便携式多功能监护系统设计与实现

　　摘要：本监护系统以MXT89C551为核心，集成五种生理参数测量模块，将用户的生理参数同屏同步显示给用户。采用IVT蓝牙模块将用户的这五种生理参数发送至手机，并通过手机GPRS模块发送至固定网站或医生手机，为用户提供了新的远程医疗救护解决方案。

　　关键词：多体征参数测量;无线通讯;MXT89C551;血压;血氧;心电;呼吸;体温

　　便携式无线多参数监护仪具有体积小巧，价格便宜，稳定性高，功耗低等特点，可长时间监测患者生理参数如血压、血氧、心电呼吸和体温。使病人可以随身携带，24小时监护病人的生理参数，当病人觉得不适或者需要超出医生建议阈值时，并可通过蓝牙协议将储存的生理参数信息以5517.2011.02.0092.4G频带传递至手机，再通过手机发送到医院数据库平台按照参数超出幅度联系值班医生，实现足不出户可实现安全监护。由北京时代民芯公司开发的MXT89C551为这种多功能便携式无线多参数监护仪的实现提供了硬件平台。通过对该高速单指令周期MCU的外围电路设计和软件编程，实现了如图1的设计框架结构。

　　电路设计及工作原理

　　血压

　　采用电机转动对袖带进行加压来阻断动脉血，通过匀速漏气阀漏气。当袖带的气压逐渐减小时，动脉血流逐渐增加，脉搏波逐渐增大，当袖带内的压力等于收缩压的时候，开始产生第一声柯式音，当袖带内的压力继续减小时脉搏波的振幅会减小直到消失，产生最后一声柯式音。将袖带连接的压力传感器MPS2107产生的差分信号通过高通放大滤波器，将脉搏波信号进行放大滤波后，通过AD采样将信号采进系统。求出脉波信号的包络线，算出峰峰值最大的点对应的气压值，按照多权值示波法原理再进一步计算舒张压和收缩压。电路结构如图2。

　　根据包络线的特征，采用最大振幅法，得出血压值。目前比较一致的医学看法是当袖带压力振荡波的振幅最大时，袖带的压力就是动脉的平均压。动脉的收缩压对应于包络线的第一个拐点，舒张压对应于包络线的第二个拐点。

　　收缩压判据的确定：通常采用最大振幅法，即在放气过程中脉搏波幅度包络线的上升阶段，当某一脉冲波的幅度Ai与最大幅度Ax之比≥Ks时，就认为此时对应的袖带压力为收缩压。

　　Ps=P/Ai=Ks×Am

　　舒张压判据的确定：也是用最大振幅法来判定，不过是在脉搏波幅度包络线的下降段，当某一个脉搏波的幅度Ai与Am之比≤Kd时，就认为此时对应的气袖压力为舒张压;

　　Pd=P/Ai=Kd×Am

　　根据上海医用仪表厂多年的研究成果，经验取值Ks=0.58，Kd=0.77;

　　血压交直流信号及收缩压和舒张压的对应位置，如图3。

　　气泵驱动是由MXT8051内部集成PWM模块输出，PWM电平为3.3V，通过如图4驱动电路转换为6V，驱动气泵充气和放气。