基于體外反搏控制的智能化家用保健儀及其控制方法技術

本發明專利技術涉及一種基于體外反搏控制的智能化家用保健儀及其控制方法，該保健儀包括設備主體以及置于該設備主體內的體外反搏控制系統；所述設備主體包括有顯示面板、外界設備連接口、內置氣泵、氣泵連接口、腿部序貫式氣囊組件、進氣管及電磁閥；體外反搏控制系統包括心電信號采集模塊、指脈信號采集模塊、信號處理模塊、壓力信號采集模塊及優化控制模塊。本發明專利技術提供的基于體外反搏控制的智能化家用保健儀，體積小、重量輕，無需大的空氣壓縮機和儲氣罐在家庭使用者，也可避免高壓裝置所帶來的安全隱患，并殼實現一鍵式啟動；該保健儀可使更多的人能夠更加方便地受益于該項技術，并將體外反搏理論推廣到疾病預防與家庭保健領域。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及家用醫療儀器，特別是涉及一種基于體外反搏控制的智能化家用保健儀及其控制方法。
技術介紹
心衰竭、冠心病、心絞痛、腦中風等心腦血管疾病是人類的主要殺手，占總病死亡率63.5％。隨著世界多數國家人口老齡化趨勢的加劇，心腦血管疾病易感人群急劇增加，如何預防和治療心腦血管疾病已經成為全球關注的重要課題。根據我國衛生部發布的2000-2006《中國衛生統計年鑒》的統計數據，這類疾病是導致我國人口死亡的主要原因之一，在這七年中一直處于前三位，不僅致殘率高，死亡率也很高。一部分病人病情危重，經搶救脫險后又半身不遂、吞咽困難、失語或癡呆，給社會和家庭造成沉重的負擔。目前對此類疾病的主要治療手段包括藥物治療、血管再造、動脈搭橋以及血管內置氣囊等。盡管此類方法見效快，療效較為顯著，但或存在藥物反應、耐藥性等問題，或因為介入性創傷手術存在大出血、感染以及其他后遺癥風險。從1953年哈佛大學教授Kantrowitz提出反搏理論開始，經過紐約州立大學Soroff教授以及中山醫科大學鄭振聲教授等不懈努力，體外反搏裝置在過去50年中得到了大力的發展和改進，在治療心腦血管疾病領域開創了一種非介入、安全有效、無副作用的新途徑。其治療原理為：在心臟舒張期，對包裹于小腿、大腿和臀部的氣囊以大約0.03MPa的壓強進行擠壓或者序貫擠壓，增加血液回流，改善血液循環。在動脈瓣關閉之前，快速完全地釋放壓力，不影響心臟收縮期的正常血流。近來年，在世界范圍內陸續開展了以美國哈佛大學、哥倫比亞大學、耶魯大學、紐約州立大學等組成的體外反搏多中心研究(MUST－ECP)和體外反搏治療充血性心衰竭的前瞻性實驗(PEECH)等。實驗結果表明，體外反搏能有效減輕心絞痛，治療慢性心衰竭、冠心病等多種疾病，并且被證明為能有效保護心臟
功能，提高生命質量。作為用于治療心血管疾病的一項重要手段，該項技術已被美國食品和藥物管理局(Food and Drug Administration－FDA)認可。2006年9月底，美國權威心臟病期刊《美國心臟病學會》雜志上發表了一篇體外反搏治療心力衰竭的前瞻性研究文章《Prospective Evaluation of EECP in Congestive Heart Failure:The PEECH Trial》，指出體外反搏能改善正在接受治療的心力衰竭患者的運動能力，減輕癥狀和改善生活質量。報告分析還顯示，因動脈硬化導致的缺血性心衰患者使用EECP治療效果比較好。但是，現有的體外反搏裝置還是存在如下不足：1、現有裝置均以氣體作為動力源，其必備的空氣壓縮機和儲氣罐，體積和重量均較大，只適用于醫院病房使用，由于療程較長(以月為單位)，病患需每天前往醫院，十分不便，對于老年病患更為辛苦；2、鑒于心血管疾病常可通過預防措施來降低發病率，但現有裝置以治療為主，在前期家庭預防方面無法發揮效果；3、智能性不強，現有裝置大多由醫生護士等專業人士進行操作，其人機交互功能不足。由此可見，體外反搏的小型化、智能化和家用化是擺脫目前體外反搏儀器市場和應用推廣尷尬局面的必要手段。
技術實現思路
基于此，本專利技術提供一種基于體外反搏原理的小型化、智能化且操作簡單化的家用保健儀。一種基于體外反搏控制的智能化家用保健儀，包括設備主體，以及置于該設備主體內的體外反搏控制系統；所述設備主體包括有顯示面板、外界設備連接口、內置氣泵及氣泵連接口；所述內置氣泵與氣泵連接口密封連接；所述體外反搏控制系統包括心電信號采集模塊、指脈信號采集模塊、信號處理模塊及優化控制模塊；所述心電信號采集模塊用于獲取心電信號，并將心電信號轉化為數字心電信號；所述指脈信號采集模塊用于獲取指脈信號，并將
指脈信號轉換為數字指脈信號；所述信號處理模塊用于對數字心電信號和數字指脈信號進行處理，輸出控制參數和啟動命令；其中，所述智能化家用保健儀還包括腿部序貫式氣囊組件、進氣管及電磁閥；所述該腿部序貫式氣囊組件包括壓力傳感器以及與壓力傳感器電連接的壓力連接頭；所述進氣管將腿部序貫式氣囊組件與設備主體上的氣泵連接口密封貫通；所述電磁閥用于控制進氣管的關斷或導通；所述壓力連接頭與設備主體的外界設備連接口形成電連接，用于將壓力傳感器所感應到的腿部序貫式氣囊組件內壓力脈沖信號變化狀態輸送至設備主體；所述體外反搏控制系統還包括壓力信號采集模塊，該壓力信號采集模塊與設備主體的外界設備連接口形成電連接，并將所述壓力傳感器輸送過來的壓力變化狀態采集后轉化為數字壓力信號；所述信號處理模塊用于對所述數字心電信號和數字指脈信號進行處理，輸出參考信息；所述優化控制模塊用于根據所述參考信息和數字壓力信號，優化所述腿部序貫式氣囊組件工作狀態的控制參數，并根據優化后的控制參數輸出用以調整腿部序貫式氣囊組件及電磁閥工作狀態的控制命令。所述智能化家用保健儀，其中，所述設備主體還包括內置的散熱風扇以及用于安裝散熱風扇的散熱口。所述智能化家用保健儀，其中，所述設備主體還包括用于安裝干電池的電池槽。所述智能化家用保健儀，其中，所述設備主體還包括設備固定裝置，設置于設備主體的背側，該設備固定裝置可以相對與設備主體旋轉。所述智能化家用保健儀，其中，所述設備固定裝置包括彎曲的兩個支撐臂，所述兩個支撐臂相對獨立設計或所述兩個支撐臂通過各自末端上的橫桿一體設計。所述智能化家用保健儀，其中，所述體外反搏控制系統還包括人機交互及接口模塊，所述人機交互及接口模塊與設置在設備主體上的功能控制按鈕電連接，并通過信號處理模塊輸出監測信號。所述智能化家用保健儀，其中，所述體外反搏控制系統還包括數據存儲模
塊，所述數據存儲模塊用于存儲記錄所述數字心電信號、數字指脈信號及數字壓力信號中各自對應的控制參數。所述智能化家用保健儀，其中，所述體外反搏控制系統還包括優化控制模塊，該優化控制模塊用于根據數字心電信號、數字指脈信號及數字壓力信號對控制參數進行優化，輸出控制參數和啟動命令。所述智能化家用保健儀，其中，所述體外反搏控制系統還包括執行機構控制器，該執行機構控制器用于接收控制參數和啟動命令，并將控制參數和啟動命令轉化為執行機構操作的電信號。針對上述智能化家用保健儀，本專利技術還提供一種控制方法，包括如下步驟：S1、開啟電磁閥使進氣管與腿部序貫式氣囊組件導通,通過壓力傳感器獲知腿部序貫式氣囊組件內的壓力變化狀態，根據預置的控制參數，依據壓力變化狀態調整電磁閥的閉合狀態，用以控制進氣管與腿部序貫式氣囊組件導通或關斷；S2、判斷檢測起始時間距離開機后的時間間隔是否大于第一預設值；如果是，則檢測指脈信號；否則，轉步驟S3；S3、判斷本次檢測起始時間距離上一次檢測結束時間是否超過第二預設值；如果是，則檢測指脈信號；否則，返回步驟S1；S4、根據檢測的指脈信號以及檢測獲得的心電信號，優化上述步驟S1中的控制參數，并根據優化后的控制參數輸出用以調整腿部序貫式氣囊組件及電磁閥工作狀態的控制命令，并返回步驟S1；S5、在顯示面板上實時顯示檢測數據。本專利技術提供的基于體外反搏控制的智能化家用保健儀，體積小、重量輕，無需大的空氣壓縮機和儲氣罐在家庭使用者，也可避免高壓裝置所帶來的安全隱患，并殼實現一鍵式啟動；該保健儀可使更多的人能夠更加方便地受益于該項本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于體外反搏控制的智能化家用保健儀，包括設備主體，以及置于該設備主體內的體外反搏控制系統；所述設備主體包括有顯示面板、外界設備連接口、內置氣泵及氣泵連接口；所述內置氣泵與氣泵連接口密封連接；所述體外反搏控制系統包括心電信號采集模塊、指脈信號采集模塊、信號處理模塊及優化控制模塊；所述心電信號采集模塊用于獲取心電信號，并將心電信號轉化為數字心電信號；所述指脈信號采集模塊用于獲取指脈信號，并將指脈信號轉換為數字指脈信號；其特征在于，所述智能化家用保健儀還包括腿部序貫式氣囊組件、進氣管及電磁閥；所述該腿部序貫式氣囊組件包括壓力傳感器以及與壓力傳感器電連接的壓力連接頭；所述進氣管將腿部序貫式氣囊組件與設備主體上的氣泵連接口密封貫通；所述電磁閥用于控制進氣管的關斷或導通；所述壓力連接頭與設備主體的外界設備連接口形成電連接，用于將壓力傳感器所感應到的腿部序貫式氣囊組件內壓力變化狀態輸送至設備主體；所述體外反搏控制系統還包括壓力信號采集模塊，該壓力信號采集模塊與設備主體的外界設備連接口形成電連接，并將所述壓力傳感器輸送過來的壓力變化狀態采集后轉化為數字壓力信號；所述信號處理模塊用于對所述數字心電信號和數字指脈信號進行處理，輸出參考信息；所述優化控制模塊用于根據所述參考信息和數字壓力信號，優化所述腿部序貫式氣囊組件工作狀態的控制參數，并根據優化后的控制參數輸出用以調整腿部序貫式氣囊組件及電磁閥、氣泵工作狀態的控制命令。...

【技術特征摘要】
1.一種基于體外反搏控制的智能化家用保健儀，包括設備主體，以及置于該設備主體內的體外反搏控制系統；所述設備主體包括有顯示面板、外界設備連接口、內置氣泵及氣泵連接口；所述內置氣泵與氣泵連接口密封連接；所述體外反搏控制系統包括心電信號采集模塊、指脈信號采集模塊、信號處理模塊及優化控制模塊；所述心電信號采集模塊用于獲取心電信號，并將心電信號轉化為數字心電信號；所述指脈信號采集模塊用于獲取指脈信號，并將指脈信號轉換為數字指脈信號；其特征在于，所述智能化家用保健儀還包括腿部序貫式氣囊組件、進氣管及電磁閥；所述該腿部序貫式氣囊組件包括壓力傳感器以及與壓力傳感器電連接的壓力連接頭；所述進氣管將腿部序貫式氣囊組件與設備主體上的氣泵連接口密封貫通；所述電磁閥用于控制進氣管的關斷或導通；所述壓力連接頭與設備主體的外界設備連接口形成電連接，用于將壓力傳感器所感應到的腿部序貫式氣囊組件內壓力變化狀態輸送至設備主體；所述體外反搏控制系統還包括壓力信號采集模塊，該壓力信號采集模塊與設備主體的外界設備連接口形成電連接，并將所述壓力傳感器輸送過來的壓力變化狀態采集后轉化為數字壓力信號；所述信號處理模塊用于對所述數字心電信號和數字指脈信號進行處理，輸出參考信息；所述優化控制模塊用于根據所述參考信息和數字壓力信號，優化所述腿部序貫式氣囊組件工作狀態的控制參數，并根據優化后的控制參數輸出用以調整腿部序貫式氣囊組件及電磁閥、氣泵工作狀態的控制命令。2.根據權利要求1所述的智能化家用保健儀，其特征在于，所述設備主體還包括內置的散熱風扇以及用于安裝散熱風扇的散熱口。3.根據權利要求1所述的智能化家用保健儀，其特征在于，所述設備主體還包括用于安裝干電池的電池槽。4.根據權利要求1所述的智能化家用保健儀，其特征在于，所述設備主體還包括設備固定裝置，設置于設備主體的背側，該設備固定裝置可以相對與設備主體旋轉。5.根據權利要求4所述的智能化家用保...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉嘉，張攀登，王首平，楊曉丹，辛陽，彭帥軍，
申請(專利權)人：中國科學院深圳先進技術研究院，
類型：發明
國別省市：廣東;44