阅读说明：本技术 一种健康检测装置 (Health detection device ) 是由 谭云华 马淑然 邓超 虞成英 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种健康检测装置,包括：若干电极,用于采集人体不同位置穴位的肌电信号；放大模块包括第一前置放大器和第二放大器,所述肌电信号最终被放大800-1000倍；滤波模块依次采用模拟滤波方式、数字滤波方式对经过放大模块放大的肌电信号进行滤波；处理模块接收经滤波模块滤波的肌电信号,并根据肌电信号分析用户健康状况；无线通讯模块将所述用户健康状况发送至云端或移动终端。本装置提高了肌电信号准确度,并能够通过同时检测身体不同位置穴位的肌电信号全面反映用户身体的健康状况。(The invention relates to a health detection device, comprising: the electrodes are used for collecting electromyographic signals of acupuncture points at different positions of a human body; the amplifying module comprises a first preamplifier and a second amplifier, and the electromyographic signals are finally amplified by 800-1000 times; the filtering module sequentially adopts an analog filtering mode and a digital filtering mode to filter the myoelectric signals amplified by the amplifying module; the processing module receives the electromyographic signals filtered by the filtering module and analyzes the health condition of the user according to the electromyographic signals; and the wireless communication module sends the health condition of the user to a cloud end or a mobile terminal. The device improves the electromyographic signal accuracy, and can comprehensively reflect the health condition of the body of the user by simultaneously detecting the electromyographic signals of acupuncture points at different positions of the body.)

一种健康检测装置

技术领域

本发明是关于一种健康检测装置，属于电信号采集领域。

背景技术

肌电信号是产生肌肉力的电信号根源,它是肌肉中很多运动单元动作电位在时间和空间上的叠加，反映了神经、肌肉的功能状态，在基础医学研究、临床诊断和康复工程中有广泛的应用。

目前，检测肌电信号的方法主要有两种，一种为临床肌电检查，多采用电极直接***肌肉中检测，信号强，干扰小，定位好，数据准确，但其为有创检测，而受到一定限制；另一种表面肌电信号是从人体皮肤表面通过电极记录神经肌肉活动时发出的生物电信号，属于无创检测，用户接收程度高，操作简单，但表面肌电信号很弱，多为毫伏量级，且受外界环境影响大，不能很好的反应用户的身体情况。

根据中医的脏腑理论，人体经络、穴位具有低电阻性和趋病性，当脏腑疾患和生理功能改变时，穴位皮肤导电性出现病理性反应，并有相对特异性。这就为运用电子设备测定经络、穴位的电气特性从而判断人体功能及病理变化提供了理论基础和客观依据。但是如上所述，人体的肌电信号本身就很弱，只能达到毫伏量级，其变化值会更加微小，难以检测。因此，虽然存在可以用肌电信号等生物电信号反应人生理健康状况的理论，但现实中鲜有真正用肌电信号对人体进行健康检测的装置，而且此类健康检测装置检测的准确性也存在很大的疑问。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种多穴位健康检测装置，该装置同时采集多个不同位置的穴位的肌电信号，并根据穴位与经络、脏腑的对应关系，判断用户的健康状况。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：本发明提供了一种健康检测装置，包括：检测模块，用于同时采集人体不同位置穴位处的肌电信号；放大模块，所述放大模块包括依次设置的第一前置放大器和第二放大器，用于对所述肌电信号进行放大；滤波模块，所述滤波模块通过依次设置的模拟滤波和数字滤波去除经放大的所述肌电信号的背景干扰信号；处理模块,用于对经过处理的所述肌电信号与预设值比较，并根据比较结果判断用户健康状况；显示模块，用于显示所述用户的健康状况；其中，所述检测模块、所述放大模块、所述处理模块和所述显示模块依次通讯连接，所述处理模块接收所述滤波模块的所述肌电信号，并将其与预设值进行比较，并将比较得到的所述用户健康状况发送至显示模块进行显示。

进一步，所述健康检测装置还包括数据库，所述预设值为储存于数据库中的正常肌电信号或者往期测量的得到的肌电信号。

进一步，当所述处理模块中的所述肌电信号与预设值之差超过预设阈值时，显示装置通过报警器引起用户注意或者通过无线通讯发射器向用户的移动终端发送检测结果。

进一步，所述模拟滤波方式依次包括高频滤波、低频滤波以及50Hz工频陷波。

进一步，所述数字滤波方式包括基于小波变换的滤波方法。

进一步，所述处理模块包括主控芯片，所述数字滤波模块和所述处理模块设置于所述主控芯片上，经过所述滤波模块的所述肌电信号通过至少一个多通道A/D转换器传输至所述主控芯片。

进一步，所述多通道A/D转换器至少为两个，所述多通道A/D转换器与所述主控芯片之间还设置有多路复用器或模拟开关。

进一步，所述处理模块根据所述处理模块得到的所述用户健康状况确定治疗策略，并根据所述治疗策略向相应穴位发射微电流，以便对所述相应穴位进行刺激。

进一步，所述第一前置放大器用于将所述电极采集的所述肌电信号进行初步放大，并抑制所述肌电信号的共模干扰。

进一步，所述电极分为四组，其中，左手10个穴位的电极和右脚1个穴位的电极为一组；右手10个穴位的电极和左脚1个穴位的电极为一组；左手剩下的1个穴位的电极和右脚剩下的10个穴位的电极为一组；右手剩下的1个穴位的电极和左脚剩下的10个穴位的电极为一组。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、针对穴位肌电信号比较弱的问题，本发明采用二级放大，将信号放大800-1000倍，并通过结合模拟滤波和数字滤波的滤波方式过滤掉信号的外界干扰，提高了肌电信号的准确性。2、由于本发明采集的是人体上下肢穴位的肌电信号，依照中医理论，穴位可以反映脏腑经络的病理变化趋势；通过检测穴位的肌电信号将所述肌电信号与经络、脏腑的病理变化对应起来，表达了经络、脏腑的病理变化趋势，为进一步的诊断提供量化数据参考，辅助医生得出正确的诊断结果。3、采用多通道A/D转换器，使同时检测身体不同位置的多个穴位的肌电信号成为可能，通过采集身体不同位置穴位的肌电信号能全面反映用户身体的健康状况。4、通过无线通讯设备及时将检测结果通知用户，是用户可以对自己的健康状况进行实时检测。

附图说明

图1是本发明一实施例中肌电信号数据采集装置的示意图；

图2是本发明一实施例中放大模块和滤波模块的示意图；

图3是本发明一实施例中主控芯片与4个多通道A/D转换器通信连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供了一种健康检测装置，如图1所示，包括：检测模块，用于同时采集人体不同位置穴位处的肌电信号；放大模块，放大模块包括依次设置的第一前置放大器和第二放大器，用于对肌电信号进行放大；滤波模块，滤波模块通过依次设置的模拟滤波和数字滤波去除经放大的肌电信号的背景干扰信号；处理模块,用于对经过处理的肌电信号与预设值比较，并根据比较结果判断用户健康状况；显示模块，用于显示用户的健康状况；其中，检测模块、放大模块、处理模块和显示模块依次通讯连接，处理模块接收滤波模块的肌电信号，并将其与预设值进行比较，并将比较得到的用户健康状况发送至显示模块进行显示。本实施例通过以上技术方案解决了穴位肌电信号过小受环境干扰严重的问题，通过两次放大和模拟滤波、数字滤波，对信号进行放大且去除了环境噪音，使穴位肌电信号更急准确，可信度高。

依照中医理论，穴位可以反映脏腑经络的健康及病理变化；通过检测穴位的肌电信号，将肌电信号与脏腑经络的生理功能和病理变化对应起来，表达了脏腑经络的生理功能和病理变化趋势，为进一步的诊断提供量化数据参考，辅助医生得出正确的诊断结果。故本实施例中包括数据库，上述预设值为储存于数据库中的正常肌电信号或者往期测量的得到的肌电信号。当处理模块中的肌电信号与预设值之差超过预设阈值时，显示装置通过报警器引起用户注意或者通过无线通讯发射器向用户的移动终端发送检测结果。

在本实施例中，肌电信号共包括在左手、右手、左脚、右脚各采集11处穴位，共44处穴位。为使采集到的每处穴位的肌电信号所包含的信息更加丰富完整，本实施例将这些穴位分为4组，其中，左手10个穴位和右脚1个穴位为一组，右手10个穴位和左脚1个穴位为一组；左手剩下的1个穴位和右脚剩下的10个穴位为一组，右手剩下的1个穴位和左脚剩下的10个穴位为一组。采集的44个穴位分别对应十二原穴与奇经八脉交会穴及经穴与经外奇穴，原穴是脏腑经络的原气经过和留止的部位，十二经脉在腕、踝关节附近各有一个原穴、合称十二原穴。阴经的原穴即本经五腧穴的腧穴，阳经则于腧穴之外另有原穴。原穴在临床上可以治疗各自所属脏腑经络病变，也可以根据原穴的反应变化推测脏腑的功能盛衰。十二原穴分别为：胆经对应的丘墟穴；肝经对应的太冲穴；小肠经对应的腕骨穴；心经对应的神门穴；胃经对应的冲阳穴；脾经对应的太白穴；大肠经对应的合谷穴；肺经对应的太渊穴；膀胱经对应的京骨穴；肾经对应的太溪穴；三焦经对应的阳池穴；心包络同属丁对应的大陵穴。奇经八脉交会穴是指奇经八脉与十二脉气相交通的八个腧穴，均分别于肘膝关节以下的部位，其包括公孙穴、内关穴、外关穴、足临泣穴、照海穴、列缺穴、申脉穴和后溪穴。通过采集奇经八脉交会穴的肌电信号能够分析八脉的气血循环状态。十二原穴和奇经八脉交会穴都是左右对称的，只有采集不同的经络脏腑原穴才能识别不同脏腑经络的气血状态。需要说明的是，通过检测44个穴位的肌电信号就可以很好的反应用户身体状况，但不是说本实施例中装置只能检测44个穴位，实际上，如果需要，可以对人体几百个穴位同时进行肌电信号测试。

利用穴位肌电信号装置进行正确诊断的关键在于：能精准采集到人体穴位的肌电信号。但是，体表肌电信号十分微弱，且混杂有各种外界电磁干扰、心电、工频干扰，因此，必须经过特殊的模拟、数字滤波。如图2所示，本实施例首先通过总放大倍数800～1000倍的二级放大电路，最终将肌电信号从原始采集信号的毫伏量级放大到几伏的电压水平，以供A/D转换器进行最佳的数模转换。但是，由于所采集的肌电信号中共模干扰问题比较突出，第一前置放大器优选共模抑制比较大的放大器AD8220。需要说明的是，此处只是示例性说明，本领域技术人员也可以根据需求选择其他共模抑制比大的放大器作为此处的第一前置放大器。其次，本实施例综合设计了模拟滤波、数字滤波二级滤波方式，以最大程度地消除各种干扰、提取有用信号。其中，前级滤波采用模拟滤波方法，模拟滤波方法主要包括高频滤波、低频滤波以及50Hz工频陷波；后级滤波为数字滤波方法，数字滤波方法是基于小波变换的滤波方法，该滤波方法可以通过设置专门的数字滤波器实现，但在本实施例中优选通过处理模块的处理器实现。

处理器包括主控芯片，如图3所示，主控芯片选用STM32芯片。基于小波变换的数字滤波通过STM32芯片实现。之所以选择此种型号的芯片，是因为其强大的信号处理能力，可满足对所采集到的肌电信号进行进一步的算法处理的需求；同时该芯片具有各种类型的通信接口，方便实现与前端A/D转换器以及后端的无线通讯模块通讯连接。

本实施例中共需要采集44个穴位的肌电信号，由于44个穴位被分成4个组，故本实施例采用4个相同的多通道A/D转换器MAX1238，来分别对应4个组的穴位采集信号。MAX1238为最大12通道的A/D模数转换器，完全满足每个组内11个穴位信号的A/D模数转换需求。

多通道A/D转换器MAX1238是以I2C协议方式与主控芯片STM32进行通信和传输数据。但由于所有的MAX1238在出厂时具有完全相同的I2C总线地址，这将造成主控芯片无法区分这些相同的MAX1238芯片，为此，本实施例采取通过在I2C通信的SDA数据信号线上增加4选1多路复用器或模拟开关的方法，解决了同一主控芯片STM32不能与多个相同器件MAX1238进行I2C通信的问题。如图3所示，主控芯片STM32通过改变A₀、A₁值，来实现对4选1多路复用器或模拟开关的通道控制和选择。其具体过程如下：STM32通过依次改变A₀、A₁的值，来轮流选通SDA1、SDA2、SDA3、SDA4。在选通某个SDAn(n＝1，2，3，4)期间，该SDAn对应的多通道A/D转换器MAX1238，将按照1～11的顺序轮流选通该组内11个穴位的肌电信号，并进行模数转换。所有转换后的数字信号将传输给主控芯片STM32进行数字信号处理。

本实施例中健康状况既可以包括健康、亚健康和不健康及中医疾病证型的判断，或者也可以用于提醒用户身体那些方面存在健康隐患，提出疾病预警，并给出相应的建议；还可以用于慢性疾病的实时检测，功能全面，满足用户个性化、定制化要求。例如能够通过计算十二原穴和奇经八脉交会穴的肌电信号的平均值，将其作为体能指数。体能指数在若在正常范围(30-50)内，对于健康的测试者来说，说明其身体健康，抵抗力强，不易患病；对于患有急性或慢性疾病的测试者来说，说明其疾病得到较好的控制，抵抗力逐渐增强。当体能指数低于正常范围，对于健康的测试者来说，其精神压力大，长期处于疲劳状况，长期失眠，生活不规律缺少运动；对于患有急性或慢性疾病的测试者来说，说明急性疾病患者病情恶化，慢性疾病为慢性消耗性疾病或低代谢性疾病，如糖尿病。当体能指数高于正常范围，对于健康的测试者来说，其饮食热量高，运动量大，精神活动旺盛；对于患有急性或慢性疾病的测试者来说，说明测试者可能患有高代谢疾病，如甲亢或者发热。此外，还可以根据阴阳比值，上肢下肢比值，左右比值以及最大值、最小值来综合判断测试者的健康状况。

本实施例中，无线通讯模块可以为蓝牙、WIFI、GPSR、CDMA、短发发送等任何本领域常规无线通讯方式。也可以将肌电信号数据直接发送至百度云、微信平台等进行储存，用户可通过输入用户名、密码进行下载。

在本发明的另一个实施例中，处理模块还可以根据测试者的检测结果制定相应的保健方案。如对测试者的相应穴位进行电疗、局部加热或磁疗等。该处理模块可以控制电疗、加热和磁疗的使用顺序，具体穴位设置、电疗、加热和磁疗的持续时间、电疗的电磁信号强度和电疗的脉冲类型；局部加热的加热温度、加热范围；磁疗的磁场强度、磁场作用范围等。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。