CN203815443U - 生命监控与生理心理干预系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种生命监控与生理心理干预系统，包括穿戴衣，穿戴衣上设有心律呼吸测量电极、体温传感器、血压传感器、血氧传感器、及控制盒，控制盒内设有微处理器、电源模块、显示屏、数据存储器、音频设备和按键，其中微处理器分别与心律呼吸测量电极、体温传感器、血压传感器、血氧传感器、电源模块、显示屏、数据存储器、音频设备和按键相连。能够对心率、呼吸速率、体温、血压、血氧饱和度五项指标进行24小时连续监测、预警、生命状态判定和指示，能够根据监测结果自动启动或针对性选择生理、心理干预操作指导音频文件进行播放，还具有检测结果存储功能，便于使用和携带，适合家用、救护车使用及临床监护系统使用。

Description

生命监控与生理心理干预系统

技术领域

本实用新型属于生理参数监控设备领域，具体涉及一种生命监控与生理心理干预系统。

背景技术

随着生活水平的提高，人们的健康观念和监测健康状况的途径也发生了很大的变化，科学技术的进步正在推动着医疗领域的变革。以医院为主的医疗保健正在被大量发展的以社区家庭为基础的服务体系所替代，过去临床医疗是人们应对疾病和健康状况的唯一途径，多数患者平时对自己的健康状况无从了解，也就不可能进行预防和治疗；当今社会，世界范围内的医疗改革已经发展到以预防为主的阶段。传统的以医院内部临床治疗为主的医学模式正在逐步发展为社区、家庭为基本单元的院前预防急救、医院救治治疗、院外康复与日常个人保健相结合的多元化、多层次的现代医疗体系。

目前，医院使用的监护仪器都是包含多种传感器的物理模块和大型计算机系统构成，目前这类监护设备的监护参数越来越全面，但是设备的体积较大、价格昂贵、不便携带且没有自带电源，无法满足因为医疗改革而兴起的社区医院的要求，也无法满足普通家庭用户对自身健康状态的监测。因此，开发适用于小型社区医院与个人日常监护的便携式生命监控与生理心理干预系统具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生命监控与生理心理干预系统，不仅能够对人体心率、呼吸、体温、血氧、血压5项指标进行24小时的不间断监测，而且还具有便携的优点，能够满足个人日常监护的需求。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

生命监控与生理心理干预系统，包括穿戴衣，穿戴衣上设有用于监测心率和呼吸的心律呼吸测量电极、用于监测体温的体温传感器、用于监测血压的血压传感器、用于监测血氧的血氧传感器、以及用于控制监测过程的控制盒，控制盒内设有用于接收监测数据并发出指令的微处理器、用于提供电能的电源模块、用于显示监测结果的显示屏、用于储存监测结果和心理干预音频文件的数据存储器、用于播放心理干预音频文件的音频设备和用于输入指令的按键，其中微处理器分别与心律呼吸测量电极、体温传感器、血压传感器、血氧传感器、电源模块、显示屏、数据存储器、音频设备和按键相连。

所述的心律呼吸测量电极采用织物电极，织物电极采用镀银涤纶材料作为导电媒介。

所述的心律呼吸测量电极设置在穿戴衣的左胸上，体温传感器设置在穿戴衣的腋窝处，血压传感器设置在穿戴衣的上臂处。

所述的穿戴衣上设有用于固定心律呼吸测量电极、体温传感器和血氧传感器的传感器绑带。

所述的控制盒内还设有第一滤波单元、第二滤波单元、心电模拟前端、传感器应用芯片、血氧模拟前端、血压模拟前端和音频解码器；

所述的心律呼吸测量电极依次通过第一滤波单元和心电模拟前端与微处理器相连；

所述的体温传感器依次通过第二滤波单元和传感器应用芯片与微处理器相连；

所述的血压传感器通过血压模拟前端与微处理器相连；

所述的血氧传感器通过血氧模拟前端与微处理器相连；

所述的微处理器通过音频解码器与音频设备相连。

所述的传感器应用芯片为LMP90100；

所述的音频解码器为VS1003；

所述的数据存储器为TF卡。

所述的控制盒内还设有与微处理器相连的数字采集单元和无线通信模块。

所述的控制盒上设有与微处理器相连的指示灯。

所述的按键包括开关键和复位键；

所述的控制盒上设有用于连接心律呼吸测量电极和体温传感器的心率-体温-呼吸航插口、用于连接血压传感器和血氧传感器的血氧-血压航插口、用于传输数据的数据航插口、以及用于连接耳机或音箱的音频航插口。

所述的微处理器的通讯方式包括SPI、RS232、SDIO和GPIO。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

本实用新型为了解决个人生理参数监控的问题，提供了一种生命监控与生理心理干预系统，是一种自便携式多参数监控产品。该生命监控与生理心理干预系统，包括穿戴衣，穿戴衣上设有用于监测心率和呼吸的心律呼吸测量电极、用于监测体温的体温传感器、用于监测血压的血压传感器、用于监测血氧的血氧传感器、以及用于控制监测过程的控制盒。通过该生命监控与生理心理干预系统可对个人的心率、呼吸速率、体温、血压、血氧饱和度五项指标进行监测、预警、生命状态判定和指示，可播放生理心理干预操作指导音视频资料，根据监测结果自动启动或针对性选择生理、心理干预操作指导音频文件，适合家用、救护车使用及临床监护系统使用。本实用新型提供的生命监控与生理心理干预系统能够24小时连续监测心率、呼吸速率和体温，能够满足各种监控需求；而且测试方式灵活，能够根据连接到控制盒的传感器，自动进行相应参数的监控测量，满足用户对关注生理指标的测量需求；另外还具有检测结果存储功能，能够记录24小时生理指标监测数据。本实用新型提供的生命监控与生理心理干预系统设计成穿戴衣的形式便于使用，控制盒具有小体积便携式外形，方便携带，采用可多次充电锂电池供电，随时随地均可进行监测。

进一步的，本实用新型提供的生命监控与生理心理干预系统采用了以导电布作为材料的织物电极，织物电极使用镀银涤纶材料作为导电媒介，具有电极自身阻抗低、对皮肤刺激小、皮肤湿度对电极与皮肤之间的阻抗影响小、电极与皮肤接触面积稳定、感觉舒适、适合用于穿戴测量的优点，解决了长时间监护时使用粘性电极易引起皮肤刺激症状，甚至引发水泡或皮肤溃烂并影响心电信号测量质量的问题。

进一步的，本实用新型提供的生命监控与生理心理干预系统能够根据测试结果进行生命状态判定和指示，并配有显示屏告警显示及指示灯闪烁告警，及时传达危险信号，安全性好，并配合播放生理心理干预操作指导音视频资料，根据监测结果自动启动或针对性选择生理、心理干预操作指导音频文件，无需对操作人员进行专门的训练，智能化程度高。

附图说明

图1是本实用新型提供的穿戴衣的结构示意图；

图2是本实用新型提供的控制盒的硬件框图；

图3是本实用新型的工作流程图；

其中：1为穿戴衣、2为心律呼吸测量电极、3为体温传感器、4为血压传感器、5为血氧传感器、6为传感器绑带、7为控制盒、8为微处理器、9为电源模块、10为显示屏、11为数据存储器、12为按键、13为音频设备、14为指示灯、15为数字采集单元、16为无线通信模块、17为第一滤波单元、18为第二滤波单元、19为心电模拟前端、20为传感器应用芯片、21为血氧模拟前端、22为血压模拟前端、23为音频解码器。

具体实施方式

本实用新型为了解决个人生理参数监控的问题，提供了一种生命监控与生理心理干预系统，是一种自便携式多参数监控产品。通过该生命监控与生理心理干预系统可对个人的心率、呼吸速率、体温、血压、血氧饱和度五项指标进行监测、预警、生命状态判定和指示，可播放生理心理干预操作指导音视频资料，根据监测结果自动启动或针对性选择生理、心理干预操作指导音频文件。

本实用新型致力于研制出能够全面检测生理参数、智能化程度高、并能够解决传统医疗传感器测量时给人造成的不适感觉的24小时监护器。传统粘性电极由Ag/AgCl制成，电极表面涂有粘性导电胶，使用时将电极贴在皮肤上。由于有导电胶固定，人体活动时电极与皮肤接触位置不易发生变化。目前临床应用的动态心电监护仪大部分使用粘性电极。但是，导电胶内含有的电解质（主要是氯化钠）会引起皮肤刺激症状，甚至引发水泡或皮肤溃烂，并且在长时间使用过程中，导电胶受汗水稀释或脱水干化等现象均会影响心电信号的测量质量。本实用新型在研制过程中考虑到由于使用对象需要穿着穿戴衣从事日常活动，所以对电极的主要设计的要求是：电极自身阻抗低、对皮肤刺激小、皮肤湿度对电极与皮肤之间的阻抗影响小、电极与皮肤接触面积稳定、感觉舒适。由于现有心电电极存在固有缺点，不适合用于穿戴测量，所以设计制作了以导电布作为材料的织物电极。织物电极使用镀银涤纶材料作为导电媒介，穿戴式织物电极可以很好解决长时间监护问题。

参见图1和图2，本实用新型提供的生命监控与生理心理干预系统，包括穿戴衣1，穿戴衣1的左胸位置上设有用于监测心率和呼吸的心律呼吸测量电极2，心律呼吸测量电极2采用织物电极，织物电极采用镀银涤纶材料作为导电媒介。穿戴衣1的腋窝位置上设有用于监测体温的体温传感器3，穿戴衣1的上臂位置上设有用于监测血压的血压传感器4，穿戴衣1的袖口下方设有用于监测血氧的血氧传感器5，穿戴衣上设有用于固定心律呼吸测量电极2、体温传感器3和血氧传感器5的传感器绑带6，穿戴衣1上还设有用于控制监测过程的控制盒7。控制盒7内设有用于接收监测数据并发出指令的微处理器8、用于提供电能的电源模块9、用于显示监测结果的显示屏10、用于储存监测结果和心理干预音频文件的数据存储器11、用于播放心理干预音频文件的音频设备13、用于输入指令的按键12，控制盒7内还设有数字采集单元15、无线通信模块16、第一滤波单元17、第二滤波单元18、心电模拟前端19、传感器应用芯片20、血氧模拟前端21、血压模拟前端22和音频解码器23；控制盒7上设有指示灯14、用于连接心律呼吸测量电极2和体温传感器3的心率-体温-呼吸航插口、用于连接血压传感器4和血氧传感器5的血氧-血压航插口、用于传输数据的数据航插口、以及用于连接耳机或音箱的音频航插口。微处理器8的通讯方式包括SPI、RS232、SDIO和GPIO。心律呼吸测量电极2依次通过第一滤波单元17和心电模拟前端19用SPI与微处理器8相连；体温传感器3依次通过第二滤波单元18和传感器应用芯片20用SPI与微处理器8相连；传感器应用芯片20为LMP90100；血压传感器4通过血压模拟前端22用SPI与微处理器8相连；血氧传感器5通过血氧模拟前端21用SPI与微处理器8相连；微处理器8用SPI通过音频解码器23与音频设备13相连；音频解码器23为VS1003；微处理器8用RS232分别与数字采集单元15、无线通信模块16和显示屏10相连；微处理器8用GPIO分别与电源模块9、指示灯14和按键12相连，按键12包括开关键和复位键；微处理器8用SDIO与数据存储器11相连，数据存储器11为TF卡。电源模块9包括可反复充放电的锂电池及设置在控制盒7上的锂电池充电口。电源模块9分别为心律呼吸测量电极2、体温传感器3、血压传感器4、血氧传感器5、微处理器8、显示屏10、数据存储器11、按键12、音频设备13、指示灯14、数字采集单元15、无线通信模块16、第一滤波单元17、第二滤波单元18、心电模拟前端19、传感器应用芯片20、血氧模拟前端21、血压模拟前端22和音频解码器23供电。

本实用新型提供的生命监控与生理心理干预系统佩戴在人员身上，主要采集呼吸速率、体温、心率三项指标参数，在人员需要监测血压、血氧饱和度两项指标时将血压传感器4和血氧传感器5插入控制盒7上的血氧-血压航插口，即可进行信号采集。

按照图1所示，本实用新型在使用时，先使监测人员贴身穿着穿戴衣1，在监测人员身上固定好心律呼吸测量电极2、体温传感器3、血压传感器4和血氧传感器5，将心律呼吸测量电极2和体温传感器3插入控制盒7上的心率-体温-呼吸航插口，将血压传感器4和血氧传感器5插入控制盒7上的血氧-血压航插口，通过控制盒7上的开关按键实现系统的开关机操作，通过复位键进行系统的复位，参见图3，开机后系统执行如下操作，即本实用新型的工作过程为：

（1）系统初始化自检，检测各功能模块状态是否正常，检测各个生理参数传感器的连接状态（包括心率、呼吸、体温、血氧、血压）；

（2）采集处于连接状态的生理参数传感器监测到的生理参数数据；

（3）对监测到的生理参数数据进行实时分析；

（4）对监测到的生理参数数据进行存储和显示；

（5）对监测到的生理参数数据进行实时传输；

（6）当对监测到的生理参数数据超过预警值时，自动音频报警，LED灯光报警；

（7）通过播放音频进行心理干预。

（8）对心率和呼吸进行连续监测，对体温、血氧和血压监测时，若对应的传感器一直处于连接状态，则每间隔一端时间后重新进行一次监测，若对应的传感器一直处于断开状态，则当其被连接时立刻进行监测，所有生理参数监测在按下关机键时均停止监测。

本实用新型提供的生命监控与生理心理干预系统采用集成化模拟前端，所有的生理参数信号处理都在控制盒内部实现，用户所需要完成的仅仅是按照系统设计需求输入数据完成设置，大大降低系统电路的复杂程度，降低故障率。而模拟前端部分的调试点也大量减少，从而让系统调试变得非常简单。集成化模拟前端针对噪声性能、功耗和数据速率等进行优化配置，适合家用、救护车及临床监护系统。

本实用新型具有以下优点：

1.24小时心率、呼吸、体温监控。采用织物电极解决了传统电极长时间监测给人体带来的不舒服感觉。

2.测试方式灵活。根据连接到控制器的传感器，自动进行相应参数的监控测量，满足用户对关注生理指标的测量。

3.灵活。多种通讯方式支持；根据用户需求，实现不同方式的接口信息输出。

3.智能化程度高。根据测试结果进行生命状态判定和指示，并配有显示屏告警显示及指示灯闪烁告警，可播放生理心理干预操作指导音视频资料，根据监测结果自动启动或针对性选择生理、心理干预操作指导音频文件，无需对操作人员进行专门的训练。

4.具有检测结果存储功能。内容包括个人信息、正常状态下的各项参数值、药物过敏史、血型、个人喜爱的音乐等信息（均可提前输入到数据存储器中），还可记录24小时生理指标监测数据。

5.便于使用，具有小体积便携式外形，方便携带，采用可多次充电锂电池供电。

Claims (10)

1.生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：包括穿戴衣（1），穿戴衣（1）上设有用于监测心率和呼吸的心律呼吸测量电极（2）、用于监测体温的体温传感器（3）、用于监测血压的血压传感器（4）、用于监测血氧的血氧传感器（5）、以及用于控制监测过程的控制盒（7），控制盒（7）内设有用于接收监测数据并发出指令的微处理器（8）、用于提供电能的电源模块（9）、用于显示监测结果的显示屏（10）、用于储存监测结果和心理干预音频文件的数据存储器（11）、用于播放心理干预音频文件的音频设备（13）和用于输入指令的按键（12），其中微处理器（8）分别与心律呼吸测量电极（2）、体温传感器（3）、血压传感器（4）、血氧传感器（5）、电源模块（9）、显示屏（10）、数据存储器（11）、音频设备（13）和按键（12）相连。

2.根据权利要求1所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的心律呼吸测量电极（2）采用织物电极，织物电极采用镀银涤纶材料作为导电媒介。

3.根据权利要求1或2所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的心律呼吸测量电极（2）设置在穿戴衣（1）的左胸上，体温传感器（3）设置在穿戴衣（1）的腋窝处，血压传感器（4）设置在穿戴衣（1）的上臂处。

4.根据权利要求1或2所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的穿戴衣上设有用于固定心律呼吸测量电极（2）、体温传感器（3）和血氧传感器（5）的传感器绑带（6）。

5.根据权利要求1或2所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的控制盒（7）内还设有第一滤波单元（17）、第二滤波单元（18）、心电模拟前端（19）、传感器应用芯片（20）、血氧模拟前端（21）、血压模拟前端（22）和音频解码器（23）；

所述的心律呼吸测量电极（2）依次通过第一滤波单元（17）和心电模拟前端（19）与微处理器（8）相连；

所述的体温传感器（3）依次通过第二滤波单元（18）和传感器应用芯片（20）与微处理器（8）相连；

所述的血压传感器（4）通过血压模拟前端（22）与微处理器（8）相连；

所述的血氧传感器（5）通过血氧模拟前端（21）与微处理器（8）相连；

所述的微处理器（8）通过音频解码器（23）与音频设备（13）相连。

6.根据权利要求5所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的传感器应用芯片（20）为LMP90100；

所述的音频解码器（23）为VS1003；

所述的数据存储器（11）为TF卡。

7.根据权利要求1或2所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的控制盒（7）内还设有与微处理器（8）相连的数字采集单元（15）和无线通信模块（16）。

8.根据权利要求1或2所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的控制盒（7）上设有与微处理器（8）相连的指示灯（14）。

9.根据权利要求1或2所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的按键（12）包括开关键和复位键；

所述的控制盒（7）上设有用于连接心律呼吸测量电极（2）和体温传感器（3）的心率-体温-呼吸航插口、用于连接血压传感器（4）和血氧传感器（5）的血氧-血压航插口、用于传输数据的数据航插口、以及用于连接耳机或音箱的音频航插口。

10.根据权利要求1或2所述的生命监控与生理心理干预系统，其特征在于：所述的微处理器（8）的通讯方式包括SPI、RS232、SDIO和GPIO。