王琪+梁栗炎+杨琳+吕晨亮+刘硕+张硕晨
摘 要： 针对长期使用计算机造成的视力下降、腰颈椎疾病等问题，设计基于鼠标的生理信息采集硬件与配套计算机软件，通过算法设计与理论研究，实现对计算机用户的日常健康评价及疲劳休息提示功能。采用嵌入式设计方法使计算机鼠标具备脉搏采集功能。基于MFC进行系统软件开发，综合用户输入信息、采集脉搏信息、用户对计算机的操作信息设计算法，对用户健康状况及疲劳状况进行评价。实验部分选定30例健康受试者，设计疲劳实验。在疲劳实验前后，分别采集被试者指端容积脉搏波信息，并对被试者进行疲劳症状问卷调查。对脉搏信号进行时域和波形特征分析，提取心率及变异性参数、波形特征量K′及对波形进行归一化处理。采用健康鼠标可实时采集用户脉搏数据，软件可实时更新用户计算机有效操作时间、疲劳指数、健康指数。系统可及时反映用户健康状况，并在用户较为疲劳时提示用户休息。实验结果表明，心率及RMSSD、SDNN两项变异性指标在计算机操作疲劳实验前后有显著性差异（P<0.01）。疲劳实验后的脉搏波波形较实验前趋于圆滑。拟合后的疲劳指数可直观反映用户疲劳状态。该设计为市场上不多见的疲劳健康实时监测系统，在技术与应用层面具有较高的创新性，在计算机使用者的保健与养生方面具有一定应用价值。
关键词： 健康监测； 疲劳监测； 脉搏波； 智能化
中图分类号： TN710?34； R3l8.6 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）14?0146?04
Intelligent fatigue monitoring system based on computer with mouse
WANG Qi， LIANG Li?yan， YANG Lin， L? Chen?liang， LIU Shuo， ZHANG Shuo?chen
（College of Life Science and Bio?engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， China）
Abstract： To avoid vision diminishing and lumbar cervical vertebra disease caused by long?term computer application， the biological information acquisition system based on the mouse and the matched computer software was designed to realize daily health evaluation and fatigue prompt to computer users. The embedded design method was adopted to enable the mouse to collect the pulse wave. The software was developed by means of MFC. It can analyze users basic information， collect users pulse and operation information. In addition， it can analyze the users health status and evaluate the current fatigue situation. In the theoretical research， 30 healthy people were randomly selected to join the fatigue experiment. The mouse can realize the real?time pulse data acquisition. The software can timely update the information of the computer effectively operation time， fatigue index and healthy index. The system can reflect the users health state in time and remind the users that they should rest when they are tired. The experiment results show that HR and its variant parameters （RMSSD and SDNN） have significant difference （P<0.01）. The pulse wave of testers after fatigue experiment was smoother than that before fatigue experiment. The fatigue index after fitting can reflect the users fatigue state visually. The design has high innovativeness in the technical and application level. It can be applied to the computer users health care.
Keyword： health monitoring； fatigue monitoring； pulse wave； intellectualization
随着科学技术的发展，大量中年轻人长期坐在计算机前，缺乏锻炼与健康观念，亚健康问题悄然而来[1]。亚健康是处于健康和疾病之间的过渡状态。世界卫生组织的一项全球调查表明：真正意义上“健康”的人只有5%，患病的人占20%，而75%的人处于亚健康状态[2]。
视屏显示终端已经广泛用于生活中的各个领域。它在给人们带来便利的同时也引发了一系列的健康问题。长时间的视计算机使用可能会导致VDT综合征（计算机视觉综合征）[3?6]。世界卫生组织调查表明，计算机工作人员视疲劳发生率在10%～40%，有的甚至可达40%～92%；经常连续击键的操作人员骨骼肌慢性损伤发生率达10%以上[7]。计算机旁的亚健康正严重威胁着大众的身体健康。然而目前亚健康检测采用问卷分析的方法居多，该方法带有主观色彩。量化检测方法中有 “皮肤电阻与疾病”、“一滴血”检查等。以上方法对亚健康的检测具有较可观的准确性，但均需要在医院采用较昂贵的设备综合分析，难于普及。从脉搏波中提取心血管生理病理信息作为临床诊断和治疗依据的相关研究，历来都受到中外医学界的重视[8]。脉搏波蕴含丰富的人体健康状况信息，因此通过对脉搏信号的特征分析有望能客观地反映健康与疲劳状况。
此外，移动终端的普及使实时监测人体的生理状况成为可能，远程医疗与物联网在医疗保健方面也越来越受到人们的重视。为此本课题设计基于脉搏、用户操作、用户生理信息的计算机疲劳健康监测系统，通过实时监测脉搏及用户对计算机的操作，系统可提示用户休息，并给出一个相对的健康指数，使用户对自身的健康状况有一个主观上的把握。
1 系统设计
本系统通过鼠标采集用户脉搏信息，设计程序监测用户计算机操作，结合用户输入生理信息可为用户提供实时的健康评价与智能化疲劳休息提示功能。系统结构关系如图1所示。
图1 系统结构关系图
系统主要研究工作包括实时采集脉搏参数的健康鼠标硬件制作、基于脉搏与用户信息的疲劳及健康评价方法研究、与硬件实时通信且具备监测用户计算机操作功能的软件制作三部分。
2 系统硬件
系统硬件为一种可采集人体脉搏参数的健康鼠标，结构共分为：反射式脉搏波光电传感器、脉搏波信号滤波电路、脉搏波信号放大模块、鼠标数据采集模块、鼠标控制模块、鼠标数据与脉搏波数据采集处理共用的单片机控制模块、串口转换USB模块、电压转换模块以及Micro USB接口9个部分。其特征为：将反射式脉搏波光电传感器安装在鼠标外壳的手握部位采集到包含人体多种生理参数的信号如图2所示，随后由脉搏波信号滤波电路与脉搏波信号放大模块对信号进行滤波和放大，并和鼠标自身数据在单片机控制模块汇集，经过进一步处理之后通过串口转USB模块将数据传输到电脑，以做进一步处理[9]。模块结构如图3所示。
图2 鼠标整体结构图
图3 硬件模块结构图
3 系统算法
系统算法主要包括脉搏波参数提取、健康指数算法、疲劳指数算法三部分。
3.1 脉搏波参数提取
为实现基于脉搏的健康及疲劳状态评价，系统在前人的基础上做出改进，实现了实时脉搏波单波的参数提取功能。算法流程如图4所示。
图4 脉搏波单波识别机参数提取算法流程图
系统定时记录5 s内的监测数据，并进行差分计算，通过寻址零点记录为脉搏波单波预起始点，进一步通过上升阈值法判断预起点后是否为单波上升主支，如果满足阈值条件，则记录预起点为单波起点，由此找到相邻两起点间的所有数据即为一个脉搏波单波。得到脉搏波单波后通过寻址最值点，结合采样率即可计算出实时心率，采用积分面积法得出波形特征量K′，根据理论公式结合用户输入信息可计算心输出量、外周阻力等大量血流参数。
3.2 健康指数算法
系统采用多参数分析法设计用户健康指数算法，该指数根据系统设置指标的健康分值，乘以该指标的权重并累加得出。所有权重总和为1，健康指数H最大值为100。如下列公式所示：
[健康指数H=参数1×权重1+参数2×权重2+…+ 参数n×权重n]
健康指数算法结构关系如图5所示，参数来源分为用户输入基础生理参数和血流动力学参数。
图5 健康指数算法结构图
3.2.1 用户输入基础生理参数
基础生理参数包括身高、体重、腰围、血压、血糖、血脂等常见健康指标。用户可根据需求输入相应数值，输入信息越全面，系统评估越准确。
3.2.2 用户血流动力学参数
血流动力学参数分4部分：心脏功能参数、血管功能参数、微循环能力参数、血液性能参数。其中心脏功能参数又包括心率、平均动脉压、心搏出量、心输出量、心搏指数、心脏指数6项。血管功能参数包括波形特征量、体表面积、外周阻力、血管顺应性4项。微循环能力参数包括血流半更新率、血流半更新时间、血流平均滞留时间3项。血液性能参数包括总血容量、血液粘度3项[10]。
3.3 疲劳算法
系统疲劳评估算法结构如图6所示。
疲劳的评价算法系统初步提出有效操作时间的概念，同时设计疲劳实验开展了基于脉搏的计算机使用疲劳研究。其中有效操作时间分为计算机直接操作、间接操作两部分，脉搏疲劳评估值3部分。
图6 疲劳值算法结构图
3.3.1 有效操作时间
此部分功能设计为将用户操作区分为鼠标键盘的直接操作时间、无直接操作状态下视频播放的时间接操作时间及无操作状态下的剩余开机时间3部分。采用全局钩子的形式捕捉鼠标键盘操作，采用分类统计的方法对播放器及浏览器进程的CPU占用量进行分析，从而对使用与未使用状态建立数据库进行区分，最终通过统计结果对各部分时间进行权重累加得出有效操作时间评估值。
3.3.2 脉搏疲劳评估值
针对本系统的应用，课题设计计算机疲劳作业实验，以得到基于脉搏波的疲劳评价方法。
（1） 实验内容
实验采用Power Lab四通道生理信号采集系统及透射式血氧探头对脉搏波进行采集，选取30名身体健康的学生受试者。在实验前：问卷测评受试者完成疲劳前疲劳量表、视觉疲劳量表。采集受试者2 min完整指端容积脉搏波数据。随后开始疲劳实验，受试者用右手操作鼠标全屏玩电脑游戏蒙特祖玛的宝藏4 h，期间[12]h采集2 min完好指脉搏波波形。实验后，受试者再次填写疲劳量表、视觉疲劳量表，并进行2 min指脉搏波波形采集。
图7 实验前、4 h后脉搏波数据归一化后的波形图
（2） 分析结果
实验结果如表1所示。在计算机疲劳实验过程中，受试者随着操作时间的延长，脉率呈显著性（P<0.01）下降趋势、脉率变异性RMSSD，SDNN呈显著性（P<0.01）上升趋势。波形特征量K′有上升趋势。且由疲劳量表测得受试者在实验后精神及视觉均处于疲劳状态。
表1 VDT操作疲劳前后脉搏参数变化表
注：*P<0.05， **P<0.01
图7为将30名受试者在疲劳实验前后采集的脉搏波进行归一化处理后取平均的波形图。从图中可看出疲劳试验后指端容积脉搏波出现潮波，且潮波逐渐抬高。重搏波波谷呈上升趋势。最终整体波形在实验后较实验前更加圆滑，重搏波波谷上升明显，指端容积脉搏波出现了较为明显的潮波。表征受试者在疲劳实验过程中脉搏波波形质量变差，逐渐由中阻型波形变为高阻型波形。
4 系统软件
Visual C++中MFC包含强大的基于Windows的应用框架，大大简化用户的编程工作， 提高代码的可重用性，使得用户可以进行快速软件开发，已成为开发 Windows 应用程序的主流框架结构。故本软件的开发环境选为MFC。制作界面如图8所示。
图8 软件主界面
主界面由3部分构成，分别为左侧的参数状态区（图8中①区）、中部的信息展示区（图8中②区）、右侧的用户信息与设置区（图8中③区）。
（1） 参数状态区。左侧为参数显示栏，显示系统评估疲劳值、健康值及监测心率的3项参数，由于大众对大部分生理参数了解有限，左侧参数显示栏未对系统测算的大量健康参数进行显示，仅以权重评估所得的健康值的方式呈现给用户。此外，软件通过定时扫描接口接入状态实现对系统硬件链接状态的识别。如图8中①区所示。
（2） 信息展示区。中部为波形绘制区，可对脉搏波波形的实时绘制，通过接口实现实时读取硬件数据，设置坐标系可实现与脉搏波波形的实时绘制。在波形绘制上方显示为基于健康值高低及疲劳状态的评价语，健康评价语分为：您身体状况良好，继续保持；您的身体状况一般，建议您多加运动；您的身体状态偏弱，建议您减少计算机使用；您的身体状况较差，建议您注意运动饮食及休息。此外，在波形绘制区域下方将显示系统对有效操作时间的累计值，并实时更新给用户。如图8中②区所示。
（3） 用户信息与设置区。右侧为设置与信息栏，用户可在该栏对个人基本信息及进行输入与修改，其中身高、体重、血压参数的输入将大幅度提高系统健康评价的可信度。此外，可通过按钮实现全屏显示控制及开机自启动设置。如图8中③区所示。
（4） 休息提示。软件初始设置有效操作时间累计达1 h触发休息条件，软件将提示用户休息10 min，使用户得以调整自身状况。休息提示界面如图9所示。用户可随时关闭休息界面，或待进度条读完后界面自行关闭，软件将根据用户休息时间对触发休息阈值条件做出调整。休息时间长阈值将提高，休息时间短阈值将降低。
图9 休息提示界面
5 系统测试
系统测试选取10名健康学生进行，通过在Windows XP、Win7 32位与64位、Win8等不同操作系统上进行连续1 h的使用，测试系统的可移植性与稳定性。通过对不同参数特征状态的脉搏波数据以TXT数据读取的方式，测试软件单波提取算法准确性，实现对算法稳定性的测试。
6 结 语
系统具脉搏检测、健康评价、疲劳休息提示功能于一体，结合人体工程学设计及用户交互设计，可在不干扰用户正常计算机使用情况下完成以上功能，倡导健康计算机使用理念，为长期计算机操作人群提供了日常保健便利。平台操作方法简便易懂，界面设计友好、数据计算精确，具有较强的市场应用价值。随着移动终端与社交网络的进一步普及，基于大数据挖掘的医疗保健将成为新的热点。系统的研究工作一方面将进一步完善评价算法，提高系统的实用性。另一方面，系统将扩展互联网服务功能，并将软件嵌入平板电脑与手机，进一步扩大可应用范围。
参考文献
[1] 罗仁.亚健康评估与干预[M].北京：人民军医出版社，2010.
[2] 第三届国际创新设计与教育论坛组委会.第三届国际创新设计与教育论坛论文集[M].北京：北京理工大学出版社，2011.
[3] 陈成明，王慧，周健，等.VDT 视觉疲劳及其测量方法综述[J]. 人类工效学，2013，19（2）：92?95.
[4] YAN Z， HU L， CHEN H， et al. Computer vision syndrome： a widely spreading but largely unknown epidemic among computer users [J]. Computers in Human Behavior， 2008， 24（5）： 2026?2042.
[5] 赵亮亮，张恒东.视屏显示终端作业对眼睛损伤及防护探讨[J].中国职业医学，2012，39（4）：348?349.
[6] 张爱华，王业泰，赵治月.视屏显示终端视觉疲劳对脉搏信号的影响[J].中国工业医学杂志，2010，23（3）：166?169.
[7] 许永杰.高科技时代的职业病：VDT 综合症[J].劳动安全与健康，2001（5）：16.
[8] BERNSTEIN D P. Pressure pulse contour?derived stroke volume and cardiac output in the morbidly obese patient [J]. Obesity surgery， 2008， 18（8）： 1015?1021.
[9] 柴波，邵常哲，黄淼，等.一种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标[J].现代电子技术，2012，35（5）：170?172.
[10] 罗志昌.脉搏波的工程分析与临床应用[M].北京：科学出版社，2006.
3.3.2 脉搏疲劳评估值
针对本系统的应用，课题设计计算机疲劳作业实验，以得到基于脉搏波的疲劳评价方法。
（1） 实验内容
实验采用Power Lab四通道生理信号采集系统及透射式血氧探头对脉搏波进行采集，选取30名身体健康的学生受试者。在实验前：问卷测评受试者完成疲劳前疲劳量表、视觉疲劳量表。采集受试者2 min完整指端容积脉搏波数据。随后开始疲劳实验，受试者用右手操作鼠标全屏玩电脑游戏蒙特祖玛的宝藏4 h，期间[12]h采集2 min完好指脉搏波波形。实验后，受试者再次填写疲劳量表、视觉疲劳量表，并进行2 min指脉搏波波形采集。
图7 实验前、4 h后脉搏波数据归一化后的波形图
（2） 分析结果
实验结果如表1所示。在计算机疲劳实验过程中，受试者随着操作时间的延长，脉率呈显著性（P<0.01）下降趋势、脉率变异性RMSSD，SDNN呈显著性（P<0.01）上升趋势。波形特征量K′有上升趋势。且由疲劳量表测得受试者在实验后精神及视觉均处于疲劳状态。
表1 VDT操作疲劳前后脉搏参数变化表
注：*P<0.05， **P<0.01
图7为将30名受试者在疲劳实验前后采集的脉搏波进行归一化处理后取平均的波形图。从图中可看出疲劳试验后指端容积脉搏波出现潮波，且潮波逐渐抬高。重搏波波谷呈上升趋势。最终整体波形在实验后较实验前更加圆滑，重搏波波谷上升明显，指端容积脉搏波出现了较为明显的潮波。表征受试者在疲劳实验过程中脉搏波波形质量变差，逐渐由中阻型波形变为高阻型波形。
4 系统软件
Visual C++中MFC包含强大的基于Windows的应用框架，大大简化用户的编程工作， 提高代码的可重用性，使得用户可以进行快速软件开发，已成为开发 Windows 应用程序的主流框架结构。故本软件的开发环境选为MFC。制作界面如图8所示。
图8 软件主界面
主界面由3部分构成，分别为左侧的参数状态区（图8中①区）、中部的信息展示区（图8中②区）、右侧的用户信息与设置区（图8中③区）。
（1） 参数状态区。左侧为参数显示栏，显示系统评估疲劳值、健康值及监测心率的3项参数，由于大众对大部分生理参数了解有限，左侧参数显示栏未对系统测算的大量健康参数进行显示，仅以权重评估所得的健康值的方式呈现给用户。此外，软件通过定时扫描接口接入状态实现对系统硬件链接状态的识别。如图8中①区所示。
（2） 信息展示区。中部为波形绘制区，可对脉搏波波形的实时绘制，通过接口实现实时读取硬件数据，设置坐标系可实现与脉搏波波形的实时绘制。在波形绘制上方显示为基于健康值高低及疲劳状态的评价语，健康评价语分为：您身体状况良好，继续保持；您的身体状况一般，建议您多加运动；您的身体状态偏弱，建议您减少计算机使用；您的身体状况较差，建议您注意运动饮食及休息。此外，在波形绘制区域下方将显示系统对有效操作时间的累计值，并实时更新给用户。如图8中②区所示。
（3） 用户信息与设置区。右侧为设置与信息栏，用户可在该栏对个人基本信息及进行输入与修改，其中身高、体重、血压参数的输入将大幅度提高系统健康评价的可信度。此外，可通过按钮实现全屏显示控制及开机自启动设置。如图8中③区所示。
（4） 休息提示。软件初始设置有效操作时间累计达1 h触发休息条件，软件将提示用户休息10 min，使用户得以调整自身状况。休息提示界面如图9所示。用户可随时关闭休息界面，或待进度条读完后界面自行关闭，软件将根据用户休息时间对触发休息阈值条件做出调整。休息时间长阈值将提高，休息时间短阈值将降低。
图9 休息提示界面
5 系统测试
系统测试选取10名健康学生进行，通过在Windows XP、Win7 32位与64位、Win8等不同操作系统上进行连续1 h的使用，测试系统的可移植性与稳定性。通过对不同参数特征状态的脉搏波数据以TXT数据读取的方式，测试软件单波提取算法准确性，实现对算法稳定性的测试。
6 结 语
系统具脉搏检测、健康评价、疲劳休息提示功能于一体，结合人体工程学设计及用户交互设计，可在不干扰用户正常计算机使用情况下完成以上功能，倡导健康计算机使用理念，为长期计算机操作人群提供了日常保健便利。平台操作方法简便易懂，界面设计友好、数据计算精确，具有较强的市场应用价值。随着移动终端与社交网络的进一步普及，基于大数据挖掘的医疗保健将成为新的热点。系统的研究工作一方面将进一步完善评价算法，提高系统的实用性。另一方面，系统将扩展互联网服务功能，并将软件嵌入平板电脑与手机，进一步扩大可应用范围。
参考文献
[1] 罗仁.亚健康评估与干预[M].北京：人民军医出版社，2010.
[2] 第三届国际创新设计与教育论坛组委会.第三届国际创新设计与教育论坛论文集[M].北京：北京理工大学出版社，2011.
[3] 陈成明，王慧，周健，等.VDT 视觉疲劳及其测量方法综述[J]. 人类工效学，2013，19（2）：92?95.
[4] YAN Z， HU L， CHEN H， et al. Computer vision syndrome： a widely spreading but largely unknown epidemic among computer users [J]. Computers in Human Behavior， 2008， 24（5）： 2026?2042.
[5] 赵亮亮，张恒东.视屏显示终端作业对眼睛损伤及防护探讨[J].中国职业医学，2012，39（4）：348?349.
[6] 张爱华，王业泰，赵治月.视屏显示终端视觉疲劳对脉搏信号的影响[J].中国工业医学杂志，2010，23（3）：166?169.
[7] 许永杰.高科技时代的职业病：VDT 综合症[J].劳动安全与健康，2001（5）：16.
[8] BERNSTEIN D P. Pressure pulse contour?derived stroke volume and cardiac output in the morbidly obese patient [J]. Obesity surgery， 2008， 18（8）： 1015?1021.
[9] 柴波，邵常哲，黄淼，等.一种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标[J].现代电子技术，2012，35（5）：170?172.
[10] 罗志昌.脉搏波的工程分析与临床应用[M].北京：科学出版社，2006.
3.3.2 脉搏疲劳评估值
针对本系统的应用，课题设计计算机疲劳作业实验，以得到基于脉搏波的疲劳评价方法。
（1） 实验内容
实验采用Power Lab四通道生理信号采集系统及透射式血氧探头对脉搏波进行采集，选取30名身体健康的学生受试者。在实验前：问卷测评受试者完成疲劳前疲劳量表、视觉疲劳量表。采集受试者2 min完整指端容积脉搏波数据。随后开始疲劳实验，受试者用右手操作鼠标全屏玩电脑游戏蒙特祖玛的宝藏4 h，期间[12]h采集2 min完好指脉搏波波形。实验后，受试者再次填写疲劳量表、视觉疲劳量表，并进行2 min指脉搏波波形采集。
图7 实验前、4 h后脉搏波数据归一化后的波形图
（2） 分析结果
实验结果如表1所示。在计算机疲劳实验过程中，受试者随着操作时间的延长，脉率呈显著性（P<0.01）下降趋势、脉率变异性RMSSD，SDNN呈显著性（P<0.01）上升趋势。波形特征量K′有上升趋势。且由疲劳量表测得受试者在实验后精神及视觉均处于疲劳状态。
表1 VDT操作疲劳前后脉搏参数变化表
注：*P<0.05， **P<0.01
图7为将30名受试者在疲劳实验前后采集的脉搏波进行归一化处理后取平均的波形图。从图中可看出疲劳试验后指端容积脉搏波出现潮波，且潮波逐渐抬高。重搏波波谷呈上升趋势。最终整体波形在实验后较实验前更加圆滑，重搏波波谷上升明显，指端容积脉搏波出现了较为明显的潮波。表征受试者在疲劳实验过程中脉搏波波形质量变差，逐渐由中阻型波形变为高阻型波形。
4 系统软件
Visual C++中MFC包含强大的基于Windows的应用框架，大大简化用户的编程工作， 提高代码的可重用性，使得用户可以进行快速软件开发，已成为开发 Windows 应用程序的主流框架结构。故本软件的开发环境选为MFC。制作界面如图8所示。
图8 软件主界面
主界面由3部分构成，分别为左侧的参数状态区（图8中①区）、中部的信息展示区（图8中②区）、右侧的用户信息与设置区（图8中③区）。
（1） 参数状态区。左侧为参数显示栏，显示系统评估疲劳值、健康值及监测心率的3项参数，由于大众对大部分生理参数了解有限，左侧参数显示栏未对系统测算的大量健康参数进行显示，仅以权重评估所得的健康值的方式呈现给用户。此外，软件通过定时扫描接口接入状态实现对系统硬件链接状态的识别。如图8中①区所示。
（2） 信息展示区。中部为波形绘制区，可对脉搏波波形的实时绘制，通过接口实现实时读取硬件数据，设置坐标系可实现与脉搏波波形的实时绘制。在波形绘制上方显示为基于健康值高低及疲劳状态的评价语，健康评价语分为：您身体状况良好，继续保持；您的身体状况一般，建议您多加运动；您的身体状态偏弱，建议您减少计算机使用；您的身体状况较差，建议您注意运动饮食及休息。此外，在波形绘制区域下方将显示系统对有效操作时间的累计值，并实时更新给用户。如图8中②区所示。
（3） 用户信息与设置区。右侧为设置与信息栏，用户可在该栏对个人基本信息及进行输入与修改，其中身高、体重、血压参数的输入将大幅度提高系统健康评价的可信度。此外，可通过按钮实现全屏显示控制及开机自启动设置。如图8中③区所示。
（4） 休息提示。软件初始设置有效操作时间累计达1 h触发休息条件，软件将提示用户休息10 min，使用户得以调整自身状况。休息提示界面如图9所示。用户可随时关闭休息界面，或待进度条读完后界面自行关闭，软件将根据用户休息时间对触发休息阈值条件做出调整。休息时间长阈值将提高，休息时间短阈值将降低。
图9 休息提示界面
5 系统测试
系统测试选取10名健康学生进行，通过在Windows XP、Win7 32位与64位、Win8等不同操作系统上进行连续1 h的使用，测试系统的可移植性与稳定性。通过对不同参数特征状态的脉搏波数据以TXT数据读取的方式，测试软件单波提取算法准确性，实现对算法稳定性的测试。
6 结 语
系统具脉搏检测、健康评价、疲劳休息提示功能于一体，结合人体工程学设计及用户交互设计，可在不干扰用户正常计算机使用情况下完成以上功能，倡导健康计算机使用理念，为长期计算机操作人群提供了日常保健便利。平台操作方法简便易懂，界面设计友好、数据计算精确，具有较强的市场应用价值。随着移动终端与社交网络的进一步普及，基于大数据挖掘的医疗保健将成为新的热点。系统的研究工作一方面将进一步完善评价算法，提高系统的实用性。另一方面，系统将扩展互联网服务功能，并将软件嵌入平板电脑与手机，进一步扩大可应用范围。
参考文献
[1] 罗仁.亚健康评估与干预[M].北京：人民军医出版社，2010.
[2] 第三届国际创新设计与教育论坛组委会.第三届国际创新设计与教育论坛论文集[M].北京：北京理工大学出版社，2011.
[3] 陈成明，王慧，周健，等.VDT 视觉疲劳及其测量方法综述[J]. 人类工效学，2013，19（2）：92?95.
[4] YAN Z， HU L， CHEN H， et al. Computer vision syndrome： a widely spreading but largely unknown epidemic among computer users [J]. Computers in Human Behavior， 2008， 24（5）： 2026?2042.
[5] 赵亮亮，张恒东.视屏显示终端作业对眼睛损伤及防护探讨[J].中国职业医学，2012，39（4）：348?349.
[6] 张爱华，王业泰，赵治月.视屏显示终端视觉疲劳对脉搏信号的影响[J].中国工业医学杂志，2010，23（3）：166?169.
[7] 许永杰.高科技时代的职业病：VDT 综合症[J].劳动安全与健康，2001（5）：16.
[8] BERNSTEIN D P. Pressure pulse contour?derived stroke volume and cardiac output in the morbidly obese patient [J]. Obesity surgery， 2008， 18（8）： 1015?1021.
[9] 柴波，邵常哲，黄淼，等.一种可监测人体脉搏波及心率的健康鼠标[J].现代电子技术，2012，35（5）：170?172.
[10] 罗志昌.脉搏波的工程分析与临床应用[M].北京：科学出版社，2006.
