專利名稱：非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)人體生理參數(shù)的裝置與方法，具體地說(shuō)是一種非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
人體動(dòng)脈血流速度在臨床上具有重要的應(yīng)用價(jià)值，如心腦血管系統(tǒng)的狀態(tài)可以通過動(dòng)脈血流速度來(lái)反映。目前常用于血流速度測(cè)量的主要設(shè)備有多普勒超聲血流計(jì)，但測(cè)量精度不高。
傳統(tǒng)的血氧飽和度測(cè)量是先從人體中抽取血液再利用分析儀器分析血液得到血氧飽和度數(shù)值。這種檢測(cè)方法雖然準(zhǔn)確，但是對(duì)患者造成痛苦，也有可能帶來(lái)感染。依據(jù)光電容積脈搏波原理設(shè)計(jì)出的無(wú)創(chuàng)脈搏血氧計(jì)是一種快速測(cè)量血氧飽和度的有效方法，利用該方法設(shè)計(jì)的血氧計(jì)成本低、安裝維護(hù)方便、使用時(shí)不需要校正，可以用于長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量。呼吸頻率的檢測(cè)通常用的方法有阻抗法，直接測(cè)量呼吸氣流法和氣道壓力法等。心率可以從心電圖的特征參數(shù)中獲得也可以通過測(cè)量脈搏間接得到心率。體溫通過溫度計(jì)與人體接觸測(cè)量得到。
由于監(jiān)測(cè)人體各項(xiàng)生理參數(shù)的儀器繁雜，人們常常會(huì)忘記攜帶儀器或者進(jìn)行創(chuàng)傷檢測(cè)而帶來(lái)痛苦不適，因此，一種全新的便攜式多功能檢測(cè)裝置是許多人的期待。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用一種便攜式非醫(yī)用的腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，基于對(duì)脈搏波光容積描記信號(hào)特征點(diǎn)的分析而計(jì)算出人體生理參數(shù)，通過對(duì)信號(hào)特征時(shí)間的提取和信號(hào)功率譜的計(jì)算得出人體血流速度，血氧飽和度，心率和呼吸頻率的參數(shù)值；利用溫度傳感器獲得人體體表溫度信號(hào)，通過對(duì)該信號(hào)的處理實(shí)現(xiàn)人體體溫的檢測(cè)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，包括 電源，光電檢測(cè)模塊，貼片式溫度傳感器，信號(hào)放大模塊 ，信號(hào)濾波模塊，Α/D轉(zhuǎn)換模塊，單片機(jī)，顯示屏，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其特征在于，所述光電檢測(cè)模塊包括紅光光源、紅外光光源和光信號(hào)接收器，所述光信號(hào)接收器在紅光光源和紅外光光源二者連線的中點(diǎn)位置，且三者在一條直線上，用以獲得漫反射光信號(hào)和確定特征時(shí)間；光信號(hào)接收器依次與信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、Α/D轉(zhuǎn)換模塊及單片機(jī)連接，單片機(jī)外接一塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；電源、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、Α/D轉(zhuǎn)換模塊及單片機(jī)設(shè)置在一個(gè)外殼內(nèi)，該外殼設(shè)有系在人體手腕上的系帶；顯示屏設(shè)置在外殼正面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)置在外殼內(nèi)部，光電檢測(cè)模塊設(shè)置在外殼背面，且光電檢測(cè)模塊與橈動(dòng)脈對(duì)應(yīng)的腕部皮膚接觸；貼片式溫度傳感器設(shè)置在外殼背面的中部，與腕部皮膚接觸后將所述光電檢測(cè)模塊和貼片式溫度傳感器的測(cè)試信號(hào)傳送至單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸出端與顯示屏連接。
所述顯示屏為觸摸式液晶顯示屏，其上包括有動(dòng)脈血流速度值，輸出的血氧飽和度數(shù)值，輸出的心率數(shù)值，輸出的舒張壓數(shù)值，輸出的溫度數(shù)值，輸出的呼吸頻率數(shù)值以及電源開關(guān)。
所述外殼側(cè)面還設(shè)置有蜂鳴器，所述蜂鳴器與單片機(jī)的輸出端連接，用于將超出正常范圍的生理參數(shù)進(jìn)行聲控報(bào)警，所述顯示屏上每個(gè)顯示的數(shù)值旁邊均設(shè)置LED燈，用于突顯超出正常范圍的生理參數(shù)。
一種非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，將該裝置戴在腕部，光電檢測(cè)模塊貼緊橈動(dòng)脈對(duì)應(yīng)的腕部皮膚部位，利用光信號(hào)接收器接收由紅光光源和紅外光光源發(fā)射的經(jīng)過漫反射后的信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、Α/D轉(zhuǎn)換模塊后，輸入單片機(jī)，各人體生理參數(shù)的檢測(cè)值按照如下方法得到
A.單片機(jī)對(duì)兩路信號(hào)的特征點(diǎn)和特征時(shí)間提取，提取的時(shí)間為脈搏波傳輸時(shí)間 PTT，兩個(gè)光電探測(cè)間的間距設(shè)為S，則可以通過脈搏波的傳輸時(shí)間計(jì)算出動(dòng)脈血流速度 Vblood
Vblood = S/PTT (I);
B.單片機(jī)對(duì)其中的任一路信號(hào)確定脈搏波的周期T，通過公式(2)得到心率
權(quán)利要求
1.一種非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，包括電源，光電檢測(cè)模塊，貼片式溫度傳感器，信號(hào)放大模塊，信號(hào)濾波模塊，Α/D轉(zhuǎn)換模塊，單片機(jī)，顯示屏，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其特征在于，所述光電檢測(cè)模塊包括紅光光源、紅外光光源和光信號(hào)接收器，所述光信號(hào)接收器在紅光光源和紅外光光源二者連線的中點(diǎn)位置，且三者在一條直線上，用以獲得漫反射光信號(hào)和確定特征時(shí)間；光信號(hào)接收器依次與信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、Α/D轉(zhuǎn)換模塊及單片機(jī)連接，單片機(jī)外接一塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；電源、信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、Α/D轉(zhuǎn)換模塊及單片機(jī)設(shè)置在一個(gè)外殼內(nèi)，該外殼設(shè)有系在人體手腕上的系帶；顯示屏設(shè)置在外殼正面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)置在外殼內(nèi)部，光電檢測(cè)模塊設(shè)置在外殼背面，且光電檢測(cè)模塊與橈動(dòng)脈對(duì)應(yīng)的腕部皮膚接觸；貼片式溫度傳感器設(shè)置在外殼背面的中部，與腕部皮膚接觸后將所述光電檢測(cè)模塊和貼片式溫度傳感器的測(cè)試信號(hào)傳送至單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸出端與顯示屏連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述顯示屏為觸摸式液晶顯示屏，其上包括有動(dòng)脈血流速度值，輸出的血氧飽和度數(shù)值，輸出的心率數(shù)值，輸出的舒張壓數(shù)值，輸出的溫度數(shù)值，輸出的呼吸頻率數(shù)值以及電源開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述外殼側(cè)面還設(shè)置有蜂鳴器，所述蜂鳴器與單片機(jī)的輸出端連接，用于將超出正常范圍的生理參數(shù)進(jìn)行聲控報(bào)警，所述顯示屏上每個(gè)顯示的數(shù)值旁邊均設(shè)置LED燈，用于突顯超出正常范圍的生理參數(shù)。
4.一種非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，將該裝置戴在腕部，光電檢測(cè)模塊貼緊橈動(dòng)脈對(duì)應(yīng)的腕部皮膚部位，利用光信號(hào)接收器接收由紅光光源和紅外光光源發(fā)射的經(jīng)過漫反射后的信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大模塊、信號(hào)濾波模塊、Α/D轉(zhuǎn)換模塊后， 輸入單片機(jī)，各人體生理參數(shù)的檢測(cè)值按照如下方法得到A.單片機(jī)對(duì)兩路信號(hào)的特征點(diǎn)和特征時(shí)間提取，提取的時(shí)間為脈搏波傳輸時(shí)間 PTT，兩個(gè)光電探測(cè)間的間距設(shè)為S，則可以通過脈搏波的傳輸時(shí)間計(jì)算出動(dòng)脈血流速度 Vblood Vblood = S/PTT(I)；B.單片機(jī)對(duì)其中的任一路信號(hào)確定脈搏波的周期T，通過公式(2)得到心率f - 60_heal T(2)；C.單片機(jī)對(duì)兩路信號(hào)的峰值和谷值進(jìn)行確定，通過公式(3)的計(jì)算，得到血氧飽和度
全文摘要
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)人體生理參數(shù)的裝置與方法，具體地說(shuō)是一種非醫(yī)用腕式人體生理參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，包括電源，光電檢測(cè)模塊，貼片式溫度傳感器，信號(hào)放大模塊，信號(hào)濾波模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊，單片機(jī)，顯示屏，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明能夠無(wú)創(chuàng)、舒適、實(shí)時(shí)的顯示出人體生理參數(shù)，使多項(xiàng)人體生理參數(shù)在一個(gè)裝置上得到測(cè)量，大大簡(jiǎn)化了測(cè)量的步驟，減少了測(cè)量所花費(fèi)的時(shí)間，消除了被測(cè)量者的不適感；在監(jiān)測(cè)過程中，該裝置不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何危害，因此可以用于長(zhǎng)時(shí)間生理參數(shù)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)，該裝置體積小，便攜性好，附加了報(bào)警和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。
文檔編號(hào)A61B5/01GK103040454SQ20131000618
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者王成, 宋永江, 馬俊領(lǐng), 李章俊, 左旭東 申請(qǐng)人:王成