本實用新型涉及生命體征參數檢測領域，尤其涉及一種頸帶式喉部脈搏波檢測裝置。

背景技術：

隨著我國居民生活水平的不斷進步，以及醫療健康技術的飛速發展，用于生命體征參數檢測的智能可穿戴設備已然成為市場和研究的熱點。人體的生命體征參數眾多，包括心電、血壓、血氧、體溫、呼吸率等，其中脈搏波是一項重要的生命體征參數，可由機械式傳感器、壓電式傳感器、光電容積式傳感器或超聲波多普勒傳感器獲取。脈搏波信號主要來源于心動周期間心臟的射血對動脈管內產生的周期性壓力，其傳播過程不僅受到心臟本身的影響，還受到沿途動脈和周圍組織器官狀況的影響，因此蘊藏著人體極為豐富的生理和病理信息。目前已有的脈搏波檢測裝置，其常用的參數獲取位置一般為指尖、耳垂、手腕等。

人體的頸部是目前可穿戴設備的熱點研究部位。大量的生命體征信息可以通過運動、機械、光電傳感器在這一部位獲取。例如，申請號為201520188130.2的中國專利即公開了一種耳機式頸帶，它在實現耳機基本功能的同時通過頸帶將心電、血氧傳感器集成在一起，實現了多生命體征參數的同時監測。人體的頸部，尤其是喉部體表血管充足，且含有豐富的呼吸道與消化道信息，因此更易得到信噪比較高的脈搏波信號和特有的生命體征參數，有較大的參考價值。

技術實現要素：

為了克服已有頸部測量生命體征參數方式的精度較低、舒適性較差的不足，本實用新型提供了一種精度較高、舒適性良好的頸帶式喉部脈搏波檢測裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種頸帶式喉部脈搏波檢測裝置，包括裝置主體和頸帶本體，所述裝置主體的兩側分別與頸帶本體的兩端連接形成供人體頸部穿戴的套環，所述裝置本體包括前外殼、后外殼、供電單元、無線通通信模塊、主控芯片、脈搏波信號模擬前端電路和脈搏波傳感器，所述前外殼與后外殼固定連接且相互之間設有封閉空腔，所述封閉空腔內安裝所述供電單元、無線通通信模塊、主控芯片和脈搏波信號模擬前端電路，所述后外殼位于頸帶本體的內側，所述后外殼上開有供所述脈搏波傳感器安裝的開孔，所述脈搏波傳感器的探測面外露于所述開孔；

所述脈搏波傳感器與所述脈搏波信號模擬前端電路連接，所述脈搏波信號模擬前端電路與所述主控芯片連接，所述主控芯片與所述無線通信模塊連接，所述無線通信模塊、主控芯片、脈搏波信號模擬前端電路、脈搏波傳感器、主控芯片均與所述供電單元連接。

進一步，所述封閉空腔內還安裝運動傳感器，所述運動傳感器與所述供電單元連接。

再進一步，所述檢測裝置還包括智能終端設備，所述智能終端設備與所述無線通信模塊通信連接。

所述前外殼與后外殼密封連接。前后外殼起到撞擊防護和防水的功能，外殼材料可采用PC、ABS、尼龍、聚礬等工程塑料，也可采用碳纖維、鎂鋁合金、鈦合金、陶瓷等高新材料。

所述供電單元為電池。所述電池可為紐扣電池、干電池、可充電鋰離子電池、燃料電池或光電池。

所述頸帶本體為柔性透氣式頸帶。采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或硅膠等柔性強、彈性適中、透氣性高的材料制成，佩戴舒適。

所述主控芯片為微處理器或PLC可編程邏輯器件。內部集成了多種生命體征參數的采集算法，包括脈搏心率采集算法、血氧飽和度采集算法、呼吸率采集算法、運動信號采集算法。

所述無線通信模塊為藍牙模塊。也可采用IEEE802.11a/b/g/n、IEEE802.15/16、GSM/GPRS、或CDMA/WCDMA/CDMA2000/TDS-CDMA等無線傳輸接口。

本實用新型中，所述裝置主體通過頸帶本體佩戴于人體喉部正上方，并將脈搏波傳感器置于頸帶內側，與頸部皮膚直接接觸。所述脈搏波傳感器通過脈搏波信號模擬前端電路與主控芯片的一端連接，所述主控芯片同時還與無線通信模塊連接；所述裝置主體由供電單元供電。

所述脈搏波模擬前端電路將脈搏波傳感器測得的信號進行濾波、放大等處理，從而便于信號的采集與檢測。所述脈搏波模擬前端電路可通過模擬集成芯片或模擬分立元件實現。優選地，所述脈搏波傳感器可為機械式傳感器、壓電式傳感器、光電容積式傳感器、超聲波多普勒傳感器等多種類型傳感器。

所述裝置主體將采集到的數據無線傳輸到智能手機、平板電腦、個人計算機等智能終端設備，可以實現脈搏波信號、運動信號以及多種生命體征參數的實時遠程監測。

所述運動傳感器的作用在于采集人體喉部的運動信號，其具體模塊包括三軸加速度計、三軸陀螺儀、三軸磁傳感器在內的分立或集成元件。

本實用新型的有益效果主要表現在：通過頸帶固定，能夠精確采集人體喉部體表處的脈搏波信號，實現脈搏心率、血氧飽和度、呼吸率等參數的精確計算；還能精確采集人體喉部的運動信號，實現運動信號與脈搏波信號的綜合分析；本發明的頸帶本體柔性強、彈性適中、透氣性高且佩戴舒適；通過智能終端設備實現生命體征參數的實時監測和及時報警。

附圖說明

圖1為頸帶式喉部脈搏波檢測裝置的佩戴與使用示意圖；

圖2為頸帶式喉部脈搏波檢測裝置的結構示意圖；

圖3為頸帶式喉部脈搏波檢測裝置主體部分結構框圖。

圖中：101、頸帶式喉部脈搏波檢測裝置；102、裝置主體；103、頸帶本體；104、智能終端設備；201、前外殼；202、電池；203、無線通信模塊；204、主控芯片；205、脈搏波信號模擬前端電路；206、運動傳感器；207、脈搏波傳感器；208、后外殼。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1～圖3，一種頸帶式喉部脈搏波檢測裝置101，包括裝置主體102和頸帶本體103。裝置佩戴于人體頸部，其脈搏波傳感器207置于頸帶內側喉部正上方，并與頸部皮膚直接接觸。本實施例可連續采集人體的脈搏波信號與運動信號，并進一步實現多種生命體征參數的獲取。由于人體喉部血管充足，且含有豐富的呼吸道與消化道信息，本實施例更易得到信噪比較高的脈搏波信號和特有的生命體征參數，有更大的參考價值。在使用過程中裝置可將采集到的信號與數據實時發送至智能終端設備104。

本實施例中，所述頸帶本體103采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或硅膠等質地柔軟的材料，使得頸帶柔性強、彈性適中、透氣性高、佩戴舒適，并與人體頸部貼合完好。但頸帶本體103并不局限于上述材料，采用基底柔性材料在內的其他各類材料，或者采用多種材料進行配合，只要最終得到的頸帶本體103適合人體頸部的舒適佩戴即應當包含在本發明當中。

本實施例中，所述智能終端設備104可為智能手機、平板電腦、個人計算機，其他滿足要求的設備都應當包含在本發明當中。智能終端設備104可以同時監測、記錄、分析單人或多人的脈搏波信號、運動信號，以及多種生命體征參數。智能終端設備104還可針對人體生命體征參數的變化進行報警，從而起到實時監護和減輕看護負擔的作用。

本實施例中，所述裝置主體102的具體結構如圖2所示。裝置主體102包括電池202、無線通信模塊203、主控芯片204、脈搏波信號模擬前端電路205、運動傳感器206、脈搏波傳感器207，以及用于封裝和支撐上述模塊的前外殼201和后外殼208。所述脈搏波傳感器207通過脈搏波信號模擬前端電路205與主控芯片204的一端連接，所述主控芯片204同時還與運動傳感器206以及無線通信模塊203連接；所述裝置主體102由電池202供電。

本實施例中，前外殼201與后外殼208起到對裝置主體102的封裝和支撐作用，同時也起到撞擊防護和防水的功能。裝置主體后外殼208為中空結構，使得脈搏波傳感器207能嵌入外殼中并與人體體表直接接觸，外殼的表面貼合人體頸部曲線，為使用者提供舒適的佩戴。外殼材料可采用PC、ABS、尼龍、聚礬等工程塑料，也可采用碳纖維、鎂鋁合金、鈦合金、陶瓷等高新材料，其他可用于外殼制作的材料也應當包含在本發明當中。

本實施例中，所述供電單元202為電池，電池為紐扣電池、干電池、可充電鋰離子電池、燃料電池或光電池，但也并不局限于上述種類，只要滿足尺寸要求的便攜式電池都應當包含在本發明當中。

本實施例中，所述無線通信模塊203具有無線傳輸接口，將所述主控芯片204采集的數據無線傳輸到遠程終端設備，例如智能手機、PDA、計算機等，不僅可以減小裝置體積，使得裝置穿戴方便，同時可以實現脈搏波信號、運動信號以及多種生命體征參數的遠程監測。無線通信模塊203可以采用藍牙通信方式進行通信，也可采用IEEE802.11a/b/g/n、IEEE802.15/16、GSM/GPRS、或CDMA/WCDMA/CDMA2000/TDS-CDMA等接口方式，當然其他可實現無線通信的模塊也應當包含在本發明當中。

本實施例中，所述主控芯片204可為微型處理器或PLC可編程邏輯器件，其他能起到相同作用的主控芯片204也應當包含在發明當中。主控芯片204中集成了多種生命體征參數的采集算法，包括脈搏心率采集算法、血氧飽和度采集算法、呼吸率采集算法、運動信號采集算法，以及其他可由脈搏波傳感器和運動傳感器單獨或共同獲取的生命體征參數采集算法。

本實施例中，脈搏波模擬前端電路205的作用在于將脈搏波傳感器207測得的信號進行濾波、放大等信號處理，從而便于信號的采集與檢測。脈搏波模擬前端電路205可通過模擬集成芯片或模擬分立元件實現，當然其他可實現脈搏波信號處理的方案也應當包含在本發明當中。

本實施例中，運動傳感器206的作用在于采集人體喉部的運動信號，其具體模塊包括三軸加速度計、三軸陀螺儀、三軸磁傳感器在內的分立或集成元件，以及其他能夠采集獲得運動信號的傳感器模塊。

本實施例中，脈搏波傳感器207起到人體喉部體表的脈搏波檢測功能，其實現方式包括機械式傳感器、壓電式傳感器、光電容積式傳感器、超聲波多普勒傳感器等多種類型傳感器，同時也可包括多個同種傳感器以及多個不同傳感器的組合。

最終得到本實施例的頸帶式喉部脈搏波檢測裝置的結構方框示意圖如圖3所示。

以上實施方式僅用于說明本發明，而非對本發明的限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。