本發(fā)明涉及疾病監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于心電檢測(cè)與血壓監(jiān)測(cè)的智能袖套。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)老齡化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，老齡化所帶來(lái)了一系列問(wèn)題也愈發(fā)顯著，首先體現(xiàn)在一些疾病的發(fā)生率逐年攀升，其中就包括心臟病，高血壓等其他疾病。但是由于老年人行動(dòng)不便，使得他們前往醫(yī)院看病十分不便。因此，遠(yuǎn)程醫(yī)療將在未來(lái)成為醫(yī)療體系服務(wù)中很重要的一部分。

心臟病，高血壓是造成人類(lèi)死亡的主要疾病之一。體表心電信號(hào)和血壓信號(hào)是生理狀態(tài)的反映。到目前為止，心臟病與高血壓的檢測(cè)主要是基于醫(yī)院的大型診療設(shè)備。但是，心臟病的發(fā)病具有偶然性，突發(fā)性和一過(guò)性。因此，有必要對(duì)患者進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的隨身疾病監(jiān)控。可移動(dòng)的無(wú)線檢測(cè)設(shè)備能夠?qū)颊叩纳頎顟B(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)護(hù)，在其發(fā)病時(shí)能夠提供及時(shí)的報(bào)警，獲得盡快的救治。

當(dāng)前心電檢測(cè)設(shè)備主要分為兩種，一種是大型固定的心電檢測(cè)設(shè)備，這種設(shè)備檢測(cè)效果好，校測(cè)結(jié)果全面穩(wěn)定，但是不可移動(dòng)，不能做到一般病人在正常日常生活中的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

另外一種主要的心電檢測(cè)設(shè)備是移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，當(dāng)前很多是基于手環(huán)，這種設(shè)備存在電極片與皮膚接觸不良的問(wèn)題，當(dāng)患者處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，手環(huán)難以穩(wěn)定在皮膚表面，會(huì)引入較大誤差。除此之外，對(duì)于不同胖瘦人群，手環(huán)的大小難以調(diào)整，對(duì)于較瘦的人，難以保證電極片與皮膚緊密接觸。

而且，現(xiàn)在存在的可移動(dòng)穿戴設(shè)備檢測(cè)技術(shù)中，更多的是基于心率監(jiān)測(cè)的，對(duì)于心電圖的檢測(cè)的設(shè)備幾乎沒(méi)有，這是因?yàn)樾碾妶D檢測(cè)一般不能僅僅從一處采集心電信號(hào)。而心電圖中所包含的信息，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于心率檢測(cè)所包含的信息的，可以從心電圖對(duì)患者的近期疾病情況有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。

除此之外，現(xiàn)在存在的設(shè)備中，還存在續(xù)航能力不足的問(wèn)題。目前的方式主要是基于紐扣電池或者蓄電池進(jìn)行供電，存在續(xù)航能力短，無(wú)法做到不間斷監(jiān)護(hù)病人，若病人在設(shè)備停電或者正在充電時(shí)，突發(fā)意外情況，難以起到監(jiān)護(hù)并報(bào)警的作用；如果購(gòu)買(mǎi)兩個(gè)設(shè)備，又會(huì)增加患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可穿戴的智能袖套，實(shí)現(xiàn)對(duì)心電信號(hào)和血壓信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與處理，并將信息與手機(jī)設(shè)備進(jìn)行通訊，輸出一份患者的近期病情報(bào)告，保證在突發(fā)狀況下及時(shí)報(bào)警給其他人；保證在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下使信號(hào)穩(wěn)定可靠，并作為醫(yī)療分析的原始數(shù)據(jù)；同時(shí)，采用人體自身熱量續(xù)航和無(wú)限充電結(jié)合的方式，使設(shè)備持續(xù)工作不斷電。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于心電檢測(cè)與血壓監(jiān)測(cè)的智能袖套包括：

袖套本體、手機(jī)終端和云端服務(wù)器；以及

位于袖套本體上的供電模塊；

位于袖套本體上的信號(hào)采集模塊，用于檢測(cè)用戶(hù)的心電信號(hào)和血壓；

位于袖套本體上的處理器控制模塊，用于處理由信號(hào)采集模塊采集的信號(hào)，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給無(wú)線收發(fā)模塊和顯示模塊；

位于袖套本體、手機(jī)終端和云端服務(wù)器上的無(wú)線收發(fā)模塊，用于袖套本體、手機(jī)終端和云端服務(wù)器之間的無(wú)線通訊；

位于袖套本體上的顯示模塊；

所述的云端服務(wù)器用于對(duì)輸送進(jìn)來(lái)的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，得到相應(yīng)的疾病信息，返回給手機(jī)終端。

所述的袖套本體采用記憶面料制成；位于其上的供電模塊、信號(hào)采集模塊、處理器控制模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和顯示模塊集成于一塊柔性電路板上，且內(nèi)嵌于袖套本體的夾層中。

所述供電模塊包括電池和電源管理模塊，電源使用鋰電池供電，電源管理模塊將電池電壓轉(zhuǎn)換為不同模塊所需的電壓。電源使用3.7V的鋰電池供電，內(nèi)部電源管理模塊可以通過(guò)電源轉(zhuǎn)換芯片將電壓轉(zhuǎn)換為+5V，+3.3V輸出。

所述的信號(hào)采集模塊包括濾波電路、以及位于袖套本體下表面的電極片和壓電傳感器；所述的電極片測(cè)量皮膚表面的心電電壓，所述的壓電傳感器感知血壓變化，所述的濾波電路包括前置放大電路、低通濾波器、高通濾波器、工頻限波電路和A/D 轉(zhuǎn)換電路；采集得到的信號(hào)首先經(jīng)過(guò)前置放大電路，將信號(hào)放大，然后通過(guò)低通濾波器和高通濾波器進(jìn)行濾波，最后經(jīng)過(guò)工頻限波電路去除環(huán)境中的干擾信號(hào)。

所述處理器控制模塊為AD8232芯片或msp430芯片，用于對(duì)經(jīng)過(guò)濾波的信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，并控制無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到云端服務(wù)器。

所述無(wú)線通訊模塊為藍(lán)牙模塊和4G模塊。

本發(fā)明的有益效果是：智能袖套可以直接佩戴在左右小臂處，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便取代，使用記憶面料制作，透氣性能好，可以適應(yīng)大多數(shù)人的需求；使用柔性電路板，緊密貼合身體表面，減輕了異物感，增加了舒適度；袖套上的全包閉設(shè)計(jì)，增加了穩(wěn)定性，可以保證心電信號(hào)和血壓信號(hào)在采集的過(guò)程中穩(wěn)定可靠；低功耗設(shè)計(jì)，加上使用人體熱量充電的方式，保證了設(shè)備可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定續(xù)航；使用專(zhuān)用的心電分析芯片AD8232，有較強(qiáng)的低功耗性能和心電分析能力；通過(guò)無(wú)線手段與手機(jī)、云端進(jìn)行連接，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病人的心電情況，報(bào)警模式可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)情況，一邊來(lái)得及采取急救措施。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是基于心電檢測(cè)與血壓監(jiān)測(cè)的智能袖套整體模塊架構(gòu)圖；

圖2是基于心電檢測(cè)與血壓監(jiān)測(cè)的智能袖套柔性電路板示意圖；

圖3是基于心電檢測(cè)與血壓監(jiān)測(cè)的智能袖套信號(hào)采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.柔性電路板，2.顯示屏，3.血壓檢測(cè)線，4.心電檢測(cè)線，5.電極片，6.壓電傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

如圖1所示，一種基于心電檢測(cè)與血壓監(jiān)測(cè)的智能袖套包括：

袖套本體、手機(jī)終端和云端服務(wù)器；以及

位于袖套本體上的供電模塊；

位于袖套本體上的信號(hào)采集模塊，用于檢測(cè)用戶(hù)的心電信號(hào)和血壓；

位于袖套本體上的處理器控制模塊，用于處理由信號(hào)采集模塊采集的信號(hào)，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給無(wú)線收發(fā)模塊和顯示模塊；

位于袖套本體、手機(jī)終端和云端服務(wù)器上的無(wú)線收發(fā)模塊，用于袖套本體、手機(jī)終端和云端服務(wù)器之間的無(wú)線通訊；

位于袖套本體上的顯示模塊；

所述的云端服務(wù)器用于對(duì)輸送進(jìn)來(lái)的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，得到相應(yīng)的疾病信息，返回給手機(jī)終端。

如圖2所示，所述的袖套本體采用記憶面料制成；位于其上的供電模塊、信號(hào)采集模塊、處理器控制模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和顯示模塊集成于一塊柔性電路板1上，且內(nèi)嵌于袖套本體的夾層中。

所述供電模塊包括電池和電源管理模塊，電源使用鋰電池供電，電源管理模塊將電池電壓轉(zhuǎn)換為不同模塊所需的電壓。電源使用3.7V的鋰電池供電，內(nèi)部電源管理模塊可以通過(guò)電源轉(zhuǎn)換芯片將電壓轉(zhuǎn)換為+5V，+3.3V輸出。

如圖2-3所示，所述的信號(hào)采集模塊包括濾波電路、以及位于袖套本體下表面的電極片5和壓電傳感器6；所述的電極片測(cè)量皮膚表面的心電電壓，所述的壓電傳感器感知血壓變化，所述的濾波電路包括前置放大電路、低通濾波器、高通濾波器、工頻限波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路；采集得到的信號(hào)首先經(jīng)過(guò)前置放大電路，將信號(hào)放大，然后通過(guò)低通濾波器和高通濾波器進(jìn)行濾波，最后經(jīng)過(guò)工頻限波電路去除環(huán)境中的干擾信號(hào)。電極片5通過(guò)心電檢測(cè)線4與柔性電路板1上的信號(hào)采集模塊相連，壓電傳感器6通過(guò)血壓檢測(cè)線3與柔性電路板1上的信號(hào)采集模塊相連。

所述處理器控制模塊為AD8232芯片或msp430芯片，用于對(duì)經(jīng)過(guò)濾波的信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，并控制無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到云端服務(wù)器。

所述無(wú)線通訊模塊為藍(lán)牙模塊和4G模塊。

如圖2-3所示，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，基于心電檢測(cè)與血壓監(jiān)測(cè)的智能袖套的形狀結(jié)構(gòu)采用圓筒式結(jié)構(gòu)，制作材料使用記憶纖維，得到的記憶面料可以不斷修改是一個(gè)人體皮膚表面的不同角度，做到準(zhǔn)確適應(yīng)。

使用時(shí)，將智能袖套分別戴于左右小臂處，前段接近手腕處，調(diào)整記憶面料使得設(shè)備與肌膚緊密接觸。兩只袖套分別采集到模擬量，然后通過(guò)藍(lán)牙模塊進(jìn)行通訊，得到模擬量的差模輸入，獲得心電信號(hào)和血壓信號(hào)。

本實(shí)施例中的無(wú)線通訊模塊采用藍(lán)牙通訊和移動(dòng)通訊相結(jié)合的方式。正常情況下使用藍(lán)牙互聯(lián)與手機(jī)進(jìn)行通訊，在手機(jī)距離過(guò)遠(yuǎn)或者突發(fā)意外狀況時(shí)，使用移動(dòng)通訊的方式，可以采用廣域網(wǎng)通訊技術(shù)，如：3G、4G、5G等數(shù)據(jù)鏈解決方案。所述藍(lán)牙模塊配有自主的超低功耗傳感器控制器，可以自主感知外接心電采集器的工作狀態(tài)，若外接心電采集器沒(méi)有進(jìn)行信號(hào)采集，則藍(lán)牙模塊自動(dòng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。若外接心電采集器進(jìn)行信號(hào)采集，則藍(lán)牙模塊自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。睡眠狀態(tài)時(shí)藍(lán)牙模塊功耗極低，幾乎可忽略不計(jì)。若超低功耗傳感器控制器檢測(cè)到外接心電采集器進(jìn)行信號(hào)采集，立即向藍(lán)牙模塊中主控制器傳送中斷指令，喚醒藍(lán)牙模塊中主控制模塊運(yùn)行。

利用本實(shí)施例采集得到的心電信號(hào)不僅可以在可穿戴裝置顯示心電圖波形和心率數(shù)值，也可以通過(guò)藍(lán)牙模塊發(fā)送到移動(dòng)手機(jī)終端和云端服務(wù)器，進(jìn)一步計(jì)算其他更復(fù)雜健康參數(shù)，并將結(jié)果發(fā)送回可穿戴裝置的全息投影虛擬顯示器上進(jìn)行顯示，同時(shí)，也可以將檢測(cè)結(jié)果和計(jì)算得到的健康參數(shù)通過(guò)移動(dòng)終端的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)中心和醫(yī)院，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)和遠(yuǎn)程醫(yī)療。

本實(shí)施例中的供電模塊包括電池和電源管理模塊。電池可以使用標(biāo)稱(chēng)值為3.7V的鋰離子電池，也可以使用以其它化學(xué)元素為介質(zhì)的電壓值接近的電池組(例如使用1節(jié)3.7V的鋰電池或2節(jié)1.5V的鎳氫電池)。電池還可以通過(guò)電源轉(zhuǎn)換芯片將其輸出電壓轉(zhuǎn)換為+5V、+3.3V和+-10V四種電壓。電源管理模塊可以采用人體熱量電池充電，也可以采用無(wú)線充電的方式為電池充電，并保證電池不會(huì)因充電不當(dāng)而損壞。電源管理模塊還可以在使用過(guò)程中記錄電池剩余電量，也可以在電池電量過(guò)低時(shí)關(guān)閉系統(tǒng)的供電，保證系統(tǒng)的工作正常。

整體系統(tǒng)工作過(guò)程如下：整體系統(tǒng)工作過(guò)程如下：i.安裝上電池后，處理器控制模塊開(kāi)始工作，且處于低功耗休眠狀態(tài)。此狀態(tài)下除了處理器控制模塊和供電模塊外，其它模塊處于休眠狀態(tài)。ii.當(dāng)開(kāi)關(guān)按下后，觸發(fā)微處理器控制模塊的中斷，此時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入工作模式，所有系統(tǒng)都開(kāi)始工作。iii.在工作模式中，信號(hào)采集模塊會(huì)將人體表面微弱的心電信號(hào)和血壓信號(hào)經(jīng)過(guò)外圍電路做預(yù)處理，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳輸至處理器控制模塊，經(jīng)過(guò)處理后傳輸給無(wú)線收發(fā)模塊，由無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送至手機(jī)終端或云端服務(wù)器。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。