一種可監測人體脈搏波及心率的健康鼠標

摘要：脈搏波的波形特征與心血管疾病密切相關，為此用戶需要一種簡單、實時的便攜裝置。通過安裝在正常使用鼠標時大拇指觸摸到的鼠標位置的反射式脈搏波光電傳感器采集脈搏波信號，信號經過濾波、放大和A／D轉換后，利用單片機對脈搏波信號處理并得出心率數據，最后通過USB接口連接電腦端軟件顯示。將鼠標和反射式光電傳感器結合制成成品之后，經過實際測試，傳感器能夠很好的測得手指脈搏波并輸出。這種可監測人體脈搏波及心率的健康鼠標可以在用戶使用鼠標的不經意狀態時檢測并記錄脈搏波及心率。
關鍵詞：脈搏波；心率；反射式脈搏波光電傳感器；鼠標

0 引言
人體脈搏波中蘊藏著豐富的生理病理信息，大量的臨床實測結果證實，脈搏波的特征與心血管疾病有著密切的關系。脈搏波所表現出來的形態、強度、速率與節律等方面的綜合信息的確在相當程度上反映出人體心血管系統的許多生理和病理特征。因此采用簡單易懂的方法獲得人體脈搏波就顯得很重要。
文獻描述的脈搏波計測裝置，具有脈搏波采集功能，但是測量之前需要用戶利用袖帶將壓力傳感器按壓在動脈上，袖帶給用戶帶來較大不便；文獻描述的脈搏波檢出裝置和脈搏波檢出方法，具有脈搏波采集功能，但是需要使用多個壓力傳感器，儀器較大，不便于用戶測量；文獻描述的脈搏波測定裝置，具有脈搏波采集功能，但是傳感器被按壓到患者的手腕上，同時需要袖帶固定，不便于用戶測量；文獻描述的一種光電檢測頻譜分析高分辨率指端脈搏波檢測系統，具有無創脈搏波檢測功能，但是僅為單一檢測裝置，不能與生活物品結合方便用戶測量等不足；文獻描述的監測使用者生理訊息的鼠標，具有正常鼠標功能及脈搏波采集功能，但是需要用戶將手指移動到特定位置測量，測量的同時無法正常使用鼠標等不足。

1 系統結構圖
本文設計的一種可監測人體脈搏波及心率的健康鼠標，其系統內部結構共分為九個部分：反射式脈搏波光電傳感器、脈搏波信號濾波電路、脈搏波信號放大模塊、鼠標數據采集模塊、鼠標控制模塊、鼠標數據與脈搏波數據采集處理共用的單片機控制模塊、數據轉換傳輸模塊、電壓轉換模塊以及Micro USB接口。如圖1所示。

通過反射式脈搏波光電傳感器采集到包含人體多種生理參數的信號，然后由脈搏波信號濾波電路與脈搏波信號放大模塊對信號進行濾波和放大，并和鼠標數據采集模塊采集的數據在鼠標數據與脈搏波數據采集處理共用的單片饑控制模塊匯集，經過進一步處理之后傳輸到數據轉換傳輸模塊形成適合傳輸到電腦端的信號形式，再經由Micro USB接口傳輸到電腦端進行進一步的信號處理和顯示。