根据J2ME的脉息波丈量体系规划原理

在我国传统医学中，脉诊在中医确诊中占有重要位置，脉诊便是从脉息信号中感知人体的病理信息。跟着现代科技的开展，特别是信号检测处理技能及核算机技能等信息技能的开展，人们对脉息信号的检测剖析进行了许多有含义的研讨。脉息波可当作主要是由心脏的缩短与舒张以及血液在沿血管的活动进程中所遇到的各种阻力相互作用而构成的，其间包括了丰厚的人体内各器官的生理和病理信息，具有搅扰强、频率低、收集困难等特色。精确地检测脉息信号关于防备心血管体系疾病的产生以及对诊治进程给予科学合理的辅导、进步人们身心健康水平、进步人民生活质量均具有重要的科学和社会含义。

传统检测血氧脉息信号遍及选用大型医疗设备，这类设备一般由传感器有创收集信号，有线传输显现在仪器面板上，受测者感觉苦楚并且仪器本钱贵重且带着不方便，无法做到随时随地进行监测。该体系选用无创光电容积脉息波描记法合作J2ME开发检测程序，不只本钱低价、便于带着，并且还开发了数据库存储功用，将血氧脉息信号通过蓝牙技能无线传输，手机端接纳并记载每次检测的脉息数据便于用户比照判别本身一段时间内的健康状况，一起在手机端实时显现数据。其通用性和实用性以及便携性都有很大的进步。

1 体系根本原理

光电容积脉息波描记法（Photo Plethyamo Graphy,PPG）是借光电手法在活体安排中检测血液容积改变的一种无创检测办法。当必定波长的光束照射到指端皮肤外表时，光束将通过透射或反射办法传送到光电接纳器。在此进程中因为遭到指端皮肤肌肉和血液的吸收衰减作用检测器检测到的光强度将削弱。其间皮肤肌肉安排等对光的吸收在整个血液循环中是坚持安稳不变的，面皮肤内的血液容积在心脏作用下星搏动性改变，当心脏缩短时外周血容量最多，光吸收量也最大，检测到的光强衡量小，而在心脏舒张时正好相反，检测到的光强衡量大，使光接纳器接纳到的光强度随之呈脉动性改变。在安稳波长的光源的照射下，通过检测透过手指的光强将能够间接丈量判人体的脉息信号。

2 体系硬件规划

体系由指端收集器和具有蓝牙传输数据功用的手机构成。指端收集器由Silcon Labs公司的C8051F330作为主控芯片，收集端运用940 nm红外发射管和光敏电阻，传输模块选用广州汇承信息科技有限公司出产的HC-05蓝牙串口通讯模块，显现与存储设备为含有蓝牙模块的手机。

全体规划结构图如图1所示。



图1 全体规划结构

2.1 收集与扩大电路规划

人体血液中的氧合血红蛋白（HbO2）和没被氧合复原血红蛋白（Hb）关于不同波长光的吸收系数是不同的。在波长600~700nm的红光规模内，Hb的吸收系数比HbO2的大，而在波长800~1 000 nm的红外光规模内，Hb的吸收系数比HbO2的小，在805 nm处两者相同，在红光660nm和红外光940nm处吸收系数差异较大，现在，均选用该波长邻近的红光和红外光进行双谱定量剖析检测，并且在红光660 nm和红外光940nm邻近，Hb和HbO2的吸收系数改变曲线都比较平整，受二极管发光波长差错影响也较小，所以体系选用940 nm光源进行脉息波的检测。收集及扩大电路如图2所示。



图2 收集及扩大电路

光电传感器拾取的脉息信号非常徽弱，仅为毫伏量级，所以要求前置扩大电路满意下述要求：1）高输入阻抗。光电信号是不安稳的内阻改变的弱小信号，为了削减信号源内阻的影响，有必要进步扩大器输入阻抗，所以要求扩大器具有高的输入阻抗；2）低噪声、低漂移。能够减小信号源的影响，增强信号的拾取才能，使输出安稳。R6为光敏电阻，用于接纳来自红外管发射的脉息信号。正常人体脉息信号频率约在0.3~3.33Hz之间，电路中C4与R8、C3与R9别离构成RC高通滤波器，高通截止频率为约为0.33Hz,C2与R2构成低通滤波器截止频率约为3.4Hz,将有用频率规模外的工频搅扰和其他高频搅扰滤除。扩大器选用LM358,其内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算扩大器，适合于电源电压规模很宽的单电源运用，也适用于双电源作业形式，在引荐的作业条件下，电源电流与电源电压无关。它的运用规模包括传感扩大器、直流增益模块和其他一切可用单电源供电的运用运算扩大器的场合。榜首级运算扩大器从LM358的第5脚输入弱小脉息信号，在其第7脚获取扩大信号，依据运算扩大器公式核算可知一级扩大8.5倍，然后通过0.3 Hz的高通滤波器，消除榜首级扩大产生的噪声，进入二级扩大，能够核算出二缓扩大100倍，因而获取850倍的扩大才能，获取到3 V之内的脉息波信号，且其处于扩大而不是截止状况。