1 成果简介心脏疾病是危害人类身体健康的常见病，是人类的一大杀手。获取和分析心功能是心脏病预防、诊断、治疗和康复的关键，尤其在心脏病早期诊断提供一种简易的检测方法很有必要。传统的心脏检测方式包括心电图、心磁图、超声心动图、 DSA， PET、 XCT、 MRI 等，这些检测方法优点明确，但是也有很多缺点，主要问题是费用高、辐射损伤、特异性与灵敏度、操作复杂、有创等。利用人体重力变化信号诊断心脏疾病是一种全新的无创检测方式，是现有心脏疾病诊断方式的很好的补充和完善，与传统的测量理念完全不同，此方法只需被检测者坐在检测装置上，通过传感器获得重力信号，经过信号处理电路处理获得心脏重力心动图，进而诊断被检者是否患有心脏疾病。与目前普及的诊断方法比较，本技术检测方便，成本低廉易于普及，其创新与特色之处： 1） 思路创新：避开传统的电、磁、形态、代谢等信号固有思维，开辟心脏力学信号诊断技术； 2） 理论创新：研究其力学信号形成机理，将心脏运动力学信号与心脏瓣膜开闭、心脏向上的冲击、心输出量、血压高低、血管弹性等上升到理论阶段； 3） 设备创新：首次研发探测心脏射血重力变化信号专用医疗设备，开辟诊断心脏疾病的新途径。 本技术的原理是测量心脏收缩时射血和舒张时血液回流过程造成的重力信号的微弱变化，通过分析信号在时间域、频率域和幅值域上特征，寻求重力变化信号与心脏疾病之间的关系，尝试找出不同心脏病人的信号特征。理论上可从这种信号中获取的信息包括心脏瓣膜开闭、心脏向上的冲击、心输出量、血压高低、血管弹性、心率、每搏输出量、每搏输出指数、体循环血管张力等指数，通过对比这些参数与已建立好的心功能关系，诊断心脏疾病。 重力心动图仪（图 1）检测血液在心血管循环过程中对人体产生反作用力导致人体重力的微弱变化，利用微弱变化的重力信号来反映心脏功能状况。检测对象只需要安静平稳的坐在装有重力检测装置的椅子上，便可以进行心脏功能检测，检测时检测对象放松和平静呼吸，可以保证检测结果准确性。仪器检测方便，检测信号具有较强的稳定性和重复性（图 2）。  图 1 第一代重力心动图仪， 1 为传感器平台， 2 为设备机箱， 3 为触摸屏显示器  图 2 对三位 22 岁的健康的男性志愿者的检测结果2 应用说明重力心动图仪包括重力检测装置、信号处理装置和显示装置。人安静地坐在检测装置上方，检测装置将身体重力信号转化为电信号，信号处理装置将此电信号进行滤波放大，保留有用信号，然后传输到显示装置进行显示。检测过程十分方便，而且对检测对象没有创伤、无辐射，适用于长期检测。方式可改装成站立式和躺卧式，满足不同场合的需求。重力心动图仪是一种通过力学信号检测心功能的全新检测方式，是现有心功能检测很好的补充。3 应用范围可应用于家庭保健，方便病人在家庭长期监测心脏功能；可应用于医院体检，如测量体重的同时获得心功能信息；可应用于轮椅病人的监护，睡眠质量分析，重症病人的监护等其他需要检测心脏活动的地方。4 效益分析( 1) 利用国内外先进的探索检测心功能的新技术，可研制开发快速简单的心功能检测设备，能为心血管疾病的早期发现起到积极作用。从而转化成经济效益和社会效益。 ( 2) 重力心动图仪是一种通过力学信号检测心功能的全新检测方式，能够直接的反应心脏射血过程的变化，是现有心功能检测很好的补充。 ( 3) 现今人们的健康体检意识正逐步提高，该设备作为心功能检测的一种方式，具有非导联接触、检测方式简洁方便、检测成本低等特点，能够满足心功能家庭保健检测，市场潜力巨大。5 合作方式融资投入、 市场推广。

本发明提供一种基于绝对重力仪的垂直重力梯度提取方法及系统，包括对多次自由落体的全部观测 数据分别解算垂直重力梯度，计算各次自由落体的下落距离拟合残差序列并进行叠加求平均得到残差均 值序列；基于残差均值序列进行建模得到系统误差模型；计算得到系统误差模型残差序列，确定参与解 算的下落时段；针对各个单次自由落体整个下落时段改正下落距离观测量并重新解算垂直重力梯度，利 用下落时段内的改正后的下落距离观测量解算垂直重力梯度；对多次自由落体的结算结果进行统

已有样品/n高精度绝对重力仪在矿产资源探测、提高我国大地水准面精度、标定相对重力仪以及国防建设等方面都有重要应用，该成果自主研制观测精度优于50微伽用于野外观测的小型绝对重力仪，在资源勘探和国家安全领域发挥重要作用。市场预期：适用于地面机动发射的小型绝对重力仪具有重要的军事意义，我国计划在每辆导弹机动发射车中预装小型绝对重力仪，预计将有几百台小型绝对重力仪的需求，预期经济效益能够达到几个亿的规模。

XM-D021微电脑人体心动周期与大、小循环演示仪   XM-D021微电脑人体心动周期与大、小循环演示仪为成人女性，材质后部采用增强塑料，前部为PVC塑料，动静脉采用红、蓝发光二极管，底座后方有220V电源插座，前上方有全身血液循环、体循环、肺循环、复位四个演示按钮。 一、显示内容： ■ 全身血液循环：血液由左心室流向升主动脉→主动脉弓→降主动脉→主动脉胸段→主动脉腹段→在通过主动脉各段时沿途分布于头颈部、胸、腹、盆腔部、上肢部、下肢部→通过各节静脉→汇合至上、下腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→气体交换由肺静脉→左心房→最后到左心室，以上过程结束后会自动重复演示，直到按复位键结束。 ■ 体循环：按此键后，模型上即出现全身血液循环中除肺循环以外的循环流动过程。 ■ 肺循环：按此键后，模型上即出现全身血液循环中除体循环以外的循环流动过程。   二、技术参数： ■ 尺寸：高100cm ■ 材质：PVC材料+木框   三、标准配置： ■ XM-D021微电脑人体心动周期与大、小循环演示仪：1台 ■ 电源线：1根 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

XM-D021A微电脑人体心动周期与大、小循环演示仪 （170cm）   XM-D021A微电脑人体心动周期与大、小循环演示仪模型（170cm）为成人女性，材质后部采用增强塑料，前部为PVC塑料，动静脉采用红、蓝发光二极管，底座后方有220V电源插座，前上方有全身血液循环、体循环、肺循环、复位四个演示按钮。   一、显示内容： ■ 全身血液循环：血液由左心室流向升主动脉→主动脉弓→降主动脉→主动脉胸段→主动脉腹段→在通过主动脉各段时沿途分布于头颈部、胸、腹、盆腔部、上肢部、下肢部→通过各节静脉→汇合至上、下腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→气体交换由肺静脉→左心房→最后到左心室，以上过程结束后会自动重复演示，直到按复位键结束。 ■ 体循环：按此键后，模型上即出现全身血液循环中除肺循环以外的循环流动过程。 ■ 肺循环：按此键后，模型上即出现全身血液循环中除体循环以外的循环流动过程。   二、技术参数： ■ 尺寸：高170cm ■ 材质：PVC材料+木框   三、标准配置： ■ XM-D021A微电脑人体心动周期与大、小循环演示仪模型：1台 ■ 电源线：1根 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

本发明公开一种动基座重力梯度仪自梯度补偿方法，包括对自梯度模型中环境物体特征参数进行标定，然后实时检测载体的姿态，将姿态数据输入自梯度模型，实时计算出自梯度，实现自梯度补偿。当梯度仪的环境物体发生改变时，只需重新标定环境物体特征参数，该自梯度补偿方法，适应性强，操作简单易实施。

本发明公开了一种基于位移差分的 MEMS 重力梯度仪。包括第一振子单元和第二振子单元；前者包括第一外围框架和与第一外围框架通过第一组梁连接的第一检验质量，后者包括第二外围框架和与第二外围框架通过第二组梁连接的第二检验质量，第一组梁和第一检验质量构成第一机械振子，第二组梁和第二检验质量构成第二机械振子，第一振子单元和第二振子单元相向正对设置，第一机械振子和第二机械振子的敏感轴位于同一直线上，第一检验质量上的电容阵列与第二检验质量上的电容阵列构成位移检测电容，通过位移检测电容测得检验质量的位移差进而得到

本发明公开一种重力梯度仪自标定方法及离心梯度补偿方法，其中重力梯度仪自标定方法通过改变重力梯度仪的水平倾斜角或惯性稳定平台的旋转角速度改变重力梯度仪敏感的离心梯度，记录不同离心梯度激励下重力梯度仪的输出及检测的离心梯度数据完成重力梯度仪标度系数、零偏的标定；根据标定模型及重力梯度仪的输出得到含有离心梯度的重力梯度数据，将其减去检测的离心梯度，实现离心梯度补偿。本发明提供的标定方法可由计算机自动运行，实现自标定，该方法仅依靠重力梯度仪本身，不需要依赖外部检测质量即可完成标定，该标定方法，方便、简洁、容易实施。