[发明专利]便携式脉诊仪及其分析方法

权利要求书

1.一种脉象分析方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1、通过采集模块(1)实时采集用户的脉搏信号，并将所述脉搏信号经预处理模块(2)和A/D转换模块(3)处理后发送至ARM系统(9)中；

所述预处理模块(2)包括相互连接的电压抬升电路(2-1)和滤波电路(2-2)；

所述电压抬升电路(2-1)，用于将所述采集模块(1)发出的脉搏信号电压正值化并进行放大，并将放大后的脉搏信号发送至滤波电路(2-2)；所述滤波电路(2-2)用于接收所述放大后的脉搏信号，并对其进行滤波去噪；

所述的电压抬升电路(2-1)包括OP07运算放大器，所述OP07运算放大器的输出端一路连接电压输出，另一路经过第二电阻R2连接至OP07运算放大器的反相输入端，OP07运算放大器的反相输入端还经过第一电阻R1后接地，所述OP07运算放大器的正相输入端一路经过第三电阻R3接+5V，另一路经过第四电阻R4接电路输入，所述OP07运算放大器的正相输入端还有一路经过第五电阻R5后接地；

所述的滤波电路(2-2)包括OP07运算放大器，所述OP07运算放大器的输出端一路连接电压输出，另一路经过第二电阻R2连接至OP07运算放大器的反相输入端，OP07运算放大器的反相输入端还经过第一电阻R1后接地，所述OP07运算放大器的正相输入端一路经过第二电容C2后接地，另一路连接第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端分两路，一路经过第三电阻R3接电路输入，另一路经过第一电容C1后接地；

步骤2、由所述ARM系统(9)对接收到的所述脉搏信号进行处理和分析：

步骤2.1、在接收到的脉搏信号中截取一段平稳脉搏波形；

步骤2.2、在所述平稳脉搏波形中，利用极值法进行周期划分，得出脉搏的周期值T；

步骤2.2中获取脉搏周期值T的具体方法为：

步骤2.2.1、在平稳脉搏波形中选取一段脉象信号S(t)，对S(t)进行一阶求导，找出所有零点对应时间点t(n)，n为大于等于1的整数，在n个时间点中找出周期信号的波峰点B；

步骤2.2.2、找出该段脉搏波形中所有极小值点和极大值点；

步骤2.2.3、查找波峰点B之后下一个周期的峰值点B’；当脉象信号S(t)中不存在B’点，延长脉象信号S(t)的范围，继续查找，直至找到B’点；

步骤2.2.4、分别找出在B点、B’点之前的极小值点A、A’；

步骤2.2.5、A点和A’点或B和B’点之间的距离即为脉搏周期T；

步骤2.3、通过脉搏周期值T，得出脉搏信号的四个幅度特征值：主波幅度h₁、主波峡幅度h₂、重搏前波波峰幅度h₃、重搏波峰幅度值h₅；以及每个幅度特征值对应的时间特征值：周期起点到主波幅度h₁的时间t₁、周期起点到主波峡幅度h₂的时间t₂、周期起点到重搏前波波峰幅度h₃的时间t₃、周期起点到重搏波峰幅度值h₅的时间t₅；

通过上述特征值计算得到脉搏信号的七个特征值：三个幅度特征值h₂/h₁，h₃/h₁，h₅/h₁，四个时间特征值t₁/T，t₂/T，t₃/T，t₅/T；

步骤2.4、对脉搏信号进行傅里叶变换，获得脉搏信号功率谱的基频值f₀；

步骤2.5、通过步骤2.3得到的三个幅度特征值h₂/h₁，h₃/h₁，h₅/h₁，四个时间特征值t₁/T，t₂/T，t₃/T，t₅/T，以及步骤2.4得到的脉搏信号功率谱的基频值f₀，结合BP神经网络算法对输入的脉搏信号进行处理，得出用户的脉搏信号处理结果；所述BP神经网络输入层有8个神经元，分别对应8个特征值，隐含层有11个神经元，输出层为2个；

步骤3、将步骤2.5中得出的用户的脉搏信号处理结果通过显示模块(10)显示出来。

2.权利要求1所述的脉象分析方法使用的便携式脉诊仪，其特征在于，包括用于采集用户脉搏信号的检测装置，所述的检测装置包括依次连接的采集模块(1)、预处理模块(2)、A/D转换模块(3)和无线发送模块(5)；

所述采集模块(1)，用于采集人体腕部脉搏信号，并将采集到的腕部脉搏信号发送至预处理模块(2)；所述预处理模块(2)，用于接收所述采集模块(1)发出的脉搏信号，并对所述脉搏信号进行放大、去噪，并将处理后的脉搏信号发送至所述A/D转换模块(3)；所述A/D转换模块(3)，用于接收所述预处理后的脉搏信号，并将其转换为对应的数字信号；所述的无线发送模块(5)用于将A/D转换后的数字信号发送至显示终端；

所述显示终端用于分析检测装置采集到的脉搏信号并显示诊断结果，其包括依次连接的无线接收模块(6)、接收控制电路(7)、串口通信模块(8)、ARM系统(9)和显示模块(10)；

所述无线接收模块(6)，用于接收由所述无线发送模块(5)发出的数字信号，并将数字信号通过串口通信模块(8)发送至ARM系统(9)；所述的ARM系统(9)，用于对接收到的数字信号进行处理分析，并将诊断结果发送至所述显示模块(10)；

所述预处理模块(2)包括相互连接的电压抬升电路(2-1)和滤波电路(2-2)；

所述电压抬升电路(2-1)，用于将所述采集模块(1)发出的脉搏信号电压正值化并进行放大，并将放大后的脉搏信号发送至滤波电路(2-2)；所述滤波电路(2-2)用于接收所述放大后的脉搏信号，并对其进行滤波去噪；

所述的电压抬升电路(2-1)包括OP07运算放大器，所述OP07运算放大器的输出端一路连接电压输出，另一路经过第二电阻R2连接至OP07运算放大器的反相输入端，OP07运算放大器的反相输入端还经过第一电阻R1后接地，所述OP07运算放大器的正相输入端一路经过第三电阻R3接+5V，另一路经过第四电阻R4接电路输入，所述OP07运算放大器的正相输入端还有一路经过第五电阻R5后接地；

所述的滤波电路(2-2)包括OP07运算放大器，所述OP07运算放大器的输出端一路连接电压输出，另一路经过第二电阻R2连接至OP07运算放大器的反相输入端，OP07运算放大器的反相输入端还经过第一电阻R1后接地，所述OP07运算放大器的正相输入端一路经过第二电容C2后接地，另一路连接第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端分两路，一路经过第三电阻R3接电路输入，另一路经过第一电容C1后接地；

所述的A/D转换模块(3)和无线发送模块(5)之间设置有发送控制电路(4)，所述发送控制电路(4)用于控制所述A/D转换模块(3)和无线发送模块(5)之间的数据通信。