基于光电容积脉搏波的血液在体流动性测量装置

摘要

本发明提供一种基于光电容积脉搏波的血液在体流动性测量装置，测量装置包括袖带、袖带压力控制机构、光电容积脉搏波检测装置、检测电路和信号处理模块，通过检测双侧脉搏波波形进行分析，使用公式表示要测量的血液在体流动性，R表示度量袖带放气后波形恢复的快慢程度，PR表示脉率，BV决定了波形恢复的快慢，此值越大，恢复的越慢，说明血液恢复至充气前的状态所需要的时间越长，则血液的在体流动性越差，反之如果BV的值越小，则血液在体流动性越好。本发明的测量过程中血液是在人体的实际流动环境中进行测量，所得到的测量结果能反映血液在毛细血管中流动的真实的流动性。

主权项

1.一种基于光电容积脉搏波的血液在体流动性测量装置，其特征是，包括以下部分：（1）袖带：绑缚于人体肢体的动静脉处，用于阻断和放开肢体的动静脉血流；（2）袖带压力控制机构：与信号处理模块及袖带相连，用于给袖带充放气、保持袖带恒压以及检测袖带内空气的压力值；（3）光电容积脉搏波检测装置：与检测电路连接，放于左右手食指的指尖处或左右足的食趾处，用于得到左右手食指指尖处或左右足的食趾处的光电容积脉搏波信号；将左手食指指尖处和左足食趾处的包括袖带充气前、袖带压力保持中和袖带放气后三个阶段的光电容积脉搏波信号称为左侧光电容积脉搏波信号；将右手食指指尖处和右足食趾处的包括袖带充气前、袖带压力保持中和袖带放气后三个阶段的光电容积脉搏波信号称为右侧光电容积脉搏波信号；（4）检测电路：包括带通滤波器以及与带通滤波器串联的放大电路，与光电容积脉搏波检测装置连接，用于对光电容积脉搏波检测装置采集到的左侧光电容积脉搏波信号和右侧光电容积脉搏波信号分别进行滤波和放大，并分离出经过滤波放大后的交流量；（5）信号处理模块：与袖带压力控制机构和检测电路相连接，用于控制袖带压力控制机构的充放气，并自动判断血流阻断的袖带压力，并接收经检测电路滤波放大处理后的光电容积脉搏波信号，按以下过程进行数据处理：①对左侧和右侧光电容积脉搏波信号的交流量进行模数转换，对转换后的数字信号进行重采样，分别得到左侧脉搏波波形序列x(k)和右侧脉搏波波形序列y(k)；利用没有绑缚袖带的那一侧的脉搏波波形确定脉率PR；②利用左侧脉搏波波形上的升支起点对脉搏波进行分段，得出左侧光电容积脉搏波信号的袖带充气前阶段的第i个心动周期信号的长度L_i，由算术平均得到该阶段心动周期信号的平均周期长度L，以心动周期信号的平均长度L为标准，对左侧光电容积脉搏波信号的袖带充气前阶段进行周期一致化处理，得到左侧脉搏波波形的袖带充气前阶段的第i个心动周期信号采样点{x_ij}，j=1，2，...，L；同理，得到左侧脉搏波波形的袖带放气后阶段的第i个心动周期信号采样点{x'_ij}，j=1，2，...，L；按照上述同样方法，得到右侧脉搏波波形的袖带充气前阶段的第i个心动周期信号采样点{y_ij}，j=1，2，...，L和右侧脉搏波波形的袖带放气后阶段的第i个心动周期信号采样点{y'_ij}，j=1，2，...，L；③计算左侧脉搏波波形和右侧脉搏波波形的袖带充气前阶段对应每个心动周期的相似度其中L为平均心动周期的长度，继而得到袖带充气前左右两侧光电容积脉搏波信号的平均相似度其中N为袖带充气前光电脉搏波信号心动周期的个数；④按照步骤③的方法得到左侧脉搏波波形和右侧脉搏波波形的袖带放气后阶段对应每个心动周期的相似度以袖带充气前光电容积脉搏波信号的平均相似度为标准，建立关系式R=FuzzySD(MSD，SD_i')来度量袖带放气后波形恢复的快慢程度；⑤由于每个人的脉率不尽相同，在采集相同时间的脉搏波信号时，每个人的心动周期不相同，由于上式R=FuzzySD(MSD，SD_i')是一个叠加效果，故而要消除脉率的影响，用BV=F(R，PR)来度量血液在血管内流动的顺畅程度，即血液在体流动性。