CN109106336A - 一种抗环境干扰的生理参数监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗环境干扰的生理参数监测装置和抗环境干扰的生理参数监测方法，所述装置包括测量构件、处理单元、抗干扰构件；所述抗干扰构件可以有效解决了所述压力传感器对外部环境产生的干扰，而造成生理特征信号的误报；所述监测方法是基于上述的抗环境干扰的生理参数监测装置，可以得到精准的压力信号，进而转换为生理特征信号。

Description

一种抗环境干扰的生理参数监测装置及方法

技术领域

本发明属于生理参数监测装置技术领域，具体涉及一种抗环境干扰的生理参数监测装置及方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们越来越重视自己的身体状况，人体生理参数监测在远程监护系统中作为远程医疗的重要组成部分，用于实现患者生理数据的采集和实时传输。近年来，生物医学传感器和监护终端趋向小型化和便携化，与无线远程传输网络结合起来，使患者可以在一定范围内自由移动，而不必受监护装置的限制。国内外关于远程监护的研究主要集中在几个方面，围绕传感器设计和远程通信等技术问题，围绕特定疾病的远程医疗方案及其临床评价；包括便携式、低功耗的传感器节点设计，传感器节点的软硬件平台体系结构研究和基于网络的远程通信方法等问题。可以通过对特定慢性病实施常规远程监护有效降低患者的再入院率。利用网络和传感器技术实现医学信息的测量和远程传输，供医院的专家进行远程诊断，也可以用于动态跟踪病态发展。远程监护的无线传感器节点主要用于采集人体生理指标，并通过一定方式将数据传输到监护平台。本地终端程序完成对数据的采集并无线传送，主控监护平台接收数据并实时显示。

但是，这些数据的准确保证都必须依赖于没有干扰的情况下；尤其是针对于居住在医院、疗养院等机构的患者，其身体状况欠佳，所处的外部环境嘈杂，一旦数据接收错误，极有可能造成错误治疗，耽误病情甚至造成更为严重的后果。

医学中的现代趋势是对患者日常活动的更低干扰，因此非接触地测量患者生命体征更具吸引力。对于医院、疗养院等机构中最常使用的测量生命体征的实施方式是由一种或多种类型传感器组成的垫子。这些传感器例如是压电、压力或电容传感器。这些传感器在它们对由患者生命体征导致的机械变化的反应方面不同。例如压电传感器是以它们对例如能够由患者脉搏引起的动态变化的良好反应的事实而突出。电容传感器对诸如患者呼吸的缓慢变化反应良好。制造用于测量患者生命体征测的非接触设备的问题在于：传感器需要对主要由患者呼吸和脉搏引起的甚至轻微变化敏感，且它们不会被周围环境力所干扰。这能够通过不同类型的传感器组合来实现，但这导致了非常昂贵的测量设备。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种抗环境干扰的生理参数监测装置，其包括测量构件、处理单元、抗干扰构件；

所述测量构件包括至少一个第一压电传感器，所述第一压电传感器沿床的长边延伸方向铺设在床上，并同步连续采集来自床上的压力信号；

所述抗干扰构件包括至少一个第二压电传感器，所述第二压电传感器设置在有振动源的地方，并同步连续采集来自振动源的干扰信号；

所述处理单元包括处理元件，所述处理元件与测量构件和抗干扰构件电性连接；所述处理元件将得到的至少一个压力信号和至少一个干扰信号整合并处理后，形成该床上人体的至少一个校正后的生理特征信号。

根据本发明，所述处理元件包括至少一个干扰信号输入端；至少一个压力信号输入端；处理器；至少一个生理特征信号输出端；其中，

当所述至少一个干扰信号输入时，低于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号没有造成生理特征信号的巨大波动；经处理器处理后直接将压力信号处理后输出为生理特征信号；

当所述至少一个干扰信号输入时，高于或等于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号已经造成生理特征信号的巨大波动；经处理器先将干扰信号扣除后再将压力信号处理后输出为生理特征信号。

根据本发明，所述生理特征信号可以是使用者呼吸频率的变化信号、使用者位于床上的位置变化信号；使用者脉冲的变化信号等等。

根据本发明，所述振动源优选能产生振动的位置，例如沿床的四周或床腿。

根据本发明，所述第一压电传感器优选包括第一压电薄膜传感器、第二压电薄膜传感器和第三压电薄膜传感器；所述第一薄膜传感器安装于该床的床头区域；所述第二薄膜传感器安装于该床的床身区域；所述第三薄膜传感器安装于该床的床尾区域。

根据本发明，所述第二压电传感器优选包括第四压电薄膜传感器、第五压电薄膜传感器、第六压电薄膜传感器和第七压电薄膜传感器；其呈中心对称状分别设置于所述床体的四角或床体的四条腿。

本发明还提供一种床，其包括上述的抗环境干扰的生理参数监测装置。

本发明还提供一种抗环境干扰的生理参数监测方法，其是采用上述抗环境干扰的生理参数监测装置。

根据本发明，所述抗环境干扰的生理参数监测方法具体包括如下步骤：

1)使用者在床体上部时，第一压电传感器沿床的长边延伸方向铺设在床上，并同步连续采集来自床上的压力信号；第二压电传感器设置在有振动源的地方，并同步连续采集来自振动源的干扰信号；

2)所述处理元件将得到的至少一个压力信号和至少一个干扰信号整合并处理后，形成该床上人体的至少一个校正后的生理特征信号；

3)当所述至少一个干扰信号输入时，低于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号没有造成生理特征信号的巨大波动；经处理器处理后直接将压力信号处理后输出为生理特征信号；或者，

3’)当所述至少一个干扰信号输入时，高于或等于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号已经造成生理特征信号的巨大波动；经处理器先将干扰信号扣除后再将压力信号处理后输出为生理特征信号。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种抗环境干扰的生理参数监测装置和抗环境干扰的生理参数监测方法，所述装置包括测量构件、处理单元、抗干扰构件；所述抗干扰构件可以有效解决了所述压力传感器对外部环境产生的干扰，而造成生理特征信号的误报；所述监测方法是基于上述的抗环境干扰的生理参数监测装置，可以得到精准的压力信号，进而转换为生理特征信号。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，应理解，在阅读了本发明所记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。

实施例1

一种抗环境干扰的生理参数监测装置，其包括测量构件、处理单元、抗干扰构件；

所述测量构件包括三个第一压电传感器，所述第一压电传感器沿床的长边延伸方向依次铺设在床上，即铺设在床上的床头处、床身处、床尾处；并同步连续采集来自床上的压力信号；

所述抗干扰构件包括四个第二压电传感器，所述第二压电传感器分别设置在床体四条腿处，并同步连续采集来自床体四条腿的干扰信号；

所述处理单元包括处理元件，所述处理元件与测量构件和抗干扰构件电性连接；所述处理元件将得到的三个压力信号和四个干扰信号整合并处理后，形成该床上人体的三个校正后的生理特征信号；所述处理元件包括至少一个干扰信号输入端；至少一个压力信号输入端；处理器；至少一个生理特征信号输出端；其中，

当所述干扰信号输入时，低于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号没有造成生理特征信号的巨大波动；经处理器处理后直接将压力信号处理后输出为生理特征信号；

当所述干扰信号输入时，高于或等于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号已经造成生理特征信号的巨大波动；经处理器先将干扰信号扣除后再将压力信号处理后输出为生理特征信号。

其中，所述生理特征信号可以是使用者呼吸频率的变化信号、使用者位于床上的位置变化信号；使用者脉冲的变化信号等等。

其中，所述第一压电传感器优选包括第一压电薄膜传感器、第二压电薄膜传感器和第三压电薄膜传感器；所述第一薄膜传感器安装于该床的床头区域；所述第二薄膜传感器安装于该床的床身区域；所述第三薄膜传感器安装于该床的床尾区域。

其中，所述第二压电传感器优选包括第四压电薄膜传感器、第五压电薄膜传感器、第六压电薄膜传感器和第七压电薄膜传感器；其呈中心对称状分别设置于所述床体的四角或床体的四条腿。

实施例2

一种床，其包括实施例1所述的抗环境干扰的生理参数监测装置。

所述床可以有效避免了使用者的生理参数被外界环境干扰，而产生不准确的判断，进而影响使用者的病情。

实施例3

一种抗环境干扰的生理参数监测方法，其是采用实施例1所述抗环境干扰的生理参数监测装置；具体包括如下步骤：

1)使用者在床体上部时，第一压电传感器沿床的长边延伸方向铺设在床上，并同步连续采集来自床上的压力信号；第二压电传感器设置在有振动源的地方，并同步连续采集来自振动源的干扰信号；

2)所述处理元件将得到的至少一个压力信号和至少一个干扰信号整合并处理后，形成该床上人体的至少一个校正后的生理特征信号；

3)当所述至少一个干扰信号输入时，低于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号没有造成生理特征信号的巨大波动；经处理器处理后直接将压力信号处理后输出为生理特征信号；或者，

3’)当所述至少一个干扰信号输入时，高于或等于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号已经造成生理特征信号的巨大波动；经处理器先将干扰信号扣除后再将压力信号处理后输出为生理特征信号。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗环境干扰的生理参数监测装置，其包括测量构件、处理单元、抗干扰构件；

所述测量构件包括至少一个第一压电传感器，所述第一压电传感器沿床的长边延伸方向铺设在床上，并同步连续采集来自床上的压力信号；

所述抗干扰构件包括至少一个第二压电传感器，所述第二压电传感器设置在有振动源的地方，并同步连续采集来自振动源的干扰信号；

所述处理单元包括处理元件，所述处理元件与测量构件和抗干扰构件电性连接；所述处理元件将得到的至少一个压力信号和至少一个干扰信号整合并处理后，形成该床上人体的至少一个校正后的生理特征信号。

2.根据权利要求1所述的监测装置，其中，所述处理元件包括至少一个干扰信号输入端；至少一个压力信号输入端；处理器；至少一个生理特征信号输出端。

3.根据权利要求1或2所述的监测装置，其中，当所述至少一个干扰信号输入时，低于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号没有造成生理特征信号的巨大波动；经处理器处理后直接将压力信号处理后输出为生理特征信号；

当所述至少一个干扰信号输入时，高于或等于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号已经造成生理特征信号的巨大波动；经处理器先将干扰信号扣除后再将压力信号处理后输出为生理特征信号。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的监测装置，其中，所述生理特征信号可以是使用者呼吸频率的变化信号、使用者位于床上的位置变化信号；使用者脉冲的变化信号。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的监测装置，其中，所述第一压电传感器优选包括第一压电薄膜传感器、第二压电薄膜传感器和第三压电薄膜传感器；所述第一薄膜传感器安装于该床的床头区域；所述第二薄膜传感器安装于该床的床身区域；所述第三薄膜传感器安装于该床的床尾区域。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的监测装置，其中，所述第二压电传感器优选包括第四压电薄膜传感器、第五压电薄膜传感器、第六压电薄膜传感器和第七压电薄膜传感器；其呈中心对称状分别设置于所述床体的四角或床体的四条腿。

7.一种床，其包括权利要求1-6中任一项所述的抗环境干扰的生理参数监测装置。

8.一种抗环境干扰的生理参数监测方法，其是采用权利要求1-6中任一项所述的抗环境干扰的生理参数监测装置。

9.根据权利要求8所述的抗环境干扰的生理参数监测方法，其具体包括如下步骤：

1)使用者在床体上部时，第一压电传感器沿床的长边延伸方向铺设在床上，并同步连续采集来自床上的压力信号；第二压电传感器设置在有振动源的地方，并同步连续采集来自振动源的干扰信号；

2)所述处理元件将得到的至少一个压力信号和至少一个干扰信号整合并处理后，形成该床上人体的至少一个校正后的生理特征信号；

3)当所述至少一个干扰信号输入时，低于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号没有造成生理特征信号的巨大波动；经处理器处理后直接将压力信号处理后输出为生理特征信号；或者，

3’)当所述至少一个干扰信号输入时，高于或等于预先设置的第一压力传感器的抗干扰信号阈值时，即所述干扰信号已经造成生理特征信号的巨大波动；经处理器先将干扰信号扣除后再将压力信号处理后输出为生理特征信号。