一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，包含信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元、控制單元、無線傳輸單元、智能終端設(shè)備和電源。控制單元經(jīng)無線傳輸單元與智能終端設(shè)備連接。信號(hào)采集單元包含相互獨(dú)立的心搏信號(hào)傳感器、心電信號(hào)傳感器、肌電信號(hào)傳感器和脂肪含量信號(hào)傳感器。信號(hào)處理單元包含相互獨(dú)立且與前述四個(gè)信號(hào)采集傳感器一一對(duì)應(yīng)的心搏信號(hào)處理單元、心電信號(hào)處理單元、肌電信號(hào)處理單元和脂肪含量信號(hào)處理單元。心搏信號(hào)傳感器、心電信號(hào)傳感器、肌電信號(hào)傳感器和脂肪含量信號(hào)傳感器分別接心搏信號(hào)處理單元、心電信號(hào)處理單元、肌電信號(hào)處理單元和脂肪含量信號(hào)處理單元。本發(fā)明操作智能化，結(jié)果可靠，滿足人們生理體征監(jiān)測(cè)需求。
【專利說明】—種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別是涉及一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人體體征信號(hào)時(shí)刻反映著一個(gè)人的身體健康狀況，通過監(jiān)測(cè)人體體征信號(hào)可以及時(shí)了解身體的變化，預(yù)防人體疾病的發(fā)生。伴隨著年齡增加，人體的解剖組織結(jié)構(gòu)和生理代謝發(fā)生著一系列變化，機(jī)體功能衰退，應(yīng)變能力減退，骨骼也變得松脆，這些生理變化可以通過人體的心律和身體狀態(tài)表現(xiàn)出來。當(dāng)人生病時(shí)，特別是心臟病，心律都會(huì)發(fā)生明顯的變化。另外，人體肥胖也是產(chǎn)生多種人體疾病的重要因素。現(xiàn)有的體征監(jiān)護(hù)設(shè)備大多只能在醫(yī)院病房中使用，成本較高且不易于移動(dòng)。這迫使使用者要為常規(guī)的生理體征檢測(cè)花費(fèi)大量精力和財(cái)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，滿足人們?nèi)粘Ｉ眢w征監(jiān)測(cè)的需求。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，包含信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元、控制單元、無線傳輸單元、智能終端設(shè)備和電源，電源通過控制單元為整個(gè)系統(tǒng)供電，控制單元經(jīng)無線傳輸單元與智能終端設(shè)備連接；所述的信號(hào)采集單元包含相互獨(dú)立的心搏信號(hào)傳感器、心電信號(hào)傳感器、肌電信號(hào)傳感器和脂肪含量信號(hào)傳感器，所述的信號(hào)處理單元包含相互獨(dú)立且與前述四個(gè)信號(hào)采集傳感器一一對(duì)應(yīng)的心搏信號(hào)處理單元、心電信號(hào)處理單元、肌電信號(hào)處理單元和脂肪含量信號(hào)處理單`元，所述的心搏信號(hào)傳感器、心電信號(hào)傳感器、肌電信號(hào)傳感器和脂肪含量信號(hào)傳感器分別連接對(duì)應(yīng)的心搏信號(hào)處理單元、心電信號(hào)處理單元、肌電信號(hào)處理單元和脂肪含量信號(hào)處理單元。
[0005]其中，上述的心搏信號(hào)傳感器采用四個(gè)壓力傳感器構(gòu)成的全橋測(cè)量電路。上述的心搏信號(hào)處理單元包含依次連接的前置模擬電路、隔直電路、第一級(jí)放大電路、50HZ陷波電路、第二級(jí)放大電路、低通濾波電路和增益可調(diào)電路，所述的前置模擬電路連接心搏信號(hào)傳感器的輸出端，所述的增益可調(diào)電路連接控制單元。
[0006]其中，上述的心電信號(hào)傳感器采用兩個(gè)電極手柄。上述的心電信號(hào)處理單元包含反饋放大電路，心電信號(hào)傳感器經(jīng)所述反饋放大電路與控制單元連接。
[0007]其中，上述的肌電信號(hào)傳感器采用兩對(duì)電極片。上述的肌電信號(hào)處理單元包含依次連接的低通濾波器、放大器和二階帶通濾波器，所述的低通濾波器連接肌電信號(hào)傳感器，所述的二階帶通濾波器連接控制單元。
[0008]其中，上述的脂肪含量信號(hào)傳感器采用兩對(duì)電極片。上述的脂肪含量信號(hào)處理單元包含依次連接的放大電路和整流濾波電路，所述放大電路連接脂肪含量信號(hào)傳感器，所述整流濾波電路連接控制單元。
[0009]采用上述技術(shù)方案，帶來如下的有益效果:
(1)本發(fā)明產(chǎn)品的操作過程智能化，用戶只需在智能終端設(shè)備上輸入個(gè)人信息，即可自動(dòng)完成整個(gè)檢測(cè)過程，且產(chǎn)品輕便，適合家庭使用； (2)本發(fā)明產(chǎn)品通過檢測(cè)肌電信號(hào)來區(qū)分心搏信號(hào)和噪聲干擾，增強(qiáng)了檢測(cè)結(jié)果的可靠性；設(shè)計(jì)了兩電極手柄測(cè)量心電信號(hào)，增強(qiáng)了可操作性，優(yōu)化了用戶的體驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的心搏信號(hào)處理過程示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的心電信號(hào)處理過程示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的肌電信號(hào)處理過程示意圖。
[0014]圖5是本發(fā)明的脂肪含量信號(hào)處理過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]如圖1所示的本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，包含信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元、控制單元、無線傳輸單元、智能終端設(shè)備和電源，電源通過控制單元為整個(gè)系統(tǒng)供電，控制單元經(jīng)無線傳輸單元與智能終端設(shè)備連接。所述的信號(hào)采集單元包含相互獨(dú)立的心搏信號(hào)傳感器、心電信號(hào)傳感器、肌電信號(hào)傳感器和脂肪含量信號(hào)傳感器，所述的信號(hào)處理單元包含相互獨(dú)立且與前述四個(gè)信號(hào)采集傳感器一一對(duì)應(yīng)的心搏信號(hào)處理單元、心電信號(hào)處理單元、肌電信號(hào)處理單元和脂肪含量信號(hào)處理單元，所述的心搏信號(hào)傳感器、心電信號(hào)傳感器、肌電信號(hào)傳感器和脂肪含量信號(hào)傳感器分別連接對(duì)應(yīng)的心搏信號(hào)處理單元、心電信號(hào)處理單元、肌電信號(hào)處理單元和脂肪含量信號(hào)處理單元。上述四個(gè)信號(hào)處理單元分別接收對(duì)應(yīng)的傳感器采集的人體生理體征信號(hào)，并將信號(hào)傳送給控制單元，控制單元將信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳送給無線傳輸單元，再經(jīng)無線傳輸將數(shù)據(jù)傳送給智能終端設(shè)備，智能終端設(shè)備完成最終的數(shù)據(jù)處理并將結(jié)果顯示給用戶。在本實(shí)施例中，無線傳輸單元采用天線或藍(lán)牙模塊。
[0017]如圖2所示的本發(fā)明的心搏信號(hào)處理過程示意圖，心搏信號(hào)傳感器是由4個(gè)電阻應(yīng)變式壓力傳感器連接成全橋測(cè)量電路，由直流電壓源提供激勵(lì)電壓。當(dāng)使用者直立于儀器上時(shí)，傳感器電路會(huì)持續(xù)獲得帶有直流偏移的交流電壓信號(hào)，其中直流成分由人體重力產(chǎn)生，交流成分即為所要獲取的心搏信號(hào)。心搏信號(hào)處理單元包含依次連接的前置模擬電路、隔直電路、第一級(jí)放大電路、50HZ陷波電路、第二級(jí)放大電路、低通濾波電路和增益可調(diào)電路，前置放大電路用于消除共模干擾，同時(shí)將信號(hào)放大；隔直電路用于濾除直流量；后級(jí)放大電路共有兩級(jí)，將信號(hào)放大到模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入范圍內(nèi)；陷波電路用于消除50Hz工頻干擾；低通濾波電路用于去除高頻成分，保留低頻的心搏信號(hào)；增益可調(diào)電路用于實(shí)際測(cè)量中的電壓調(diào)節(jié)。
[0018]如圖3所示的本發(fā)明的心電信號(hào)處理過程示意圖，心電信號(hào)傳感器采用兩個(gè)電極手柄。心電信號(hào)處理單元包含反饋放大電路，心電信號(hào)傳感器經(jīng)反饋放大電路與控制單元連接。兩電極連接一互阻抗放大器，互阻抗放大器的輸出端連接一同向積分器，同向積分器的輸出端經(jīng)一電阻連接到互阻抗放大器的反向輸入端。這個(gè)反饋放大電路的設(shè)計(jì)可以有效地消除輸出端的低頻漂移，這樣，共模輸入電壓被控制在放大電路的允許輸入范圍。
[0019]如圖4所示的本發(fā)明的肌電信號(hào)處理過程示意圖，電信號(hào)傳感器采用兩對(duì)電極片。人的腳趾下兩電極連接正弦波恒定電流源(f=50kHz, JAC=0.1mA),腳跟下兩電極測(cè)得電壓信號(hào)。肌電信號(hào)處理單元包含依次連接的低通濾波器、放大器和二階帶通濾波器，兩電極連接到一低通濾波器(/BdB = 100 Hz)，再連接一放大器，放大增益G=60dB，再把信號(hào)經(jīng)過一個(gè)二階帶通濾波器(BW=2(T60Hz)后傳送給控制單元。
[0020]如圖5所示的本發(fā)明的脂肪含量信號(hào)處理過程示意圖，脂肪含量信號(hào)傳感器采用兩對(duì)電極片。人的腳趾下的一對(duì)電極連接正弦波恒定電流源(f=50kHz, JAC=0.1mA),腳跟下的一對(duì)極極測(cè)得電壓信號(hào)。脂肪含量信號(hào)處理單元包含依次連接的放大電路和整流濾波電路。放大電路為抑制工頻干擾和其他生理作用干擾，必須具有高輸入阻抗、低噪聲、低漂移的特性；整流濾波電路將放大后信號(hào)整流濾波，得到與人體阻抗成正比的直流電壓信號(hào)。
[0021]以上實(shí) 施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包含信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元、控制單元、無線傳輸單元、智能終端設(shè)備和電源，電源通過控制單元為整個(gè)系統(tǒng)供電，控制單元經(jīng)無線傳輸單元與智能終端設(shè)備連接；所述的信號(hào)采集單元包含相互獨(dú)立的心搏信號(hào)傳感器、心電信號(hào)傳感器、肌電信號(hào)傳感器和脂肪含量信號(hào)傳感器，所述的信號(hào)處理單元包含相互獨(dú)立且與前述四個(gè)信號(hào)采集傳感器一一對(duì)應(yīng)的心搏信號(hào)處理單元、心電信號(hào)處理單元、肌電信號(hào)處理單元和脂肪含量信號(hào)處理單元，所述的心搏信號(hào)傳感器、心電信號(hào)傳感器、肌電信號(hào)傳感器和脂肪含量信號(hào)傳感器分別連接對(duì)應(yīng)的心搏信號(hào)處理單元、心電信號(hào)處理單元、肌電信號(hào)處理單元和脂肪含量信號(hào)處理單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述的心搏信號(hào)傳感器采用四個(gè)壓力傳感器構(gòu)成的全橋測(cè)量電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述的心搏信號(hào)處理單元包含依次連接的前置模擬電路、隔直電路、第一級(jí)放大電路、50HZ陷波電路、第二級(jí)放大電路、低通濾波電路和增益可調(diào)電路，所述的前置模擬電路連接心搏信號(hào)傳感器的輸出端，所述的增益可調(diào)電路連接控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述的心電信號(hào)傳感器采用兩個(gè)電極手柄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述的心電信號(hào)處理單元包含反饋放大電路，心電信號(hào)傳感器經(jīng)所述反饋放大電路與控制單元連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述的肌電信號(hào)傳感器采用兩對(duì)電極片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述的肌電信號(hào)處理單元包 含依次連接的低通濾波器、放大器和二階帶通濾波器，所述的低通濾波器連接肌電信號(hào)傳感器，所述的二階帶通濾波器連接控制單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述的脂肪含量信號(hào)傳感器采用兩對(duì)電極片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的一種監(jiān)測(cè)人體健康狀態(tài)的多參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:所述的脂肪含量信號(hào)處理單元包含依次連接的放大電路和整流濾波電路，所述放大電路連接脂肪含量信號(hào)傳感器，所述整流濾波電路連接控制單元。
【文檔編號(hào)】A61B5/02GK103654742SQ201310638538
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】葛高發(fā), 吳薇, 黃新安 申請(qǐng)人:江南大學(xué), 江蘇矽望電子科技有限公司