本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種可穿戴式遠(yuǎn)程穿刺用呼吸門(mén)控系統(tǒng)及其軟件設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

帶呼吸門(mén)控監(jiān)護(hù)技術(shù)的多功能監(jiān)護(hù)儀是一種以測(cè)量和控制病人生理參數(shù)，監(jiān)護(hù)儀它除了可以連續(xù)監(jiān)護(hù)病人的生理參數(shù)，檢出變化趨勢(shì)，指出臨危情況，供醫(yī)生應(yīng)急處理和進(jìn)行治療的依據(jù)，使并發(fā)癥減到最少達(dá)到緩解并消除病情的目的外，還可以幫助醫(yī)生對(duì)腫瘤位置進(jìn)行定標(biāo)，實(shí)現(xiàn)精確進(jìn)針，在全球經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，社會(huì)老齡化程度加重，腫瘤發(fā)病率的持續(xù)上升，腫瘤微創(chuàng)治療得到了全面推廣，對(duì)腫瘤微創(chuàng)手術(shù)監(jiān)護(hù)要求不斷提高，基于腫瘤微創(chuàng)治療的專(zhuān)用監(jiān)護(hù)儀有著極大的市場(chǎng)空間和發(fā)展前景，在相關(guān)技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下，該類(lèi)專(zhuān)用監(jiān)護(hù)儀市場(chǎng)需求增長(zhǎng)十分顯著，然而現(xiàn)有的監(jiān)護(hù)儀的功能效果差，使用不方便，為此，我提出一種可穿戴式遠(yuǎn)程穿刺用呼吸門(mén)控系統(tǒng)及其軟件設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可穿戴式遠(yuǎn)程穿刺用呼吸門(mén)控系統(tǒng)及其軟件設(shè)計(jì)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有的監(jiān)護(hù)儀的功能效果差，使用不方便的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種可穿戴式遠(yuǎn)程穿刺用呼吸門(mén)控系統(tǒng)及其軟件設(shè)計(jì)方法，包括數(shù)據(jù)接收處理控制模塊，所述數(shù)據(jù)接收處理控制模塊連接有無(wú)線(xiàn)通信模塊、顯示模塊、呼吸模塊、心電模塊和血氧模塊，所述遠(yuǎn)程APP模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊連接數(shù)據(jù)接收處理控制模塊，所述呼吸模塊包括呼吸傳感器，所述呼吸傳感器連接有第一信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換，所述心電模塊包括心電傳感器，所述心電傳感器連接有第二信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換，所述血氧模塊包括血氧傳感器，所述血氧傳感器連接有第三信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選的，所述呼吸傳感器為壓力傳感器，所述壓力傳感器包括電源U，所述電源U的正極并接有定值電阻R4和電阻應(yīng)變片R1的輸入端，所述定值電阻R4的輸出端并接有定值電阻R3和電壓檢測(cè)端口U0的輸入端，所述電阻應(yīng)變片R1的輸出端并接有電阻應(yīng)變片R2和電壓檢測(cè)端口U0的輸入端，所述電阻應(yīng)變片R2和定值電阻R3的輸出端均串接有電源U的負(fù)極。

優(yōu)選的，所述第一信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換包括AD轉(zhuǎn)換芯片HX711、呼吸傳感器、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、三極管Q1、電阻R3、電阻R4、電阻R5、顯示屏LCD、控制器MCU1、LED燈LED1、穩(wěn)壓管VD、磁珠L(zhǎng)1、電池DD、充電電路EU、開(kāi)關(guān)D1所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的INNA端口通過(guò)電阻R4連接呼吸傳感器，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的INPA端口通過(guò)電阻R5連接呼吸傳感器，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的INNA端口與AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的INPA端口之間連接電容C5，所述呼吸傳感器通過(guò)電容C4接地，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的AVDD端口通過(guò)電容C4接地，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的AVDD端口連接三極管Q1的集電極，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的BASE端口通過(guò)電阻R3連接三極管Q1的基極，所述三極管Q1的集電極連接穩(wěn)壓管VD的一端，所述穩(wěn)壓管VD的另一端通過(guò)電容C3連接開(kāi)關(guān)D1的一端，所述開(kāi)關(guān)D1的另一端連接充電電路EU，所述開(kāi)關(guān)D1的另一端還連接電池DD，所述穩(wěn)壓管VD的另一端還連接LED燈LED1，所述穩(wěn)壓管VD的一端通過(guò)電容C6連接電源U，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的VSUP端口連接穩(wěn)壓管VD的一端，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的VSUP端口還通過(guò)磁珠L(zhǎng)1連接AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的的DVDD端口，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的的DVDD端口連接顯示屏LCD，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的DVDD端口通過(guò)電容C7接地，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的DVDD端口、PD_SCK端口都連接控制器MCU1。

優(yōu)選的，所述第二信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換包括心電采集系統(tǒng)和心電采集模塊電路，所述心電采集系統(tǒng)包括控制器MCU2、心電傳感器、藍(lán)牙模塊、貼敷電極ECG，所述心電傳感器的一端連接貼敷電極ECG,所述心電傳感器的一端的另一端通過(guò)控制器MCU2連接控制器MCU1，所述藍(lán)牙模塊、顯示屏LCD都連接控制器MCU1，所述心電采集模塊電路包括BMD101，所述BMD101的2號(hào)端口并接有電阻R22的輸入端、保護(hù)二極管D1的輸入端和心電傳感器的SEP端口，所述保護(hù)二極管D1的輸出端并接有地線(xiàn)和保護(hù)二極管D2的輸入端，所述保護(hù)二極管D2的輸出端并接有心電傳感器的SEN端口和電容C3的輸入端，所述電容C3的輸出端并接有電阻R22的輸出端和BMD101的3號(hào)端口，所述BMD101的8號(hào)端口并接有VDD、電容C1的輸入端和電感器L1的輸入端，所述電容C1的輸出端并接有BMD101的7號(hào)端口和地線(xiàn)，所述電感器L1的輸出端并接有U和電容C2的輸入端，所述電容C2的輸出端接地。

優(yōu)選的，該呼吸模塊軟件設(shè)計(jì)方法具體包括以下步驟：

S1：初始化：讀取ADC的值，然后保存這個(gè)初值；

S2：主函數(shù)while，采集壓力值：進(jìn)入Main函數(shù)后進(jìn)行第二次采用，第二次采用值，減去第一次采樣值，那么就得到實(shí)際壓力值，再乘以一個(gè)比例因子；

S3：判斷是否為極值：對(duì)連續(xù)記錄最近5次的呼吸高點(diǎn)與地點(diǎn)，并對(duì)5次呼吸極限值進(jìn)行均值濾波，根據(jù)計(jì)算結(jié)果即將發(fā)生的呼吸幅值進(jìn)行預(yù)估，擬定呼吸波形的峰峰值，對(duì)實(shí)際采集的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行比例運(yùn)算，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

優(yōu)選的，該心電模塊軟件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包解析方法具體包括以下步驟：

S1：不斷讀取新的字節(jié),直到讀到[SYNC]時(shí)才執(zhí)行下一步；

S2：讀取下一個(gè)字節(jié)的值,確保其為[SYNC]，若不是[SYNC],返回第一步，否則,執(zhí)行第三步；

S3：讀取下一個(gè)字節(jié),將其視作[PLENGTH]，如果[PLENGTH]是170([SYNC])，重復(fù)第3步，如果[PLENGTH]比170大,返回第一步(PLENGTH太大)否則繼續(xù)第4步；

S4：讀取[PLENGTH]后面的一個(gè)字節(jié)(其屬于有效數(shù)據(jù)),把其保存到存儲(chǔ)空間(比如數(shù)組unsigned char payload[256])，把其全部加起來(lái)(checksum+＝byte)；

S5：取其低八位,讓后對(duì)其進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，下面是C語(yǔ)言的代碼:

checksum&＝0xFF；checksum＝checksum&0xFF；

S6：讀取數(shù)據(jù)流中最后的字節(jié)[CHKSUM]，如果[CHKSUM]和變量checksum不相等,回到第一步，否則,解析有效數(shù)據(jù),以獲得傳輸?shù)母黝?lèi)變量，無(wú)論怎樣,回到第一步。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本產(chǎn)品人機(jī)界面簡(jiǎn)潔美觀(guān)、功能實(shí)用、操作簡(jiǎn)單、使用方便，完全達(dá)到或接近國(guó)外同類(lèi)進(jìn)口設(shè)備的技術(shù)水平，各項(xiàng)性能指標(biāo)(ECG、血氧、脈搏、呼吸)均能達(dá)到進(jìn)口設(shè)備性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明原理框圖；

圖2為本發(fā)明壓力傳感器原理圖；

圖3為本發(fā)明第一信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換的電路圖；

圖4為本發(fā)明心電采集系統(tǒng)原理框圖；

圖5為本發(fā)明心電采集模塊電路圖；

圖6為本發(fā)明呼吸模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖；

圖7為本發(fā)明心電模塊軟件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包解析流程圖。

圖中：1數(shù)據(jù)接收處理控制模塊、2無(wú)線(xiàn)通信模塊、3遠(yuǎn)程APP模塊、4顯示模塊、5呼吸模塊、50呼吸傳感器、51第一信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換、6心電模塊、60心電傳感器、61第二信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換、7血氧模塊、70血氧傳感器、71第三信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-8，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種可穿戴式遠(yuǎn)程穿刺用呼吸門(mén)控系統(tǒng)及其軟件設(shè)計(jì)方法，包括數(shù)據(jù)接收處理控制模塊1，所述數(shù)據(jù)接收處理控制模塊1連接有無(wú)線(xiàn)通信模塊2、、顯示模塊4、呼吸模塊5、心電模塊6和血氧模塊7，所述遠(yuǎn)程APP模塊3通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊2連接數(shù)據(jù)接收處理控制模塊1，所述呼吸模塊5包括呼吸傳感器50，所述呼吸傳感器50連接有第一信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換51，所述心電模塊6包括心電傳感器60，所述心電傳感器60連接有第二信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換61，所述血氧模塊7包括血氧傳感器70，所述血氧傳感器70連接有第三信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換71。

其中，所述呼吸傳感器50為壓力傳感器，所述壓力傳感器包括電源U，所述電源U的正極并接有定值電阻R4和電阻應(yīng)變片R1的輸入端，所述定值電阻R4的輸出端并接有定值電阻R3和電壓檢測(cè)端口U0的輸入端，所述電阻應(yīng)變片R1的輸出端并接有電阻應(yīng)變片R2和電壓檢測(cè)端口U0的輸入端，所述電阻應(yīng)變片R2和定值電阻R3的輸出端均串接有電源U的負(fù)極；

所述第一信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換51包括AD轉(zhuǎn)換芯片HX711、呼吸傳感器(50)、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、三極管Q1、電阻R3、電阻R4、電阻R5、顯示屏LCD、控制器MCU1、LED燈LED1、穩(wěn)壓管VD、磁珠L(zhǎng)1、電池DD、充電電路EU、開(kāi)關(guān)D1所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的INNA端口通過(guò)電阻R4連接呼吸傳感器50，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的INPA端口通過(guò)電阻R5連接呼吸傳感器50，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的INNA端口與AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的INPA端口之間連接電容C5，所述呼吸傳感器50通過(guò)電容C4接地，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的AVDD端口通過(guò)電容C4接地，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的AVDD端口連接三極管Q1的集電極，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的BASE端口通過(guò)電阻R3連接三極管Q1的基極，所述三極管Q1的集電極連接穩(wěn)壓管VD的一端，所述穩(wěn)壓管VD的另一端通過(guò)電容C3連接開(kāi)關(guān)D1的一端，所述開(kāi)關(guān)D1的另一端連接充電電路EU，所述開(kāi)關(guān)D1的另一端還連接電池DD，所述穩(wěn)壓管VD的另一端還連接LED燈LED1，所述穩(wěn)壓管VD的一端通過(guò)電容C6連接電源U，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的VSUP端口連接穩(wěn)壓管VD的一端，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的VSUP端口還通過(guò)磁珠L(zhǎng)1連接AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的的DVDD端口，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的的DVDD端口連接顯示屏LCD，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的DVDD端口通過(guò)電容C7接地，所述AD轉(zhuǎn)換芯片HX711的DVDD端口、PD_SCK端口都連接控制器MCU1。

所述第二信號(hào)放大AD轉(zhuǎn)換61包括心電采集系統(tǒng)和心電采集模塊電路，所述心電采集系統(tǒng)包括控制器MCU2、心電傳感器60、藍(lán)牙模塊、貼敷電極ECG，所述心電傳感器60的一端連接貼敷電極ECG,所述心電傳感器60的一端的另一端通過(guò)控制器MCU2連接控制器MCU1，所述藍(lán)牙模塊、顯示屏LCD都連接控制器MCU1，所述心電采集模塊電路包括BMD101，所述BMD101的2號(hào)端口并接有電阻R22的輸入端、保護(hù)二極管D1的輸入端和心電傳感器60的SEP端口，所述保護(hù)二極管D1的輸出端并接有地線(xiàn)和保護(hù)二極管D2的輸入端，所述保護(hù)二極管D2的輸出端并接有心電傳感器60的SEN端口和電容C3的輸入端，所述電容C3的輸出端并接有電阻R22的輸出端和BMD101的3號(hào)端口，所述BMD101的8號(hào)端口并接有VDD、電容C1的輸入端和電感器L1的輸入端，所述電容C1的輸出端并接有BMD101的7號(hào)端口和地線(xiàn)，所述電感器L1的輸出端并接有U和電容C2的輸入端，所述電容C2的輸出端接地；

該呼吸模塊軟件設(shè)計(jì)方法具體包括以下步驟：

S1：初始化：讀取ADC的值，然后保存這個(gè)初值；

S2：主函數(shù)while，采集壓力值：進(jìn)入Main函數(shù)后進(jìn)行第二次采用，第二次采用值，減去第一次采樣值，那么就得到實(shí)際壓力值，再乘以一個(gè)比例因子；

S3：判斷是否為極值：對(duì)連續(xù)記錄最近5次的呼吸高點(diǎn)與地點(diǎn)，并對(duì)5次呼吸極限值進(jìn)行均值濾波，根據(jù)計(jì)算結(jié)果即將發(fā)生的呼吸幅值進(jìn)行預(yù)估，擬定呼吸波形的峰峰值，對(duì)實(shí)際采集的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行比例運(yùn)算，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

該心電模塊軟件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包解析方法具體包括以下步驟：

S1：不斷讀取新的字節(jié),直到讀到[SYNC]時(shí)才執(zhí)行下一步；

S2：讀取下一個(gè)字節(jié)的值,確保其為[SYNC]，若不是[SYNC],返回第一步，否則,執(zhí)行第三步；

S3：讀取下一個(gè)字節(jié),將其視作[PLENGTH]，如果[PLENGTH]是170([SYNC])，重復(fù)第3步，如果[PLENGTH]比170大,返回第一步(PLENGTH太大)否則繼續(xù)第4步；

S4：讀取[PLENGTH]后面的一個(gè)字節(jié)(其屬于有效數(shù)據(jù)),把其保存到存儲(chǔ)空間(比如數(shù)組unsigned char payload[256])，把其全部加起來(lái)(checksum+＝byte)；

S5：取其低八位,讓后對(duì)其進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，下面是C語(yǔ)言的代碼:

checksum&＝0xFF；checksum＝checksum&0xFF；

S6：讀取數(shù)據(jù)流中最后的字節(jié)[CHKSUM]，如果[CHKSUM]和變量checksum不相等,回到第一步，否則,解析有效數(shù)據(jù),以獲得傳輸?shù)母黝?lèi)變量，無(wú)論怎樣,回到第一步。

本產(chǎn)品人機(jī)界面簡(jiǎn)潔美觀(guān)、功能實(shí)用、操作簡(jiǎn)單、使用方便，完全達(dá)到國(guó)外同類(lèi)進(jìn)口設(shè)備的技術(shù)水平，各項(xiàng)性能指標(biāo)(ECG、血氧、脈搏、呼吸)均能達(dá)到進(jìn)口設(shè)備性能。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。