CN111803049B - 一种血液检测设备 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种血液检测设备，包括：基板，基板上设置有加热元件和多个热量检测元件，多个热量检测元件中至少两个热量检测元件设置在加热元件的同一侧；加热元件，用于加热待测部位的血液；热量检测元件，用于检测血液的当前热量；处理器，用于按照预定时间段获取各个热量检测元件当前检测到的热量值，并根据各个热量值及各个热量检测元件的设置位置确定血液的血流参数，血流参数至少包括：流速和/或流量。本公开实施例提供的血液检测设备体积较小，操作简便、快速，在任何场合都可以完成检测，且检测过程不会产生创伤面，用户体验较好。

Description

一种血液检测设备

技术领域

本公开涉及医疗器械领域，特别涉及一种血液检测设备。

背景技术

近年来，人们越来越关注个人健康及慢性疾病。尤其是上班族和老年人，例如办公人员长时间坐的太久、中老年人睡觉姿势不合理等都会导致血液循环长时间受阻、不流畅，轻则引起肿胀、麻木，重则影响呼吸，长期亦引发心脑血管疾病。因此，预防和诊断心脑血管疾病尤为重要。

血管的血流参数能够直接反映出血管的生理功能，通过血流量可以了解血行障碍及其障碍的程度，判定心脏机能、判定动脉硬化，判定治疗效果、判定药物效果等，常用血流参数作为辅助临床诊断的测量指标。因此人体血管的血流参数的检测无论是对于心脑血管系统疾病的早期诊断，还是对于身体健康状况的跟踪都具有十分重要的意义。

现阶段，对于普通人需要诊断血流参数，需要去专门的医院使用专门的仪器设备进行检测，血液流量检测方法主要有心导管术和X线血管造影等，主要通过注入示踪法或容积法实现。注入示踪法是将某些示踪物质(如荧光物质、染料等)注入血管，然后测其移动的速率；容积法是将某一器官或机体某一部分的静脉回流阻断，则在阻断期间，该器官组织的容积变化将代表该时间内进入这部分组织的血流量。这些方法要么存在电离辐射，要么有创伤、费用高等问题。

现有技术中由于检测设备体积限定，无法随身携带随时检测，且检查周期长，无法持续多时段测试，用户体验较差。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提出了一种血液检测设备，用以解决现有技术的如下问题：由于检测设备体积限定，无法随身携带随时检测，且检查周期长，无法持续多时段测试，用户体验较差。

一方面，本公开实施例提出了一种血液检测设备，包括：基板，所述基板上设置有加热元件和多个热量检测元件，所述多个热量检测元件中至少两个热量检测元件设置在所述加热元件的同一侧；所述加热元件，用于加热待测部位的血液；所述热量检测元件，用于检测血液当前的热量值；处理器，用于按照预定时间段获取各个热量检测元件当前检测到的热量值，并根据各个所述热量值及各个热量检测元件的设置位置确定血液的血流参数，所述血流参数至少包括：流速和/或流量。

在一些实施例中，相邻的两个热量检测元件按照预定间距设置。

在一些实施例中，所述基板由可弯折材料制造。

在一些实施例中，所述基板上靠近皮肤的一侧设置有隔热薄膜。

在一些实施例中，还包括：显示屏，用于显示所述血流参数。

在一些实施例中，所述显示屏包括以下之一：柔性显示屏，曲面显示屏。

在一些实施例中，所述处理器，具体用于：确定相邻的两个热量检测元件当前的温度差值是否处于预定温度范围内，在处于所述预定温度范围内时确定血液流速正常，在不处于所述预定温度范围内时确定血液流速异常。

在一些实施例中，所述处理器，具体用于：确定相邻的两个热量检测元件当前的温度差值，确定相邻的两个热量检测元件当前的热量差值，根据所述温度差值、所述热量差值及预定血液热容常量确定血液流量计算因子，根据所述血液流量计算因子、血液密度和测量时间确定血液流量。

在一些实施例中，所述加热元件包括：盘状电极。

在一些实施例中，所述热量检测元件包括：温度传感器。

本公开实施例通过加热元件对血液进行加热，并通过热量随血流转移的原理，再通过热量检测元件检测血液当前的热量值，通过热量值的变化确定血液的流向，并通过每个热量检测元件检测到的不断变化的热量值来确定血流参数。本公开实施例提供的血液检测设备体积较小，操作简便、快速，在任何场合都可以完成检测，且检测过程不会产生创伤面，用户体验较好。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的血液检测设备的结构示意图一；

图2为本公开实施例提供的血液检测设备的结构示意图二；

图3为本公开实施例提供的血液检测设备的结构示意图三；

图4为本公开实施例提供的血液检测设备佩戴方向示意图；

图5为本公开实施例提供的血液检测设备的结构示意图四；

图6为本公开实施例提供的血液检测设备的整体效果图；

图7为本公开实施例提供的血液检测设备的工作原理示意图。

附图标记：

1-基板，2-加热元件，3-热量检测元件，4-处理器，5-隔热薄膜，6-显示屏。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本公开实施例提供了一种血液检测设备，该血液检测设备的结构示意如图1所示，包括：

基板1，基板上设置有加热元件2和多个热量检测元件3，多个热量检测元件中至少两个热量检测元件设置在加热元件的同一侧(即血液流向的上游或下游)；加热元件2，用于加热待测部位的血液；热量检测元件3，用于检测血液当前的热量值；处理器4，用于按照预定时间段获取各个热量检测元件当前检测到的热量值，并根据各个热量值及各个热量检测元件的设置位置确定血液的血流参数，血流参数至少包括：流速和/或流量。

本公开实施例通过加热元件对血液进行加热，并通过热量随血流转移的原理，再通过热量检测元件检测血液当前的热量值，通过热量值的变化确定血液的流向，并通过每个热量检测元件检测到的不断变化的热量值来确定血流参数。本公开实施例提供的血液检测设备体积较小，操作简便、快速，在任何场合都可以完成检测，且检测过程不会产生创伤面，用户体验较好。

图1仅是一种结构示意图，该图设置有一个加热元件和五个热量检测元件，本领域技术人员在实现时，可以根据实际需求进行设置，例如，还可以设置更多的加热元件，或者设置更多的热量检测元件(例如呈现以一个加热元件为中心多个热量检测元件向外辐射排布的状态)，进而将每个加热元件得到的血流参数取平均值，以得到更为精确的血流参数。

为了减少成本，上述血液检测设备还可以如图2所示(由于处理器的位置可以随意设置，因此并未在图中体现处理器的位置，下述各图中也可能仅显示加热元件和热量检测元件的位置示意，后续不再进一步解释说明)，在加热元件沿血管方向的每一侧上仅设置两个热量检测元件，此种方式能够以较低的制造成本实现血流参数的准确检测。

为了进一步节省成本，还可以如图3所示，仅在加热元件沿血管方向的仅某一侧上仅设置两个热量检测元件，对于此种方式而言，用户每次使用血液检测设备时，可能都会存在佩戴方向与血液流动方向相反(如图4所示)进而导致无法检测到血流参数的情况，此时用户需要调整血液检测设备的佩戴方向，以使佩戴方向与血液流动方向一致，进而能够测量出血流参数。

具体设置时，无论设置多少个热量检测元件，优选让每对相邻的两个热量检测元件都按照预定间距设置，进而简化处理器计算血流参数时的复杂程度。

为了使得血液检测设备更加贴合人体，基板优选采用可弯折材料制造。为了使得检测结果更加精确，可以在基板上靠近皮肤的一侧设置有隔热薄膜5，其结构示意可以如图5所示。

上述血液检测设备还可以包括显示屏6，用于在检测得到血流参数后显示血流参数。在图5的基础上，上述显示屏可以采用柔性显示屏或曲面显示屏等能够与可弯折材料匹配的显示屏。

对于血液检测设备的处理器，其具体可以用于确定相邻的两个热量检测元件当前的温度差值是否处于预定温度范围内，在处于预定温度范围内时确定血液流速正常，在不处于预定温度范围内时确定血液流速异常。

处理器经过上述处理只能够确定血液流速正常与否，但是并不能确定血液流量的具体值，所以处理器具体还可以用于确定相邻的两个热量检测元件当前的温度差值，确定相邻的两个热量检测元件当前的热量差值，根据温度差值、热量差值及预定血液热容常量确定血液流量计算因子，根据血液流量计算因子、血液密度和测量时间确定血液流量。通过上述过程，就可以确定血液流量的具体值。

为了具有较为均衡的加热效果，上述加热元件优选为盘状电极。由于热量可以通过温度体现，因此，热量检测元件可以为温度传感器，该温度传感器可以是单独检测温度，也可以是集成了温度和热量检测两种功能的温度传感器，此处不进行限定。

图6提供了一种安装有柔性显示屏的血液检测设备的整体效果图，该血液检测设备能够在正常活动或睡眠状态下实时测量血液流量等数据。通过热力学技术，将基板(即可挠式塑料材质，且包含隔热薄膜)上设定加热元件，为了能达到加热皮肤下层血管中血液目的，此微加热元件选择盘状电极产生的超短波加热，其作用单向辐射，可达到皮下5cm-6cm深度，另外，其加热速度快且均匀，仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十分之一就可达到加热目的，满足加热需求；在加热元件左右两端各设置两片(或多片)温度传感器(T_左1&T_左2、T_右1&T_右2)，T₁与T₂温度传感器放置呈一定距离布置，温度传感器可选择合适的热电偶或热敏电阻，其灵敏度可达到0.01℃-0.0005℃，测量误差极小；通过处理器将各元件连接，并通过蓝牙与手机连接，由电池电源提供工作电能。该设备使用方式及原理为：睡眠或办公时将该测试薄膜贴附于手臂或大腿或需要测量的动脉或静脉附近，启动加热元件一定时间后，记录各温度传感器侦测到的热量值。通过各传感器数值对比，可测定流失热量的方向及数值，将该数值与血液流动的流体动力学结合，则可以对血液流量进行定量。具体实施方式如下：

图7所示为可穿戴血流检测设备工作时原理示意图。

用户使用时，将该测试薄膜贴附于手臂或大腿的动脉或静脉附近，通过控制器或手机蓝牙启动加热元件，待一定时间后，记录各温度传感器侦测到的流失热量。通过各传感器数值对比，可测定热量的方向及数值，将该数值与血液流动的流体动力学结合，则可以对血液流量进行定量。

测试时，若T_左1显著小于T_右1，则所测部位血流向由左向右(如图)，原因为：当血流向如图向右时，微加热元件加热后，血管中受热后的血液向右流动时，温度传感器感测到血管的温度明显升高。

为该血液检测设备设置预设初始基准值Base(根据多组正常样本获得)，加热元件工作时长t₀，则快速定性判断血流量是否安全的原理如下：

若T_右1-T_右2＜ηBase，则血流量过低；

若T_右1-T_右2＞φBase，则血流量过大；

若ηBase≤T_右1-T_右2≤φBase，则血流量在合里范围；其中，η小于φ。

处理器会实时记录温度传感器的数值差值并绘制曲线，根据预设警戒线提示用户血流量状况。

确定血流量具体大小可依据如下原理：

血液质量流量与其放热量呈正比，根据如下热力学公式确定血液流量计算因子G：

其中，Q为单位时间内温度传感器感应到的热量；C为血液热容常量；T为温度传感器感应到的温度。

在得到G后，再基于血液密度和和测量时间确定血液流量。

本公开实施例可穿戴的血液检测设备测量血流量简便有效而且无创无损，检测费用低，制造成本低；血液检测设备可为医生提供实时、且较高准确率的血检指标，用户本人可随时检测自己或家人的血流量信息，用户体验较好。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种血液检测设备，其特征在于，包括：

基板，所述基板上设置有加热元件和多个热量检测元件，所述多个热量检测元件中至少两个热量检测元件设置在所述加热元件的同一侧；

所述加热元件，用于加热待测部位的血液；

所述热量检测元件，用于检测血液当前的热量值；

处理器，用于按照预定时间段获取各个热量检测元件当前检测到的热量值，并根据各个所述热量值及各个热量检测元件的设置位置确定血液的血流参数，所述血流参数至少包括：流速和/或流量。

2.如权利要求1所述的血液检测设备，其特征在于，相邻的两个热量检测元件按照预定间距设置。

3.如权利要求1所述的血液检测设备，其特征在于，所述基板由可弯折材料制造。

4.如权利要求3所述的血液检测设备，其特征在于，所述基板上靠近皮肤的一侧设置有隔热薄膜。

5.如权利要求1所述的血液检测设备，其特征在于，还包括：显示屏，用于显示所述血流参数。

6.如权利要求5所述的血液检测设备，其特征在于，所述显示屏包括以下之一：柔性显示屏，曲面显示屏。

7.如权利要求1至6中任一项所述的血液检测设备，其特征在于，所述处理器，具体用于：

确定相邻的两个热量检测元件当前的温度差值是否处于预定温度范围内，在处于所述预定温度范围内时确定血液流速正常，在不处于所述预定温度范围内时确定血液流速异常。

8.如权利要求1至6中任一项所述的血液检测设备，其特征在于，所述处理器，具体用于：

确定相邻的两个热量检测元件当前的温度差值，确定相邻的两个热量检测元件当前的热量差值，根据所述温度差值、所述热量差值及预定血液热容常量确定血液流量计算因子，根据所述血液流量计算因子、血液密度和测量时间确定血液流量。

9.如权利要求1所述的血液检测设备，其特征在于，所述加热元件包括：盘状电极。

10.如权利要求1所述的血液检测设备，其特征在于，所述热量检测元件包括：温度传感器。

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