本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備，特別涉及可穿戴無線傳輸心電監(jiān)測(cè)預(yù)警背心。

背景技術(shù)：

1、隨著可穿戴技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備，比如公告號(hào)為cn214804773u的中國專利公開了一種可穿戴的護(hù)頸心電監(jiān)測(cè)背心，包括護(hù)頸本體和背心本體，護(hù)頸本體與背心本體分別通過第一道線和第二導(dǎo)線連接，背心本體上設(shè)有心電監(jiān)測(cè)器，心電監(jiān)測(cè)器設(shè)置在背心本體的左前胸內(nèi)側(cè)，背心本體上還設(shè)有控制器，背心本體上分別設(shè)有指示燈、電源電池、顯示屏和開關(guān)按鈕，控制器分別連接指示燈、電源電池、心電監(jiān)測(cè)器、顯示屏和開關(guān)按鈕，背心本體的一側(cè)底部設(shè)有插孔，所述電源電池通過導(dǎo)線連接插孔。該背心實(shí)現(xiàn)了將心電監(jiān)測(cè)，藥物預(yù)防，按摩，護(hù)頸集于一身，能方便人們進(jìn)行心電監(jiān)測(cè)并可以進(jìn)行按摩和藥物預(yù)防以及護(hù)頸，使患者可以及早發(fā)現(xiàn)疾病并預(yù)防，增加疾病治愈效果。

2、上述專利雖然可以為用戶提供了全面的健康監(jiān)測(cè)與保健服務(wù)，但仍存在以下問題：

3、現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)備本地存儲(chǔ)空間有限，無法長(zhǎng)時(shí)間保存大量心電數(shù)據(jù)，且無法基于遠(yuǎn)程分析和管理，實(shí)時(shí)傳輸至醫(yī)療專業(yè)人員或用戶的監(jiān)護(hù)人，影響及時(shí)救治，當(dāng)監(jiān)測(cè)到心電異常時(shí)，無法自動(dòng)向用戶或醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)出預(yù)警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供可穿戴無線傳輸心電監(jiān)測(cè)預(yù)警背心，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶心電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)與智能預(yù)警，同時(shí)，云監(jiān)測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理能力和智能分析能力，進(jìn)一步提升了監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度和預(yù)警的及時(shí)性，為用戶的健康提供了有力保障，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，

3、可穿戴無線傳輸心電監(jiān)測(cè)預(yù)警背心，包括無線監(jiān)測(cè)背心，無線監(jiān)測(cè)背心內(nèi)安裝有傳感器模塊，傳感器模塊與主控芯片電連接，主控芯片一側(cè)與蜂鳴器和主動(dòng)報(bào)警器電連接，主控芯片基于無線網(wǎng)絡(luò)與云監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，無線監(jiān)測(cè)背心一側(cè)安裝有備用電源。

4、進(jìn)一步的，主控芯片，包括：

5、信號(hào)采集模塊，用于獲取傳感器模塊采集到的心電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)心電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

6、信號(hào)放大模塊，用于將預(yù)處理后的心電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行電路放大，生成心電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)；

7、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將放大后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)；

8、無線傳輸模塊，用于基于無線網(wǎng)絡(luò)將校驗(yàn)后的完整數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸至云監(jiān)測(cè)平臺(tái)；

9、電源模塊，用于基于主電源為主控芯片提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)，并監(jiān)測(cè)主電源狀態(tài)數(shù)據(jù)，在主電源電量低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，切換至備用電源充電模式。

10、進(jìn)一步的，主控芯片，還包括：

11、用戶信息采集模塊，用于主動(dòng)采集用戶基本信息并進(jìn)行身份驗(yàn)證，同時(shí)，為每位用戶分配一個(gè)唯一的賬號(hào)標(biāo)識(shí)符；

12、用戶信息管理模塊，用于對(duì)用戶信息進(jìn)行審核與修正，并基于用戶基本信息和唯一的賬號(hào)標(biāo)識(shí)符生成該用戶的個(gè)人資料；

13、用戶數(shù)據(jù)綁定模塊，用于在用戶開始心電監(jiān)測(cè)前，通過身份驗(yàn)證流程將無線監(jiān)測(cè)背心與用戶的賬號(hào)進(jìn)行綁定。

14、進(jìn)一步的，云監(jiān)測(cè)平臺(tái)，包括：

15、數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)獲取到的完整數(shù)字信號(hào)進(jìn)行冗余處理，獲取處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

16、異常監(jiān)測(cè)單元，用于對(duì)數(shù)據(jù)處理單元輸出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常識(shí)別，監(jiān)測(cè)異常波形和參數(shù)變化異常數(shù)據(jù)，根據(jù)異常監(jiān)測(cè)結(jié)果確定異常類型和異常等級(jí)，

17、所述異常監(jiān)測(cè)單元，還用于將當(dāng)前數(shù)據(jù)與用戶的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析異常變化趨勢(shì)，同時(shí)，在檢測(cè)到異常時(shí)，獲取用戶的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)；

18、預(yù)警單元，用于根據(jù)異常類型和異常等級(jí)從預(yù)設(shè)的預(yù)警策略庫中匹配相應(yīng)的預(yù)警指令，基于無線網(wǎng)絡(luò)將預(yù)警指令發(fā)送至主控芯片；

19、同時(shí)，對(duì)于超出預(yù)設(shè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的嚴(yán)重異常，則自動(dòng)觸發(fā)直接報(bào)警流程，向醫(yī)療機(jī)構(gòu)或緊急救援中心發(fā)送求救信號(hào)，并提供用戶實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)。

20、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行冗余處理，具體為：

21、將完整數(shù)字信號(hào)按照固定的時(shí)間窗口劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)段，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)段中的子數(shù)據(jù)進(jìn)行瞬態(tài)時(shí)序驗(yàn)證，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果確定子數(shù)據(jù)的模態(tài)特征變化值和序列反饋系數(shù)；

22、根據(jù)子數(shù)據(jù)的模態(tài)特征變化值對(duì)信號(hào)能量的衰減速率，確定該子數(shù)據(jù)的模態(tài)特征衰減指數(shù)；

23、根據(jù)子數(shù)據(jù)的模態(tài)特征衰減指數(shù)和序列反饋系數(shù)計(jì)算出該子數(shù)據(jù)的目標(biāo)哈希值，并統(tǒng)計(jì)分析基于大數(shù)據(jù)獲取的正常心電數(shù)據(jù)，確定預(yù)設(shè)哈希值；

24、確認(rèn)每個(gè)子數(shù)據(jù)的目標(biāo)哈希值是否大于等于預(yù)設(shè)哈希值，若是，確認(rèn)該子數(shù)據(jù)不為冗余數(shù)據(jù)，若否，確認(rèn)該子數(shù)據(jù)為冗余數(shù)據(jù)；

25、提取完整數(shù)字信號(hào)中的冗余數(shù)據(jù)，確定冗余數(shù)據(jù)的具體位置和屬性，并進(jìn)行冗余剔除，獲得獲取處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

26、進(jìn)一步的，所述時(shí)間窗口的時(shí)間長(zhǎng)度設(shè)置通過如下過程獲取，包括：

27、設(shè)置心率采集時(shí)間段；

28、在所述心率采集時(shí)間段內(nèi)采集用戶的每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的心率數(shù)據(jù)，其中，所述單位時(shí)間的取值為1min；

29、調(diào)取數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)時(shí)間窗口長(zhǎng)度；

30、利用所述用戶的每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的心率數(shù)據(jù)獲取心率表征系數(shù)；

31、其中，所述心率表征系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

32、

33、其中，s表示心率表征系數(shù)；t表示基準(zhǔn)時(shí)間窗口長(zhǎng)度；t表示單位時(shí)間的時(shí)長(zhǎng)；n表示心率數(shù)據(jù)采集所經(jīng)歷的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)，并且，nt不低于5t；hri表示第i個(gè)單位時(shí)間的心率數(shù)值；hre表示預(yù)設(shè)的心率數(shù)值參考值；hrmax和hrmin表示n個(gè)單位時(shí)間對(duì)應(yīng)的心率數(shù)值最大值和心率數(shù)值最小值；m表示心率數(shù)值最大值和心率數(shù)值最小值之間所間隔的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)；λ表示調(diào)節(jié)系數(shù)，并且，所述調(diào)節(jié)系數(shù)通過如下公式獲?。?/p>

34、

35、其中，λ表示調(diào)節(jié)系數(shù)；n表示心率數(shù)據(jù)采集所經(jīng)歷的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)；hri表示第i個(gè)單位時(shí)間的心率數(shù)值；hre表示預(yù)設(shè)的心率數(shù)值參考值；hrz表示n個(gè)單位時(shí)間對(duì)應(yīng)的心率中間值；ki表示第i個(gè)單位時(shí)間的心率數(shù)值與心率中間值所屬單位時(shí)間之間所間隔的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)；t表示單位時(shí)間的時(shí)長(zhǎng)；

36、將所述心率表征系數(shù)與預(yù)設(shè)的心率表征系數(shù)閾值進(jìn)行比較；

37、根據(jù)所述心率表征系數(shù)與預(yù)設(shè)的心率表征系數(shù)閾值之間的數(shù)量關(guān)系確定固定的時(shí)間窗口對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度。

38、進(jìn)一步的，根據(jù)所述心率表征系數(shù)與預(yù)設(shè)的心率表征系數(shù)閾值之間的數(shù)量關(guān)系確定固定的時(shí)間窗口對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度，包括：

39、當(dāng)所述心率表征系數(shù)低于預(yù)設(shè)的心率表征系數(shù)閾值時(shí)，保持時(shí)間窗口的時(shí)間長(zhǎng)度為基準(zhǔn)時(shí)間窗口長(zhǎng)度，即將所述基準(zhǔn)時(shí)間窗口長(zhǎng)度作為固定的時(shí)間窗口；

40、當(dāng)所述心率表征系數(shù)超過預(yù)設(shè)的心率表征系數(shù)閾值時(shí)，則調(diào)取所述心率表征系數(shù)；

41、利用所述心率表征系數(shù)結(jié)合基準(zhǔn)時(shí)間窗口長(zhǎng)度獲取固定的時(shí)間窗口對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度；

42、其中，所述固定的時(shí)間窗口對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度通過如下公式獲?。?/p>

43、

44、其中，tg表示固定的時(shí)間窗口對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度；s表示心率表征系數(shù)；sy表示預(yù)設(shè)的心率表征系數(shù)閾值；n表示心率數(shù)據(jù)采集所經(jīng)歷的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)；ki表示第i個(gè)單位時(shí)間的心率數(shù)值與心率中間值所屬單位時(shí)間之間所間隔的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)；m表示心率數(shù)值最大值和心率數(shù)值最小值之間所間隔的單位時(shí)間的個(gè)數(shù)；t表示基準(zhǔn)時(shí)間窗口長(zhǎng)度。

45、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理單元，還包括：

46、數(shù)據(jù)分析模塊，用于分析處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的長(zhǎng)期和短期趨勢(shì)，識(shí)別處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)潛在的心電活動(dòng)模式，并將分析結(jié)果以圖表、報(bào)告及其他可視化形式呈現(xiàn)給用戶；

47、特征提取模塊，用于從處理后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取心電信號(hào)，確定心電信號(hào)的關(guān)鍵特征，基于所述關(guān)鍵特征提取心電信號(hào)的頻域特征，基于頻域特征識(shí)別心電信號(hào)中的微弱變化和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

48、進(jìn)一步的，異常監(jiān)測(cè)單元，包括：

49、異常識(shí)別模塊，用于基于識(shí)別出的心電活動(dòng)模式和特征提取結(jié)果，識(shí)別出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的心電活動(dòng)模式與正常模式不符的異常波形及參數(shù)變化數(shù)據(jù)，根據(jù)異常波形及參數(shù)變化數(shù)據(jù)的異常特征確定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的異常類型，并基于分類結(jié)果獲確定預(yù)設(shè)的異常閾值；

50、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊，用于根據(jù)異常識(shí)別模塊的輸出結(jié)果與預(yù)設(shè)的異常閾值進(jìn)行比對(duì)，評(píng)定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的異常等級(jí)，結(jié)合用戶的歷史數(shù)據(jù)分析存在異常的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)可能的未來影響，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，匹配相應(yīng)的應(yīng)急處理方案；

51、定位數(shù)據(jù)處理模塊，用于在檢測(cè)到異常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)采集用戶實(shí)時(shí)定位的數(shù)據(jù)指令，將存在異常的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與定位數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，識(shí)別異常發(fā)生的具體位置及場(chǎng)景。

52、進(jìn)一步的，預(yù)警單元，包括：

53、預(yù)警指令生成模塊，用于根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的異常類型和異常等級(jí)評(píng)定結(jié)果匹配對(duì)應(yīng)的預(yù)警指令，并根據(jù)用戶的個(gè)人信息和心電監(jiān)測(cè)歷史記錄制定預(yù)警策略；

54、預(yù)警通知模塊，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)將生成的預(yù)警指令發(fā)送至主控芯片，并觸發(fā)蜂鳴器進(jìn)行聲光報(bào)警，接收用戶對(duì)預(yù)警通知的確認(rèn)反饋，確定預(yù)警信息的接收和處理情況；

55、救援調(diào)度模塊，用于對(duì)于超出預(yù)設(shè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的嚴(yán)重異常進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并基于評(píng)估結(jié)果決定是否觸發(fā)直接報(bào)警流程，向附近的醫(yī)療機(jī)構(gòu)或緊急救援中心發(fā)送求救信號(hào)，并提供用戶的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)，基于救援反饋數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新救援狀態(tài)。

56、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

57、通過全面準(zhǔn)確的心電信號(hào)采集，使得背心能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)心電數(shù)據(jù)，并在檢測(cè)到異常時(shí)通過蜂鳴器及時(shí)通知用戶，腕帶式主動(dòng)報(bào)警器通過振動(dòng)或聲音提醒用戶，腕帶式主動(dòng)報(bào)警器也可以在用戶發(fā)生不適時(shí)進(jìn)行主動(dòng)報(bào)警，通過無線網(wǎng)絡(luò)向預(yù)設(shè)的緊急聯(lián)系人發(fā)送報(bào)警信息，柔軟透氣的彈性材料制成無線監(jiān)測(cè)背心，使得用戶可以長(zhǎng)時(shí)間穿戴而不會(huì)感到不適，提高了用戶的穿戴體驗(yàn)，主控芯片基于無線網(wǎng)絡(luò)與云監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，使得醫(yī)生或家屬可以遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶的心電狀況，提供及時(shí)的醫(yī)療干預(yù)建議，備用電源有效確保了在主電源耗盡的情況下，設(shè)備仍能持續(xù)工作，保障了用戶的生命安全。