一种连续血压监测和闭环反馈舒张血管的一氧化

本发明属于心血管监测，尤其涉及一种连续血压监测和闭环反馈舒张血管的一氧化氮催生装置。背景技术：1、心血管疾病是世界范围内的主要死亡原因之一，估计每年夺去1800万人的生命。血压作为一种重要的生物标志物，对许多与心血管疾病密切相关的血流动力学参数，如卒中量、心率、心输出量等提供了重要的见解。目前，临床主要依靠袖带式血压计测量静态血压，难以实现连续血压监测。近年来，可穿戴电子技术的飞速发展，使得利用可穿戴设备对血压指标进行连续监测成为可能。但对于疾病治疗来说，发展诊疗一体化的穿戴器件是未来发展趋势，它可以基于传感监测的数据指导治疗干预程度，并有闭环反馈机制实现个性化按需治疗，即化被动治疗为主动预防。目前，临床对于高血压患者的管理，是通过口服降压药来舒张血管，缺乏精准性，容易发生低血压事件。因此，对于应用可穿戴设备进行血压监测出现的高血压事件而言，精准干预给药，防止舒张血管过度引发的低血压仍具挑战性。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种连续血压监测和闭环反馈舒张血管的一氧化氮催生装置，该装置可以实时监测人体在日常生活中的心率和血压，对于监控和诊断高血压，心脏和心血管疾病有重要的医学参考意义，同时，对监测出现的突发高血压事件给予实时、有效、精准给药，有效缓解血管张力，为患者争取更多时间就医并避免降压药引发低血压的发生。2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续血压监测和闭环反馈舒张血管的一氧化氮催生装置，包括包括传感系统、电极系统及逻辑控制系统，所述传感系统基于ppg原理，通过算法芯片感知并提取人体脉搏信息，输出心率和血压信号，所述逻辑控制系统中植入血压阈值，所述逻辑控制系统与所述传感系统电信号连接，所述电极系统用于电催化级联生成一氧化氮作用于血管，所述电极系统与所述逻辑控制系统电连接。3、作为本发明的一种优选方案，所述传感系统包括：4、ppg模块，用于采集脉搏波信号；5、第一微控制单元，用于脉搏波信号读取、数据预处理，运行血压算法的数据处理过程；6、第一微控制单元与ppg模块数据连接。7、在本技术方案中，其中ppg模块，用于采集脉搏波信号；第一微控制单元，用于接收ppg模块以数字形式发送过来的脉搏波信号，对信号进行预处理和脉搏波特征参数的提取，并运行血压测量方法的数据处理过程；上述传感系统，ppg模块基于现有技术，其可包括光源、光敏元件、前置放大电路、低通滤波电路、电平抬升电路、ad转换电路和负电压生成电路，光敏元件将由光源发射并反射回来的光信号转换成电信号；负压生成电路为前置放大电路、低通滤波电路和电平抬升电路中的运算放大器生成负电压，前置放大电路依次连接低通滤波电路、电平抬升电路和ad转换电路，电平抬升电路将放大、滤波后的信号适当抬升使其电压幅值为正，进而连接到ad转换电路；其中，光源为led绿光光源；光敏元件为硅光电池，进而经所述ad转换电路转换后的数字信号由iic通信方式发给第一微控制单元，微控制单元内部含有数据预处理模块及血压计算模块，用于对采集的脉搏波信号进行数字滤波、离散小波变换操作；血压计算模块，用于对数据预处理后的脉搏波信号特征参数进行血压参数的计算并输出计算结果。8、上述的传感系统整合在15mm×20mm×0.2mm的柔性印刷电路板上，适合测量身体多个部位的血压。9、作为本发明的一种优选方案，所述电极系统包括柔性印刷电路板，柔性印刷电路板上涂覆有au纳米花阴极与ag/agcl阳极，ag/agcl阳极位于au纳米花阴极外部，在au纳米花阴极上覆盖有海绵，海绵远离au纳米花阴极侧覆盖有多孔微针，位于ag/agcl阳极上覆盖有导电水凝胶，导电水凝胶另一侧覆盖有防渗垫片，防渗垫片中部设有供多孔微针通过的通孔，防渗垫片压合在柔性印刷电路板上。10、在该技术方案中，多孔微针具体为cu-ncpt多孔微针，该多孔微针具有随机分布的孔隙，负责物质运输、级联催化no生成和防止过氧化氢泄露；防渗垫片有效隔离两电极，防止短路，并与皮肤紧密贴合；导电凝胶可与皮肤牢固而温和地结合，增强ag/agcl电极与皮肤之间的电导性；含水的海绵提供电催化溶液环境，并存储反应底物；ag/agcl电极充当化学性质稳定且氧化还原电势已知的阳极；au纳米花电极充当两电子氧还原阴极，电催化生成过氧化氢。11、进一步地，所述au纳米花阴极具体采用以下步骤制备：12、(1)将乙二胺四乙酸二钠、磷酸氢二钾、亚硫酸钠、氯金酸溶解在水中制成工作电解液；13、(2)采用三电极系统，包括碳布工作电极、ag/agcl参比电极和铂丝对电极对电解液进行恒电位电解；14、(3)在碳布上生成的au纳米花经适当的水冲洗和氮气干燥后得到au纳米花阴极材料。15、进一步地，所述步骤(1)中，所述乙二胺四乙酸二钠、磷酸氢二钾、亚硫酸钠、氯金酸的浓度比为10～30mm：100～300mm：1000～3000mm：1～30mm；步骤(2)中，所述恒电位为-0.8～-1.0v，电解时间为5～15min；步骤(3)中，所述au纳米花大小为200～400nm。16、进一步地，多孔微针的具备包括以下步骤：17、(1)在乙醇中加入醋酸铜和尿素，搅拌至完全溶解，随后，将聚乙烯亚胺溶于乙醇中，将上述溶液转移到水热釜中，高温处理，最后，用水和乙醇离心洗涤沉淀三次得到cu-nc纳米材料；18、(2)将甲基丙烯酸缩水甘油、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三甘醇二甲基丙烯酸酯混合，制备单体储备溶液；将聚乙二醇溶解在乙二醇甲醚中制备制孔原液；混合单体和制孔原液，加入光引发剂irgacure184获得有机微针原液；19、(3)将cu-nc材料分散在有机微针原液中，然后将混合物倒入pdms内进行真空过滤除气泡，紫外线照射进行光聚合，得到cu-nc@mn；20、(4)将cu-nc@mn浸入聚乙烯亚胺数分钟，然后在四氯亚铂酸钾中温育数分钟，加硼氢化钠还原，最后，用乙醇/水处理，得到cu-ncpt多孔微针。21、进一步地，所述步骤(1)中，乙醇、醋酸铜、尿素、聚乙烯亚胺的用量比为10～30g：0.3～0.9g：0.5～1.5g：0.25～0.75g，高温为180～200℃，处理时间为10～15h；步骤(2)中，甲基丙烯酸缩水甘油、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯的用量比为1～5ml：0.5～2.5ml：1.5～7.5ml；聚乙二醇、乙二醇甲醚的用量比为0.4～2.0g：2～10g；单体和制孔原液体积比为6:7；步骤(3)中，所述pdms模具尺寸为φ10mm×1mm厚，针长2000μm、间距1.2mm；紫外照射时间为20～30min；步骤(4)中，所述聚乙烯亚胺浓度为1～10mg/ml，浸泡时间10～30min；四氯亚铂酸钾浓度为1～10mm，温度50～70℃处理10～30min；乙醇/水处理时间为20～25h。22、作为本发明的一种优选方案，所述逻辑控制系统包括电路板，电路板上电连接有锂离子聚合物电池，锂离子聚合物电池预留有充电接口，电路板上还电连接有低压差线性稳压器、显示屏、第二微控制单元、晶振及天线，通过锂离子聚合物电池对电路板供电。23、在该技术方案中，锂离子聚合物电池的容量为100mah，并预留有充电接口，可循环充电使用；低压差线性稳压器(ldo)，用于调节电路电压输出；显示屏(oled)，用于显示监测的心率、血压数据；第二微控制单元，用于数据读取、逻辑处理和输出脉宽调制波，为电极提供电压；晶振，用于提供时钟频率；天线，通过蓝牙低能耗协议进行无线通信。24、其中显示设备提供移动端用户交互界面，并显示该可穿戴血压监测装置的状态信息以及上述传感系统计算得到的心率、血压信息。25、进一步地，所述逻辑控制系统的具体算法流程包括：26、设定血压阈值为sbp：140mmhg；dbp：90mmhg，在血压超过阈值后，启动设定电压为电极供电，从而在规定时间内以级联方式催化no的产生，当no发挥扩张血管的作用，使血压恢复到正常水平时，电极上的电压就会停止，从而使装置具备连续血压监测，实时智能响应和闭环反馈的能力。27、优选的，设定的电催化电压为1v，催化时间为30～60min。28、且其中的电路板尺寸为60mm×40mm×0.2mm的柔性印刷电路板，为实现可穿戴器件成为可能。29、本发明提供的装置应用于血压监测及血管舒张诊疗一体化器件。30、本发明的有益效果是：本发明的连续血压监测和实时闭环反馈舒张血管的一氧化氮催生装置，佩戴或贴在皮肤表面，以级联方式催化no的产生，产生的no作用于血管，发挥扩张血管的作用，可以实时监测人体在日常生活中的心率和血压，对于监控和诊断高血压，心脏和心血管疾病有重要的医学参考意义，同时，对监测出现的突发高血压事件给予实时、有效、精准给药，有效缓解血管张力，为患者争取更多时间就医并避免降压药引发低血压的发生。