CN114652293A - 一种心率监护手环及其监护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种心率监护手环及其监护方法。一种心率监护手环，其包括：腕带一、表盘、腕带二、一对电极片、心率传感器、控制器；表盘的一端与腕带一固定连接，表盘的另一端与腕带二固定连接，心率传感器安装在表盘的外侧并与佩戴者的外关穴相对，一对电极片用于输出低压脉冲或高压脉冲刺激佩戴者的内关穴、外关穴。本发明通过心率传感器检测佩戴者的心率，随后控制器根据心率来控制一对电极片发出低压脉冲对佩戴者的内关穴、外关穴轻度刺激从而恢复佩戴者的心率，或控制一对电极片发出高压脉冲对佩戴者的内关穴、外关穴强烈刺激从而将佩戴者从睡眠中唤醒。手环具有体积小、质量轻的特点，佩戴者可以随身携带用于随时急救或缓解身体不适。

Description

一种心率监护手环及其监护方法
技术领域
本发明涉及医疗监护技术领域的一种心率监护手环及其监护方法，具体为一种心率监护手环、一种心率监护手环的监护方法。
背景技术
心血管病患人群，尤其是具有窦性心率失常症状的中老年患者，夜间睡眠时有可能发生心率异常、心动过缓等症状，特别是，当心率低于50次/min时，可能由于心肌缺血导致意外猝死。
在现代医学研究中，目前对于心脏窦性失常或心缓症状的激励和应急处置手段主要是药化方式(如注射肾上腺素等)，这在居家睡眠场景下无法实施；物理的AED(体外电击除颤)急救技术风险很大，不可能用作普通家用监护产品，再说目前技术状态也不具备。
发明内容
为解决难以对心血管病患人群居家时心动过缓作应急处理的问题，本发明提供一种心率监护手环及其监护方法。
本发明采用以下技术方案实现：一种心率监护手环，其包括：腕带一、表盘、腕带二、一对电极片、心率传感器、调节装置、控制器。
所述表盘的一端与所述腕带一固定连接，所述表盘的另一端与所述腕带二固定连接，所述心率传感器安装在所述表盘的外侧，其与佩戴者的外关穴相对，用于检测佩戴者的心率，所述一对电极片包括电极片一、电极片二，用于输出低压脉冲或高压脉冲刺激佩戴者的内关穴、外关穴；所述电极片二安装在所述表盘的外侧，与佩戴者的外关穴相对；所述电极片一安装在所述腕带一的内侧，与佩戴者的内关穴相对。
所述控制器用于判断所述心率是否处于预设的范围内，是则轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则，当心率低于预设的范围时，强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴；当心率高于预设的范围时，不刺激佩戴者的内关穴、外关穴。
所述控制器还用于判断轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴时，所述心率是否提高，是则继续轻度刺激内关穴、外关穴直至心率超出预设的范围；否则强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴。
所述控制器还用于判断强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴后，佩戴者是否被唤醒，是则停止刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则与佩戴者的监护人远程通信。
心率传感器检测佩戴者的心率并将心率信号传输到控制器上，控制器将心率信号转化为数字信号并将数字信号显示在显示屏上，便于佩戴者实时观察心率；控制器判断心率范围并控制启动一对电极片释放低压脉冲或高压脉冲来刺激佩戴者的内关穴、外关穴，用于缓解佩戴者心动过缓或其他由心血管病引起的身体不适。手环体积小、质量轻，可以随身佩戴，对于佩戴者居家时心率异常作应急处理具有极佳的效果，同时手环可以远程联系佩戴者的监护人，以便于在手环无法改善佩戴者身体状况时，将佩戴者心率状况告知其监护人，便于监护人及时应对。
作为上述方案的进一步改进，所述表盘的内部布设有若干导线，所述腕带一内部中空并收容部分导线，所述部分导线用于将所述表盘与电极片一电性连接；其余的导线用于所述表盘内部元器件的电性连接、所述表盘与电极片二的电性连接。
作为上述方案的进一步改进，所述表盘包括电源、显示屏、多个按钮、多个显示灯。
所述电源用于提供手环的电量；所述显示屏用于将所述心率以数字信号的形式显示出来；所述多个按钮分别用于控制所述显示屏、所述一对电极片的开关；所述多个显示灯分别用于指示手环的运行状态。
进一步地，电源为可充电电源；所述表盘还包括用于对所述电源充电的充电接口。
作为上述方案的进一步改进，所述调节装置用于调节所述电极片一的位置，调节装置包括：伸缩杆、限位板、弹簧、拉环。
所述伸缩杆的一端与所述电极片一固定连接；所述限位板滑动设置于所述腕带一内的凹槽上，所述限位板的一侧与所述伸缩杆的另一端固定连接；所述弹簧设置于所述伸缩杆的外侧，用于将所述限位板与所述电极片一弹性连接；所述拉环安装在所述限位板的另一侧，用于调节所述限位板的位置。
作为上述方案的进一步改进，所述腕带一内的凹槽上设置有用于将所述限位板、所述电极片一固定的隔层。
进一步地，所述限位板的外侧设置有多个卡块；所述隔层内部中空且靠近中空的边缘位置设置有多个用于卡接多个卡块的卡槽一，所述卡槽一的数量远多于所述卡块的数量。
再进一步地，所述拉环为活动连接的弹性拉环，所述拉环在不受力时贴附于所述限位板的外侧。
作为上述方案的进一步改进，所述腕带二的外侧设置有多个卡扣，所述腕带一的外壁上开设有多个用于卡接所述多个卡扣的卡槽二，所述卡槽二的数量远多于所述卡扣的数量。
一种心率监护手环的监护方法，其应用于如以上所述的心率监护手环，所述心率监护方法的步骤包括：
第一步：采集佩戴者的心率。
第二步：判断所述心率是否处于预设的范围内，是则轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则，当心率低于预设的范围时，强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴。
第三步：判断轻度刺激内关穴、外关穴时，佩戴者的心率是否提高，是则继续轻度刺激内关穴、外关穴直至心率超出预设的范围；否则强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴。
第四步：判断强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴后，佩戴者是否被唤醒，是则停止刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则与佩戴者的监护人远程通信。
相较于现有的监护装置，本发明的一种心率监护手环及其监护方法具有以下有益效果：
1.手环体积小、质量轻，可以随身佩戴，对于佩戴者居家时心率异常的应急处理具有极佳的效果，同时在手环无法改善佩戴者身体状况时，可以远程输出报警信息，便于佩戴者的监护人及时应对；
2.由一对电极片发出的低压脉冲进行仿真模拟中医指压按摩来刺激佩戴者的内关穴、外关穴，能以类中医的按摩方法改善心动过缓或因心率异常带来的身体不适；
3.由一对电极片发出的高压脉冲来刺激佩戴者的内关穴、外关穴，能快速将睡眠状态的佩戴者唤醒；
4.腕带一与腕带二通过卡扣与卡槽调节固定，能适用于手腕大小不同的人群，电极片一和调节装置能在腕带一上调节位置并固定，从而将一对电极片正对人体的内关穴、外关穴，不仅能使手环适用于不同人群，同时提高一对电极片刺激位置的准确度。
5.本发明的心率监护手环的监护方法，其有益效果与上述心率监护手环的有益效果相同，在此不再做赘述。
附图说明
图1为本发明实施例1的心率监护手环的立体结构示意图；
图2为图1中心率监护手环展开时的俯视图；
图3为图2中心率监护手环的仰视图；
图4为图1中沿AA处的剖面结构示意图；
图5为本发明实施例1的心率监护方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1、图2及图3，图1为本发明实施例1的心率监护手环的立体结构示意图；图2为图1中心率监护手环展开时的俯视图；图3为图2中心率监护手环的仰视图。心率监护手环包括腕带一3、表盘2、腕带二5、一对电极片 9、心率传感器6、调节装置8、控制器(图未示)。心率传感器6安装在表盘 2的外侧，与佩戴者的外关穴相对，用于通过与所述外关穴接触来检测佩戴者的心率。心率传感器6可以使用红外线血流光感传感器，红外线血流光感传感器的灵敏度高，无需直接接触便可以测量心率。心率传感器6还可以使用Silicon Labs最新型号Si117X。心率传感器Si117x是在心率传感器Si114x的基础上升级的型号，功耗更低，底躁更小，便于设计。
表盘2包括电源26、显示屏22、多个按钮24、充电接口21、多个显示灯 23。
电源26用于对整个手环进行供电。电源26可以采用纽扣电源，也可以采用可充电电源，当采用可充电电源时，所述表盘2还需要配置用于对所述电源 26进行充电的充电接口21。充电接口21也可以设置成隐藏式的接触式接口，也可以是非接触式接口。显示屏22用于显示心率、电量、时间，其中电量的显示应在显示屏上占据突出位置，以便于实时观察电量，及时充电，保证手环能长时间使用；心率的显示既可以是数字的实时显示，也可以是波形变化的实时显示，便于佩戴者实时了解自己的心率。
多个按钮24分别用于控制显示屏22、一对电极片9的开或关，一对电极片9分别与其中两个按钮电性连接，其中一个按钮用于控制一对电极片9输出低压脉冲以轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴；另一个按钮用于控制一对电极片9输出高压脉冲以强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴。其中，轻度刺激是指以低压脉冲模拟中医针灸学中的指压调理手法对佩戴者的内关穴、外关穴刺激。强烈刺激是指高压脉冲的无伤害刺激，不会对佩戴者或周围环境产生危害。
多个显示灯23分别用于指示手环的运行状态。在本实施例中，显示灯23 设置为三个，分别用于电量指示、运行指示、手环故障指示。其中，电量指示包括：电源26在充电状态的闪烁灯指示、电源26的电量充足的绿色指示、电源26的电量不足的红色指示。运行指示包括：一对电极片9输出低压脉冲的蓝色指示、一对电极片9输出高压脉冲的橙色指示。
一对电极片9包括电极片一91、电极片二92，电极片二92固定安装在表盘2的外侧，电极片一91滑动安装在腕带一3的内侧。一对电极片9既可以通过按钮24手动开或关，也可以通过控制器自动开或关。
表盘2的一端与腕带一3固定连接，表盘2的另一端与腕带二5固定连接。腕带二5的外侧设置有多个卡扣4，腕带一3的外壁上开设有用于卡接多个卡扣4的多个卡槽二，卡槽二的数量远多于卡扣4的数量。在本实施例中，卡扣 4的数量为4个，卡槽二的数量为18个，4个卡扣4与任意4个位置对应的卡槽二卡接，可以调节腕带一3和腕带二5的连接长度，使得手环固定在佩戴者的手腕外侧，并使一对电极片9刚好分别位于佩戴者的内关穴、外关穴上。当然，在其他实施例中，卡扣4的数量和卡槽二的数量也可以更多或更少。
腕带一3的内部中空且中空位置固定有隔层7，隔层7用于将电极片一91 和调节装置8固定在腕带一3的内侧。调节装置8包括伸缩杆85、限位板81、弹簧86、拉环83。
伸缩杆85的一端与电极片一91固定连接，弹簧86设置于伸缩杆85的外侧，用于将限位板81与电极片一91弹性连接。限位板81的外侧设置有多个卡块811；隔层7内部中空且靠近中空的边缘位置设置有多个用于卡接多个卡块811的卡槽一，卡槽一的数量远多于卡块811的数量。向外拉动限位板81，弹簧86、伸缩杆85均随之向外伸张，限位板81向两侧移动时，带动伸缩杆85、弹簧86、电极片一91同步移动，松开限位板81，弹簧86带动伸缩板85向内收缩，使得限位板81和电极片一91同时向内紧贴隔层7，将多个卡块811与相应的多个卡槽一卡接，从而将限位板81和电极片一91固定在隔层7的两侧，此时限位板81和电极片一91仅能上下拉动而不能向两侧滑动，电极片一91 被固定在腕带一3的内侧。通过限位板81将电极片一91固定在腕带一3内的不同位置，使得电极片一91正对人体内关穴，能适用于手腕大小不同的人群，同时也提高了对佩戴者的内关穴、外关穴刺激的精确度。电极片一91也可以直接固定在腕带一3上，佩戴者可以选择与自己手腕匹配的手环，使电极片91、电极片92刚好分别与佩戴者的内关穴、外关穴位置相对，直接固定的一对电极片无需搭配调节装置，可以降低制造成本。
拉环83安装在限位板81的另一侧，用于调节限位板81的位置。拉环83 为活动连接的弹性拉环，拉环83在不受力时贴附于限位板81的外侧。限位板 81处于腕带一3内时难以用手抓住，通过拉动拉环83便于调节限位板81的位置。拉环83贴附于限位板81的外侧能降低对空间的占用，避免佩戴手环时与周围物体碰撞或摩擦。
控制器用于判断心率是否处于一个预设的心率范围内，是则轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则，当心率低于预设的心率范围时，强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴；当心率高于预设的心率范围时，不刺激佩戴者的内关穴、外关穴。预设的心率范围应根据佩戴者的身体状况进行设定，在本实施例中，设定心率范围是50-60次每分钟。当佩戴者的心率超过60次每分钟时，即视为佩戴者心率正常，无需对佩戴者的内关穴、外关穴进行刺激，佩戴者可以主动使用手环对内关穴、外关穴进行刺激。当然，在其他实施例中，预设的心率范围也可以更高或者更低。
控制器还用于判断轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴时，心率是否提高，是则继续轻度刺激内关穴、外关穴直至心率超出预设的心率范围；否则强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴。在本实施例中，心率每秒应至少提高0.2次每分钟，如佩戴者的心率在5秒内的平均心率为55次每分钟，则在轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴5秒后，其心率应不低于56次每分钟。当然，在其他实施例中，心率提高的速率也可以更高或者更低。
控制器还用于判断强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴后，佩戴者是否被唤醒，是则停止刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则控制输出报警信息。佩戴者在被唤醒后，可以主动确认已被唤醒，确认的方法既可以是手动按动按钮确认，也可以是通过声音确认。报警信息既可以是直接发出的警报声、警报灯光，也可以是远程向佩戴者的监护人输出的语音或文字信息，输出的信息应包括佩戴者的实时心率信息，便于监护人根据佩戴者的心率采取相应的措施。在本实施例中，在强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴20秒后，若佩戴者未主动确认已被唤醒，则应视为佩戴者未被唤醒，此时输出报警信息。当然，在其他实施例中，判定佩戴者是否被唤醒的时间也可以更长或者更短。
请参阅图5，本发明还提供一种心率监护手环的监护方法，可以应用于软件、芯片上，用来控制如以上所说的心率监护手环，其步骤包括：
第一步，采集佩戴者的心率。在本实施例中，通过心率传感器来检测佩戴者的心率。心率传感器可以是红外线血流光感传感器，通过红外线进行无接触探测，对佩戴者外关穴处血液流速进行实时探测，使用控制器将血液流速转化成心率，并将心率显示在显示屏上，能够直观地观察到佩戴者的实时心率。
第二步，判断心率是否处于一个预设的心率范围内，是则轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则，当心率低于预设的心率范围时，强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴；当心率高于预设的心率范围时，不刺激佩戴者的内关穴、外关穴。其中，预设的心率范围根据佩戴者的身体状况来设定。在本实施例中，预设的范围是50-60次每分钟，当然在其他实施例中，预设的范围也可以更高或者更低。
第三步，判断在轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴时，心率是否提高，是则继续轻度刺激内关穴、外关穴直至心率超出预设的心率范围；否则强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴。在本实施例中，心率每秒应至少提高0.2次每分钟，如佩戴者的心率在5秒内的平均心率为55次每分钟，则在轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴5秒后，其心率应不低于56次每分钟。当然，在其他实施例中，心率提高的速率也可以更高或者更低。
第四步，判断在强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴后，佩戴者是否被唤醒，是则停止刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则输出报警信息。佩戴者在被唤醒后，可以主动确认已被唤醒，确认的方法既可以是手动按动按钮确认，也可以是通过声音确认。报警信息既可以是直接发出的警报声、警报灯光，也可以是远程向佩戴者的监护人输出的语音或文字信息，输出的信息应包括佩戴者的实时心率信息，便于监护人根据佩戴者的心率采取相应的措施。在本实施例中，在强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴20秒后，若佩戴者未主动确认已被唤醒，则应视为佩戴者未被唤醒，此时输出报警信息。当然，在其他实施例中，判定佩戴者是否被唤醒的时间也可以更长或者更短。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种心率监护手环，其包括：
腕带一(3)；
表盘(2)，其一端与所述腕带一(3)固定连接；以及
腕带二(5)，其与所述表盘(2)的另一端固定连接；
其特征在于，还包括：
心率传感器(6)，用于检测佩戴者的心率；
一对电极片(9)，包括电极片一(91)、电极片二(92)，分别用于同时输出低压脉冲以轻度刺激的方式刺激佩戴者的内关穴、外关穴，或者同时输出高压脉冲以强烈刺激的方式刺激佩戴者的内关穴、外关穴；电极片二(92)安装在表盘(2)的外侧，与佩戴者的外关穴相对；电极片一(91)安装在所述腕带一(3)的内侧，与佩戴者的内关穴相对；以及
控制器，用于判断所述心率是否处于一个预设的心率范围内，是则轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则，当心率低于所述预设的心率范围内时，强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴；
所述控制器还用于当轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴时，判断所述心率是否提高，是则继续轻度刺激内关穴、外关穴直至心率超出所述预设的心率范围；否则强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴；
所述控制器还用于当强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴后，判断佩戴者是否被唤醒，是则停止刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则控制输出报警信息。
2.如权利要求1所述的一种心率监护手环，其特征在于，所述表盘(2)的内部布设有若干导线，所述腕带一(3)内部中空并收容部分导线，所述部分导线用于将所述表盘(2)与电极片一(91)电性连接；其余的导线用于所述表盘(2)内部元器件的电性连接、所述表盘(2)与电极片二(92)电性连接。
3.如权利要求1所述的一种心率监护手环，其特征在于，所述表盘(2)包括：
电源(26)；
显示屏(22)，其用于实时显示所述心率；
多个按钮(24)，分别用于控制所述显示屏(22)、所述一对电极片(9)的开或关；以及
多个显示灯(23)，其分别用于指示手环的运行状态。
4.如权利要求3所述的一种心率监护手环，其特征在于，所述电源(26)为可充电电源；所述表盘(2)还包括用于对所述电源(26)充电的充电接口(21)。
5.如权利要求1所述的一种心率监护手环，其特征在于，所述心率监护手环还包括：调节装置(8)，其用于调节所述电极片一(91)的位置，所述调节装置(8)包括：
伸缩杆(85)，其一端与所述电极片一(91)固定连接；
限位板(81)，其滑动设置于所述腕带一(3)内的凹槽上，所述限位板(81)的一侧与所述伸缩杆(85)的另一端固定连接；
弹簧(86)，其用于将限位板(81)与所述电极片一(91)弹性连接；以及
拉环(83)，其用于调节限位板(81)的位置。
6.如权利要求5所述的一种心率监护手环，其特征在于，所述腕带一(3)内的凹槽上设置有隔层(7)，所述隔层(7)用于将所述限位板(81)与所述电极片一(91)固定在所述腕带一(3)的内侧。
7.如权利要求6所述的一种心率监护手环，其特征在于，所述限位板(81)的外侧设置有多个卡块(811)；所述隔层(7)内部中空且靠近中空的边缘位置设置有多个用于卡接多个卡块(811)的卡槽一，所述卡槽一的数量远多于所述卡块(811)的数量。
8.如权利要求5所述的一种心率监护手环，其特征在于，所述拉环(83)为活动连接的弹性拉环，所述拉环(83)在不受力时贴附于所述限位板(81)的外侧。
9.如权利要求1所述的一种心率监护手环，其特征在于，所述腕带二(5)的外侧设置有多个卡扣(4)，所述腕带一(3)的外壁上开设有多个用于卡接所述多个卡扣(4)的卡槽二，所述卡槽二的数量远多于所述卡扣(4)的数量。
10.一种心率监护手环的监护方法，其应用于如权利要求1至9中任意一项所述的心率监护手环，其特征在于，所述心率监护方法的步骤包括：
第一步：采集佩戴者的心率；
第二步：判断所述心率是否处于一个预设的范围内，是则轻度刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则，当心率低于所述预设的范围时，强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴；当心率高于所述预设的范围时，不刺激佩戴者的内关穴、外关穴；
第三步：判断轻度刺激内关穴、外关穴时，佩戴者的心率是否提高，是则继续轻度刺激内关穴、外关穴直至心率超出所述预设的范围；否则强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴；
第四步：判断强烈刺激佩戴者的内关穴、外关穴后，佩戴者是否被唤醒，是则停止刺激佩戴者的内关穴、外关穴；否则控制输出报警信息。
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