CN101474073B - 可传输和存储数据的手表式血氧仪 - Google Patents

Abstract

一种可传输和存储数据的手表式血氧仪，它包括手表式检测装置和数据存储及查询装置，手表式检测装置的表体上设有液晶显示器，表体内的线路板上设有开关按钮、血氧浓度和脉率检测及无线传输模块、USB接口及蜂鸣器。数据存储及查询装置的上机壳上设有液晶显示器及操作按钮；下机壳内的电路板上设有电话模块、信息存储及处理模块及与之相连的无线接收模块、语音模块。手表式检测装置与数据存储及查询装置无线连接，将所测得的血氧浓度和脉率数据无线传输到数据存储及查询装置，由数据存储及查询装置存储、分析计算和供有关人员查询。

Description

可传输和存储数据的手表式血氧仪

【技术领域】

本发明涉及检测人体血氧浓度和脉率的血氧仪，特别是涉及一种能将所测得的数据实时传输、存储及分析计算，并可供有关人员电话查询的可传输和存储数据的手表式血氧仪。

【背景技术】

血氧仪是一种检测人体血液中血氧饱和度和脉率的仪器，其中，应用最为广泛的是手指式血氧仪，这种血氧仪可夹在手指上来检测血氧饱和度和脉率，具有体积小，便携带，可一键式操作等特点。然而，这种血氧仪具有明显的缺陷。因其仅具有单一的血氧饱和度和脉率检测功能，使得人们在使用这类血氧仪时，只能即时操作即时查看，即只能在检测时看到检测数据，而无法对数据进行传输和保存，因而无法保留检测的历史记录，也无法对检测结果进行报警提示，因此具有明显的局限性。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种能将所测得的数据进行无线传输、保存及分析处理，在检测数据超标情况下能自动拨号报警和通过电话进行远端查询的可传输和存储数据的手表式血氧仪。

为实现上述目的，本发明提供一种可传输和存储数据的手表式血氧仪，该血氧仪包括一个可进行血氧浓度和脉率检测，并无线传送检测数据的手表式检测装置和一个用于接收和存储手表式检测装置传送的数据，能够显示血氧浓度和脉率波形，并可供电话查询以及在检测数据超标时自动报警的数据存储及查询装置，所述手表式检测装置与数据存储及查询装置无线连接，手表式检测装置将所测得的血氧浓度和脉率数据无线传输到数据存储及查询装置，由数据存储及查询装置存储、分析计算和供有关人员查询。

手表式检测装置包括表体、表带及血氧检测探头，在表体上设有液晶显示器，表体内的线路板上设有开关按钮、血氧浓度和脉率检测及无线传输模块、USB接口及蜂鸣器，所述液晶显示器、开关按钮、USB接口及蜂鸣器分别与血氧浓度和脉率检测及无线传输模块相连，所述血氧检测探头通过数据线与表体上的USB接口连接。

血氧浓度和脉率检测及无线传输模块包括信号放大及低通滤波模块、模/数转换模块、滤波模块、自适应峰值检测模块、脉搏计算模块、血氧浓度计算模块及无线发射模块，所述信号放大及低通滤波模块与所述血氧检测探头连接，血氧检测探头所检测到的光信号转换为电流信号，经放大、模/数转换、滤波、自适应峰值检测并计算脉搏和血氧浓度后，将脉搏和血氧浓度数据送到无线发射模块发射。

无线发射模块包括芯片U2及其外围电路及与所述芯片相连的天线U4、U5，经芯片U2接收处理的血氧浓度及脉率数据经天线U4、U5发送到数据存储及查询装置。

数据存储及查询装置有一个机壳，机壳由上机壳和下机壳连接而成，在上机壳上设有液晶显示器及操作按钮；下机壳内的电路板上设有电话模块、信息存储及处理模块及与之相连的无线接收模块、语音模块，在电路板上还设有电话接口、USB接口及电源线接口。

信息存储及处理模块为微处理器，其内存储的血氧浓度和脉率波形数据可分别以数字方式和波形显示。

数据存储及查询装置可与公用电话线路相连接，其内可设置亲友电话号码、电话查询密码及主动报警号码。

在上机壳上设有放置手表式检测装置用的容置槽。

本发明的贡献在于，它有效克服了现有指式血氧仪存在的问题。本发明由于设置了手表式检测装置式血氧仪，该血氧仪具有与之一体的无线传输装置，可实时发送检测数据，并设有相应的电话式数据存储及查询装置，使其能将血氧仪所测得的数据进行实时的无线接收、保存及分析处理，所测数据可长期保存，并可形成历史记录。当检测数据超标时，数据存储及查询装置能自动拨号报警，以提醒当事人和监护者进行及时处理，还可供相关人员通过电话进行远端查询。因而极大地丰富了血氧仪的检测功能，提升了其自动化程度。

【附图说明】

图1是本发明的结构框图，其中，图1A为手表式检测装置结构框图，图1B为数据存储及查询装置结构框图。

图2是本发明的手表式检测装置结构示意图，其中，图2A为外形示意图，图2B为另一侧外形示意图，图2C为部件分解立体示意图，图2D为无线发射模块电路原理图。

图3是本发明的数据存储及查询装置结构示意图，其中，图3A为外形示意图，图3B为部件分解立体示意图。

图4是本发明的使用状态示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。

参阅图1A、图1B，本发明的可传输和存储数据的手表式血氧仪包括一个手表式检测装置10和一个数据存储及查询装置20。所述手表式检测装置10与数据存储及查询装置20无线连接，手表式检测装置10将所测得的血氧浓度和脉率数据无线传输到数据存储及查询装置20，由数据存储及查询装置存储、分析计算和供有关人员查询。

如图2A～图2C所示，所述手表式检测装置10外形与普通手表类似，它包括表体11、表带12及及血氧检测探头16，在表体11顶部设有液晶显示器111，用于显示检测数据。图2C中，在表体11内设有线路板30，该线路板上设有开关按钮112、血氧浓度和脉率检测及无线传输模块13、USB接口14及蜂鸣器15。所述开关按钮112共有四个，分别为确认按钮1121、返回按钮1122、上移按钮1123和下移按钮1124，开关按钮的外端部由表体侧面伸出。当按下“确认”按钮1121时，则液晶显示器111上显示菜单，用户可选择在屏幕上显示脉搏和血氧浓度，或者显示普通手表功能的时间/日期，或者进入时间/日期的设定模式等；按下“返回”按钮时，则返回到上一级菜单；“上移”和“下移”按钮则用于进行菜单选择的操作。所述液晶显示器111、开关按钮112、USB接口14及蜂鸣器15分别与血氧浓度和脉率检测及无线传输模块13相连。所述血氧浓度和脉率检测及无线传输模块13结构如图1A所示，该模块包括信号放大及低通滤波模块131、模/数转换模块132、滤波模块133、自适应峰值检测模块134、脉搏计算模块135、血氧浓度计算模块136及无线发射模块137，其中，模/数转换模块132后的电路分两路，一路经滤波模块133、自适应峰值检测模块134连接到脉搏计算模块135；另一路经滤波模块133连接到血氧浓度计算模块136。如图4所示，所述血氧检测探头16为指夹式探头，可选用市售产品，它通过数据线与表体上的USB接口15连接。使用时将其夹在指尖，其中的红外光二极管或红光二极管交替发出红光和红外光，光线穿透手指后，由血氧检测探头16内的接收二极管将光信号(其强度会根据血液中氧气深度而变化)转换为电流信号，再通过所述USB接口15送到上述的血氧浓度和脉率检测及无线传输模块13。如图1A，经A/D转换后的信号送到手表式检测装置10，并由该装置的信号放大及低通滤波模块131将电流信号转化为电压值，同时进行放大、模/数转换、滤波、自适应峰值检测并计算脉搏和血氧浓度等处理。所述滤波模块133滤波，该滤波模块133包括低通滤波模块1331、高通滤波模块1332及微分滤波模块1333，其中，经低通滤波模块1331、高通滤波模块1332滤波后的信号一路再由微分滤波模块1333滤波；另一路送到血氧浓度计算模块136。该血氧浓度计算模块136采用常规的血氧浓度计算模块，其根据下面的公式计算R值：

$R=\frac{{\mathrm{AC}}_{\mathrm{RED}}/{\mathrm{DC}}_{\mathrm{RED}}}{{\mathrm{AC}}_{\mathrm{IR}}/{\mathrm{DC}}_{\mathrm{IR}}}$

其中，AC_RED是红光对应的ADC值的波动幅度，也就是最大值与最小值的差值；

DC_RED是红光对应的ADC值，进行低通滤波后得到的数值；

AC_IR和DC_IR是红外光的相应值；

根据R的值，通过查表的方式，得到血氧浓度值SpO2。

经微分滤波模块1333滤波后的信号由自适应峰值检测模块134检测其电压峰值。根据记录的最大值，将检测脉搏的门限值设置为MAX*0.75。超过门限值，则表示又来了一个脉搏，将脉搏计数器加一以后，延迟20ms再启动下一个脉搏的检测。对于门限值的设定，根据每次检测的最大值进行适应性的调整。根据自适应峰值检测模块134得到的门限值，由脉搏计算模块135对脉搏进行计数，脉搏计算模块135采用常规的脉搏计算模块，其中的时钟电路可确定记录这些脉搏的时间，由此计算得到每分钟的脉搏数。上述的脉搏计算模块135和血氧浓度计算模块136均与无线发射模块137连接，如图2D所示，该无线发射模块137包括芯片U2及其外围电路及与所述芯片相连的天线U4、U5，所述芯片U2采用CC2430型具有信息处理和无线发射功能的芯片，所述天线U4、U5连接于芯片U2的RF_P、TxRx、RF_N端口。芯片U2将接收到的血氧浓度及脉率数据进行处理后，经天线U4、U5发送到数据存储及查询装置20。

如图3A、图3B所示，所述数据存储及查询装置20有一个机壳21，其与普通电话机外形类似。机壳21由上机壳211和下机壳212用螺钉连接而成，在上机壳211上设有操作按钮23。下机壳212内的电路板40上设有液晶显示器22、电话模块27、信息存储及处理模块24及与之相连的无线接收模块25、语音模块26，所述液晶显示器22及操作按钮23与普通电话机的显示器及操作按钮类似，该液晶显示器22及操作按钮23与机壳内的信息存储及处理模块24相连接，在电路板40上还设有电话接口28、USB接口29及电源线接口210。所述电话模块27可采用具有普通电话功能的常规电话模块。所述无线接收模块25是与所述无线发射模块136的芯片U2相匹配的CC2430型无线接收芯片。所述信息存储及处理模块24为微处理器，本例中为89S52型微处理器，它用于储存由无线接收模块25收到的血氧浓度和脉率数据，这些数据可长期保存达半年以上，供亲友及相关人员查询。信息存储及处理模块24内存储的血氧浓度和脉率波形数据可分别以数字方式和波形显示。该数据存储及查询装置20可通过电话接口28与公用电话线路相连接，其内可设置亲友电话号码、电话查询密码及主动报警号码。亲友及相关人员拨数据存储及查询装置20的电话号码并输入密码后，可查询被检测人的检测数据。在检测时，如发现数据超标，即被检者的健康状况可能出现问题时，手表式检测装置10的蜂鸣器15和数据存储及查询装置20的与语音模块26相连的喇叭都会鸣叫，以提醒当事人和监护者。如果喇叭鸣叫3分钟还未被确认，数据存储及查询装置20会自动拨打亲友电话，以语音方式进行报警。

如图3B，在上机壳211上设有放置手表式检测装置用的容置槽2111，使得手表式检测装置10在不使用时可置于该容置槽中。

本发明的使用状态如图4所示，在进行血氧浓度和脉率检测时，被检测者将手表式检测装置10戴在手腕上，并将指夹式血氧检测探头16夹在指尖，按下开关按钮112后，血氧检测探头16内的红外光二极管或红光二极管交替发出红光和红外光，光线穿透手指后，由血氧检测探头16内的接收二极管将光信号(其强度会根据血液中氧气深度而变化)转换为电流信号，再通过所述USB接口15送到上述的血氧浓度和脉率检测及无线传输模块13。检测结果通过其中的无线发射模块137发送到数据存储及查询装置20，结果将被长期保存。同时数据存储及查询装置20及时将收到的数据与标准值进行比较，判断被检测者健康状况是否正常。如果检测结果被判断为不正常，手表式检测装置10和数据存储及查询装置20的内置喇叭会开始鸣叫，如果3分钟还未得到确认，数据存储及查询装置20将自动拨叫已设置的亲友电话，接通后以语音方式告知被检测者的健康状况。亲友亦可随时拨打数据存储及查询装置20的电话号码，输入密码后可查询病人当前健康状况和历史健康状况。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但是本发明的范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (7)

1.一种可传输和存储数据的手表式血氧仪，其特征在于，它包括一个可进行血氧浓度和脉率检测，并无线传送检测数据的手表式检测装置(10)和一个用于接收和存储手表式检测装置(10)传送的数据，能够显示血氧浓度和脉率波形，并可供电话查询以及在检测数据超标时自动报警的数据存储及查询装置(20)，所述手表式检测装置(10)包括表体(11)、表带(12)及血氧检测探头(16)，在表体(11)上设有液晶显示器(111)，表体(11)内的线路板(30)上设有开关按钮(112)、血氧浓度和脉率检测及无线传输模块(13)、USB接口(14)及蜂鸣器(15)，所述液晶显示器(111)、开关按钮(112)、USB接口(14)及蜂鸣器(15)分别与血氧浓度和脉率检测及无线传输模块(13)相连，所述血氧检测探头(16)通过数据线与表体上的USB接口(14)连接；所述数据存储及查询装置(20)有一个机壳(21)，机壳(21)由上机壳(211)和下机壳(212)连接而成，在上机壳(211)上设有液晶显示器(22)及操作按钮(23)；下机壳(212)内的电路板(40)上设有电话模块(27)、信息存储及处理模块(24)及与之相连的无线接收模块(25)、语音模块(26)，在电路板(30)上还设有电话接口(28)、USB接口(29)及电源线接口(210)；所述手表式检测装置(10)与数据存储及查询装置(20)无线连接，手表式检测装置(10)将所测得的血氧浓度和脉率数据无线传输到数据存储及查询装置(20)，由数据存储及查询装置存储、分析计算和供有关人员查询。

2.如权利要求1所述的可传输和存储数据的手表式血氧仪，其特征在于，所述血氧浓度和脉率检测及无线传输模块(13)包括信号放大及低通滤波模块(131)、模/数转换模块(132)、滤波模块(133)、自适应峰值检测模块(134)、脉搏计算模块(135)、血氧浓度计算模块(136)及无线发射模块(137)，所述信号放大及低通滤波模块(131)与所述血氧检测探头 (16)连接，血氧检测探头(16)所检测到的光信号转换为电流信号，经放大、模/数转换、滤波、自适应峰值检测并计算脉搏和血氧浓度后，将脉搏和血氧浓度数据送到无线发射模块(137)发射。

3.如权利要求2所述的可传输和存储数据的手表式血氧仪，其特征在于，所述滤波模块(133)包括低通滤波模块(1331)、高通滤波模块(1332)及微分滤波模块(1333)。

4.如权利要求2所述的可传输和存储数据的手表式血氧仪，其特征在于，所述无线发射模块(137)包括芯片U2及其外围电路及与所述芯片相连的天线(U4、U5)，经芯片U2接收处理的血氧浓度及脉率数据经天线(U4、U5)发送到数据存储及查询装置(20)。

5.如权利要求1所述的可传输和存储数据的手表式血氧仪，其特征在于，所述信息存储及处理模块(24)为微处理器，其内存储的血氧浓度和脉率波形数据可分别以数字方式和波形显示。

6.如权利要求1所述的可传输和存储数据的手表式血氧仪，其特征在于，数据存储及查询装置(20)可与公用电话线路相连接，其内可设置亲友电话号码、电话查询密码及主动报警号码。

7.如权利要求1所述的可传输和存储数据的手表式血氧仪，其特征在于，在上机壳(211)上设有放置手表式检测装置用的容置槽(2111)。 

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