本實(shí)用新型涉及傳感技術(shù)及生理參數(shù)分析測(cè)定技術(shù)，具體涉及實(shí)時(shí)在線脈搏波提取與分析技術(shù)，特別是通過在線獲取連續(xù)脈搏波信息以進(jìn)一步得到心率、血壓等生理參數(shù)，以確定被測(cè)試對(duì)象實(shí)時(shí)生理參數(shù)，及時(shí)把握被測(cè)對(duì)象的健康狀況；本實(shí)用新型可廣泛用于快速、精確、在線、即時(shí)地確定被分析生物體的脈搏波等生理信息，這些數(shù)據(jù)既能為使用者及時(shí)了解人體健康狀況，又能為醫(yī)生等職業(yè)人士了解個(gè)體平時(shí)的生理狀況提供幫助，以作出更有效更具針對(duì)性的健康診斷。

背景技術(shù)：

隨著生活水平的提高，人們對(duì)健康越來越關(guān)注。傳統(tǒng)的以醫(yī)院體檢、醫(yī)生診斷方式的醫(yī)療健康服務(wù)雖然仍然有著不可撼動(dòng)的地位，但是人們已經(jīng)不再滿足于這些傳統(tǒng)方式的服務(wù)，其中能提供基于移動(dòng)通訊設(shè)備的實(shí)時(shí)生理參數(shù)測(cè)定系統(tǒng)最為引入注目。實(shí)時(shí)生理參數(shù)測(cè)定系統(tǒng)結(jié)合多種傳感技術(shù)，能隨時(shí)為人們提供生理生化參數(shù)，方便使用者及時(shí)了解生理狀況，以便采取相應(yīng)醫(yī)療保健措施；同時(shí)這些數(shù)據(jù)也能為醫(yī)生診療時(shí)提供參考，以便了解患者平時(shí)的生理狀況。實(shí)時(shí)在線的可穿戴健康醫(yī)療設(shè)備實(shí)時(shí)采集人體的生理數(shù)據(jù)，是移動(dòng)健康醫(yī)療服務(wù)行業(yè)的入口，為基于大數(shù)據(jù)分析的健康醫(yī)療服務(wù)提供了可證實(shí)科學(xué)源泉，必將成為健康醫(yī)療服務(wù)業(yè)的基礎(chǔ)，是未來的趨勢(shì)。瑞士信貸網(wǎng)(ABI)報(bào)告顯示可穿戴技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模在未來兩到三年將由目前的30-50億美元增長(zhǎng)到300-500億美元。ABI的數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)到2018年可穿戴設(shè)備全球?qū)⑦_(dá)到4.85億臺(tái)。中國前瞻網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2012年中國可穿戴便攜移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)銷售規(guī)模達(dá)到4.2億元，預(yù)計(jì)到2015年這一市場(chǎng)規(guī)模將超過10億元，2017年中國可穿戴便攜移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模接近50億元。心率測(cè)定是可穿戴設(shè)備獲取的最基本生理參 數(shù)，得到此項(xiàng)參數(shù)主要有兩種技術(shù)：光電式和心電式。光電式通過表層皮膚動(dòng)脈血對(duì)特定波長(zhǎng)光吸收的變化來計(jì)算心率；心電式通過手指或皮膚測(cè)定心電曲線，從而得到心率。這兩種方法都是非常經(jīng)典的測(cè)定心率技術(shù)，需要設(shè)備與人體的緊密接觸，并需要排除外部光、電等因素干擾，才能獲取比較可靠的心率數(shù)據(jù)。但是使用可穿戴設(shè)備在線實(shí)時(shí)測(cè)定心率時(shí)，由于使用者經(jīng)常處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，很難確保以上兩種技術(shù)所需要的獲取可靠性數(shù)據(jù)的條件。事實(shí)上，隨著人們對(duì)健康的追求越來越高，人們對(duì)隨時(shí)了解生理參數(shù)如心率血壓等數(shù)據(jù)有著迫切的要求；特別是對(duì)高血壓后者準(zhǔn)高血壓病人，連續(xù)在線獲取血壓參數(shù)對(duì)他們的診斷和健康管理都是非常必須的。連續(xù)獲取脈搏波的除了醫(yī)院專業(yè)測(cè)試測(cè)試設(shè)備外，人們也在研究各種便利技術(shù)和手段以供使用者隨時(shí)了解自己的生理狀況:如通過測(cè)試脈搏波傳輸時(shí)間等確定平均血壓，通過加壓使得動(dòng)脈中流過的血流保持恒定的恒定血容法，以及通過分析動(dòng)脈博波形的方法等。傳統(tǒng)上，這些方法都是供專業(yè)人士使用，比較復(fù)雜，在通常情況下不容易得到可靠數(shù)據(jù)，適用人群和使用范圍有限。這些因素導(dǎo)致了這些技術(shù)和產(chǎn)品在現(xiàn)代可穿戴設(shè)備市場(chǎng)不能有好的表現(xiàn)。因此，如果能改進(jìn)現(xiàn)有脈搏波獲取方法，使之能夠適用于可穿戴設(shè)備獲取脈搏波，這樣的技術(shù)和產(chǎn)品有著巨大的市場(chǎng)基礎(chǔ)和需求。

本實(shí)用新型在研究獲取脈搏波等生理參數(shù)的各種技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上，結(jié)合傳感器、電子電路、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)用新型了一種可用于實(shí)時(shí)在線脈搏波的測(cè)定手指儀和獲取脈搏波峰形參數(shù)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種在線獲取脈搏波的手指儀，以便使用者或者其它用戶能進(jìn)一步實(shí)時(shí)了解被測(cè)人體的心率、血壓等基本生命體征參數(shù)；這不僅能便及時(shí)有效地采取醫(yī)療保健等健康措施，改善 生物體的健康狀況，而且能在特殊緊急情況下及時(shí)發(fā)現(xiàn)危及生命的信號(hào)，起到預(yù)警作用。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型有如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型的一種在線獲取脈搏波的手指儀，包括一個(gè)脈搏波傳感裝置、一個(gè)電信號(hào)控制與處理裝置、一個(gè)電源裝置、一個(gè)手指尖套、一個(gè)手指管套、一個(gè)外殼蓋套，

脈搏波傳感裝置用于實(shí)時(shí)獲取生物體脈搏搏動(dòng)信號(hào)；

電信號(hào)控制和處理裝置用于轉(zhuǎn)換電源、控制脈搏波傳感裝置獲取的信息的方式和頻率；

電源裝置為整個(gè)手指儀提供工作電能，電源裝置能作為內(nèi)置電池或者外部電源；

手指尖套為兩側(cè)開槽口的手指尖套件，并在上下方各留有供脈搏波傳感裝置固定及光線通過的位置；

手指管套為中間具有筋條的環(huán)狀或管狀套結(jié)構(gòu)件，用于將手指儀固定在手指上；

外殼蓋套為蓋壯結(jié)構(gòu)體，和手指管套構(gòu)成封閉和隔離空間；

手指尖套、手指管套和外殼蓋套組成三塊結(jié)構(gòu)件為脈搏波傳感裝置、電信號(hào)控制與處理裝置以及電源裝置提供機(jī)械支持，并被設(shè)計(jì)成易于佩戴指端；

所述手指儀被佩戴于被測(cè)對(duì)象手指上，脈搏波傳感裝置和手指尖套被置于指端；手指管套戴在手指上，和外殼套構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)，并為上述其它裝置和手指尖套提供盛載空間；脈搏波傳感裝置與電信號(hào)控制與處理裝置電連接，電源裝置為脈搏波傳感裝置、電信號(hào)控制與處理裝置提供電能，脈搏波傳感裝置、電信號(hào)控制與處理裝置在電源裝置的驅(qū)動(dòng)下工作。

其中，所述手指尖套為兩側(cè)開有槽口的手指尖套型結(jié)構(gòu)件。

其中，所述脈搏波傳感裝置包括光電脈搏傳感器和LED，傳感器位于被測(cè)手指端皮膚下方，LED位于手指端的指甲上方；所述LED為最少一顆紅外LED。

其中，所述脈搏波傳感裝置的紅外LED波長(zhǎng)在800nm-980nm的紅外波段。

其中，所述光電脈搏傳感器是具有對(duì)紅外波長(zhǎng)敏感的光電傳感 器。

其中，所述光電脈搏傳感器為光譜傳感器，該光譜傳感器是具有窄帶響應(yīng)的光電脈搏傳感器，其響應(yīng)曲線基于光源特征譜線波長(zhǎng)強(qiáng)度分布。

其中，所述光電脈搏傳感器是由光譜波長(zhǎng)選擇功能的光學(xué)帶通濾波器或者光子晶體與光電傳感器組成的組合器件或者是集成器件。

其中，手指管套為內(nèi)側(cè)分布有若干筋條，所述指尖套、手指管套、外殼蓋套以鎖扣方式連接成為整體。

由于采取了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：

1)本實(shí)用新型采用固定兩側(cè)開槽口的指尖套結(jié)構(gòu)，提高了信號(hào)質(zhì)量，同時(shí)也保證了使用舒適性，簡(jiǎn)化了操作。

2)本實(shí)用新型中施加于測(cè)試部位的壓力比較低，提高了使用者的舒適感，擴(kuò)大了此類設(shè)備的使用人群。

3)本實(shí)用新型采用微型化的傳感手指儀獲取數(shù)據(jù)，整個(gè)手指儀體積小、自重輕，易于佩戴，可用于實(shí)時(shí)生理狀態(tài)監(jiān)控。

4)本實(shí)用新型采用低功耗的傳感技術(shù)，可靠安全，能降低手指儀功耗，延長(zhǎng)在線工作時(shí)間。

5)本實(shí)用新型的手指儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配置靈活，適應(yīng)范圍廣，既可以單獨(dú)使用用于獲取脈搏波信號(hào)，也可以供進(jìn)一步分析提取心率和血壓等，為實(shí)時(shí)監(jiān)控生理參數(shù)提供可能。

附圖說明

圖1：典型的脈搏波信號(hào)示意圖；

圖2：本實(shí)用新型的實(shí)例一的示意圖；

圖3：本實(shí)用新型的電路原理框圖；

圖4：本實(shí)用新型手指儀的外殼蓋套結(jié)構(gòu)體示意圖；

圖5-1：本實(shí)用新型的手指管套結(jié)構(gòu)體整體示意圖；

圖5-2：圖5-1的軸向視圖；

圖6：本實(shí)用新型的手指尖套結(jié)構(gòu)體示意圖；

圖7：本實(shí)用新型的分析的過程與結(jié)果的示意圖。

圖中，1、脈搏波傳感裝置；2、電信號(hào)控制和處理裝置；3、電 源裝置；4、手指管套；5、LED；6、手指尖套；7、筋條；8、槽口；9、鎖扣一；10、鎖扣二。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型就使用在人體上監(jiān)測(cè)脈搏波的手指儀和方法來說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。

本實(shí)用新型的一種在線獲取脈搏波的手指儀，包括一個(gè)脈搏波傳感裝置、一個(gè)電信號(hào)控制與處理裝置、一個(gè)電源裝置、一個(gè)手指尖套、一個(gè)手指管套、一個(gè)外殼蓋套，

脈搏波傳感裝置用于實(shí)時(shí)獲取生物體動(dòng)脈博動(dòng)信息；

電信號(hào)控制和處理裝置用于轉(zhuǎn)換電源、控制脈搏波傳感裝置獲取的信息的方式和頻率；

電源裝置為整個(gè)手指儀提供工作電能，電源裝置能作為內(nèi)置電池或者外部電源；

手指尖套為兩側(cè)開槽口的手指尖套件，并在上下方各留有供脈搏波傳感裝置固定及光線通過的位置；

手指管套為中間具有筋條的環(huán)狀或管狀套結(jié)構(gòu)件，用于將手指儀固定在手指上；

外殼蓋套為蓋壯結(jié)構(gòu)體，和手指管套構(gòu)成封閉和隔離空間；

手指尖套、手指管套和外殼蓋套組成三塊結(jié)構(gòu)件為脈搏波傳感裝置、電信號(hào)控制與處理裝置以及電源裝置提供機(jī)械支持，并被設(shè)計(jì)成易于佩戴指端；

所述手指儀被佩戴于被測(cè)對(duì)象手指上，脈搏波傳感裝置和手指尖套被置于指端；手指管套戴在手指上，和外殼套構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)，并為上述其它裝置和手指尖套提供盛載空間；脈搏波傳感裝置與電信號(hào)控制與處理裝置電連接，電源裝置為脈搏波傳感裝置、電信號(hào)控制與處理裝置提供電能，脈搏波傳感裝置、電信號(hào)控制與處理裝置在電源裝置的驅(qū)動(dòng)下工作；

所述手指儀被套于手指端，以連續(xù)方式獲取脈搏搏動(dòng)信號(hào)；所述脈搏搏動(dòng)信號(hào)是用紅外方法獲得，脈搏搏動(dòng)信號(hào)反應(yīng)的是血管內(nèi)血流隨著脈搏的變化，全稱是血容脈搏波；機(jī)械的方法雖然也可以獲取脈搏波，但基本上是壓力脈搏波。

所述手指尖套為兩側(cè)開有槽口的手指尖套型結(jié)構(gòu)件。

所述脈搏波傳感裝置包括光電脈搏傳感器和LED，傳感器位于被測(cè)手指端皮膚下方，LED位于手指端的指甲上方；所述LED為最少一顆紅外LED。

所述脈搏波傳感裝置的紅外LED波長(zhǎng)在800nm-980nm的紅外波段。

所述光電脈搏傳感器是具有對(duì)紅外波長(zhǎng)敏感的光電傳感器。

所述光電脈搏傳感器為光譜傳感器，該光譜傳感器是具有窄帶響應(yīng)的光電脈搏傳感器，其響應(yīng)曲線基于光源特征譜線波長(zhǎng)強(qiáng)度分布。

所述光電脈搏傳感器是由光譜波長(zhǎng)選擇功能的光學(xué)帶通濾波器或者光子晶體與光電傳感器組成的組合器件或者是集成器件。

手指管套為內(nèi)側(cè)分布有若干筋條，所述指尖套、手指管套、外殼蓋套以鎖扣方式連接成為整體。

人體動(dòng)脈內(nèi)血液會(huì)隨著心臟的搏動(dòng)而產(chǎn)生波動(dòng)。在體表處，這種波動(dòng)也能被感知到，只是在不同的部位所能感知到的強(qiáng)弱有不同而已。比如中醫(yī)所熟悉的脈診就是通過感知橈動(dòng)脈在腕部的寸關(guān)尺等不同位置產(chǎn)生脈動(dòng)振幅不同而實(shí)現(xiàn)的。事實(shí)上，動(dòng)脈血管以及與之相連接毛細(xì)血管都存在與因心臟收縮和舒張而產(chǎn)生的動(dòng)脈波，這種動(dòng)脈波以接近10m/s的速度在全身傳播，從大的頸動(dòng)脈到指端、耳端的動(dòng)脈毛細(xì)血管都以相同的節(jié)律在波動(dòng)，這就是動(dòng)脈波，也就是人們?cè)隗w表處感知到的脈搏搏動(dòng)。動(dòng)脈波在血管中的流動(dòng)主要產(chǎn)生兩種效應(yīng)：一是動(dòng)脈血液在心臟的泵壓下，對(duì)動(dòng)脈血管側(cè)壁產(chǎn)生壓力，這即通常稱謂的血壓；第二種效應(yīng)是因?yàn)樽笮氖以谏溲跗诒贸龅难看?，減小至舒張期的關(guān)閉不在射出血液，因此動(dòng)脈內(nèi)的血流容積也是隨著心臟收縮舒張周期而變化的。這兩種變化統(tǒng)稱為脈搏波，前者稱為脈壓脈搏波，通過壓阻型、壓容、或者壓電型傳感式脈搏傳感器獲??；后者稱為血容脈搏波，一般通過光電式動(dòng)脈容積傳感器得到。不管是脈壓脈搏波還是血容脈搏波，蘊(yùn)含有大量的人體生理信息，動(dòng)脈搏動(dòng)的節(jié)律脈率即心率，脈搏波的波形變化和節(jié)律情況直接反映人體循環(huán)體統(tǒng)的健康狀況，比如動(dòng)脈的收縮和舒張、血管彈性、肢端微循環(huán)狀況。人體某些的病變也會(huì)影響到脈搏波的節(jié)律和形狀，比如高血壓，高血脂癥，這也是中醫(yī)脈診的生理和物理基礎(chǔ)之一。

圖1是通過光電法實(shí)際測(cè)得的血容脈搏波?？梢钥吹窖軆?nèi)動(dòng)脈 的血量隨著時(shí)間發(fā)生非常有規(guī)則的變動(dòng)，這種變動(dòng)周期和心臟搏動(dòng)周期相同，其頻率即為心率。在一個(gè)脈動(dòng)周期內(nèi)，我們還可以看到一些容積變動(dòng)，對(duì)應(yīng)著心臟的收縮和舒張，以及收縮和舒張期間心臟射血減慢引起的潮波。大量的醫(yī)學(xué)和生理學(xué)研究數(shù)據(jù)表明，脈搏波的波形和動(dòng)脈血壓有著非常強(qiáng)的相關(guān)性，有經(jīng)驗(yàn)的中醫(yī)通過對(duì)脈搏的細(xì)微體驗(yàn)來判斷血壓大致的高低。然而，傳統(tǒng)的脈搏波測(cè)定通常在在橈動(dòng)脈位置附近測(cè)試，以壓力傳感器獲取壓力脈搏波，這種方法對(duì)位置敏感，裝置體積大，不宜得到可靠波形。也有研究采用指端的光電血容脈搏波方法獲取脈搏波，這些裝置通常采用柔性材料，如橡膠等，做成指套，或者用夾子的方法夾住手指進(jìn)行固定，但這些裝置通常只能獲取比較粗略的脈搏波信號(hào)，多用于血氧飽和度監(jiān)測(cè)，不能用于提取可靠的脈搏波信號(hào)。本實(shí)用新型中解決了這些傳統(tǒng)方法的困境：通過兩側(cè)開口的指尖套結(jié)構(gòu)來作為脈搏波測(cè)試的核心器件，這樣既可以獲得可靠信號(hào)，又改善了用戶體驗(yàn)，同時(shí)又在此基礎(chǔ)上研究了一套適用于該手指儀快速可靠獲取脈搏波詳細(xì)波形參數(shù)的方法，為進(jìn)一步使用這些脈搏波信號(hào)提供了基礎(chǔ)，為實(shí)時(shí)監(jiān)控人體生理參數(shù)提供了可能。

圖2即為依照上述原理所設(shè)計(jì)的在線獲取脈搏波的手指儀，包括脈搏波傳感裝置、電信號(hào)控制與處理裝置、電源裝置、以及手指尖套、手指管套和外殼蓋套等三個(gè)結(jié)構(gòu)件。圖中標(biāo)明了LED、脈搏波光電傳感器、電信號(hào)控制和處理裝置、電源裝置的位置。電信號(hào)控制和處理裝置在電源的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行工作，圖3為電路基本原理圖。外殼蓋套、手指管套和收指尖套也分別圖示于圖4、圖5-1、圖5-2和圖6。

脈搏波傳感裝置用于實(shí)時(shí)獲取人體動(dòng)脈搏動(dòng)信息。脈搏波傳感裝置采用血容脈搏波傳感器，以實(shí)時(shí)獲取脈搏波隨時(shí)間的變化信息。血容脈搏傳感器采用半導(dǎo)體光電傳感器監(jiān)測(cè)動(dòng)脈內(nèi)血流變化引起的光信號(hào)強(qiáng)度變化，從而得到脈搏波信號(hào)。脈搏波傳感裝置置于人體被測(cè)含有豐富動(dòng)脈血管的手指尖端。

為保證脈搏波傳感裝置和被測(cè)組織的緊密接觸而又不引起被測(cè)人體部位的不適感，選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)來制作手指尖套非常重要。這里，可以調(diào)整的因素包括：材料性質(zhì)、指尖套側(cè)面開口大小，制作材料厚度等，確保手指尖套具有合適的彈性，以保證脈搏搏動(dòng)能準(zhǔn)確可靠地被傳感器所感應(yīng)。手指尖套外觀形狀可以被制作成條形、帶型、套型、夾形等形狀，以適應(yīng)被測(cè)試部位的形狀，提高舒適度和 美觀度。

電信號(hào)控制和處理裝置用于傳遞控制裝置和脈搏波傳感裝置的電信號(hào)并進(jìn)行處理，使這些信號(hào)在不同裝置間能相互識(shí)別和使用。電信號(hào)處理裝置的功能包括反相、比較、放大、AD轉(zhuǎn)換、DA轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)制等。

電信號(hào)控制和控制裝置采用微處理器MCU、CPU或者數(shù)字信號(hào)處理器DSP等器件；結(jié)合崁入式軟件，用于脈搏傳感模塊獲取的信息的方式和頻率，并對(duì)獲取的信息調(diào)用預(yù)設(shè)程序進(jìn)行背景校正、濾波、解卷積、微分、積分、比較、內(nèi)插、迭代、回歸、小波分析、傅里葉轉(zhuǎn)換等運(yùn)算。

電信號(hào)控制和處理裝置還能將得到的電信號(hào)信息傳送給后續(xù)其它裝置以及接受來自后續(xù)其它裝置的信息；該傳送方式采用有線或者無線的通訊方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，如有線的I2C，串行口等，無線的WIFI，藍(lán)牙，或者是無線蜂窩通訊等。

脈搏波傳感裝置在電信號(hào)控制和處理裝置的控制下以大于100Hz頻率采集信號(hào)。

為使以上裝置能方便被穿戴，手指管套和手指蓋套也非常重要。采用中間加筋的手指管套既能有助于緊密附著，又能減輕重量，還能增強(qiáng)手指不同尺寸的適應(yīng)性。外殼蓋套主要考慮能方便地加工和組裝。這里，外殼蓋套和手指管套采用鎖扣連接。

通過以上手指儀獲取脈搏波動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步進(jìn)行處理得到連續(xù)脈搏波峰形參數(shù)的方法為：首先，脈搏波傳感手指儀獲取被測(cè)對(duì)象測(cè)試部位的光強(qiáng)隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)信號(hào)，該信號(hào)反映了動(dòng)脈內(nèi)在心臟搏動(dòng)的壓縮期間和舒張期間血流隨時(shí)間的變化即脈搏波；

然后通過對(duì)所獲得的信號(hào)分別進(jìn)行基線校正、濾波、平滑等處理，消除所得到脈搏波信號(hào)中噪音和干擾因素引入的假信息等，得到能反應(yīng)脈搏波的真實(shí)波形；

最后通過對(duì)脈搏波信號(hào)進(jìn)行極值周期及統(tǒng)計(jì)分析，以確定在一個(gè)周期內(nèi)的兩個(gè)或三個(gè)極大值，進(jìn)一步確定收縮峰和舒張峰：如果統(tǒng)計(jì)分析顯示一個(gè)周期只有兩個(gè)極大值，極大值處于兩個(gè)極小值之間，其中前一極小值小于后一個(gè)極小值，則為收縮峰，如果前一個(gè)極小值大于后一個(gè)極小值，則為舒張峰；如果一個(gè)周期內(nèi)存在三個(gè)極大值，則除了收縮峰和舒張峰以外，存在反射峰，反射峰的第一個(gè)極小值與收 縮峰的第二個(gè)極小值重疊，第二個(gè)極小值與舒張峰的第一個(gè)極小值疊合。通過上述步驟，可以有效快速得到脈搏波中舒張峰、收縮峰以及反射峰等特征波形特征信息，如時(shí)間周期、強(qiáng)度等參數(shù)、頻譜分布等，這些信息可以用于進(jìn)一步分析被測(cè)個(gè)體的生理參數(shù)如動(dòng)脈血壓和心率等。

本實(shí)用新型中的各裝置根據(jù)需要進(jìn)行靈活配置。例如要同時(shí)測(cè)定多個(gè)波長(zhǎng)的血容數(shù)據(jù)，可以在血容脈搏傳感其中配置多個(gè)波長(zhǎng)的光源，以同時(shí)取得血氧的生理信息。也可以進(jìn)一步將溫度傳感器、心電圖傳感器、血容脈搏傳感器和血壓脈搏傳感器同時(shí)設(shè)置在裝置內(nèi)，進(jìn)一步獲取更多關(guān)于循環(huán)系統(tǒng)的生理參數(shù)。為減小手指儀的外觀尺寸，可以將電信號(hào)處理和控制裝置進(jìn)一步的集成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示器件，以構(gòu)成獨(dú)立生理參數(shù)測(cè)定系統(tǒng)。電源裝置既可以采用外部供電，也可以采用電池。為提高使用的便利性，結(jié)合適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，外面輔以剛性材料制成的外殼或者外套，可以提高用戶的舒適度，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。結(jié)合現(xiàn)代通訊技術(shù)，還可以對(duì)緊急情況進(jìn)行提醒、預(yù)警或者報(bào)警。

實(shí)施例一

圖2為本實(shí)用新型的一種在線獲取脈搏波的手指儀，為減少人體對(duì)貼附于皮膚之上敏感和刺激，本實(shí)施例采用增強(qiáng)型天然橡膠做成手指管套的筋條內(nèi)襯，見圖5；手指尖套采用ABS材料制作，在其兩側(cè)各開有寬度1.5mm長(zhǎng)度為5mm的槽口，上端留有固定LED開口，開口大小為5mmX5mm，下端留有8mmXmm的開口，供光電傳感器使用固定，見圖6。本實(shí)例中LED的波長(zhǎng)為840nm，對(duì)用的紅外敏感型光電傳感器作為脈搏波傳感裝置的傳感器。傳感器所獲得信號(hào)經(jīng)過前置放大，再經(jīng)過兩級(jí)放大以后，信號(hào)幅度在1V左右。經(jīng)過MCU中AD轉(zhuǎn)換后，以100Hz信號(hào)頻率，將數(shù)字信號(hào)傳送給低功耗藍(lán)牙模塊，并進(jìn)一步傳送給后續(xù)設(shè)備。

后續(xù)的信號(hào)處理程序進(jìn)行進(jìn)行基線校正、數(shù)值濾波等處理，去掉噪音及干擾的信號(hào)。再對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行極值分析，可以得到信號(hào)中的拐點(diǎn)。對(duì)這些拐點(diǎn)按時(shí)間順序列表，按上述極值原則，確定了各個(gè)周期的舒張峰和收縮峰。數(shù)據(jù)分析的過程與結(jié)果見圖7。

在本實(shí)施實(shí)例中，電信號(hào)控制和處理裝置以一塊電路板形式存在，電源裝置采用鋰電池。鋰電池的容量為110mA,在設(shè)定的工作狀態(tài)下，電池的續(xù)航能力可以達(dá)到3天，方便了用戶，有利于實(shí)現(xiàn)24 小時(shí)連續(xù)監(jiān)控。同時(shí)為提高易用性，本實(shí)施實(shí)例中采用了不銹鋼結(jié)構(gòu)件作為外殼以保護(hù)脈搏波傳感裝置、電池、電信號(hào)控制和處理裝置流體盛置模塊，該結(jié)構(gòu)件和下部手指管套結(jié)構(gòu)件以扣件構(gòu)成整體，信號(hào)傳送采用低功耗藍(lán)牙。

本實(shí)用新型可廣泛用于快速精確地確定人或者其它動(dòng)物的脈搏波：既可以獨(dú)立使用作為在線連續(xù)監(jiān)控血壓心率值，也可以結(jié)合其它生理參數(shù)監(jiān)控設(shè)施和運(yùn)動(dòng)型可穿戴設(shè)備，作為一個(gè)多參數(shù)生理監(jiān)控系統(tǒng)的一部分，以實(shí)時(shí)確定人或者其它動(dòng)物的血壓、心率。

本實(shí)用新型獲取脈搏波手指儀簡(jiǎn)單可靠，可快速、在線、即時(shí)地確定生物體脈搏波信號(hào)，用于進(jìn)一步獲取心率、血壓信息，能被廣泛用于可穿戴設(shè)備、在線監(jiān)控設(shè)備。

從本實(shí)用新型的手指儀和方法以及實(shí)例的說明可以看出，本實(shí)用新型提供了基于動(dòng)脈搏動(dòng)傳感、波形分析來確定被測(cè)人體脈搏波手指儀和方法，本方法和手指儀具有實(shí)時(shí)、連續(xù)、低功耗、設(shè)備簡(jiǎn)單，配置靈活，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。但以上說明也不能限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，凡是專業(yè)人士在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的明顯或不明顯的變化，修飾或改良，均應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)。