CN105030277B - 一种基于智能终端的监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于智能终端的监测装置，所述的装置包括：声波传感器；图像传感器；位于智能终端的声波监测模块；位于智能终端的图像监测模块；位于智能终端的数据处理模块。本发明实施例通过智能终端以及与智能终端相连的声波传感器和图像传感器，监测特征信号以及特征图像，分别记录监测到特征信号和特征图像的时间，计算对应的特征值，从而提供了一种构思不同的监测装置，实现了基于智能终端的监测。

Description

一种基于智能终端的监测装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种基于智能终端的监测装置。

背景技术

随着医疗技术的发展，人的血压作为一个重要的生命体征数据，具有重要的监测意义。日常定期定时测量对高血压患者是必要的，医护救治时血压的检测也是必不可少的。

通常测量血压的无创血压计有气泵式和电动式以及相应的绑带，和听诊器连用的气泵式测量精度较高，而电动式血压计则使用方便。随着智能手机的普及和应用，也可以通过智能手机外加适当的传感器接口附件和应用软件测量血糖、血氧、血压等生命体征数据。直接利用手机自带传感器的应用软件也可以测量心率、呼吸率和语音录入病历等。

然而，目前无论是专业的血压计，还是智能手机，一般都需要利用气泵、气阀等附件血压测量，这些附件平时都不会随身携带的。当发生突发的事件时，若没有血压计以及血压计接口附件，将无法对人的血压进行测量。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于智能终端的监测装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种基于智能终端的监测装置，包括：

声波传感器，与所述智能终端相连，用于接收声波信号，并将所述声波信号传输至所述智能终端；

图像传感器，与所述智能终端相连，用于获取图像，并将所述图像传输至所述智能终端；

位于智能终端的声波监测模块，与所述声波传感器相连，用于在从所述声波信号中监测到特征信号时，添加与系统时钟对应的第一时间戳；

位于智能终端的图像监测模块，与所述图像传感器相连，用于在从所述图像中监测到特征图像时，添加与系统时钟对应的第二时间戳；

位于智能终端的数据处理模块，与所述声波监测模块以及图像监测模块相连，用于根据所述第一时间戳以及第二时间戳计算特征值。

优选的，所述特征信号为心脏搏动信号，所述位于智能终端的声波监测模块包括：

心脏搏动监测子模块，用于从所述声波信号中监测所述心脏搏动信号；

第一时间戳添加子模块，用于在从所述声波信号中监测到所述心脏搏动信号时，添加与系统时钟对应的第一时间戳。

优选的，所述特征图像为血管容积峰值图像，所述位于智能终端的图像监测模块包括：

血管容积峰值监测子模块，用于从所述图像中监测所述血管容积峰值图像；

第二时间戳添加子模块，用于在从所述图像中监测到所述血管容积峰值图像时，添加与系统时钟对应的第二时间戳。

优选的，所述血管容积峰值监测子模块进一步包括：

图像亮度提取单元，用于从所述图像中提取所述图像的亮度；

图像亮度监测单元，用于在从所述图像中监测到所述图像的亮度达到峰值时，判定所述图像为血管容积峰值图像。

优选的，所述图像亮度提取单元进一步包括：

红色分量提取子单元，用于从所述图像中提取所述图像中红色分量的亮度。

优选的，所述位于智能终端的数据处理模块包括：

时间差计算子模块，用于计算所述第二时间戳与第一时间戳之间的差值；

特征值计算子模块，用于计算与所述差值对应的特征值。

优选的，所述特征值为血压值，所述特征值计算子模块包括：

血压值计算单元，用于计算与所述差值对应的血压值。

优选的，所述的装置，还包括：

位于智能终端的显示模块，与所述数据处理模块相连，用于显示所述特征值。

优选的，所述声波传感器为与所述智能终端适配的线控麦克风，无线麦克风，和/或，内置麦克风。

优选的，所述图像传感器为与所述智能终端适配的摄像头。

本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例通过智能终端以及与智能终端相连的声波传感器和图像传感器，监测特征信号以及特征图像，分别记录监测到特征信号和特征图像的时间，计算对应的特征值，从而提供了一种构思不同的监测装置，实现了基于智能终端的监测。

附图说明

图1是本发明的一种基于智能终端的监测装置实施例1的结构框图；

图2是本发明的一种基于智能终端的监测装置实施例2的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明的一种基于智能终端的监测装置实施例1的结构框图，具体可以包括如下模块：

声波传感器101，与所述智能终端相连，用于接收声波信号，并将所述声波信号传输至所述智能终端；

需要说明的是，智能终端可以是指搭载有操作系统，可根据用户需求定制化各种功能的终端设备。所述智能终端可以采用多线程编程，具有系统时钟。具体而言，所述智能终端可以包括智能手机、平板电脑、笔记本、可穿戴设备等。

在实际应用中，声波传感器可以是指接收声波信号，并将声波信号转换成电信号的装置。具体而言，声波传感器可以包括与所述智能终端适配的线控麦克风，无线麦克风，和/或，内置麦克风。当然，本领域技术人员也可以根据实际需要采用其它的声波传感器接收声波信号，本发明实施例对此并不进行限定。

图像传感器102，与所述智能终端相连，用于获取图像，并将所述图像传输至所述智能终端；

在具体实现中，图像传感器可以是指将光学图像转换为电信号的装置。具体而言，图像传感器可以为与智能终端适配的摄像头，摄像头可以是内置于智能终端的摄像头，也可以是外置于智能终端的摄像头、照相机、摄像机等，本领域技术人员也可以根据实际需要采用其它的图像传感器获取图像，本发明实施例对此并不进行限制。

位于智能终端的声波监测模块103，与所述声波传感器101相连，用于在从所述声波信号中监测到特征信号时，添加与系统时钟对应的第一时间戳；

在实际应用中，特征信号可以是指具有某种特征的声波信号。本领域技术人员可以根据实际情况预先对所述特征信号进行设置。

需要说明的是，系统时钟可以是在智能终端中预置的系统时钟。

位于智能终端的图像监测模块104，与所述图像传感器102相连，用于在从所述图像中监测到特征图像时，添加与系统时钟对应的第二时间戳；

在实际应用中，特征图像可以是指具有某种特征的图像。本领域技术人员可以根据实际情况预先对所述特征图像进行设置。

位于智能终端的数据处理模块105，与所述声波监测模块103以及图像监测模块104相连，用于根据所述第一时间戳以及第二时间戳计算特征值。

本发明实施例通过智能终端以及与智能终端相连的声波传感器和图像传感器，监测特征信号以及特征图像，分别记录监测到特征信号和特征图像的时间，计算对应的特征值，从而提供了一种构思不同的监测装置，实现了基于智能终端的监测。

参照图2，示出了本发明的一种基于智能终端的监测装置实施例2的结构框图，具体可以包括如下模块：

声波传感器201，与所述智能终端相连，用于接收声波信号，并将所述声波信号传输至所述智能终端；

图像传感器202，与所述智能终端相连，用于获取图像，并将所述图像传输至所述智能终端；

位于智能终端的声波监测模块203，与所述声波传感器201相连，用于在从所述声波信号中监测到特征信号时，添加与系统时钟对应的第一时间戳；

在本发明实施例中，所述特征信号可以为心脏搏动信号，所述位于智能终端的声波监测模块203可以包括如下子模块：

心脏搏动监测子模块203a，用于从所述声波信号中监测所述心脏搏动信号；

需要说明的是，心脏搏动信号可以是指声波传感器接收到心脏搏动的声波转换而成的电信号。具体而言，由心肌本身的舒张和瓣膜的关闭以及血流冲击所产生的声音叫做心音，在一个心脏搏动周期内可以听到两个心音，两个心音分别称为第一心音和第二心音。因此，心脏搏动信号可以包括第一心音信号和第二心音信号。

在具体实现中，可以将声波传感器201放置在受测者的心脏附近的皮肤上，接收声波信号，采用心脏搏动监测子模块203a从所述声波信号中监测所述心脏搏动信号。

第一时间戳添加子模块203b，用于在从所述声波信号中监测到所述心脏搏动信号时，添加与系统时钟对应的第一时间戳。

在具体实现中，可以在从所述声波信号监测到第一心音信号时，添加与系统时钟对应的第一时间戳。

位于智能终端的图像监测模块204，与所述图像传感器202相连，用于在从所述图像中监测到特征图像时，添加与系统时钟对应的第二时间戳；

在本发明实施例中，所述特征图像可以为血管容积峰值图像，所述位于智能终端的图像监测模块可以包括如下子模块：

血管容积峰值监测子模块204a，用于从所述图像中监测所述血管容积峰值图像；

需要说明的是，血管容积峰值图像可以是指在血管容积达到峰值时对应的图像。

在具体实现中，可以将图像传感器202对准在受测者的肢体末端，获取多张连续的图像，采用血管容积峰值监测子模块204a从所述图像中监测所述血管容积峰值图像。

在本发明的一种优选实施例中，所述血管容积峰值监测子模块204a可以进一步包括如下单元：

图像亮度提取单元a1，用于从所述图像中提取所述图像的亮度；

在具体实现中，所述图像亮度提取单元a1可以进一步包括如下子单元：

红色分量提取子单元，用于从所述图像中提取所述图像中红色分量的亮度。

图像亮度监测单元a2，用于在从所述图像中监测到所述图像的亮度达到峰值时，判定所述图像为血管容积峰值图像。

第二时间戳添加子模块204b，用于在从所述图像中监测到所述血管容积峰值图像时，添加与系统时钟对应的第二时间戳。

位于智能终端的数据处理模块205，与所述声波监测模块203以及图像监测模块204相连，用于根据所述第一时间戳以及第二时间戳计算特征值。

在本发明实施例中，所述位于智能终端的数据处理模块205可以包括如下子模块：

时间差计算子模块205a，用于计算所述第二时间戳与第一时间戳之间的差值；

特征值计算子模块205b，用于计算与所述差值对应的特征值。

在本发明的一种优选实施例中，所述特征值可以为血压值，所述特征值计算子模块205b包括：

血压值计算单元，用于计算与所述差值对应的血压值。

需要说明的是，特征值可以为血压值，也可以是其它可以通过第一时间戳和第二时间戳计算得的数值，本领域技术人员可以根据实际需要对此进行设置。

以血压值为例，血压可以包括收缩压(SBP)和舒张压(DBP)。研究结果表明，收缩压的变化和血管传输时间(vascular transit time，VTT)的变化有强相关(R²＝0.820；p<0.05)，即由心脏泵出的血流传输至肢体末端的时间与血管内压强(即血压)有相关关系。血管内压强越大，所需传输时间就越短(时间数值小)，反之，血管内压强越小，所需传输时间就越长(时间数值大)。对给定的人群，即给定人群的身高体重、年龄和心率等，测量所得该人群的收缩压与舒张压也有较强的相关性。

因此，可以将声波传感器放置在受测者的心脏附近的皮肤上，接收声波信号，在声波监测模块监测到心脏搏动信号时，判定心脏泵出血流，则添加与系统时钟对应的第一时间戳；将图像传感器对准受测者的肢体末端，在图像监测模块监测到肢体末端的血管容积峰值时，判定心脏泵出血流传输至肢体末端，则添加与系统时钟对应的第二时间戳。从而根据第一时间戳和第二时间戳计算血管传输时间，从而计算与血管传输时间对应的血压值。

具体而言，可以通过如下方式计算与血管传输时间VTT对应的血压值：

根据如下公式，计算与血管传输时间VTT相应的收缩压：

P_s＝-0.425×VTT+214；

根据如下公式，计算与血管传输时间VTT相应的舒张压：

P_s＝-0.425×VTT+214；

P_d＝P_s-P_p；

其中，所述P_s为收缩压的压力值，所述P_d为舒张压的压力值，所述P_p为根据给定测量人群的预设的脉压的压力值。

需要说明的是，上述公式的参数0.425和214为示例值而非规定的取值，本领域技术人员可以根据实际需要和更多的实验对上述公式的参数进行设置，本发明实施例对此并不进行限制。

在本发明的一种优选实施例中，所述的装置，还可以包括如下模块：

位于智能终端的显示模块206，与所述数据处理模块相连，用于显示所述特征值。

本发明实施例通过智能终端以及与智能终端相连的声波传感器和图像传感器，监测心跳搏动信号和血管容积峰值图像，分别记录监测到心脏搏动信号和血管容积峰值图像的时间，计算对应的血压值，从而实现了基于智能终端的对血压值连续监测，而且无需通过气泵、气阀等附件进行测量，携带和操作更加简便，实现了现场快速的监测。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于智能终端的监测装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于智能终端的监测装置，其特征在于，包括：

声波传感器，与所述智能终端相连，用于接收声波信号，并将所述声波信号传输至所述智能终端；

图像传感器，与所述智能终端相连，用于获取图像，并将所述图像传输至所述智能终端；

位于智能终端的声波监测模块，与所述声波传感器相连，用于在从所述声波信号中监测到特征信号时，添加与系统时钟对应的第一时间戳；

位于智能终端的图像监测模块，与所述图像传感器相连，用于在从所述图像中监测到特征图像时，添加与系统时钟对应的第二时间戳；

位于智能终端的数据处理模块，与所述声波监测模块以及图像监测模块相连，用于根据所述第一时间戳以及第二时间戳计算特征值；

所述位于智能终端的数据处理模块包括：

时间差计算子模块，用于计算所述第二时间戳与第一时间戳之间的差值；

特征值计算子模块，用于计算与所述差值对应的特征值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述特征信号为心脏搏动信号，所述位于智能终端的声波监测模块包括：

心脏搏动监测子模块，用于从所述声波信号中监测所述心脏搏动信号；

第一时间戳添加子模块，用于在从所述声波信号中监测到所述心脏搏动信号时，添加与系统时钟对应的第一时间戳。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述特征图像为血管容积峰值图像，所述位于智能终端的图像监测模块包括：

血管容积峰值监测子模块，用于从所述图像中监测所述血管容积峰值图像；

第二时间戳添加子模块，用于在从所述图像中监测到所述血管容积峰值图像时，添加与系统时钟对应的第二时间戳。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述血管容积峰值监测子模块进一步包括：

图像亮度提取单元，用于从所述图像中提取所述图像的亮度；

图像亮度监测单元，用于在从所述图像中监测到所述图像的亮度达到峰值时，判定所述图像为血管容积峰值图像。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述图像亮度提取单元进一步包括：

红色分量提取子单元，用于从所述图像中提取所述图像中红色分量的亮度。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述特征值为血压值，所述特征值计算子模块包括：

血压值计算单元，用于计算与所述差值对应的血压值。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

位于智能终端的显示模块，与所述数据处理模块相连，用于显示所述特征值。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述声波传感器为与所述智能终端适配的线控麦克风，无线麦克风，和/或，内置麦克风。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像传感器为与所述智能终端适配的摄像头。