CN115274114A - 一种用于心血管的健康状态评估系统 - Google Patents

一种用于心血管的健康状态评估系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115274114A
CN115274114A CN202210959816.1A CN202210959816A CN115274114A CN 115274114 A CN115274114 A CN 115274114A CN 202210959816 A CN202210959816 A CN 202210959816A CN 115274114 A CN115274114 A CN 115274114A
Authority
CN
China
Prior art keywords
patient
unit
module
heart rate
early warning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210959816.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115274114B (zh
Inventor
银孟卓
李晴
陈劲龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou First Peoples Hospital
Original Assignee
Guangzhou First Peoples Hospital
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou First Peoples Hospital filed Critical Guangzhou First Peoples Hospital
Priority to CN202210959816.1A priority Critical patent/CN115274114B/zh
Publication of CN115274114A publication Critical patent/CN115274114A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115274114B publication Critical patent/CN115274114B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6804—Garments; Clothes
    • A61B5/6805—Vests
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/725—Details of waveform analysis using specific filters therefor, e.g. Kalman or adaptive filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/746—Alarms related to a physiological condition, e.g. details of setting alarm thresholds or avoiding false alarms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • G06F21/62—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules
    • G06F21/6218—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules to a system of files or objects, e.g. local or distributed file system or database
    • G06F21/6245—Protecting personal data, e.g. for financial or medical purposes
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H10/00—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
    • G16H10/60—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for patient-specific data, e.g. for electronic patient records
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/67—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for remote operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Bioethics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于心血管的健康状态评估系统，所述健康状态评估系统包括服务器，所述健康状态评估系统包括采样模块、联网模块、预警模块，所述服务器分别与所述采样模块、所述联网模块、所述预警模块连接，所述采样模块采集患者的心率检测数据，所述联网模块用于获取所述患者在医疗机构的医疗数据，所述预警模块根据所述采样模块的采样数据触发健康状态的预警警示。本发明通过采集模块和联网模块相互配合，使得患者的健康数据能够与患者的既往心率和心律检测数据进行比对以获取患者的心率和心律变化，提升患者心血管状态的智能监控，具有智能评估、自我管理、实时联网的优点。

Description

一种用于心血管的健康状态评估系统
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种用于心血管的健康状态评估系统。
背景技术
全球疾病负担研究的最新数据表明，心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)是导致死亡和生活质量下降的主要原因，而且在全球范围内的流行程度只增不减。
如CN108652614B现有技术公开了一种心血管疾病病情评估方法及系统，无法进行自我健康状态评估也无法对自身的心血管疾病进行自我管理。另一种典型的如CN102525440B的现有技术公开的一种心血管健康状态评估系统，目前常见的居家照护型医疗仪器是先测量使用者的生理数据，并将生理数据转换为评估指标后与使用手册上所附的正常参考值比较，以自行评估健康状态。使用手册所附的正常参考值是通过众多试验与观察所得到的统计数值，是一个综合的结果。然而，使用者之间存在个体差异，因此现有的居家照护型医疗仪器无法提供个人化的比较。此外，现有的居家照护型医疗仪器所提供的评估指标无法与医疗机构所使用的评估指标相对应，换言之，医疗机构无法从使用者所提供的数据获得所需的资讯以进行初步评估。因此，医疗机构仍需重新测量使用者的生理数据，因此耗费较长的诊疗时间。
为了解决本领域普遍存在无法自我评估、无法自动预警、评估精度差、自我管理差、无法与医疗机构联网、交互性能差、无法自动获取患者的个人数据、智能程度较低等等问题，作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种用于心血管的健康状态评估系统。
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种用于心血管的健康状态评估系统，所述健康状态评估系统包括服务器，所述健康状态评估系统包括采样模块、联网模块、预警模块，
所述服务器分别与所述采样模块、所述联网模块、所述预警模块连接，
所述采样模块采集患者的心率检测数据，所述联网模块用于获取所述患者在医疗机构的医疗数据，所述预警模块根据所述采样模块的采样数据触发健康状态的预警警示；
所述采样模块包括采样单元和评估单元，所述采样单元用于对患者的心率检测数据进行采样，所述评估单元根据所述采样单元的采样数据进行评估，以获得患者当前的监控状态；
所述采样单元包括采样背心、心电传感器、以及数据存储器，所述采样背心用于对所述心电传感器和所述数据存储器进行支撑，所述心电传感器对患者的心率检测数据进行采样，所述数据存储器用于对所述心电传感器所采集的数据进行存储；
所述评估单元获取所述心电传感器测得的心率信号a(n)，并对所述心率信号a(n)进行预处理，以从心率信号a(n)中提取小于2.5赫兹的信号b(n)，对信号b(n)使用固定步长的窗函数进行处理，以获得连续的脉压变化信号，并通过平滑滤波将脉压信号转变为类正弦信号c(n),其中，窗函数的宽度为0.18倍的采样频率f；
对信号c(n)进行N点傅里叶变换提取信号c(n)的频度谱R(f)，并提取所述频度谱R(f)的基频f0，其中，基频f0满足：
f0＝max(R(f))
根据基频f0确定频度谱R(f)中的最大谱峰，且最大谱峰的取值范围满足：
[f0-level，f0+level]，其中，level为谱峰检测范围，满足：
Figure BDA0003792495180000021
式中，L为采样的信号c(n)的总长度，k取值满足：k＝214，f为采样频率；
根据频度谱R(f)和最大谱峰的取值范围计算心率差异指数Abnormal：
Figure BDA0003792495180000022
其中，df是以f为变量的微变量，所述评估单元将评估得到的所述心率差异指数Abnormal传输至所述联网模块中进行比较，若所述心率差异指数Abnormal超过设定的预警阈值Warn，则触发健康状态预警。
可选的，所述联网模块包括监控单元和联网单元，所述联网单元用于与医疗机构进行联网，以获取患者的既往心率检测数据，所述监控单元根据所述联网单元获取的既往心率检测数据与当前的评估结果进行比较，以对所述患者当前的健康状态进行监控；
所述联网单元包括权限管理终端、同步子单元，所述权限管理终端用于授予所述患者既往心率检测数据的访问权限，所述同步子单元根据所述权限管理终端授予的访问权限，将所述患者的既往心率检测数据同步至所述监控单元、服务器和所述预警模块中；
其中，所述既往心率检测数据包括医疗机构保存的对应患者的心率数据、窦性心律波形和体检报告。
可选的，所述预警模块包括预警单元和提示单元，所述预警单元根据所述评估单元的评估结果触发预警，所述提示单元用于将所述预警单元的预警信号向医疗机构和所述患者进行提示；
其中，所述提示单元包括提示手表、交互子单元、可执行程序，所述可执行程序运行在所述提示手表中，并接收所述预警信号后触发提示信息，所述交互子单元用于与所述服务器进行连接，以获取所述预警单元的预警信号。
可选的，所述监控单元包括监控器、比较子单元，当所述评估单元生成评估结果后所述监控器向所述联网单元发送调度请求，使所述联网单元响应所述调度请求后，将所述患者的既往心率检测数据传输至所述比较子单元中；
其中，所述比较子单元接收到所述患者的既往心率检测数据后与患者实时的评估结果比较，以确定患者当前的健康状态。
可选的，所述健康状态评估系统还包括姿势检测模块，所述姿势检测模块用于对所述患者的姿势进行检测，以获取所述患者的姿势数据；
其中，所述姿势检测模块包括姿势检测单元、以及分析单元，所述姿势检测单元检测患者的姿势数据，所述分析单元根据所述姿势检测单元的数据对患者的姿势状态进行分析。
可选的，所述姿势检测单元包括绑定构件、三轴加速度传感器，所述绑定构件用于对所述姿势传感器进行绑定，所述三轴加速度传感器用于对所述患者的姿势进行检测；
其中，所述绑定构件包括一组绑定环、以及设置在所述绑定环本体上的隐藏腔，所述隐藏腔用于放置所述三轴加速度传感器，所述绑定环嵌套在所述患者的手腕部和腰腹部上。
可选的，以所述患者站立时的姿态建立空间坐标系X-Y-Z，以对所述患者的姿势进行检测；
其中，在患者进行姿势变换的过程中，通过所述分析单元获取所述三轴加速度传感器测得的三个方向上的加速度ax、ay、az，则合成加速度a满足：
Figure BDA0003792495180000041
若同时满足下式的条件，则触发倾倒预警：
Figure BDA0003792495180000042
式中，g为重力加速度。
可选的，设定的预警阈值Warn根据所述患者的既往心率检测数据进行确定。
本发明所取得的有益效果是：
1.通过采集模块和联网模块相互配合，使得患者的健康数据能够与患者的既往心率和心律检测数据进行比对获得心率和心律变化规律，提升患者心血管状态的智能监控，具有智能评估、自我管理、实时联网的优点；
2.通过松紧调节构件对采样背心的松紧程度进行调节，能够促使设置在采样背心上的心电传感器的采样精度更高，有效的规避了外界的干扰；
3.通过预警单元与提示单元的相互配合，使得患者能够进行监控状态的自我管理，同时，还与医疗机构进行交互，以提升对患者健康状态评估的便捷性和智慧性；
4.通过姿势检测模块对患者的姿势进行检测，使患者的倾倒姿势进行检测，提升对患者健康状态监测的精准性和高效性；
5.通过松紧调节子单元对采样背心进行调整，兼顾患者穿上采样背心的舒适性，也进一步提升了对患者心血管健康状态检测的精准性，使得整个系统具有舒适性佳、自我管理极佳、智能联网交互、以及可对患者进行精准定位的优点。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的整体方框示意图。
图2为本发明的采样背心的结构示意图。
图3为本发明的采样背心的侧视示意图。
图4为本发明的充气带与采样背心的结构示意图。
图5为图4中A-A处的剖视示意图。
图6为图5中B处的放大示意图。
图7为本发明的提示手环的应用场景示意图。
图8为本发明的询问患者授权指示的流程示意图
附图标号说明：1-采样背心；2-心脏区；3-充气带；4-控制面板；5-提示手环；6-隐藏腔。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一。
根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实施例提供一种用于心血管的健康状态评估系统，所述健康状态评估系统包括服务器，所述健康状态评估系统包括采样模块、联网模块、预警模块，
所述服务器分别与所述采样模块、所述联网模块、所述预警模块连接，
所述采样模块采集患者的心率检测数据，所述联网模块用于获取所述患者在医疗机构的医疗数据，所述预警模块根据所述采样模块的采样数据触发健康状态的预警警示；
所述健康状态评估系统还包括处理器，所述处理器分别与所述服务器、所述采样模块、所述联网模块、所述预警模块控制连接，并基于所述处理器对所述采样模块、所述联网模块和所述预警模块进行集中控制；
通过所述采集模块和所述联网模块相互配合，使得所述患者的健康数据能够与患者的既往心率检测数据进行比对，提升患者心血管状态的智能监控，具有智能评估、自我管理、实时联网的优点；
其中，所述采样模块包括采样单元和评估单元，所述采样单元用于对患者的心率检测数据进行采样，所述评估单元根据所述采样单元的采样数据进行评估，以获得患者当前的监控状态；
所述采样单元包括采样背心、心电传感器、以及数据存储器，所述采样背心用于对所述心电传感器和所述数据存储器进行支撑，所述心电传感器对患者的心率检测数据进行采样，所述数据存储器用于对所述心电传感器所采集的数据进行存储；
所述采样背心在对所述患者进行心血管监控进行监控的过程中，需要将所述采样背心穿戴在患者身上，以获取所述患者的心跳信号数据；
所述采样单元还包括松紧调节构件，所述松紧调节构件用于对所述采样背心的松紧程度进行调整，以适配不同胸围的患者；
其中，所述松紧调节构件隐藏设置在所述采样背心中，且通过所述松紧调节构件能够促使所述采样背心能够紧紧的贴敷在所述患者的心脏区的范围内；
通过所述松紧调节构件对所述采样背心的松紧程度进行调节，能够促使设置在所述采样背心上的所述心电传感器的采样精度更高，有效的规避了外界的干扰；
所述松紧调节构件包括若干充气带、存储腔、充气泵、释压阀和控制面板，所述充气泵用于对各个所述充气带进行充气，以使所述采样背心能紧贴在所述患者的心脏位置；各个所述充气带设置在所述存储腔中，并在充气泵的充气下实现鼓出，以将采样背心上的所述心电传感器能紧贴在患者的心脏区中；所述释压阀用于对各个充气带中的气体进行释放，以将所述充气带中的气体释放到外部，使得充气带外壁的所述心电传感器远离所述患者的心脏区域；其中，所述释压阀设置为电子控制式，并在所述控制面板的控制下，实现释压阀的排气控制；
所述控制面板与所述充气泵电连接，以对所述充气泵进行控制，且在本实施例中，所述充气泵设置为微型充气泵，并隐藏设置在采样背心上；
其中，所述存储腔设置在所述采样背心上，且存储腔环沿着环绕胸腔的方向设置；
所述评估单元获取所述心电传感器测得的心率信号a(n)，并对所述心率信号a(n)进行预处理，以从心率信号a(n)中提取小于2.5赫兹的信号b(n)，对信号b(n)使用固定步长的窗函数进行处理，以获得连续的脉压变化信号，并通过平滑滤波将脉压信号转变为类正弦信号c(n),其中，窗函数的宽度为0.18倍的采样频率f；
对信号c(n)进行N点傅里叶变换，以提取信号c(n)的频度谱R(f)，并提取所述频度谱R(f)的基频f0，对于使用窗函数和在N个采样点进行傅里叶变换均是本领域的技术人员所熟知的技术手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知该技术，因而在本实施例中不再一一赘述；
其中，基频f0满足：
f0＝max(R(f))
根据基频f0确定频度谱R(f)中的最大谱峰，且最大谱峰的取值范围满足：
[f0-level，f0+level]，其中，level为谱峰检测范围，满足：
Figure BDA0003792495180000071
式中，L为采样的信号c(n)的总长度，k取值满足：k＝214，f为采样频率；
根据频度谱R(f)和最大谱峰的取值范围计算心率差异指数Abnormal：
Figure BDA0003792495180000072
其中，df是以f为变量的微变量，所述评估单元将评估得到的所述心率差异指数Abnormal传输至所述联网模块中进行比较，若所述心率差异指数Abnormal超过设定的预警阈值Warn，则触发健康状态预警；
上述的预处理包括通过平均波滤波器对所述心率信号a(n)进行处理，具体的，所述平均波滤波器是基于汉明窗的线性相位滤波器而且是零相位的滤波器；通过平均滤波器的处理后，即可滤除基线漂移，减少干扰，以提升心率信号的精准识别；
其中，所述采样模块获取所述患者自身状态的心率数据后，还需通过联网模块将所述患者的心率数据进行上传，以比对出现的异常情况，提升对所述患者自身状态的动态监控和预警；
另外，整个系统还兼顾所述采样模块与联网模块、预警模块之间的协同交互能力，以使患者在对自身的健康状态评估评估时，能方便且快捷的进行自我健康状态的监控；
在本实施例中，所述服务器还与医疗机构进行连接，使所述服务器在获得患者的授权指示后，通过所述服务器访问医疗机构，以获取所述患者存储在医疗机构的既往心率检测数据，其中，所述既往心率检测数据包括与患者相关的所有心率或心血管疾病的检查结果；
可选的，所述联网模块包括监控单元和联网单元，所述联网单元用于与医疗机构进行联网，以获取患者的既往心率检测数据，所述监控单元根据所述联网单元获取的既往心率检测数据与当前的评估结果进行比较，以对所述患者当前的健康状态进行监控；
所述联网单元包括权限管理终端、同步子单元，所述权限管理终端根据所述患者的授权指示，授予所述监控单元和服务器获取所述患者的既往心率检测数据的访问权限，所述同步子单元根据所述权限管理终端授予的访问权限，将所述患者的既往心率检测数据同步至所述监控单元、服务器和所述预警模块中；
在本实施例中，所述联网单元可设置在所述提示手表或背心上；
其中，所述既往心率检测数据也包括医疗机构保存的心率数据、窦性心律波形和体检报告；
当所述联网单元需要获取所述患者在所述医疗机构的既往心率检测数据时，向所述患者发出询问的授权请求，以获得所述患者的授权指示；
其中，联网单元向所述患者进行询问时，所述权限管理终端需要将询问弹窗发送至所述预警模块的提示单元的提示手表中，以获得患者的授权指示；
另外，所述权限管理终端获得所述患者的授权指示后，通过所述权限管理终端授予访问授权码，使得所述监控单元和服务器能够获取所述患者的既往心率检测数据；
所述访问授权码根据下式计算：
Figure BDA0003792495180000081
式中，Codeu为访问授权码第u位字符对应的值；γ为调整数，其值与所述患者的请求次数有关；Range为所述使用者既往心率检测数据的隐私数据等级，其值与所述患者授权指示的范围有关；Q(j)表示前一次的访问授权码第j位字符对应的值；ID(v)为所述患者的身份ID的第v位字符对应的值；
若所述访问授权码为第一次使用，则将Q(j)上的值设为1，其中，j＝1,2,……，N，其中N表示生成的访问授权码的位数；
其中，生成的访问授权码的位数与所述患者的身份ID的位数一致，且所述患者的身份ID包括但是不局限于以下列举的几种：医疗卡的卡号、身份证号等；
值得注意的是，新生成的所述访问授权码需要与历史生成的访问授权码不一致时才有效；
另外，若所述患者不授予访问权限，无法获取所述患者在医疗机构的既往心率检测数据，则所述监控单元利用默认的预警阈值Nomal进行比较，其中，默认的预警阈值Nomal等于与所述患者相同年龄段的预警阈值Nomal的平均值；
其中，所述相同年龄段的预警值阈值Nomal是根据公开的医疗数据计算得出的值；
如果利用默认的预警阈值与所述心率差异指数Abnormal比较，则所述患者的健康状态的评估精度将降低；优选的，将所述心率差异指数Abnormal与根据所述患者的既往心率检测数据生成的预警阈值Warn做比较，以达到能对患者的心血管的监控状态进行精准的监控；
通过询问所述患者是否授予访问权限，能有效地对所述患者的隐私数据进行防护，防止隐私泄露；
可选的，所述监控单元包括监控器、比较子单元，当所述评估单元生成评估结果后所述监控器向所述联网单元发送调度请求，使所述联网单元响应所述调度请求后，将所述患者的既往心率检测数据传输至所述比较子单元中；
其中，所述比较子单元接收到所述患者的既往心率检测数据后与患者实时的评估结果比较，以确定患者当前的健康状态；
另外，所述评估结果生成后，所述处理器向所述监控器发出指令，以控制所述监控器向所述联网单元发送调度请求，使得所述服务器进入待验证的状态，当所述服务器接收到患者的授权指示、所述访问授权码后，将所述患者的既往心率检测数据从医疗机构调出，将所述患者的既往心率检测数据传输至所述比较子单元中，并在所述比较子单元中生成所述预警阈值Warn；
可选的，设定的预警阈值Warn根据所述患者的既往心率检测数据进行确定，其中，所述预警阈值Warn根据下式进行计算：
Figure BDA0003792495180000101
式中，T为所述既往心率检测数据中一个采样周期，heart_beat(t)为所述患者的既往心率检测数据的心率波形曲线；t为时间，dt为以t为变量的时间微变量；
可选的，所述预警模块包括预警单元和提示单元，所述预警单元根据所述评估单元的评估结果触发预警，所述提示单元用于将所述预警单元的预警信号向医疗机构和所述患者进行提示；
其中，所述提示单元包括提示手表、交互子单元、可执行程序，所述可执行程序运行在所述提示手表中，并接收所述预警信号后触发提示信息，所述交互子单元用于与所述服务器进行连接，以获取所述预警单元的预警信号；
同时，所述提示手表中也可以显示向所述患者发出询问的授权请求，使得所述患者在医疗机构的既往心率检测数据能够被获取；
通过所述预警单元与所述提示单元的相互配合，使得患者能够进行监控状态的自我管理，同时，还与医疗机构进行交互，以提升对所述患者健康状态评估的便捷性和智慧性；
可选的，所述健康状态评估系统还包括姿势检测模块，所述姿势检测模块用于对所述患者的姿势进行检测，以获取所述患者的姿势数据；
通过所述姿势检测模块对所述患者的站立姿势进行检测，以提升对所述患者倾倒危险的智能检测水平；
其中，所述姿势检测模块包括姿势检测单元、以及分析单元，所述姿势检测单元检测患者的姿势数据，所述分析单元根据所述姿势检测单元的数据对患者的姿势状态进行分析；
可选的，所述姿势检测单元包括绑定构件、三轴加速度传感器，所述绑定构件用于对所述三轴加速度传感器进行绑定，所述三轴加速度传感器用于对所述患者的姿势进行检测；
其中，所述绑定构件包括一组绑定环、以及设置在所述绑定环本体上的隐藏腔，所述隐藏腔用于放置所述三轴加速度传感器，所述绑定环嵌套在所述患者的手腕部和腰腹部上；
可选的，以所述患者站立时的姿态建立空间坐标系X-Y-Z，以对所述患者的姿势进行检测；
其中，在患者进行姿势变换的过程中，通过所述分析单元获取所述三轴加速度传感器测得的三个方向上的加速度ax、ay、az，则合成加速度a满足：
Figure BDA0003792495180000111
若同时满足下式的条件，则触发倾倒预警：
Figure BDA0003792495180000112
式中，g为重力加速度；
通过所述姿势检测模块对所述患者的姿势进行检测，对所述患者的倾倒姿势进行检测，提升对所述患者健康状态监测的精准性和高效性。
实施例二。
本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进，根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，还在于所述健康状态评估系统还包括定位模块，所述定位模块用于对所述患者的位置进行定位，使得所述患者出现危险时能够快速的定位；
其中，所述定位模块与所述处理器控制连接，并基于所述处理器对所述定位模块进行集中控制；
所述定位模块包括定位器、以及天线，所述天线用于增强所述定位器的信号，所述定位器用于对所述患者的实时位置进行定位；
其中，所述定位模块设置在所述采样背心或者提示手表中，以获取所述患者的实时定位数据，同时，所述患者的实时定位数据通过通讯传输技术上传至所述服务器中；
当所述患者处于危险状态时，所述预警单元发出求救信号，则所述定位器向所述服务器传输患者当前的定位坐标，并在定位坐标周围中寻找最近的医疗机构，并通过服务器的联网功能将求救的定位坐标发送至医疗机构中，以触发所述医疗机构对所述患者进行施救；
在本实施例中，所述松紧调节构件还包括松紧调控子单元，所述松紧调控子单元用于对所述充气泵的充气量进行控制，以使得对所述患者的心率信号数据进行精准检测的情况下，还兼备患者的舒适性；
其中，所述松紧调节子单元控制所述充气泵的充气量Q根据下式进行计算：
Q＝Pump·η·t0+Deformation·h
式中，Pump为单位时间的充气量；η为充气泵的充气效率，t0为充气时间，由充气泵的固有参数直接获得，h为调整基数，Deformation为气囊的形变基准值，满足：
Deformation＝ln[1+(2·π·G0)·cosθ]
式中，θ为充气带产生形变时偏离初始位置的角度；G0为所述存储腔的直径；
对于调整基数h，满足：
Figure BDA0003792495180000121
式中，Pump0为气囊的初始充气基数，若充气带中还滞留气体，则取Pump0＝0；若充气带中不存在气体，则取Pump0＝1；
△Suitable为舒适调整系数，其值满足：
Figure BDA0003792495180000122
式中，endure为所述患者的忍受系数，age为所述患者的年龄系数，gender为所述患者的性别系数；μ1、μ2、μ3为调整权重系数；具体的输入数值可以由操作人员根据实际情况调整，且以上数据从控制面板的人机界面输入调整；
若充气量Q等于设定的充气阈值limit，则所述充气控制面板控制微型充气泵停止对所述充气带进行充气；
其中，所述充气阈值limit由操作者依据所述患者的最佳舒适度进行设定，这是本领域技术人员所熟知的，因而不再赘述；
通过所述松紧调节子单元对所述采样背心进行调整，兼顾所述患者穿上所述采样背心的舒适性，也进一步提升了对所述患者心血管健康状态检测的精准性，使得整个系统具有舒适性佳、能进行自我管理、智能联网、以及可对患者进行精准定位的优点。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。

Claims (8)

1.一种用于心血管的健康状态评估系统，所述健康状态评估系统包括服务器，其特征在于，所述健康状态评估系统包括采样模块、联网模块、预警模块，
所述服务器分别与所述采样模块、所述联网模块、所述预警模块连接，
所述采样模块采集患者的心率检测数据，所述联网模块用于获取所述患者在医疗机构的医疗数据，所述预警模块根据所述采样模块的采样数据触发健康状态的预警警示；
所述采样模块包括采样单元和评估单元，所述采样单元用于对患者的心率检测数据进行采样，所述评估单元根据所述采样单元的采样数据进行评估，以获得患者当前的监控状态；
所述采样单元包括采样背心、心电传感器、以及数据存储器，所述采样背心用于对所述心电传感器和所述数据存储器进行支撑，所述心电传感器对患者的心率检测数据进行采样，所述数据存储器用于对所述心电传感器所采集的数据进行存储；
所述评估单元获取所述心电传感器测得的心率信号a(n)，并对所述心率信号a(n)进行预处理，以从心率信号a(n)中提取小于2.5赫兹的信号b(n)，对信号b(n)使用固定步长的窗函数进行处理，以获得连续的脉压变化信号，并通过平滑滤波将脉压信号转变为类正弦信号c(n),其中，窗函数的宽度为0.18倍的采样频率f；
对信号c(n)进行N点傅里叶变换提取信号c(n)的频度谱R(f)，并提取所述频度谱R(f)的基频f0，其中，基频f0满足：
f0＝max(R(f))
根据基频f0确定频度谱R(f)中的最大谱峰，且最大谱峰的取值范围满足：
[f0-level，f0+level]，其中，level为谱峰检测范围，满足：
Figure FDA0003792495170000011
式中，L为采样的信号c(n)的总长度，k取值满足：k＝214，f为采样频率；
根据频度谱R(f)和最大谱峰的取值范围计算心率差异指数Abnormal：
Figure FDA0003792495170000012
其中，df是以f为变量的微变量，所述评估单元将评估得到的所述心率差异指数Abnormal传输至所述联网模块中进行比较，若所述心率差异指数Abnormal超过设定的预警阈值Warn，则触发健康状态预警。
2.根据权利要求1所述的一种用于心血管的健康状态评估系统，其特征在于，所述联网模块包括监控单元和联网单元，所述联网单元用于与医疗机构进行联网，以获取患者的既往心率检测数据，所述监控单元根据所述联网单元获取的既往心率检测数据与当前的评估结果进行比较，以对所述患者当前的健康状态进行监控；
所述联网单元包括权限管理终端、同步子单元，所述权限管理终端用于授予所述患者既往心率检测数据的访问权限，所述同步子单元根据所述权限管理终端授予的访问权限，将所述患者的既往心率检测数据同步至所述监控单元、服务器和所述预警模块中；
其中，所述既往心率检测数据包括医疗机构保存的对应患者的心率数据、窦性心律波形和体检报告。
3.根据权利要求2所述的一种用于心血管的健康状态评估系统，其特征在于，所述预警模块包括预警单元和提示单元，所述预警单元根据所述评估单元的评估结果触发预警，所述提示单元用于将所述预警单元的预警信号向医疗机构和所述患者进行提示；
其中，所述提示单元包括提示手表、交互子单元、可执行程序，所述可执行程序运行在所述提示手表中，并接收所述预警信号后触发提示信息，所述交互子单元用于与所述服务器进行连接，以获取所述预警单元的预警信号。
4.根据权利要求3所述的一种用于心血管的健康状态评估系统，其特征在于，所述监控单元包括监控器、比较子单元，当所述评估单元生成评估结果后所述监控器向所述联网单元发送调度请求，使所述联网单元响应所述调度请求后，将所述患者的既往心率检测数据传输至所述比较子单元中；
其中，所述比较子单元接收到所述患者的既往心率检测数据后与患者实时的评估结果比较，以确定患者当前的健康状态。
5.根据权利要求4所述的一种用于心血管的健康状态评估系统，其特征在于，所述健康状态评估系统还包括姿势检测模块，所述姿势检测模块用于对所述患者的姿势进行检测，以获取所述患者的姿势数据；
其中，所述姿势检测模块包括姿势检测单元、以及分析单元，所述姿势检测单元检测患者的姿势数据，所述分析单元根据所述姿势检测单元的数据对患者的姿势状态进行分析。
6.根据权利要求5所述的一种用于心血管的健康状态评估系统，其特征在于，所述姿势检测单元包括绑定构件、三轴加速度传感器，所述绑定构件用于对所述三轴加速度传感器进行绑定，所述三轴加速度传感器用于对所述患者的姿势进行检测；
其中，所述绑定构件包括一组绑定环、以及设置在所述绑定环本体上的隐藏腔，所述隐藏腔用于放置所述三轴加速度传感器，所述绑定环嵌套在所述患者的手腕部和腰腹部上。
7.根据权利要求6所述的一种用于心血管的健康状态评估系统，其特征在于，以所述患者站立时的姿态建立空间坐标系X-Y-Z，以对所述患者的姿势进行检测；
其中，在患者进行姿势变换的过程中，通过所述分析单元获取所述三轴加速度传感器测得的三个方向上的加速度ax、ay、az，则合成加速度a满足：
Figure FDA0003792495170000031
若同时满足下式的条件，则触发倾倒预警：
Figure FDA0003792495170000032
式中，g为重力加速度。
8.根据权利要求7所述的一种用于心血管的健康状态评估系统，其特征在于，设定的预警阈值Warn根据所述患者的既往心率检测数据进行确定。
CN202210959816.1A 2022-08-11 2022-08-11 一种用于心血管的健康状态评估系统 Active CN115274114B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210959816.1A CN115274114B (zh) 2022-08-11 2022-08-11 一种用于心血管的健康状态评估系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210959816.1A CN115274114B (zh) 2022-08-11 2022-08-11 一种用于心血管的健康状态评估系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115274114A true CN115274114A (zh) 2022-11-01
CN115274114B CN115274114B (zh) 2023-04-07

Family

ID=83752209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210959816.1A Active CN115274114B (zh) 2022-08-11 2022-08-11 一种用于心血管的健康状态评估系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115274114B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070100246A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Hyde Christopher T Heart rate based bioassessment method and apparatus
CN107680674A (zh) * 2016-08-02 2018-02-09 蓝天方舟健康科技（北京）有限公司 一种基于健康大数据的健康物联网平台及其管理方法
US20180132794A1 (en) * 2015-06-12 2018-05-17 ChroniSense Medical Ltd. Determining an Early Warning Score Based On Wearable Device Measurements
CN110689959A (zh) * 2019-09-23 2020-01-14 宁波心兆健康科技有限公司 一种医疗健康管理的方法及其装置
RU204085U1 (ru) * 2021-03-02 2021-05-05 Елена Алексеевна Терешко Телемедицинский хаб для осмотра и тестирования работников промышленных и транспортных предприятий

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070100246A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Hyde Christopher T Heart rate based bioassessment method and apparatus
US20180132794A1 (en) * 2015-06-12 2018-05-17 ChroniSense Medical Ltd. Determining an Early Warning Score Based On Wearable Device Measurements
CN107680674A (zh) * 2016-08-02 2018-02-09 蓝天方舟健康科技（北京）有限公司 一种基于健康大数据的健康物联网平台及其管理方法
CN110689959A (zh) * 2019-09-23 2020-01-14 宁波心兆健康科技有限公司 一种医疗健康管理的方法及其装置
RU204085U1 (ru) * 2021-03-02 2021-05-05 Елена Алексеевна Терешко Телемедицинский хаб для осмотра и тестирования работников промышленных и транспортных предприятий

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刁晨: "心电信号质量评估与心率变异性分析方法研究" *
周建华,马芸,袁战军,华泽惠: "中老年慢性充血性心力衰竭患者的心率变异性分析" *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115274114B (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2982299B1 (en) Method for determining a person's sleeping phase which is favourable for waking up
US20200285873A1 (en) Wearable authentication device
EP3367885B1 (en) System and method to determine premature ventricular contraction (pvc) type and burden
EP1284645B1 (en) System and device for multi-scale analysis and representation of electrocardiographic data
EP1183997A2 (en) Apparatus and method for perceiving physical and emotional states of a person
EP3267880B1 (en) Portable electronic device to process a signal acquired from a living body and method thereof
WO2007072425A2 (en) Device for detecting and warning of a medical condition
WO2017135492A1 (ko) 무구속 생체정보 기반의 산만도 추정 시스템
KR20190120684A (ko) 생체신호 측정 상태 모니터링 장치 및 방법과, 생체정보 측정 장치 및 방법
WO2016142666A1 (en) Monitoring vital signs
Ribeiro et al. A real time, wearable ECG and continous blood pressure monitoring system for first responders
WO2022106835A1 (en) Method and system for measuring and displaying biosignal data to a wearer of a wearable article
CN115274114B (zh) 一种用于心血管的健康状态评估系统
WO2003096893A1 (en) Portable heart rate variability (hrv) based health monitoring system having electromagnetic field (emf) sensor built in
EP3980113B1 (en) Premature ventricular contraction (pvc) detection
CN108882883A (zh) 对副交感自主神经系统和交感自主神经系统的同时和独立活动进行测量、相关和分析的方法和系统
EP4327743A1 (en) Sleeping state estimation system
CN112826474B (zh) 血压检测装置、血压检测系统及血压监测方法
EP3424422B1 (en) Biometric information measurement device, individual identification device, individual identification method, and individual identification program
CN110974222A (zh) 一种基于听觉诱发信号进行麻醉深度监测的装置
KR102306079B1 (ko) 환자의 생체신호 모니터링 방법 및 시스템
KR102035220B1 (ko) 비접촉 생체 신호 검출을 이용한 졸음 운전 방지 장치
CN116898438A (zh) 一种基于ecg传感器的高空作业人员疲劳检测装置和检测方法
JP2021065700A (ja) インプラントによって記録された心電図（ｅｃｇ）信号の振幅変調（ａｍ）を使用した呼吸の監視

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant