用于脑卒中病人康复训练的穿戴式无线生理参数检测系统设计

　　脑卒中( 俗称中风) 是中医学对急性脑血管疾病的统称，由于该病发病率高、死亡率高、致残率高、复发率高以及并发症多等特点，医学界把它同冠心病、癌症并列为威胁人类健康的三大疾病之一。近年来中风病在我国的发病率逐年增加，这种疾病引发了患者肢体运动功能的丧失及相关并发症。医学研究表明对于脑卒中后遗症患者，对其偏瘫部位进行康复训练是十分关键重要的医疗手段，及早进行康复训练可以明显减少残疾的可能性。

　　血氧饱和度和呼吸参数是反映血液循环系统以及呼吸循环系统的重要生理参数，是评价中风病人康复锻炼效果的重要指标，对中风病患者进行血氧饱和度和呼吸参数的监测能够让医生更全面把握病人各项生理指标，给病人的治疗效果提供一定的指导。临床上对中风偏瘫患者的康复方法很大程度依赖于治疗医师对患者一对一的物理治疗，这样的方法不仅费时费力，也缺乏量化且客观的评价[1]。

　　研制基于无线传感网络技术的穿戴式生理信息检测的无线采集系统，用于监控中风病人的康复训练过程，能够避免传统康复训练依赖于医师对患者一对一治疗的缺点，大大节约了人力物力而且增大了患者在康复训练时的活动范围，使患者的康复治疗起到更好的效果。并且可以通过对患者监控资料的分析为患者制定更好的康复方案，进一步提高康复的效率[2]。

　　1 生理参数检测系统概述

　　图1 所示的是我们自行设计的无线生理参数采集系统，它由控制模块、无线通讯模块以及传感器模块等部分组成。其中，控制模块以C8051F320 为核心，无线通讯模块选用Jennic 公司的JN5121-Z01-M00 模块，传感器模块包括血氧检测探头和呼吸检测传感器。

　　图2 所示为检测系统的系统框图，微控制器( MCU) 采用美国Cygnal 公司的C8051F320，该单片机有与8051 单片机兼容的高速CIP -51 微控制器内核，与MCS-51 指令集完全兼容，除了具有标准8051 的数字外设部件之外，片内有一个10 bit 的ADC( ±1LSB INL) ，最大可编程转换速率可达200kbit /s，片内自带有USB 收发器[3]。

　　无线通讯模块选用了Jennic 公司的JN5121 -Z01-M00 如图3 所示， JN5121 芯片是Jennic 公司推出的高度整合的系统级射频收发器芯片，也是业界第一款兼容IEEE802. 15. 4 标准的低功耗、低成本无线微型控制器[4]。

　　据交换。路由( Router) 节点与协调( Coordinator)节点通过自组网实现数据传输。

　　2 系统硬件设计

　　2. 1 血氧饱和度检测模块设计

　　文章采用双波长透射式脉搏血氧饱和度检测技术设计血氧饱和度检测模块，组成框图如图4 所示。