CN202636927U - 一种用于心律失常的实时检测手表 - Google Patents

一种用于心律失常的实时检测手表 Download PDF

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孙万平
王明娣
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Abstract

本实用新型公开了一种用于心律失常的实时检测手表，包括手表本体和表带，手表本体内设有单片机、报警器和显示器，表带内设有压力传感器；所述压力传感器与单片机电连接，所述报警器和显示器均由单片机控制连接。本实用新型设计得到了一种专用心律失常的实时检测手表，可以准确并实时动态地检测个人的心律节律、室性早搏及心动过速或过缓等心律失常情况，可检测无症状心律不齐、早搏、心动过速或过缓的发生，记录发生时间点，分析和了解何种心理和生理状况容易出现心律不齐、早搏、心动过速或缓等心律失常现象，对心律失常的预防和治疗均具有重要的应用价值。

Description

一种用于心律失常的实时检测手表
技术领域
本实用新型涉及一种用于心律失常的实时检测手表，属于家用医疗器械技术领域。
背景技术
心律失常（cardiacarrhythmia）指心律起源部位、心搏频率与节律以及冲动传导等任一项异常。正常心律起源于窦房结，并按正常传导系统顺序激动心房和心室，频率60次～100次/min（成人），比较规则。临床上按心率失常发作时心率的快慢分为快速性和缓慢性心率失常两大类，前者见于过早搏动、心动过速、心房颤动和心室颤动等；后者以窦性缓慢性心率失常和各种传导阻滞为常见。其中，室性早搏为过早搏动最为常见类型，并与临床心血管疾病发生和预后密切相关，已有研究表明发生猝死者90％都有室性早搏。因此，包括室性早搏、心动过速或过缓、心律不齐等在内的心律失常实时监测对心血管疾病的预防、治疗和预后均具有重要价值。
目前，检测心律失常的方法主要通过心电图、心脏超声和心电动态检测等，一般为患者已出现明显症状，由专业医疗机构的医疗人员进行检测、分析和诊断。然而，该类设备价格比较昂贵，操作和分析需要专业人员，不适合个人或家用，亦不适合长期实时监测。此外，由于在不同心理、生理状态及不同时间点室性早搏出现的频率差异较大，临床上常出现病人感觉到明显症状但24小时动态心电检测却未发现异常的状况。目前还没有专门用于包括室性早搏在内的心律失常的实时检测手表。
虽然，市面上有心率监测腕表，如SIGMA、Omron、MI等品牌，但其都是用于正常生理状况下的心率快慢的监测，均不具有临床价值的心律失常的检测和报警功能。
因此，研发一种便携、实时动态及具有报警功能的个人心律失常监测手表，对心律失常的预防和治疗均具有重要的应用价值。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种用于心律失常的实时检测手表，对于严重心律不齐、心动过速和心动过缓、室性早搏具有报警功能。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于心律失常的实时检测手表，包括手表本体和表带，手表本体内设有单片机、报警器和显示器，表带内设有压力传感器；
所述压力传感器与单片机电连接，所述报警器和显示器均由单片机控制连接。
上述技术方案中，所述报警器为语音报警器。
上述技术方案中，所述显示器为液晶显示器。
本实用新型的工作原理：心脏每收缩和舒张一次构成一个心动周期，心动周期和脉搏周期具有一致性，本发明通过腕表表带的压力感受器获得脉搏波，通过对脉搏波的自动记录和分析来判断心律失常，同时可对72小时内出现的各种心律失常的时间点、心律失常种类、发生次数及相应的脉搏波形进行存储。具体实施功能如下：
1）判断是否为节律心律：出现相邻脉搏周期相差0.12秒判断为心律不齐。
2）判断是否存在心动过快和过缓，对严重心律过快和过缓实施报警功能：依据每分钟脉搏数判断心动过快或过缓。该功能设定日常生活状态和运动状态两种模式：日常生活状态模式下，如脉搏超过100次/分为心动过快，脉搏小于50次/分为心动过缓，如脉搏超过150次/分或低于40次/分即启动报警功能；运动模式下，不同年龄设定报警参考值（该设定值可依据用户自己身体状况自行调整），具体如下表1：
表1 运动状态下不同年龄心率报警临界值
Figure DEST_PATH_IMAGE001
3）判断是否存在室性早搏：心肌细胞兴奋过程中，由0期开始到3期膜内电位恢复到-60mV这一段不能再产生动作电位的时期，称为有效不应期。室性早搏是由于在心室肌的有效不应期后，心室受到病理性的异位起搏点刺激，导致心室肌产生期前兴奋，引起期前收缩。对节律性心律而言，在期前收缩之后有较大的心室舒张期，称为代偿间歇。室性早搏导致的代偿间歇为完全性代偿间歇，即早搏前后两窦性心搏相隔的时间为正常心动周期的两倍。
假设心动周期平均为
Figure DEST_PATH_IMAGE003
秒，发生期前收缩的心动周期为
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，形成代偿间歇的心动周期为
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，有效不应期为
Figure DEST_PATH_IMAGE009
。这四个参数的关系如下：
由于期前收缩必须在有效不应期后才能形成，因此，
Figure 19955DEST_PATH_IMAGE005
必须满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
                  （1）
由于期前兴奋之后的一次窦房结产生的兴奋传到心室时，恰好落在期前兴奋的有效不应期内，因此，
Figure 124046DEST_PATH_IMAGE007
必须满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
               （2）
室性早搏为完全性代偿间歇，因此，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
                  （3）
心动周期和脉搏周期具有一致性，因此，本实用新型通过测定脉搏周期，并通过相应软件筛选和记录符合以上三个条件的，即可判断出室性早搏。
本实用新型的实时检测手表内设有控制系统，控制系统设有人工复位电路。单片机带有硬件乘法器功能，可方便地实现测量数据的记录、计算和语音播报功能。
该控制系统以单片机为控制核心，通过表带的压力传感器和腕部桡动脉紧固接触，得到桡动脉波动信号，利用数据传输线将信号输入单片机，由CPU计算和分析脉搏周期情况，判断是否为节律性心律、是否存在心动过速和心动过缓，利用公式（1）至（3）判断是否属于室性早搏，同时将即时心率、心律是否规则、室性早搏、心动过缓、心动过速次数传输到液晶显示器进行实时显示，存储器内分别记录相应的心律不齐、室性早搏、心动过速或过缓的时间节点、脉搏波形。如果心律失常超过一定范围，会触动语音报警器进行报警。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、本实用新型设计得到了一种专用于心律失常的实时检测手表，可以准确并实时动态地检测个人的心律节律、室性早搏及心动过速或过缓情况，可检测无症状心律不齐、早搏和心律过快或过缓的发生、显示24小时内发生次数及发生的时间点，有助于分析和了解何种心理和生理状况出现心律不齐、早搏及心动过速或过缓，对心率失常的预防和治疗均具有重要的临床应用价值。
2、本产品利用微制造和微电子技术解决了传统心律失常检测器械相对笨重的问题，实现医疗器械的小型化。
3、本实用新型的外型类似一个手表，因而适合个人及家庭使用，且价格便宜，操作简单，适于推广应用。
4、本实用新型对心律的实时动态监测和记录不仅不会影响正常的工作和生活，同时可从心理上降低用户对疾病的忧虑，做到了“让健康监测随时伴随生活”。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的系统框图；
图2是本实用新型实施例一中心室肌动作电位期间兴奋性的变化及其与机械收缩的关系图；
图3是本实用新型实施例一中期前收缩和代偿间歇示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一
参见图1~3所示，一种用于心律失常的实时检测手表，包括手表本体和表带，手表本体内设有单片机、报警器和显示器，表带内设有压力传感器；所述压力传感器与单片机电连接，所述报警器和显示器均由单片机控制连接。
所述报警器为语音报警器。所述显示器为液晶显示器。
本实用新型的工作原理：心脏每收缩和舒张一次构成一个心动周期，心动周期和脉搏周期具有一致性，本发明通过腕表表带的压力感受器获得脉搏波，通过对脉搏波的自动记录和分析来判断心律失常。
1）判断是否为节律心律：出现相邻脉搏周期相差0.12秒判断为心律不齐。
2）判断是否存在心动过快和过缓，对严重心动过快和过缓实施报警功能：依据每分钟脉搏数判断心律过快或过缓。日常生活状态模式下，如脉搏超过100次/分为心动过快，脉搏小于50次/分为心动过缓，如脉搏超过150次/分或低于40次/分即启动报警功能；运动模式下，不同年龄设定报警参考值，具体如表1所示。
3）判断是否存在室性早搏：心肌细胞兴奋过程中，由0期开始到3期膜内电位恢复到-60mV这一段不能再产生动作电位的时期，称为有效不应期（图2所示）。室性早搏是由于在心室肌的有效不应期后，心室受到病理性的异位起搏点刺激，导致心室肌产生期前兴奋，引起期前收缩。对节律性心律而言，在期前收缩之后有较大的心室舒张期，称为代偿间歇。室性早搏导致的代偿间歇为完全性代偿间歇，即早搏前后两窦性心搏相隔的时间为正常心动周期的两倍，参见图3所示。
假设心动周期平均为
Figure 841466DEST_PATH_IMAGE003
秒，发生期前收缩的心动周期为
Figure 922161DEST_PATH_IMAGE005
，形成代偿间歇的心动周期为
Figure 736534DEST_PATH_IMAGE007
，有效不应期为
Figure 496679DEST_PATH_IMAGE009
。这四个参数的关系如下：
由于期前收缩必须在有效不应期后才能形成，因此，
Figure 763712DEST_PATH_IMAGE005
必须满足：
Figure 149563DEST_PATH_IMAGE011
                  （1）
由于期前兴奋之后的一次窦房结产生的兴奋传到心室时，恰好落在期前兴奋的有效不应期内，因此，
Figure 818442DEST_PATH_IMAGE007
必须满足：
Figure 749489DEST_PATH_IMAGE013
               （2）
室性早搏为完全性代偿间歇，因此，
Figure 503818DEST_PATH_IMAGE015
                  （3）
心动周期和脉搏周期具有一致性，因此，本实用新型通过测定脉搏周期，并通过相应软件筛选和记录符合以上三个条件的，即可判断出室性早搏。
本实用新型的实时检测手表内设有控制系统，控制系统设有人工复位电路。单片机带有硬件乘法器功能，可方便地实现测量数据的记录、计算和语音播报功能。
该控制系统以单片机为控制核心，通过表带的压力传感器和腕部桡动脉紧固接触，得到桡动脉波动信号，利用数据传输线将信号输入单片机，由CPU计算和分析脉搏周期情况，判断是否为节律性心律、是否存在心动过速和心动过缓，利用公式（1）至（3）判断是否属于室性早搏，同时将即时心率、心律是否规则、室性早搏、心动过缓、心动过速次数传输到液晶显示器进行实时显示，存储器内分别记录相应的心律失常的时间节点、脉搏波形。如果心律失常超过一定范围，会触动语音报警器进行报警。
以上仅为本实用新型具体实施方式的说明，不以任何形式对本实用新型做出限制。本技术领域的技术人员根据本实用新型提供的思路及总体方案设计出的相同或相近的方案，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于心律失常的实时检测手表，其特征在于：包括手表本体和表带，手表本体内设有单片机、报警器和显示器，表带内设有压力传感器；
所述压力传感器与单片机电连接，所述报警器和显示器均由单片机控制连接。
2.根据权利要求1所述的用于心律失常的实时检测手表，其特征在于：所述报警器为语音报警器。
3.根据权利要求1所述的用于心律失常的实时检测手表，其特征在于：所述显示器为液晶显示器。
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CN104825170A (zh) * 2014-02-11 2015-08-12 北京超思电子技术股份有限公司 一种血氧测量仪

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