CN106308771A - 一种心电监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种心电监测系统，属于心率监测技术领域；系统包括：包括监测设备和与监测设备远程连接的分析设备；监测设备被固定于使用者的前胸或者主体躯干部位；监测设备包括：第一监测单元和第二监测单元；分析设备用于根据采集得到的心率数据和瞬时运动状态数据分析相应的心脏健康数据；第二监测单元中包括第一传感模块，用于监测并采集使用者的瞬时运动姿态数据，并包括在瞬时运动状态数据中。上述技术方案的有益效果是：提升了心脏健康问题判断的准确性，解决现有技术中对于心脏健康问题判断的一些遗漏，并能够通过监测及时预防使用者出现心脏问题，保证及时检测出使用者潜在的心脏疾病问题。

Description

一种心电监测系统

技术领域

本发明涉及心率监测技术领域，尤其涉及一种心电监测系统。

背景技术

现有技术中，对于心脏健康问题的判断，通常需要采用心率数据和运动数据以及体位数据之间进行关联分析才能反应出来。例如睡眠呼吸障碍症可以通过关联于体位变化的快速心率和慢速心率的变化(CVHR)进行检测，上述检测同样可以用于判断患者是否因心脏问题引发昏厥(运动体位为从直立至平躺，说明患者摔倒)；又例如心率随运动强度变化所能达到的程度能够表征心脏的胜任能力(Cardiac Competency)以及心脏年龄等。

现有的随身心率监测设备，通常包括两种：

1)一种为传统的动态心电图记录仪(Holter)，俗称“背盒子”。传统的Holter不与患者的身体接触，在自动判断过程中无法关联患者的运动体位判断，因此根据监测到的心率数据进行心脏疾病判断的精度较差。

2)新兴的心脏监测手环，其佩戴在手臂上无法便捷获取长时间的连续心电信号，因此其检测到的运动体位变化只与患者手臂的运动体位变化有关，与患者主体的运动体位变化关系并不大，则同样无法做到心脏疾病的精确判断。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，现提供一种心电监测系统的技术方案，旨在解决现有技术中无法结合运动状态监测心率状况并及时发现心脏健康问题的缺陷；

上述技术方案具体包括：

一种心电监测系统，其中，包括监测设备和与所述监测设备远程连接的分析设备；

所述监测设备被固定于使用者的前胸或者主体躯干部位；

所述监测设备包括：

第一监测单元，用于监测并采集预定时段内使用者的心率数据；

第二监测单元，用于监测并采集预定时段内使用者的瞬时运动状态数据；

所述分析设备用于根据所述预定时段内监控并采集得到的所述心率数据和所述瞬时运动状态数据，分析得到使用者的心脏健康数据；

所述第二监测单元中包括第一传感模块，用于监测并采集使用者的瞬时运动姿态数据，并包括在所述瞬时运动状态数据中。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第一传感模块为三轴运动加速器。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第二监测单元中包括：

第二传感模块，用于监测并采集使用者的呼吸状态数据，并包括在所述瞬时运动状态数据中。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第二传感模块为呼吸传感器。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第二监测单元中包括：

第三传感模块，用于辅助监测并采集使用者的所述瞬时运动姿态数据。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第三传感模块为气压传感器。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第二监测单元中包括：

第四传感模块，用于监测并采集使用者的血氧状态数据，并包括在所述瞬时运动状态数据中。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第四传感模块为血氧传感器。

优选的，该心电监测系统，其中，所述分析设备包括：

第一处理单元，用于根据预设的阈值，分别将所述心率数据和所述瞬时运动状态数据做归一化处理，以形成对应所述心率数据的心率参数，以及对应所述瞬时运动状态数据的瞬时运动参数；

第二处理单元，连接所述第一处理单元，用于根据所述心率参数和相应的所述瞬时运动参数，处理得到相对应的所述心脏健康数据。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第二处理单元中预设有多个判断标准值，一个所述判断标准值对应一类所述瞬时运动参数；

所述第二处理单元根据所述瞬时运动参数，将相应的所述心率参数与对应的所述判断标准值进行比较并输出相应的比较结果，以表示对应的所述心脏健康数据。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第二处理单元根据所述心率参数的变化以及相应的所述瞬时运动参数的变化，计算得到所述心率参数相对于所述瞬时运动参数的关联参数，并根据所述关联参数分析得到所述心脏健康数据。

优选的，该心电监测系统，其中，所述关联参数为所述心率参数相对于所述瞬时运动参数的斜率参数。

优选的，该心电监测系统，其中，所述第四传感模块独立于所述监测设备，并与所述监测设备之间实现无线连接，并通过无线连接实现与所述监测设备之间的数据同步。

上述技术方案的有益效果是：提供一种心电监测系统，能够实现心率监测与运动状态(运动体位)监测结合处理，通过特定运动状态下的心率数据判断使用者是否存在心脏健康问题，提升了心脏健康问题判断的准确性，解决现有技术中对于心脏健康问题判断的一些遗漏，并能够通过监测及时预防使用者出现心脏问题，保证及时检测出使用者潜在的心脏疾病问题。

附图说明

图1是本发明的较佳的实施例中，一种心电监测系统的结构示意图；

图2是本发明的较佳的实施例中，心电监测系统中的分析设备的结构示意图；

图3-6是本发明的各实施例中，心电监测系统中的监测设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中提到的上述问题，现提供一种心电监测系统的技术方案。该心电监测系统的具体结构如图1所示，包括：

监测设备A和分析设备B。

本发明的较佳的实施例中，监测设备A固定于使用者前胸或者主体躯干部位。换言之，本发明的较佳的实施例中，整个心电监测系统的监测端被穿戴于使用者的前胸或者主体躯干部位，例如穿戴在前胸的心电监测仪等。

本发明的较佳的实施例中，监测设备A监测预定时段内的实时的心率数据，以及瞬时运动状态数据并输出。具体的监测方法在下文中会详述。

本发明的较佳的实施例中，分析设备B与监测设备A远程连接。具体地，本发明的较佳的实施例中，分析设备B与监测设备A之间可以通过互联网络，或者移动数据网络，或者其他类型的无线网络连接方式传输数据。本发明的较佳的实施例中，分析设备B用于根据监测设备A发送的心率数据，以及瞬时运动状态数据，分析得到使用者的心脏健康数据。本发明的较佳的实施例中，所谓心脏健康数据，其中包括多方面的数据，例如判断使用者是否存在睡眠呼吸障碍，判断使用者是否因为心脏问题引发昏厥等，判断使用者的心脏胜任能力，以及判断使用者的心脏真实年龄等。

具体地，本发明的较佳的实施例中，仍然如图1所示，上述监测设备A包括：

第一监测单元A1，用于监测并采集预定时段内使用者的心率数据；

第二监测单元A2，用于监测并采集预定时段内使用者的瞬时运动状态数据。

本发明的较佳的实施例中，第一监测单元A1为传统的心电监测单元，用于在预定时段内监测使用者的心率数据。本发明的较佳的实施例中，所谓预定时段，是用于表征第一监测单元A1监测的为连续的心率数据，因此最终分写设备B判断的也是预定时段内心率数据的变化趋势。本发明的较佳的实施例中，预定时段可以为24个小时，也可以为7天或者30天，具体可由使用者自行设置。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图1所示，第二监测单元A2中包括：

第一传感模块A21。本发明的较佳的实施例中，第一传感模块A21用于监测使用者的运动体位，即监测得到使用者的瞬时运动姿态数据，并将其包括在上述瞬时运动状态数据中。

具体地，本发明的较佳的实施例中，上述第一传感模块A21为一三轴运动加速器，即通过XYZ轴的运动加速度监测，可以获得整个监测设备的空间位置(即与使用者的身体躯干之间的关系位置)。

本发明的一个较佳的实施例中，使用者在首次使用设备时(例如设备佩戴确认后)，通过按键或者蓝牙移动端向第一传感模块A21确认设备的初始位置(相对于使用者的主体躯干的位置)。随后第一传感模块A21根据使用者瞬时的运动体位确定使用者的瞬时运动姿态数据。例如，确定使用者当前处于直立姿势，或者平躺姿势，确定使用者当前处于静止姿势，或者运动姿势，确定使用者当前运动的速度，从而确定使用者当前的运动激烈程度，以及根据不同的运动体位确定使用者运动的开始和结束时刻等。换言之，本发明的较佳的实施例中，通过上述第一传感模块A21采集并获取的瞬时运动状态数据，可以判断得到使用者当前的运动体位。

本发明的较佳的实施例中，如图2所示，上述分析设备B中包括：

第一处理单元B1，用于根据预设的阈值，分别将心率数据和瞬时运动状态数据做归一化处理，以形成对应心率数据的心率参数，以及对应瞬时运动状态数据的瞬时运动参数。

本发明的较佳的实施例中，所谓心率数据，可以包括心电数据，以及心率变化数据，以及其他可以用于表征使用者心脏状况的数据。

本发明的较佳的实施例中，根据使用者的不同的运动体位，瞬时运动状态数据可能会千变万化，这对于数据分析而言是比较不利的。因此，在第一处理单元B1中预设一阈值，该阈值为一归一阈值。则第一处理单元B1可以根据该归一阈值，将上述所有瞬时运动状态数据做归一化处理，以形成相应的瞬时运动参数。上述瞬时运动参数的取值范围可以从0到1，则在该取值范围内，瞬时运动参数的不同的取值可以代表不同的运动体位，例如平卧、侧卧、直立以及运动速度快慢和摔倒等状态。

本发明的较佳的实施例中，类似地，上述第一处理单元B1同样可以利用一预设的归一阈值对上述心率数据进行归一化处理，以形成相应的心率参数，从而便于后续进行分析。

本发明的较佳的实施例中，仍然如图1所示，上述分析设备B还包括：

第二处理单元B2，连接第一处理单元B1。本发明的较佳的实施例中，第二处理单元B2用于根据心率参数和相应的瞬时运动参数，处理得到相对应的心脏健康数据。

具体地，由于心率参数的采集是在预设时段内进行的连续采集，对应的瞬时运动参数也是如此。因此：

本发明的一个较佳的实施例中，第二处理单元B2可以根据心率参数及其快慢心率变化趋势的监测，结合使用者的运动体位(例如处于平卧或者侧卧状态下)，监测使用者是否存在睡眠呼吸障碍。

本发明的另一个较佳的实施例中，第二处理单元B2可以根据心率参数分析使用者快速心率和慢速心率的监测数据，并结合使用者当前是否处于从直立迅速变化至平卧的运动体位变化状态(可以被确定为摔倒)，判断使用者是否因为心脏问题发生昏厥。

本发明的另一个较佳的实施例中，第二处理单元B2可以根据心率参数分析使用者于预定时段内的心率渐变状况(预定时段可以为24小时)，并结合使用者于该预定时段内的运动体位渐变状况，判断使用者的心脏胜任能力，具体可以为处理得到心率参数相对于瞬时运动参数的关联参数，并根据关联参数分析得到心脏健康数据。例如，将X轴设置为表示24小时内使用者的运动体位渐变状况，Y轴设置为表示24小时内使用者的心率渐变状况，则可以根据相应的心率渐变对应于运动渐变的斜率关系分析得到使用者的心脏胜任能力。又例如，根据心率参数和瞬时运动参数绘制相应的图形，并从图形上获取两者之间的关联关系，从而分析得到相应的心脏健康数据。

本发明的另一个较佳的实施例中，第二处理单元B2通过瞬时运动参数判断运动起始和运动结束的时刻，并根据上述两个时刻的心率参数判断使用者的心脏胜任能力。

本发明的较佳的实施例中，第二处理单元B2根据上文中所述的分析结果，于每个预设时段为一个分析单位(例如每24小时为一个分析单位)，以监控对使用者进行康复训练，或者使用者在锻炼时，或者使用者身患某种疾病时的心脏健康数据的长期变化，从而提前预测使用者可能存在的心脏疾病问题。

本发明的较佳的实施例中，第二处理单元B2综合上文中所述的分析结果，分析得到使用者的心脏年龄。例如，在使用者的实际年龄(可以手动输入)的基础上，在预设的公式中代入上文中所述的一些分析结果，从而得出使用者的心脏年龄。现有技术中有较多用于计算使用者的心脏年龄的实现方法，在此不再赘述。

本发明的一个较佳的实施例中，如图3所示，在上述心电监测系统的基础上，在第二监测单元A2中还包括：

第二传感模块A22，用于监测并采集使用者的呼吸状态数据，并包括在瞬时运动状态数据中。

该实施例中，上述第二传感模块A22具体可以为一呼吸传感器，即利用呼吸传感器提高睡眠呼吸障碍检测的准确度，以及检测使用者运动过程中或者运动结束后的恢复过程中的慢性肺阻程度。

本发明的一个较佳的实施例中，如图4所示，在上述心电监测系统的基础上，在第二监测单元A2中还包括：

第三传感模块A23，用于辅助监测并采集使用者的瞬时运动姿态数据。

该实施例中，上述第三传感模块A23可以为一气压传感器。通过气压传感器，第二监测单元A2可以提高对于摔倒状态的准确性，即通过使用者从直立状态变化至平卧状态，并且辅助以气压差的变化，判断使用者当前是否是摔倒状态。该实施例中，气压传感器在物理上可以位于上述监测设备A的外部，并通过无线连接的方式与监测设备连接，但其在逻辑意义上仍然属于监测设备A(其中的第二监测单元A2)的一部分。

本发明的一个较佳的实施例中，如图5所示，在上述心电监测系统的基础上，在第二监测单元A2中还包括：

第四传感模块A24，用于监测并采集使用者的血氧状态数据，并包括在瞬时运动状态数据中。

因此，该实施例中，上述第四传感模块A24为血氧传感器，用于通过监测使用者的血氧状态数据，进一步提升对于睡眠呼吸障碍的检测精度，以及对于使用者运动过程中或者运动结束后的恢复过程中的慢性肺阻程度的检测精度。

该实施例中，由于血氧传感器的设置位置可能为使用者的手指，即并不一定位于使用者的前胸或者主体躯干部位上。换言之，并不一定跟监测设备A的位置一致。因此，该实施例中，第四传感模块A24实际与监测设备A2之间相互独立，并通过无线连接的方式与监测设备A2之间保持数据同步。进一步地，该实施例中，第四传感模块A24与监测设备A2之间通过蓝牙连接的方式保持数据同步。因此，图5中表示的第四传感模块A24包括于第二监测单元A2中，实际仅表示其功能相互包含，并不表示实际位置相一致。该表示意义同样及于上述各实施例中的各个传感模块。

本发明的一个较佳的实施例中，应用上文中所述的所有传感模块实现的一种心电监测设备A的具体结构如图6所示。本发明的较佳的实施例中，上文中所述的心电监测设备A中，还可以根据需求包括其他类型的传感模块，以进一步提升心率数据和/或瞬时运动状态数据的监测精度。

本发明的较佳的实施例中，上文中提到的所有阈值，均可以由系统事先设定，或者可以由使用者根据实际情况自由设定。

综上所述，本发明技术方案中，提供一种心电监测系统，通过同时监测心率数据以及使用者的瞬时运动状态数据并结合分析的方法，能够精确分析得到使用者是否存在心脏疾病或者心脏不适，以及通过长期变化趋势的分析判断使用者是否存在潜在的心脏疾病问题，即通过心率数据和瞬时运动状态数据的“上下文”结合分析，提升心脏健康数据的分析精确度。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种心电监测系统，其特征在于，包括监测设备和与所述监测设备远程连接的分析设备；

所述监测设备被固定于使用者的前胸或者主体躯干部位；

所述监测设备包括：

第一监测单元，用于监测并采集预定时段内使用者的心率数据；

第二监测单元，用于监测并采集预定时段内使用者的瞬时运动状态数据；

所述分析设备用于根据所述预定时段内监控并采集得到的所述心率数据和所述瞬时运动状态数据，分析得到使用者的心脏健康数据；

所述第二监测单元中包括第一传感模块，用于监测并采集使用者的瞬时运动姿态数据，并包括在所述瞬时运动状态数据中。

2.如权利要求1所述的心电监测系统，其特征在于，所述第一传感模块为三轴运动加速器。

3.如权利要求1所述的心电监测系统，其特征在于，所述第二监测单元中包括：

第二传感模块，用于监测并采集使用者的呼吸状态数据，并包括在所述瞬时运动状态数据中。

4.如权利要求3所述的心电监测系统，其特征在于，所述第二传感模块为呼吸传感器。

5.如权利要求1所述的心电监测系统，其特征在于，所述第二监测单元中包括：

第三传感模块，用于辅助监测并采集使用者的所述瞬时运动姿态数据。

6.如权利要求5所述的心电监测系统，其特征在于，所述第三传感模块为气压传感器。

7.如权利要求1所述的心电监测系统，其特征在于，所述第二监测单元中包括：

第四传感模块，用于监测并采集使用者的血氧状态数据，并包括在所述瞬时运动状态数据中。

8.如权利要求7所述的心电监测系统，其特征在于，所述第四传感模块为血氧传感器。

9.如权利要求1所述的心电监测系统，其特征在于，所述分析设备包括：

第一处理单元，用于根据预设的阈值，分别将所述心率数据和所述瞬时运动状态数据做归一化处理，以形成对应所述心率数据的心率参数，以及对应所述瞬时运动状态数据的瞬时运动参数；

第二处理单元，连接所述第一处理单元，用于根据所述心率参数和相应的所述瞬时运动参数，处理得到相对应的所述心脏健康数据。

10.如权利要求9所述的心电监测系统，其特征在于，所述第二处理单元中预设有多个判断标准值，一个所述判断标准值对应一类所述瞬时运动参数；

所述第二处理单元根据所述瞬时运动参数，将相应的所述心率参数与对应的所述判断标准值进行比较并输出相应的比较结果，以表示对应的所述心脏健康数据。

11.如权利要求9所述的心电监测系统，其特征在于，所述第二处理单元根据所述心率参数的变化以及相应的所述瞬时运动参数的变化，计算得到所述心率参数相对于所述瞬时运动参数的关联参数，并根据所述关联参数分析得到所述心脏健康数据。

12.如权利要求11所述的心电监测系统，其特征在于，所述关联参数为所述心率参数相对于所述瞬时运动参数的斜率参数。

13.如权利要求8所述的心电监测系统，其特征在于，所述第四传感模块独立于所述监测设备，并与所述监测设备之间实现无线连接，并通过无线连接实现与所述监测设备之间的数据同步。