CN207870883U - 一种用于新生儿的生理指标监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于新生儿的生理指标监测系统，包括信号采集装置、信号处理装置及单片机，信号采集装置包括检测带及设置于检测带内侧的脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器，脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器的输出端分别与信号处理装置相连，信号处理装置包括依次相连的第一前置放大电路、高通滤波电路、第一后置放大电路、低通滤波电路及A/D转换电路，A/D转换电路的输出端与单片机相连。本实用新型结构简单，操作方便，不仅不会给受测者带来任何不适，而且检测结果快速准确，能够实时对新生儿的各项生理指标进行监控，为新生儿的临床监护提供依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗检测设备领域，尤其涉及一种用于新生儿的生理指标监测系统。
背景技术
新生儿是指出生后四周以内的婴儿，新生儿降生后，由于环境的变化，往往会出现一定的生理或病理变化，因此对新生儿的监护十分重要。现有的新生儿的临床监护一般采用生化检测或监护仪，生化检测方法需要护士不断对新生儿进行抽血或测量体温呼吸状况等，这种方式不仅检测误差大，而且增加了新生儿的痛苦，监护仪虽然可以实现新生儿生命体征的自动监测，但是现有的监护仪的检测头一般放置在新生儿的口鼻处或需要新生儿长期夹持，从而会给新生儿带来不适感，且现有的新生儿监护仪的体积庞大，价格昂贵，操作繁琐，不适于在各种医院大面积使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于新生儿的生理指标监测系统，能够准确地对新生儿的各项生理指标进行监测，不仅结构简单，操作方便，而且不会对受测者产生影响，监测结果快速准确。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于新生儿的生理指标监测系统，包括信号采集装置、信号处理装置及单片机，所述信号采集装置包括检测带及设置于检测带内侧的脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器，所述脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器的输出端分别与信号处理装置相连，所述信号处理装置包括依次相连的第一前置放大电路、高通滤波电路、第一后置放大电路、低通滤波电路及A/D转换电路，A/D转换电路的输出端与单片机相连。
优选地，所述脉搏检测器包括红外发射管及红外接收管，所述红外发射管和红外接收管均设置于检测带的内侧，且红外发射管的发射方向向内设置，红外接收管的输出端与第一前置放大电路相连。
优选地，所述呼吸检测器采用力敏传感器，力敏传感器设置于检测带的内侧，力敏传感器的输出端与第一前置放大电路相连。
优选地，所述体温检测器采用热敏电阻，热敏电阻设置于检测带的内侧，热敏电阻的输出端经温度采集电路与第一前置放大电路相连。
优选地，所述温度采集电路包括运算放大器，所述热敏电阻的两端并联有第一电阻，第一电阻的一端经第二电阻连接电源，第一电阻和第二电阻的公共端经稳压二极管接地，第一电阻的另一端依次经第三电阻和第四电阻接地，所述第一电阻的一端还依次经第五电阻、第六电阻和第七电阻接地，所述第五电阻为可调电阻，所述第三电阻与第四电阻的公共端经第八电阻与运算放大器的正相输入端相连，运算放大器的正相输入端还经第九电阻接地，所述第六电阻与第七电阻的公共端经第十电阻与运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的反相输入端还经第十一电阻与运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的输出端与信号处理模块相连。
优选地，所述血氧饱和度检测器采用血氧探头，血氧探头设置于检测带的内侧，且血氧探头的探测方向向内设置，所述血氧探头包括两个发光二极管及一个光敏接收管，两个发光二极管分别采用红光二极管及红外光二极管，所述红光二极管及红外光二极管分别与探头驱动模块相连，光敏接收管经脉冲开关与信号处理装置相连。
优选地，所述探头驱动模块采用ARM处理器，所述ARM处理器的第一输出端依次经第十二电阻及第十三电阻与红光二极管的正极相连，红光二极管的负极依次经第十四电阻及第十五电阻与ARM处理器的第二输出端相连，所述红光二极管的两端并联有红外光二极管，红外光二极管的正极与红光二极管的负极相连，ARM处理器产生周期性控制信号，使红光二极管和红外光二极管交替发光。
优选地，所述信号处理模块还包括第二前置放大电路、信号分离电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第二后置放大电路及第三后置放大电路，所述信号分离电路的输入端经前置放大电路与血氧探头相连，信号分离电路的输出端分别与第一滤波电路和第二滤波电路相连，所述第一滤波电路经第二后置放大电路与A/D转换电路相连，所述第二滤波电路经第三后置放大电路与A/D转换电路相连。
优选地，所述单片机内设置有计时器，单片机的输出端设置有报警装置。
优选地，还包括无线通信模块、上位机及移动终端，单片机经无线通信模块与上位机和移动终端相连，所述无线通信模块包括WIFI发射器和WIFI接收器，WIFI发射器与单片机相连，WIFI接收器分别与上位机和移动终端相连，所述移动终端采用手机或平板电脑。
本实用新型结构简单，通过信号采集装置和信号处理装置对受测者的各项生理指标进行检测和监控，信号采集装置采用检测带，检测带内侧设置有脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器，在使用时只需将检测带缠绕在受测者的腹部，即可对受测者的各项生理指标进行检测，不会给受测者带来任何不适，特别适用于新生儿的临床监护；由于新生儿的各项生理指标比较弱，故信号处理装置采用两级放大和两级滤波，能够对微弱的信号进行放大，同时通过滤波电路防止噪声信号放大，提高检测的精度。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型所述温度采集电路的电路原理图；
图3为本实用新型所述探头驱动模块的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1至图3所示，本实用新型所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，包括信号采集装置、信号处理装置、单片机、无线通信装置、上位机及移动终端，信号采集装置用于采集受测者的各项生理指标，信号处理装置用于对采集到的各项生理指标进行处理，单片机用于对处理过的各项数据进行显示和储存，无线通信装置用于将单片机储存的数据发送至上位机和移动终端，无线通信装置包括WIFI发射器和WIFI接收器，WIFI发射器与单片机相连，WIFI接收器分别与上位机和移动终端相连，在本实施例中，移动终端采用手机或平板电脑。
采集装置包括检测带及设置于检测带内侧的脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器，脉搏检测器包括红外发射管及红外接收管，红外发射管和红外接收管均设置于检测带的内侧，且红外发射管的发射方向向内设置，红外接收管的输出端与信号处理装置相连；呼吸检测器采用力敏传感器，力敏传感器设置于检测带的内侧，力敏传感器的输出端与信号处理装置相连；体温检测器采用热敏电阻，热敏电阻设置于检测带的内侧，热敏电阻的输出端经温度采集电路与信号处理装置相连；血氧饱和度检测器采用血氧探头，血氧探头设置于检测带的内侧，且血氧探头的探测方向向内设置，血氧探头包括两个发光二极管及一个光敏接收管，两个发光二极管分别采用红光二极管及红外光二极管，红光二极管及红外光二极管分别与探头驱动模块相连，光敏接收管经脉冲开关与信号处理装置相连。
温度采集电路包括运算放大器，热敏电阻Re的两端并联有第一电阻R1，第一电阻R1的一端经第二电阻R2连接电源，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端经稳压二极管VD1接地，第一电阻R1的另一端依次经第三电阻R3和第四电阻R4接地，第一电阻R1的一端还依次经第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻RR7接地，第五电阻R5为可调电阻，第三电阻R3与第四电阻R4的公共端经第八电阻R8与运算放大器U1的正相输入端相连，运算放大器U1的正相输入端还经第九电阻R9接地，第六电阻R6与第七电阻R7的公共端经第十电阻R10与运算放大器U1的反相输入端相连，运算放大器U1的反相输入端还经第十一电阻R11与运算放大器U1的输出端相连，运算放大器U1的输出端与信号处理装置相连。
探头驱动模块采用ARM处理器U2，ARM处理器U2的第一输出端依次经第十二电阻R12及第十三电阻R13与红光二极管D1的正极相连，红光二极管D1的负极依次经第十四电阻R14及第十五电阻R15与ARM处理器U2的第二输出端相连，红光二极管D1的两端并联有红外光二极管D2，红外光二极管D2的正极与红光二极管D1的负极相连，ARM处理器U2产生周期性控制信号，使红光二极管D1和红外光二极管D2交替发光。在本实施例中，第十二电阻R12及第十五电阻R15均为可调电阻。
脉搏检测器在对受测者进行检测时，由红外发射管发射红外信号，当有跳动的脉搏时，血液的透光性变差，红外接收管接收到的电流减小，红外接收管接收到的信号经信号处理装置进行处理后，得到脉搏信号。
呼吸检测器在对受测者进行检测时，力敏传感器紧贴受测者的皮肤设置，受测者在吸气时，检测带被拉伸，力敏传感器同时也被拉伸，受测者在呼气时，检测带和力敏传感器均恢复，力敏传感器据此检测出受测者的呼吸信号，包括呼吸频率和吸气量，力敏传感器检测到的呼吸信号经信号处理装置处理后，得到呼吸信号。
体温检测器在对受测者进行检测时，热敏电阻紧贴受测者的皮肤设置，热敏电阻根据受测者的体温不同输出不同的电阻值，从而使温度采集电路的输出电压值发生变化，温度采集电路输出的信号经信号处理装置处理后，得到受测者的体温数据。
血氧饱和度检测器在对受测者进行检测时，血氧探头与人体相接触，探头驱动模块产生周期性控制信号，使红光二极管和红外光二极管交替发光，由于人体组织对光的吸收和散射作用，光敏二极管收集经血液调制的透射光信号，经信号处理装置处理后，得到血氧饱和度数据。
信号处理装置包括依次相连的第一前置放大电路、高通滤波电路、第一后置放大电路、低通滤波电路及A/D转换电路，第一前置放大电路的输入端分别与温度采集电路、力敏传感器及红外接收管相连，A/D转换电路的输出端与单片机相连，信号处理装置还包括第二前置放大电路、信号分离电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第二后置放大电路及第三后置放大电路，信号分离电路的输入端经第二前置放大电路与血氧探头相连，信号分离电路的输出端分别与第一滤波电路和第二滤波电路相连，第一滤波电路经第二后置放大电路与A/D转换电路相连，第二滤波电路经第三后置放大电路与A/D转换电路相连。
单片机内设置有计时器，单片机的输出端设置有报警装置。当单片机在计时器的计时时间内没有检测到脉搏信号或呼吸信号，或在计时器的计时时间内检测到受测者的体温连续高于设定值，则报警装置报警。
本实用新型在工作时，首先将检测带粘贴在受测者的腹部，检测带内侧的脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器分别采集受测者的脉搏信号、呼吸信号、体温和血氧饱和度信号，经信号处理装置处理后得到受测者的各项生理指标数据，由单片机对各项数据进行储存和显示，并经无线通信装置将数据发送至上位机和移动终端。
本实用新型结构简单，操作方便，通过信号采集装置和信号处理装置对受测者的各项生理指标进行检测和监控，不仅不会给受测者带来任何不适，而且检测结果快速准确，能够实时对新生儿的各项生理指标进行监控，为新生儿的临床监护提供依据。
Claims (10)
1.一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：包括信号采集装置、信号处理装置及单片机，所述信号采集装置包括检测带及设置于检测带内侧的脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器，所述脉搏检测器、呼吸检测器、体温检测器及血氧饱和度检测器的输出端分别与信号处理装置相连，所述信号处理装置包括依次相连的第一前置放大电路、高通滤波电路、第一后置放大电路、低通滤波电路及A/D转换电路，A/D转换电路的输出端与单片机相连。
2.如权利要求1所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：所述脉搏检测器包括红外发射管及红外接收管，所述红外发射管和红外接收管均设置于检测带的内侧，且红外发射管的发射方向向内设置，红外接收管的输出端与第一前置放大电路相连。
3.如权利要求1所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：所述呼吸检测器采用力敏传感器，力敏传感器设置于检测带的内侧，力敏传感器的输出端与第一前置放大电路相连。
4.如权利要求1所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：所述体温检测器采用热敏电阻，热敏电阻设置于检测带的内侧，热敏电阻的输出端经温度采集电路与第一前置放大电路相连。
5.如权利要求4所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：所述温度采集电路包括运算放大器，所述热敏电阻的两端并联有第一电阻，第一电阻的一端经第二电阻连接电源，第一电阻和第二电阻的公共端经稳压二极管接地，第一电阻的另一端依次经第三电阻和第四电阻接地，所述第一电阻的一端还依次经第五电阻、第六电阻和第七电阻接地，所述第五电阻为可调电阻，所述第三电阻与第四电阻的公共端经第八电阻与运算放大器的正相输入端相连，运算放大器的正相输入端还经第九电阻接地，所述第六电阻与第七电阻的公共端经第十电阻与运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的反相输入端还经第十一电阻与运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的输出端与信号处理模块相连。
6.如权利要求1所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：所述血氧饱和度检测器采用血氧探头，血氧探头设置于检测带的内侧，且血氧探头的探测方向向内设置，所述血氧探头包括两个发光二极管及一个光敏接收管，两个发光二极管分别采用红光二极管及红外光二极管，所述红光二极管及红外光二极管分别与探头驱动模块相连，光敏接收管经脉冲开关与信号处理装置相连。
7.如权利要求6所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：所述探头驱动模块采用ARM处理器，所述ARM处理器的第一输出端依次经第十二电阻及第十三电阻与红光二极管的正极相连，红光二极管的负极依次经第十四电阻及第十五电阻与ARM处理器的第二输出端相连，所述红光二极管的两端并联有红外光二极管，红外光二极管的正极与红光二极管的负极相连，ARM处理器产生周期性控制信号，使红光二极管和红外光二极管交替发光。
8.如权利要求5所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：所述信号处理模块还包括第二前置放大电路、信号分离电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第二后置放大电路及第三后置放大电路，所述信号分离电路的输入端经前置放大电路与血氧探头相连，信号分离电路的输出端分别与第一滤波电路和第二滤波电路相连，所述第一滤波电路经第二后置放大电路与A/D转换电路相连，所述第二滤波电路经第三后置放大电路与A/D转换电路相连。
9.如权利要求8所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：所述单片机内设置有计时器，单片机的输出端设置有报警装置。
10.如权利要求9所述的一种用于新生儿的生理指标监测系统，其特征在于：还包括无线通信模块、上位机及移动终端，单片机经无线通信模块与上位机和移动终端相连，所述无线通信模块包括WIFI发射器和WIFI接收器，WIFI发射器与单片机相连，WIFI接收器分别与上位机和移动终端相连，所述移动终端采用手机或平板电脑。
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| CN201721198364.0U CN207870883U (zh) | 2017-09-19 | 2017-09-19 | 一种用于新生儿的生理指标监测系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107485375A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-19 | 姚尚龙 | 一种用于新生儿的生理指标监测系统 |
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2017
- 2017-09-19 CN CN201721198364.0U patent/CN207870883U/zh active Active
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