[发明专利]一种智能无线脉搏传输器

说明书

技术领域

本发明属于护理学、生物医学工程、计算机应用和电子电路设计领域，具体涉及一种智能无线脉搏传输器。

背景技术

脉搏是由动脉管壁周期性收缩和舒张引起，与心率同步。心脏收缩时，左心室射血入主动脉，动脉管壁随管内血容量增大而膨胀，心脏舒张时，左心室中血压下降，迫使主动脉瓣关闭，心脏不向外射出血液，动脉管中血容量下降，管壁收缩。这种动脉管壁随心律产生同步胀缩运动，叫做脉搏，脉搏每分钟跳动的次数是人体的一个重要生理指标。传统的脉搏测量用手工测量，脉搏很容易在手腕掌面外侧跳动的桡动脉上摸到，也可测量颈部的颈动脉或腹股沟的股动脉，乳儿可以直接把手放在心前区检查，通常将指尖轻压动脉向较坚实的面，以使脉搏的感觉传到指尖，如果将动脉压上软的组织，则脉动波会被吸收或抵消，使指尖不易触觉脉动，指尖压在动脉上的力量要适中，用力太重时将阻断血流，反而无脉搏产生。这种手工方法虽然简单易行，但容易产生误差，特别在临床住院病人常规监测上，每个护士上下午两次分别测量每个病人的脉搏数，不仅影响工作效率，并且不能连续监测，无法实时观察。需要一种智能无线脉搏传输器，可以可连续、动态测量脉搏数的信息并把测量的信息通过无线传送到护理站，上位机(也就是护理站)把传送到的信息显示并储存，提高工作效率，减少护士工作强度。

就容积式脉搏波的探测而言，指尖是较理想的部位，因为它位于肢体前端，容易实现非接触检测，其次，由手指的解剖结构可知，每个指尖的血液都是经指总动脉分两路从指干两侧通向指尖，再经丰富的冠状小动脉弥散至毛细血管，然后从静脉回流。手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织，其中非血液组织的光吸收量是恒定的，而在血液中，静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的，可以忽略，因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起，那么在恒定波长的光源的照射下，通过检测透过手指的光强度将可以间接测量到人体的脉搏信号。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能无线脉搏传输器，克服以往传统的脉搏测量用手工测量工作强度高和测量误差大的缺点，和上位机(也就是护理站)无线通讯，上位机(也就是护理站)把传送到的信息显示并储存，完成脉搏测量信息无线传输，应用于医院病房患者脉搏测量。智能无线脉搏传输器具有简单高效、信息传送无线化、智能化、抗干扰能力强、便于应用的特点。

无线通讯传输采用ZigBee无线传输，ZigBee一词源自蜜蜂由跳ZIGZAG形状的舞蹈来通知其他蜜蜂有关花粉位置等信息，以达到彼此传达信息的目的。借此意义，ZigBee作为新一代无线通讯技术的命名。在此之前，ZigBee也被称为“HomeRF Lite”，“RF-EasyLink”或“firefly”无线电技术，目前统称为ZigBee，它有自己的无线电标准，在数千种微小的传感器之间相互协调实现通讯，距离为30～70m。

本发明由系统芯片(1)、振荡器电路(2)、无线传输收发电路(3)、光源电路(4)、光电式传感器电路(5)、滤波整形放大电路(6)、电池(7)组成。它们的连接关系是：振荡器电路(2)和系统芯片(1)连接，无线传输收发电路(3)和系统芯片(1)连接，滤波整形放大电路(6)和系统芯片(1)连接，光电式传感器电路(5)和滤波整形放大电路(6)连接，系统芯片(1)、振荡器电路(2)、无线传输收发电路(3)、光源电路(4)、光电式传感器电路(5)、滤波整形放大电路(6)电能都由电池(7)提供，电池(7)选择了+5伏钮扣电池。

所述的系统芯片(1)选择了Chipcon公司的CC2430芯片，CC2430芯片的主要特点有：32MHz单指令周期低功耗的8051微控制器核，集成兼容IEEE802.15.4标准2.4GHz频段的RF无线电收发机；8KB的SRAM，其中4KB可在所有功耗模式下保持数据；兼容ROHS的7*7mmQLP封装；4种可编程功耗模式；可编程的看门狗定时器；上电复位功能；支持硬件调试功能；优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性；在休眠模式时仅0.9μA的流耗，外部中断或RTC能唤醒系统；在待机模式时少于0.6μA的流耗，外部中断能唤醒系统；硬件支持CSMA/CA功能；较宽的电压范围(0.2～3.6V)；数字化的RSS/LQI支持和强大的DMA功能；具有电池监测和温度感测功能；集成了14位模数转换的ADC；集成AES安全协处理器；带有2个强大的、支持几组协议的USART，以及一个符合IEEE802.15.4规范的MAC计时器，一个常规的16位计时器和2个8位计时器。