用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置，屬于醫療器械【技術領域】，包括身高體重儀、血壓監護儀、X射線骨密度儀、用于測量血氧飽和度的血氧儀、用于測量人體所在環境的溫度和濕度的溫濕度變送器、用于對測量得到的信號進行放大處理的信號調理模塊、用于對放大處理后的信號進行采集并進行模數轉換的AD轉換器、用于根據AD轉換器傳來的數據進行下一時刻人體血壓預測的單片機和用于顯示單片機輸出的人體血壓預測值的計算機。通過測量影響血壓的關鍵因素并進行信號處理，完成對下一時刻的人體血壓的預測，預測得到的人體血壓可以作為進一步研究和預測使用降鈣素后高血壓發生風險的一項參數依據。
【專利說明】用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于醫療器械【技術領域】，具體涉及一種用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置。
【背景技術】 [0002]隨著社會經濟的發展、生活方式的改變，高血壓的發病率逐年增高。目前，中國老年高血壓患者已超過8000萬，數量居世界各國首位；我國18歲以上成年人高血壓患病率已經達到18.8%，并且患病率及血壓水平成逐年增長趨勢，中老年人群中使用降鈣素之后易出現血壓增高或降低趨勢。現階段主要靠手工頻繁測試得到血壓的結果，無法預測使用降鈣素之后高血壓發生危險程度，而且測量結果的準確率和波動較大。因此開發出一種以實際測量和相關理論為依據的血壓預測裝置十分必要。
[0003]服用降鈣素是高血壓發生的一個誘因，血壓作為高血壓疾病發生的關鍵生理參數，目前的現有技術中，大多只是通過血壓的測量儀器來直接測量人體的實時血壓，這對進一步地進行高血壓發生風險的預測來說比較困難，無法提供降鈣素使用后高血壓發生風險預測的中間信息或生理參數。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的不足，本發明提供一種用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置。
[0005]本發明的技術方案是:
[0006]一種用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置，包括身高體重儀、血壓監護儀、X射線骨密度儀、用于測量血氧飽和度的血氧儀、用于測量人體所在環境的溫度和濕度的溫濕度變送器、用于對測量得到的信號進行放大處理的信號調理模塊、用于對放大處理后的信號進行采集并進行模數轉換的AD轉換器、用于根據AD轉換器傳來的數據進行下一時刻人體血壓預測的單片機和用于顯示單片機輸出的人體血壓預測值的計算機；
[0007]所述信號調理模塊包括第一信號調理模塊、第二信號調理模塊、第三信號調理模塊、第四信號調理模塊和第五信號調理模塊；
[0008]所述身高體重儀的輸出端連接第一信號調理模塊的輸入端，血壓監護儀的輸出端連接第二信號調理模塊的輸入端，X射線骨密度儀的輸出端連接第三信號調理模塊的輸入端，血氧儀的輸出端連接第四信號調理模塊的輸入端，溫濕度變送器的輸出端連接第五信號調理模塊的輸入端，各個信號調理模塊的輸出端分別連接AD轉換器的輸入端，AD轉換器的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接計算機。
[0009]所述信號調理模塊采用濾波電路。
[0010]所述單片機中嵌入設置若干模塊，包括數據采集模塊、向量空間構建模塊、目標函數模塊和預測結果輸出模塊；[0011]所述數據采集模塊用于采集經AD轉換器進行模數轉換后的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環境的溫度和濕度，并將采集到的數據傳輸至向量空間構建模塊；
[0012]所述向量空間構建模塊用于根據數據采集模塊采集到的數據構建多維向量空間，將人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環境的溫度和濕度數據以坐標形式表征為該多維向量空間的各頂點；
[0013]所述目標函數模塊用于對構建的多維向量空間的坐標值最大的頂點進行反射運算、收縮運算和擴張運算，得到最優的向量空間，進而建立預測下一時刻血壓的目標函數；
[0014]所述預測結果輸出模塊用于根據建立的預測下一時刻血壓的目標函數對下一個時刻的血壓進行預測并輸出人體血壓預測值。
[0015]有益效果:
[0016]通過測量影響血壓的關鍵因素即人體身高、體重、血壓、血氧飽和度、所在環境的溫度和濕度，并進行信號處理，完成對下一時刻的人體血壓的預測，本發明預測得到的人體血壓可以作為進一步研究和預測使用降鈣素后高血壓發生風險的一項參數依據，需要說明的是，本發明的直接目的并不是獲得診斷結果或健康狀況，而只是從受檢者身體獲取作為中間結果的信息或生理參數，即預測人體血壓值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明具 體實施方式的用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置結構示意圖；
[0018]圖2為本發明【具體實施方式】的濾波電路原理圖；
[0019]圖3為本發明【具體實施方式】的AD轉換器與單片機的連接原理圖；
[0020]圖4為本發明【具體實施方式】的預測血壓曲線與實際血壓曲線圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細說明。
[0022]如圖1所示，用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置，應用于降鈣素使用人群，該裝置包括身高體重儀、血壓監護儀、X射線骨密度儀、用于測量血氧飽和度的血氧儀、用于測量人體所在環境的溫度和濕度的溫濕度變送器、用于對測量得到的信號進行放大處理的信號調理模塊、用于對放大處理后的信號進行采集并進行模數轉換的AD轉換器、用于根據AD轉換器傳來的數據進行下一時刻人體血壓預測的單片機和用于顯示單片機輸出的人體血壓預測值的計算機。
[0023]身高體重儀選用的型號為EP-ST，用于測量身高體重，血壓監護儀選用TM-2430動態血壓監護儀，用于測量降鈣素使用后的人體血壓，X射線骨密度儀選用的型號為MV-DB2000，用于測量降鈣素使用后的人體骨密度，血氧儀選用型號為JERRY-1I+的彩屏掌式血氧儀，用于測量降鈣素使用后的人體血氧飽和度，溫濕度傳送器選用的型號為LB863SB-X，用于測量環境溫濕度。
[0024]為獲得更加準確的低通信號，加入信號調理模塊，信號調理模塊包括第一信號調理模塊、第二信號調理模塊、第三信號調理模塊、第四信號調理模塊和第五信號調理模塊；各個信號調理模塊采用以LM305為主要核心芯片組成的濾波電路，電路如圖2所示，其中在LM305的2腳和4腳之間接入一個由0.005uF電容Cl，能有效的濾去高通信號，增加信號的準確性。LM305的4腳接地，8腳接5V工作電源，2腳接信號輸入端，I腳接信號輸出端。
[0025]單片機選用為8051系列數字信號處理器，時鐘頻率是6MHz，接口電源為5V ；AD轉換器采用ADC0809數據采集芯片，為8通道16位數據采集芯片，主要進行采樣和模數轉換，由±5V工作電源供電，由于ADC0809芯片內部沒有時鐘脈沖源.如圖3所示，本實施方式選用單片機8051提供的地址鎖存控制輸入信號ALK經D觸發器二分頻后.作為ADC0809的時鐘輸入。單片機8051的ALK端以I / 6的時鐘振蕩頻率固定地輸出正脈沖。因ADC0809的時鐘頻率有一定的范圍10— 1280kHz.取單片機的時鐘頻率為6MHz。ALK端輸出的頻率為1MHz，再經二分頻后為500kHz，符合ADC0809對時鐘的要求。
[0026]身高體重儀的輸出端連接第一信號調理模塊的輸入端，血壓監護儀的輸出端連接第二信號調理模塊的輸入端，X射線骨密度儀的輸出端連接第三信號調理模塊的輸入端，血氧儀的輸出端連接第四信號調理模塊的輸入端，溫濕度變送器的輸出端連接第五信號調理模塊的輸入端，各個信號調理模塊的輸出端分別連接AD轉換器ADC0809的輸入端IN-O到IN-4, AD轉換器的輸出端連接單片機的輸入端,單片機的輸出端連接計算機，計算機的USB接口經過PL2303轉換成RS232與單片機的TXD、RXD相連。對信號進行同步采樣、保持、A /D轉換成數字信號，送入單片機進行預測，把預測結果送入計算機，使醫護人員加以參考。
[0027]單片機中嵌入設置若干模塊，包括數據采集模塊、向量空間構建模塊、目標函數模塊和預測結果輸出模塊；
[0028]數據采集模塊用于采集經AD轉換器進行模數轉換后的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環境的溫度和濕度，并將采集到的數據傳輸至向量空間構建模塊；
[0029]向量空間構建模塊用于根據數據采集模塊采集到的數據構建多維向量空間，將人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環境的溫度和濕度數據以坐標形式表征為該多維向量空間的各頂點；
[0030]目標函數模塊用于對構建的多維向量空間的坐標值最大的頂點進行反射運算、收縮運算和擴張運算，得到最優的向量空間，進而建立預測下一時刻血壓的目標函數；
[0031]預測結果輸出模塊用于根據建立的預測下一時刻血壓的目標函數對下一個時刻的血壓進行預測并輸出人體血壓預測值。
[0032]上述單片機內嵌入設置的各模塊的工作過程如下:
[0033]步驟1:采集經AD轉換器進行模數轉換后的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環1--的溫度和濕度；
[0034]本實施方式中，測量得到的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環境的溫度和濕度樣本數據見表1 ;
[0035]表1采集樣本數據
[0036]
身高178cm
WW70ki
【權利要求】
1.一種用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置，其特征在于:包括身高體重儀、血壓監護儀、X射線骨密度儀、用于測量血氧飽和度的血氧儀、用于測量人體所在環境的溫度和濕度的溫濕度變送器、用于對測量得到的信號進行放大處理的信號調理模塊、用于對放大處理后的信號進行采集并進行模數轉換的AD轉換器、用于根據AD轉換器傳來的數據進行下一時刻人體血壓預測的單片機和用于顯示單片機輸出的人體血壓預測值的計算機； 所述信號調理模塊包括第一信號調理模塊、第二信號調理模塊、第三信號調理模塊、第四信號調理模塊和第五信號調理模塊； 所述身高體重儀的輸出端連接第一信號調理模塊的輸入端，血壓監護儀的輸出端連接第二信號調理模塊的輸入端，X射線骨密度儀的輸出端連接第三信號調理模塊的輸入端，血氧儀的輸出端連接第四信號調理模塊的輸入端，溫濕度變送器的輸出端連接第五信號調理模塊的輸入端，各個信號調理模塊的輸出端分別連接AD轉換器的輸入端，AD轉換器的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接計算機。
2.根據權利要求1所述的用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置，其特征在于:所述信號調理模塊采用信號放大電路。
3.根據權利要求1所述的用于預測降鈣素使用后高血壓發生風險的血壓預測裝置，其特征在于:所述單片機中嵌入設置若干模塊，包括數據采集模塊、向量空間構建模塊、目標函數模塊和預測結果輸出模塊； 數據采集模塊用于采集經AD轉換器進行模數轉換后的人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環境的溫度和濕度，并將采集到的數據傳輸至向量空間構建模塊； 向量空間構建模塊用于根據數據采集模塊采集到的數據構建多維向量空間，將人體身高、體重、血壓、骨密度、血氧飽和度、環境的溫度和濕度數據以坐標形式表征為該多維向量空間的各頂點；` 目標函數模塊用于對構建的多維向量空間的坐標值最大的頂點進行反射運算、收縮運算和擴張運算，得到最優的向量空間，進而建立預測下一時刻血壓的目標函數； 預測結果輸出模塊用于根據建立的預測下一時刻血壓的目標函數對下一個時刻的血壓進行預測并輸出人體血壓預測值。
【文檔編號】A61B5/021GK103622683SQ201310638014
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】孫曉, 滕海, 回茜, 霍騰宇 申請人:沈陽醫學院