CN104983429A - 能够检测多项指标的人体健康检测仪 - Google Patents

能够检测多项指标的人体健康检测仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能够检测多项指标的人体健康检测仪，其包括壳体；探针组件，其安装在所述壳体内，所述探针组件具有两个电极，以用于接触人体的两个不同皮肤位置，从而测量该两个不同皮肤位置之间的电容值；以及工作电路板，其安装在所述壳体内。所述工作电路板包括电容值单元，其与所述探针组件电连接，用于计算所述电容值；处理单元，所述电容值单元计算出的电容值被输入到该处理单元当中；粉尘检测单元，其与所述处理单元连接，用于检测周围环境的粉尘浓度；以及电力单元；其对所述工作电路板供电。根据本发明的能够检测多项指标的人体健康检测仪，不仅可以检测人体血糖值，还可以检测到周围环境的空气参数，有利于身体健康的监控。

Description

能够检测多项指标的人体健康检测仪
技术领域
本发明涉及一种健康检测仪，特别涉及一种多功能的可以检测多种指标的健康检测仪。
背景技术
血糖是糖尿病的一个比较重要的指标之一。糖尿病患必须终身控制血糖值并以及时血糖值作为服用或施打胰岛素控制的依据。在1840年前后都是以粗糙的尿糖或繁琐的静脉血清测量血糖值作为依据，初期尿糖是以班氏液烧灼法测试，后被氧化酶试纸法取代。由于尿糖出现得在血糖值超过180mg/dL(10mmol/dL),加上饮食性糖尿会严重造成误判，现在只在一些比较穷或医疗资源贫瘠地区还在广泛使用。而静脉血清更是不方便也不可能普及到糖尿病患者随时测试及时血糖用。所以当时科学家们一直在研发一种最方便且适合居家自我测试及时血糖的仪器，终于在1956年，发明家弗雷利用尿糖试纸原理将葡萄糖氧化酶及过氧化氢分别涂抹在干式试纸上，开发出肉眼比色的第一个血糖值测试纸，不过就是还得多一道手续，必须用水洗去血液擦干，否则会持续反应造成误判。
电化学技术应用在血糖检测仪始于1981年，美国Medisense雅培公司在1986年开发出第一台取代传统比色法，体积更小，更方便，反应时间更短的电化学式血糖笔开始了第四代血糖检测仪的发展,2001年开始到目前所有血糖检测仪都是采取电化学法。
第五代血糖检测仪主要特色是以微采血量及多部位采血为主，由美国在2001年推出Freestyle(自由式)血糖检测仪开了先河，目前成为侵入式血糖检测仪争相研发的目标。
所有的侵入式血糖检测仪不论采血量多少或多部位采血，都无法实质帮助糖尿病患者不用扎血，不用耗材的实际需求。所以目前研发都是走向非侵入式的血糖检测仪，目前世界各国的开发都集中在利用生化标示物(酶，抗体，类似物特异反应)联结传导物产生一种可检测的信号，如电流或电压，颜色或光强度及热信号来捕捉相对应的血糖值。例如：电化学传感器分为两类：体外传感器(皮肤表面的传感器)和可植入皮下的传感器，其工作原理为：测量与被分析物质浓度成比例变化的物理量。不过电化学传感器只能在有限的范围内使用，还没能真正应用于临床。光学方面以傅立叶变换近红外光谱的(FT-NIR)疗法。德国的Heise和美国的Arnold等人都做了大量工作，进行了深入研究。测量方法分为透射谱和反色谱。德国的Heise等首次用ATR(衰减全反射)技术测量了人体血浆和血液中的葡萄糖、蛋白质、胆固醇、尿素、尿酸和甘油三酯等组分的浓度。
此外，现有的血糖检测仪功能单一，仅仅能检测血糖，而不能检测其它人体参数信息，更不能检测周围环境信息，无法对人体的健康进行全面的监控和管理。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人体健康检测仪，其能让大众方便的随时检测自己的糖尿病数值和以及周遭环境的空气品质，时时刻刻注意健康。
为实现上述目的，本发明提供了一种能够检测多项指标的人体健康检测仪，其包括：壳体；探针组件，其安装在所述壳体内，所述探针组件具有两个电极，以用于接触人体的两个不同皮肤位置，从而测量该两个不同皮肤位置之间的电容值；以及工作电路板，其安装在所述壳体内。所述工作电路板包括：电容值单元，其与所述探针组件电连接，用于计算所述电容值；处理单元，所述电容值单元计算出的电容值被输入到该处理单元当中；粉尘检测单元，其与所述处理单元连接，用于检测周围环境的粉尘浓度；以及电力单元；其对所述工作电路板供电。其中所述处理单元内记录有血糖值与电容值的线性比例关系式，根据输入到该处理单元的电容值，所述处理单元计算出相对应的血糖值，并将计算出的血糖值输出。
优选地，上述技术方案中，所述工作电路板还包括时钟单元，其用于显示时间，该时钟单元将时间信号输入到所述处理单元。其中所述处理单元内记录有在不同时间下，血糖值与电容值的不同的线性比例关系式，根据所述时钟单元所显示的时间值，所述处理单元选择相对应的血糖值与电容值的线性比例关系式，从而计算出待测对象的血糖值。
优选地，上述技术方案中，所述工作电路板还包括温湿度检测单元，其与所述处理单元连接，用于检测环境温度和湿度。
优选地，上述技术方案中，所述工作电路板还包括脉搏及血氧检测单元，其与所述处理单元进行连接，该脉搏及血氧检测单元包括反射式光电传感器，用于检测人体的脉搏和血氧数值。
优选地，上述技术方案中，所述工作电路板还包括含氧量检测单元，其与所述处理单元连接，用于检测周围环境的氧气浓度。
优选地，上述技术方案中，所述工作电路板还包括A/D转换单元，其与所述电容值单元电连接。
优选地，上述技术方案中，所述工作电路板还包括电压转换单元，其与所述电力单元电连接。
优选地，上述技术方案中，所述工作电路板还包括与所述处理单元相通信的显示单元，所述显示单元包括安装在壳体上的显示屏。
优选地，上述技术方案中，所述工作电路板还包括与所述处理单元相通信的声音输出单元。
优选地，上述技术方案中，所述能够检测多项指标的人体健康检测仪还包括开关。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的能够检测多项指标的人体健康检测仪无需扎针，仅仅需要测人体两处皮肤区块之间的电容值即可计算出血糖值，大大减少了受试对象的扎针痛苦。此外，该能够检测多项指标的人体健康检测仪还集成了脉搏及血氧检测单元、温湿度单元等等，使得所述检测仪的功能更加全面和强大。
附图说明
图1是根据本发明的多功能的健康检测仪的示意图。
图2是根据本发明的多功能的健康检测仪的另一示意图。
图3是根据本发明的工作电路板的模块示意图。
图4是处理单元的电路示意图。
图5是根据本发明的血糖检测仪的部分检测区域的示意图。
图6是根据本发明的穴点(区块)皮肤电容值与血糖值之间的折线图。
图7是罗式血糖仪的血糖值和时间之间的折线图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
许多实验证明生物体不仅可以导电，而且在新陈代谢过程中还可以产生生物电。这种生物电可以通过组织的电解质，呈导电形式投射到皮肤表面，形成皮肤电现象。穴位(区块)是生物电流的触点，具有与其周围皮肤不同的电学特性，主要表现为低电阻和高电容。经络是传输电流的通道(生物电波)。当生理病变对应于相关的穴位(区块)，电容就发生变化，激发生物电流产生电磁波，然后传到全身的经络，传到中枢神经形成刺激，对病变部位进行调整。
本发明的多功能的健康检测仪是依据中国临床医学诊断与经络学中提及有关糖尿病，尿糖，血糖等相关的穴点(区块)，测试受检者的皮肤穴点(区块)与皮肤参考点之间的电容值，然后透过数据分析找出近似公式搭配测试时间，再换算成血糖值供待测对象参考之用。优选地，经络学提出的观点是，人体在不同的时辰，走不同的经脉，所以本发明测试时也会随着时辰使用较合适的公式去计算血糖值。
需要说明的是，本发明仅需要测出人体两个不同皮肤位置之间的电容值，通过电容值和血糖值之间的线性比例关系计算出血糖值，而不像很多现有技术那样，预先存储血糖值与电压/电阻之间的映射关系表，从而测出某些电子信号参数来进行血糖值的查找，这种方式准确率很低，因为实际上人体绝大部分的区块的电信号与血糖值压根没有任何关系。
如图1至图3所示，根据本发明一个优选实施方式的能够检测多项指标的人体健康检测仪包括：壳体1、探针组件(图中未显示)、显示屏4、声音输出部件5、两个开关6、含氧量检测端口7、工作电路板8、粉尘检测端口9、温湿度检测端口10和脉搏及血氧检测端口11。所述探针组件安装在壳体1内。该探针组件具有两个电极2、3，以用于接触人体的两个不同皮肤位置，从而测量该两个不同皮肤位置之间的电容值。两个开关6中，其中一个控制血糖检测，另一个控制其它参数的检测。
参考图3和图4，其中图3显示了根据本发明一个优选实施方式的能够检测多项指标的人体健康检测仪的工作电路板8的模块示意图，图4是处理单元81的电路示意图。工作电路板8安装在壳体1内部，且包括电容值单元82，其与所述探针组件电连接，用于计算所述电容值；A/D转换单元83，其与电容值单元82相连接，用来将模拟信号转换成数字信号；处理单元81，电容值单元82计算出的电容值被输入到该处理单元81当中；电力单元87，其对工作电路板8进行供电。其中该电力单元87可以是电池或者其他直流电源。优选地，电力单元87与电压转换单元88相连接，将电力单元87的电压转换成其它各单元所需的工作电压。
处理单元81内记录有血糖值与电容值的线性比例关系式，根据输入到该处理单元81的电容值，处理单元81计算出对应的血糖值，并将计算出的血糖值输出。
如前所述，经络学提出的观点是，人体在不同的时辰，走不同的经脉，所以本发明测试时也会随着时辰使用较合适的公式去计算血糖值。因此在一个优选实施方式当中，工作电路板8还包括时钟单元84，其用于显示时间，该时钟单元84将时间信号输入到处理单元81当中。处理单元81内记录有在不同时间下，血糖值与电容值的不同的线性比例关系式，根据时钟单元所显示的当前时刻，处理单元81选择相对应的血糖值与电容值的线性比例关系式，从而计算出待测对象的血糖值。
优选地，工作电路板8还包括脉搏及血氧检测单元801，其输入端与脉搏及血氧检测端口11相连接，输出端与处理单元81相连接；粉尘检测单元802，其输入端与粉尘检测端口9相连接，输出端与处理单元81相连接；温湿度检测单元803，其输入端与温湿度检测端口10相连接，输出端与处理单元81相连接；以及含氧量检测单元804，其输入端与含氧量检测端口7相连接，输出端与处理单元81相连接。
优选地，脉搏及血氧检测单元801包括反射式光电传感器，用来检测人体的脉搏与血氧数值。粉尘检测单元802包括但不仅限于检测周围环境的PM2.5的浓度。温湿度检测单元803用于检测周围环境的空气的温度和湿度。含氧量检测单元804用于检测周围环境的氧气浓度。本发明的这些检测单元的工作原理和工作方式与市面上现有的检测单元的工作方式类似，本文中不再赘述。本发明的优点在于将这些检测单元与血糖监测模块集成在一起，使得受测者更加容易地检测多种与健康有关的参数，便于监控健康状况。
在一个优选实施方式当中，工作电路板8还包括与处理单元81通信的显示单元85，该显示单元85包括安装在壳体1处的显示屏4，用于将计算结果显示给受测对象。此外，电路板8还可以包括声音输出单元86，其与声音输出部件5相连接，以将各种结果以声音的方式通知给受测对象。
图5显示了手掌区域中部分有效的检测区域的示意图。在此需要说明的是，根据发明人大量的实验研究，人体内仅有较少部分区块之间的电容值与血糖值之间有比例关系，而两臂、前胸等区域上的电容值与血糖值之间并没有呈现任何的有效的线性比例关系。图5显示了手掌区域中4个有效的监测点，另一个电极的人体接触点则不做限制，一般为拇指第一节指肚。
以下为了方便解说，本实施例以手掌的穴点(区块)做为检测的区域。需要说明的是，人体有关糖尿病，尿糖，血糖等相关的穴点(区块)分布在手掌以外的位置(比如脚上或者大腿部位)，同样可比照相同方式做出实验结果。
发明人经实验发现测得电容值与用扎血方式读出来的血糖数据确实有关连性，经过11次的扎血和44次的量测，二者结果十分逼近。例如：血糖值(mmol/L)7.0，本发明测出的电容值经过归纳后的公式乘以相应的K值可以得到7.4的数值。
先清洁图5所示的要检测的左手穴点A、B、C和D，可以使用酒精棉擦拭或是用肥皂清洗，等干燥后才开始测量。
使用中，首先按动开关6开启电源，显示屏4会出现等待测量的画面。然后右手拿着本发明的能够检测多项指标的人体健康检测仪，右手大拇指(其他右手指头亦可)按住电极3(参考点)，接着将另一个电极2对着左手掌待测的穴点(区块)轻压接触至皮肤略微凹陷即可，此时显示屏4会出现测试画面，并会出现测试出的数值，该数值即可视为受测者血糖的参考值并记录。如果习惯左手操作，则将电极2对着右手掌待测的穴点(区块)轻压接触至皮肤略微凹陷。
图6显示了根据本发明的能够检测多项指标的人体健康检测仪所检测的血糖值和时间的关系图，图7显示了罗式血糖仪的血糖值与时间的折线图。图7中的罗氏血糖仪指的是Roche制造的Accu-Chek Active血糖仪，在血糖仪领域具有指标性地位，所以做为本发明血糖仪的参考基准。观察图6的根据本发明的折线图，在不同的时辰有不同的曲线趋近罗式血糖仪的曲线，有些许差异和偏离，但是参照国际标准EN ISO 15197(2003)的规定，合格的血糖仪误差在20％以下。所以本发明血糖仪虽然与罗式血糖仪有些误差，但是应在容许范围之内。以mmol/L为单位所推断的公式如下：
上午7～9点，宜采用A穴点(区块)进行血糖测量，A区块公式，血糖值＝皮肤电容值×K1，K1的范围值是1.5～3.5。
上午9～下午3点，宜采用C穴点进行血糖测量，C区块公式，血糖值＝皮肤电容值×K3，K3的范围值是0.5～2.5。
下午3～5点，宜采用D穴点进行血糖测量，D区块公式，血糖值＝皮肤电容值×K4，K4的范围值是1.0～3.9。
下午5～9点，宜采用C穴点进行血糖测量，，血糖值＝皮肤电容值×K3，K3的范围值是0.5～2.5。
下午9～11点，宜采用B穴点进行血糖测量，血糖值＝皮肤电容值×K2，K2的范围值是2.5～4.5。
综上所述，本发明的能够检测多项指标的人体健康检测仪无需扎针，仅仅需要测人体两处皮肤区块之间的电容值即可计算出血糖值，大大减少了受试对象的扎针痛苦。此外，该能够检测多项指标的人体健康检测仪还集成了脉搏及血氧检测单元、温湿度单元等等，使得所述检测仪的功能更加全面和强大。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，包括：
壳体；
探针组件，其安装在所述壳体内，所述探针组件具有两个电极，以用于接触人体的两个不同皮肤位置，从而测量该两个不同皮肤位置之间的电容值；以及
工作电路板，其安装在所述壳体内，所述工作电路板包括：
电容值单元，其与所述探针组件电连接，用于计算所述电容值；
处理单元，所述电容值单元计算出的电容值被输入到该处理单元当中；
粉尘检测单元，其与所述处理单元连接，用于检测周围环境的粉尘浓度；以及
电力单元；其对所述工作电路板供电，
其中所述处理单元内记录有血糖值与电容值的线性比例关系式，根据输入到该处理单元的电容值，所述处理单元计算出相对应的血糖值，并将计算出的血糖值输出。
2.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述工作电路板还包括时钟单元，其用于显示时间，该时钟单元将时间信号输入到所述处理单元；
其中所述处理单元内记录有在不同时间下，血糖值与电容值的不同的线性比例关系式，根据所述时钟单元所显示的时间值，所述处理单元选择相对应的血糖值与电容值的线性比例关系式，从而计算出待测对象的血糖值。
3.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述工作电路板还包括温湿度检测单元，其与所述处理单元连接，用于检测周围环境的温度和湿度。
4.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述工作电路板还包括脉搏及血氧检测单元，其与所述处理单元进行连接，该脉搏及血氧检测单元包括反射式光电传感器，用于检测人体的脉搏和血氧数值。
5.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述工作电路板还包括含氧量检测单元，其与所述处理单元连接，用于检测周围环境的氧气浓度。
6.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述工作电路板还包括A/D转换单元，其与所述电容值单元电连接。
7.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述工作电路板还包括电压转换单元，其与所述电力单元电连接。
8.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述工作电路板还包括与所述处理单元相通信的显示单元，所述显示单元包括安装在壳体上的显示屏。
9.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述工作电路板还包括与所述处理单元相通信的声音输出单元。
10.根据权利要求1所述的能够检测多项指标的人体健康检测仪，其特征在于，所述能够检测多项指标的人体健康检测仪还包括开关。
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