專利名稱：一種便攜式電子健康監護儀器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監護儀器，具體涉及一種監護人體健康的便攜式電子健康監護儀器。
背景技術：
近年來，人們越來越關注健康問題，生命健康監護已成為一個重要課題，對此應運而生了很多人體健康監護儀器。該儀器以相應的電子元件和軟件為基礎，采集人體的血氧、脈搏、心電、血壓等生理信息，通過監控每天的某些特定時刻和特定運動狀態下這些生理信息的變化情況，基于一定算法，來評價人體的健康狀況，實現人體健康監護。醫院中的生命健康監護儀，通常體積比較大，而且價格昂貴。為滿足普通人群在醫院以外的地方，如家庭、野外等環境下對身體健康狀況的監護要求，開發一款便攜、易用、多生理參數檢測的健康監護設備，具有較大的實用價值和應用前景。因此，我們開發了符合此需求的便攜式人體健康監護儀器。市面上已有技術成熟的采集脈搏、血氧、心電的傳感器和檢測人體運動狀態的傳感器，通過血氧探頭(血氧傳感器)采集人體血氧和脈搏信號，通過使用不同位置的兩個電極來采集心電信號。依據已有的脈搏波信號和心電信號，系統計算出脈搏波傳導時間，進一步計算出人體的動脈血壓值。但事實上，一個人的血氧、脈搏、心電、血壓值在一天中隨時間，以及自身的運動狀態在不斷變化。上述方法，未考慮各種主客觀因素的限制條件，僅從單一的算法模型出發來檢測人體的健康狀態，必然不能準確地反應其真實值。

實用新型內容為克服上述問題，本實用新型提供一種便攜式電子健康監護儀器，監控人體在每天某些特定時刻(如每天早上、中午、下午、晚上的某些固定時刻)和某些特定運動狀態(如跑步、散步、躺臥等)下血氧、脈搏、心電、血壓的變化情況，依據特定算法測出變化趨勢，而不是依靠檢測出來的實際值，來評定人體的健康狀況，從而準確反應人體健康狀態的真實值，實現健康監護功能。本實用新型的監護儀器，包括外殼和內置集成電路板，在內置集成電路板上有血氧傳感器、心電信號傳感器、運動傳感器和主芯片等設備，在外殼上設置有血氧傳感器的探頭(血氧探頭)和心電信號傳感器的電極(心電電極)。血氧探頭用來采集人體的血氧和脈搏信號；心電電極采集人體的心電信號(基于脈搏和心電信號，可以計算出動脈血壓)；運動傳感器檢測人體的運動狀態；主芯片記錄檢測到的血氧值、心電信號和運動狀態等信息，并根據這些信息來分析人體當前時刻的健康狀態。血氧傳感器、心電信號傳感器、運動傳感器分別與主芯片電性連接。所述心電電極在外殼上設置有兩個，均由導電介質制成，其中一個與外殼活動連接，用來作為本實用新型監護儀器的開關。本實用新型的監護儀器的內置集成電路板上還設有實時時鐘RTC，用于產生時間信息，并將該時間信息傳輸給主芯片。[0008]在外殼上還設置有顯示屏。顯示屏可為IXD屏，通過IXD驅動芯片驅動，所述IXD驅動芯片通過可變靜態存儲控制器和主芯片連接。當然，顯示屏也可為液晶屏或其他材質的顯示屏。上述涉及到的參數為健康監護的幾項要素。此外，本實用新型的監護儀器的集成電路板上還設有WIFI無線模塊，可將檢測數據通過wifi傳輸至后續的處理設備。本實用新型的監護儀器的邏輯結構圖如附圖1所示。儀器的開關為心電傳感器的一個電極，當按下開關的瞬間，心電傳感器的兩個電極同時接觸到皮膚時，本實用新型的監護儀器采集到心電信息，結合采集到的血氧脈搏信息，計算出血壓值。同時，運動傳感器(也就是加速度傳感器)通過實時采集空間中X、1、Z軸三個方向的加速度值，分析判斷人體當前的運動狀態，并將檢測到的人體運動狀態信息傳入主芯片，主芯片根據各項檢測值分析處理，得出人體的當前的健康狀況和變化趨勢，從而評估人體健康程度。本實用新型的監護儀器是通過監控這幾項生理參數在每天的某些時刻和某些運動狀態下的變化情況來評估人體健康狀況的。采集到人體的血氧、脈搏、心電、血壓等生理數據，并非絕對精確值，也無須得到絕對精確值。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于:第一，便攜、適用性，可以在各種環境下對人體進行健康監護。第二，并不單純以單次測量出的數值為評定標準，而是結合運動狀態和時間綜合處理，更科學，也更真實有效。

圖1是本實用新型的監護儀器邏輯結構圖；圖2是本實用新型的監護儀器外觀示意圖；圖3是本實用新型的監護儀器的結構框圖(或電路原理圖)。
具體實施方式
下面實施方式進一步詳細說明本實用新型的內容，但不以任何方式限制本實用新型的權利范圍。儀器的外觀如附圖2所示，需要檢測時，用戶將儀器夾在一個手指頭上，設備上的血氧探頭可以采集血氧和脈搏信息，心電傳感器的一個電極接觸皮膚。設備外部的金屬按鈕作為心電傳感器的另一個電極和儀器的開關，用另外一只手按下金屬按鈕，在打開電源或關閉電源的瞬間，金屬按鈕點接觸皮膚，本實用新型的監護儀器就可以采集到心電信號。根據得到的脈搏信號和心電信號，使用脈搏波傳導時間求血壓的方法，計算出血壓值。在儀器的封裝外殼內的電路板上，設置有運動傳感器(加速度傳感器)，通過檢測X、Y、Z軸三個方向產生的加速度值分析判斷用戶當前的運動狀態。用戶在每天的固定時間段使用設備，設備采集血氧、脈搏、心電、血壓等生理數據的同時，本實用新型的監護儀器監控它們在某些時刻(如每天早上、中午、下午、晚上的某些固定時刻)、某些運動狀態(如跑步、散步、躺臥等)下的變化情況，并基于特定的算法評估用戶的健康狀態，本實用新型的監護儀器的集成電路板上還設置有無線WIFI連接模塊，可將反饋信息及時通過無線局域網傳到智能手持設備(如android手機)上。本實用新型的內部電路結構框圖如圖3所示，主芯片采用ARM Contex-M3,。當進行檢測時，血氧探頭在人體的手指上透射紅光和紅外光，通過感應透射光的強度的變化來得出血氧飽和度，采集過程通過血氧控制電路控制。同理心電采集也類似，使左臂、右臂接觸心電采集電路的兩個電極，在心電控制電路的控制下采集到人體的心電信號，通過模數轉換器ADC轉換為數字信號，將提取的量化指標傳給主芯片。當前運動狀態由運動傳感器檢測，并通過通用接口 GPIO將檢測到的數據傳給主芯片中。當前時間由實時時鐘芯片RTC產生，并通過相應接口傳輸給主芯片。主芯片將上述數據進行分析處理后，輸出結果值。集成板上還設置有通用同步/異步串行接發器，可與WIFI模塊連接，實現無線傳輸。將被檢測人員的數據在無線網絡中共享，便于及時查看和更專業的診斷。板上集成的可變靜態存儲控制器FSMC，可與IXD驅動芯片連接，用來顯示檢測到的運動值、血壓值和時間等信息。實時時鐘RTC用于產生當前時間信息。采集得到的信息傳回主芯片以后，計算出血氧、脈搏、血壓的值，結合時間和運動信息，根據特定算法評估健康狀況，既可以通過WIFI模塊上傳以供專業診斷，也可以顯示在IXD屏幕上供病人查看。本實用新型雖以實施例揭露如上，然而其僅為范例參考而非用來限定本實用新型的范圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例并非用來限定本實用新型的范圍，本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求1.一種便攜式電子健康監護儀器，其特征在于，包括外殼和內置的集成電路板，其中，在所述集成電路板上設置有血氧傳感器、心電信號傳感器、運動傳感器和主芯片，在所述外殼上設置有血氧探頭和心電電極。
2.如權利要求1所述的便攜式電子健康監護儀器，其特征在于，所述心電信號傳感器包括2個心電電極,其中一個與外殼動連接。
3.如權利要求1所述的便攜式電子健康監護儀器，其特征在于，所述集成電路板上還設置有實時時鐘RTC，與主芯片電性連接。
4.如權利要求1所述的便攜式電子健康監護儀器，其特征在于，所述外殼上還設置有顯示屏。
5.如權利要求4所述的便攜式電子健康監護儀器，其特征在于，所述顯示屏為LCD屏。
6.如權利要求5所述的便攜式電子健康監護儀器，其特征在于，所述顯示屏通過IXD驅動芯片驅動，所述IXD驅動芯片通過可變靜態存儲控制器和主芯片連接。
7.如權利要求1所述的便攜式電子健康監護儀器，其特征在于，所述集成電路板上還設置有WIFI無線模塊。
專利摘要本實用新型提供一種便攜式電子健康監護儀器，包括外殼和內置的集成電路板，在集成電路板上設置有血氧傳感器、心電信號傳感器、運動傳感器、實時時鐘RTC和主芯片等，在外殼上設置有血氧傳感器的探頭和兩個心電信號傳感器的電極，其中一個同時作為儀器的開關。本實用新型在采集人體的血氧、脈搏、心電、血壓等生理信息的同時，還對時間和運動狀態進行檢測，綜合評價人體的健康狀況，從而使檢測結果更科學，有效實現人體健康的及時監護。
文檔編號A61B5/00GK202950649SQ20122057854
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者段曉輝, 焦秉立, 王道憲, 黃安鵬, 高虹橋, 郭曉強 申請人:北京大學