處理算法可以實(shí)時(shí)完成，也可以存儲(chǔ)在相應(yīng)介質(zhì)里，待呼吸引導(dǎo)操作完成后，通過軟件進(jìn)行分析。信號(hào)處理單元30還可以包括信號(hào)顯示部33和信號(hào)存儲(chǔ)部34。顯示部33可以是顯示器或液晶屏，也可以是其他顯示裝置，只要能夠在屏幕上顯示各路模擬信號(hào)，以及顯示基于視覺的呼吸引導(dǎo)信號(hào)，如畫面、曲線、箭頭等即可。存儲(chǔ)部34可以是硬盤、SD卡、Flash 存儲(chǔ)器等，在引導(dǎo)呼吸過程中的各路生理參數(shù)顯示的同時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部34中。本實(shí)用新型還可以包括檢測(cè)結(jié)果輸出單元40。檢測(cè)結(jié)果輸出單元40可以是輸出到打印機(jī)，也可以是通過檢測(cè)結(jié)果輸出單元40所包括的網(wǎng)卡或無(wú)線傳輸模塊(如藍(lán)牙等) 實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的遠(yuǎn)程傳輸。對(duì)于檢測(cè)結(jié)果，可直接在顯示部33上輸出。對(duì)于臺(tái)式設(shè)備，由于內(nèi)嵌Windows系統(tǒng)，支持打印機(jī)功能，能夠打印輸出。臺(tái)式設(shè)備還可以通過互聯(lián)網(wǎng)，通過TCP/IP協(xié)議遠(yuǎn)程傳輸，檢查結(jié)果和呼吸引導(dǎo)過程的生理數(shù)據(jù)可以傳送到病人信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)存檔。對(duì)于便攜式設(shè)備(手持式設(shè)備或腕表式設(shè)備)，考慮到嵌入式系統(tǒng)的信息處理能力，便攜式設(shè)備內(nèi)嵌無(wú)線傳輸模塊，如藍(lán)牙，可以將檢查結(jié)果和呼吸引導(dǎo)過程的生理數(shù)據(jù)傳送到固定設(shè)備，如PC機(jī)，PC機(jī)通過分析軟件完成進(jìn)一步分析以及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸功能。盡管已示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可以設(shè)想，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)本實(shí)用新型的各種修改。
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權(quán)利要求1.一種心血管功能檢測(cè)裝置，其包括快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元 (10)、呼吸引導(dǎo)單元(20)、信號(hào)處理單元(30)；其中，受試者在呼吸引導(dǎo)單元00)的引導(dǎo)下進(jìn)行呼吸時(shí)，快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元(10)將所測(cè)得的心電信號(hào)和光電容積脈搏波模擬信號(hào)送至信號(hào)處理單元(30)；其中，信號(hào)處理單元(30)包括信號(hào)采集部(31)、信號(hào)處理部(32)、顯示部(3 和信號(hào)存儲(chǔ)部(34)；信號(hào)采集部(31)采集來(lái)自快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元 (10)的心電信號(hào)和電容積脈搏波模擬信號(hào)，并將所采集的信號(hào)送至信號(hào)處理部(3 處理， 信號(hào)處理部(3 將經(jīng)處理的信號(hào)送至顯示部(33)，在顯示部(3 顯示所處理信號(hào)的同時(shí)將所處理的信號(hào)存儲(chǔ)在信號(hào)存儲(chǔ)部(34)；其中，所述呼吸引導(dǎo)單元00)通過視覺和/或聽覺的方式引導(dǎo)受試者做呼吸運(yùn)動(dòng)；其中聽覺引導(dǎo)可通過揚(yáng)聲器或耳機(jī)，通過播放引導(dǎo)語(yǔ)、引導(dǎo)音樂等方式實(shí)現(xiàn)；視覺方式可通過可作用于視覺的LED指示燈、LCD液晶曲線或者畫面，以及TFT彩屏圖像等方式實(shí)現(xiàn)；所述呼吸引導(dǎo)單元00)包括呼吸模式發(fā)生器，通過呼吸模式發(fā)生器實(shí)現(xiàn)各種呼吸引導(dǎo)模式；呼吸模式發(fā)生器可以根據(jù)測(cè)試需要來(lái)設(shè)定吸呼比、呼吸周期，以及吸氣末暫停時(shí)間、呼氣末暫停時(shí)間、呼吸次數(shù)等呼吸引導(dǎo)參數(shù)；呼吸模式發(fā)生器具有與所設(shè)定的引導(dǎo)模式相匹配的聽覺和視覺引導(dǎo)模板；設(shè)定好相應(yīng)的呼吸引導(dǎo)模式后，呼吸模式發(fā)生器調(diào)用相應(yīng)的聽覺和視覺引導(dǎo)模板，產(chǎn)生聽覺和/或視覺引導(dǎo)信息。
2.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括檢測(cè)結(jié)果輸出單元(40)，信號(hào)處理單元(30)將處理結(jié)果送至檢測(cè)結(jié)果輸出單元GO)進(jìn)行打印或者遠(yuǎn)程傳輸。
3.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元(10)中心電信號(hào)提取電路使用兩個(gè)心電電極；受試者使用時(shí)，通過左、右手各接觸一個(gè)心電電極，即可獲取心電信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元(10)中光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)電路采用光電容積脈搏波傳感器實(shí)現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元(10)制造成手持式設(shè)備；所述兩個(gè)心電電極位于手持式設(shè)備的表面， 兩只手握手持式設(shè)備時(shí)，左、右手中每只手的至少一個(gè)手指能夠觸及相應(yīng)的心電電極；所述光電容積脈搏波傳感器設(shè)置在手持式設(shè)備的表面，所述光電容積脈搏波傳感器的類型為反射式光電容積脈搏波傳感器，其位置為食指或者中指能夠方便觸及的地方。
6.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元(10)制造成臺(tái)式設(shè)備；心電電極和光電容積脈搏波傳感器都位于臺(tái)式設(shè)備的表面，受試者雙手按上或者放上時(shí)，受試者觸及反射式光電容積脈搏波傳感器以及左、右手各觸及一個(gè)心電電極。
7.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元(10)制造成臺(tái)式設(shè)備；心電電極位于臺(tái)式設(shè)備的表面，光電容積脈搏波傳感器位于與心電電極相對(duì)應(yīng)的位置的孔中，以使得左、右手分別觸及心電電極的同時(shí)，至少一個(gè)手指可以插入所述孔中，以進(jìn)行光電容積脈搏波檢測(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元(10)制造成腕表式設(shè)備；一個(gè)心電電極位于腕表式設(shè)備的下表面，與手腕部皮膚處接觸；另一個(gè)電極位于腕表上表面，以供受試者的另一只手方便地觸及；光電容積脈搏波傳感器為反射式，其位于腕表下表面可方便接觸皮膚處，以獲得光電容積脈搏波信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元(10)制造成腕表式設(shè)備；；一個(gè)心電電極位于腕表式設(shè)備的下表面， 與手腕部皮膚處接觸；另一個(gè)電極位于腕表上表面，以供受試者的另一只手方便地觸及； 光電容積脈搏波傳感器為透射式，其是指套式傳感器，檢測(cè)某個(gè)手指的脈搏波，通過導(dǎo)線與腕表式設(shè)備相連。
10.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于信號(hào)處理單元(30)至少可以實(shí)現(xiàn)ECG信號(hào)預(yù)處理、光電容積脈搏波信號(hào)預(yù)處理、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間測(cè)量、去趨勢(shì)分析、RR間期變化在時(shí)域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析、光電容積脈搏波在時(shí)域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間在頻域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析、R波幅度在時(shí)域隨呼吸的調(diào)制關(guān)系分析、脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間、心率以及呼吸運(yùn)動(dòng)的聯(lián)合分析中的一種。
11.如權(quán)利要求1所述的心血管功能檢測(cè)裝置，其特征在于其特征在于進(jìn)一步包括呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)單元(50)，呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)單元(50)將檢測(cè)到的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)送至信號(hào)處理單元(30)。
專利摘要本實(shí)用新型的心血管功能檢測(cè)裝置包括快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元、呼吸引導(dǎo)單元、信號(hào)處理單元；其中，受試者在呼吸引導(dǎo)單元的引導(dǎo)下進(jìn)行呼吸時(shí)，快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元將所測(cè)得的心電信號(hào)和光電容積脈搏波模擬信號(hào)送至信號(hào)處理單元；其中，信號(hào)處理單元包括信號(hào)采集部、信號(hào)處理部、顯示部和信號(hào)存儲(chǔ)部；信號(hào)采集部采集來(lái)自快速心電和光電容積脈搏波模擬信號(hào)檢測(cè)單元的心電信號(hào)和電容積脈搏波模擬信號(hào)，并將所采集的信號(hào)送至信號(hào)處理部處理，信號(hào)處理部將經(jīng)處理的信號(hào)送至顯示部，在顯示部顯示所處理信號(hào)的同時(shí)將所處理的信號(hào)存儲(chǔ)在信號(hào)存儲(chǔ)部。
文檔編號(hào)A61B5/0205GK202211686SQ20112015171
公開日2012年5月9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)明者劉洪運(yùn), 孫聰聰, 張政波, 李開元, 王衛(wèi)東, 鄭捷文 申請(qǐng)人:張政波