CN209529106U - 婴幼儿专用多功能健康监护贴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，包括：中控区域，在中控区域内设置主机模块；柔性第一部和柔性第二部，分别与中控区域连接；哭声采集传感器和呼吸采集传感器，设置在所述柔性第一部、柔性第二部或者中控区域上，与主机模块电气连接，用于采集婴儿哭声信号和呼吸信号，并将采集到的信号传输至主机模块进行处理、分析、控制及输出；固定装置，设置在所述柔性第一部和柔性第二部上，用于将监护贴固定在婴幼儿身体表面。本实用新型设置哭声采集传感器和呼吸采集传感器，固定在婴儿胸腔区域可动态连续监测婴儿哭声以及呼吸音、呼吸波数据，便于父母及时处置并进行有针对性的照料，缓解紧张情绪，此外，监护贴形状合理、体积小巧，能够柔性地贴附在婴儿皮肤表面，适合日常监护使用。

Description

婴幼儿专用多功能健康监护贴

技术领域

本实用新型涉及健康监护技术领域，特别涉及一种婴幼儿专用多功能健康监护贴。

背景技术

随着人们生活水平的提高，家庭生活中对于婴幼儿的监护要求也越来越高。婴幼儿在0~2岁成长发育过程无法说话，只能通过表情、行动和哭声来表达自己的情绪和各种需求，婴幼儿在不同生理状态下发出的哭声有很大差别，例如宝宝在饥饿的时候哭声通常不急不缓，很有节奏，而在排泄后不舒服的时候哭声则较为微弱，如果宝宝舞动四肢，皮肤潮红哭的响亮有力则有可能是环境过热，但新手父母在面对这些哭声时往往无法发现其中的区别，导致无针对性的照料和精力的浪费，引起父母心理焦虑、紧张，甚至产生抑郁症状。

对于新手父母来说，除了婴幼儿的啼哭让人困惑，婴幼儿，特别是病患儿的其他健康状况也让人担心，例如呼吸状态、心电、心率和脉搏等等。正常新生儿的呼吸频率可达每分钟40~45次，当其患有哮喘病、肺病、心脏病等疾病，或者睡姿不对被压迫时，其呼吸音或呼吸频率（即呼吸波）就会发生异常变化，表现为呼吸频率持续增高或显著降低，呼吸音出现延长、增强或断续等病理学特征，如不及时处理会引发生命危险。传统的呼吸音听诊器往往依赖于医生的听诊经验并且只能在静止状态下定点监测，不能在活动状态下连续性监测婴幼儿的呼吸状况；另外，听诊器也仅可用于获取呼吸音及呼吸波信号，无法获取与呼吸音密切相关的健康信号，例如心电、心率、脉搏等，目前市场上没有专为婴幼儿设计，既可同步分析婴儿啼哭代表的生活需求，又可持续监测婴儿呼吸音及呼吸频率，同时还可检测心电、心率等其他健康数据的多功能综合型健康监护贴。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种婴幼儿专用的多功能健康监护贴，能够动态监测婴幼儿哭声、呼吸及多种健康数据。

本实用新型采用的技术方案为：一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，包括：中控区域，在中控区域内设置主机模块；柔性第一部和柔性第二部，分别与中控区域连接；婴儿哭声采集传感器和呼吸采集传感器设置在所述柔性第一部、柔性第二部或中控区域上，与主机模块电气连接，用于采集婴儿哭声信号和呼吸信号，并将采集到的信号传输至主机模块进行处理、分析、控制及输出；固定装置，设置在所述柔性第一部和柔性第二部上，用于将监护贴固定在婴幼儿身体表面。

优选地，还包括生理电信号采集传感器组,与主机模块电气连接，用于采集婴幼儿生理健康电信号；所述生理电信号采集传感器组包括心电传感器、生物电阻抗传感器、光电传感器、体温传感器中的一种或多种。

优选地，还包括运动信号采集传感器组，与主机模块电气连接，用于采集婴幼儿运动信号；所述运动信号采集传感器组包括加速度传感器、GPS定位传感器的一种或多种。

优选地，还包括播报/告警装置，与主机模块连接，用于发出播报或告警提示信息。

优选地，所述固定装置是粘贴层，设置在柔性第一部和柔性第二部与体表的接触面上。

优选地，所述固定装置是固定带，设置在柔性第一部和柔性第二部的两端。

优选地，所述主机模块包括信号处理及分析模块、电源模块、无线通讯模块和控制模块，所述控制模块用于综合控制信号处理及分析模块、电源模块和无线通讯模块，所述信号处理模块用于处理多个采集传感器采集到的信号，并将处理后的数据通过无线通讯模块传输至外部接收平台。

优选地，所述电源模块是可充电或可更换的电池；所述无线通讯模块是蓝牙、ZigBee、wifi或FRID，所述外部接收平台是健康云平台、智能终端和远程急救中心的一种或多种。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1）配备婴儿哭声采集传感器和呼吸采集传感器，固定在婴儿胸腔区域可动态连续监测婴儿哭声以及呼吸音和呼吸波数据，通过对哭声进行处理分析可判断出婴儿的生理状态，例如饥渴、尿急或困倦等，父母可根据婴儿状态给予有针对性的照料，提高监护效率，有效缓解父母紧张和焦虑的情绪；同时，可根据呼吸音和呼吸波数据判断出婴儿是否出现呼吸困难或病理性呼吸特征，提醒家长及时进行处理；此外，监护贴形状合理、体积小巧，能够柔性地贴附在婴儿皮肤表面，体感舒适，适合日常监护使用；

2）设置光电传感器、心电传感器、生物电阻抗传感器、体温传感器等生理健康电信号传感器，可进一步动态连续监测婴儿心电、心率、体温、血氧、脉搏、肤阻、EIT、CIT等重要健康数据，通过对多种数据的处理分析实现综合型监护管理；

3）设置加速度传感器和GPS定位传感器等运动传感器还可进一步获得婴儿身体姿态及运动情况，便于分析在不同姿态和运动状态下婴儿体征的变化，综合判断婴儿健康及运动状况；

4）配置播报和告警装置，当婴儿啼哭时即播报其生理状态，便于家长进行照料；当婴儿呼吸或健康监测数据发现异常时则给予告警提示，提醒家长及时处置，避免意外发生；

5）通过无线通讯模块，例如蓝牙或者wifi将婴儿哭声、呼吸及其他健康数据传输至监护人的手机或PAD等智能终端上，进行可视化管理，便于监护人随时掌握婴儿身体状态变化，也可以传输至智能云平台上，通过云端大数据平台实现更专业的医疗健康分析，享受更加丰富的医疗健康监护服务；

6）无线通讯模块配合GPS定位传感器还可实现远程报警功能，当婴儿出现紧急突发情况，例如呼吸暂停、心脏停跳等，主机模块即通过无线通讯模块向远程急救中心自动上传报警信号和定位信息，保证婴儿及时获得医疗救护，提高婴儿发生意外时的生存几率。

附图说明

图1是实施例1中婴幼儿专用多功能健康监护贴佩戴示意图；

图2是实施例1中婴幼儿专用多功能健康监护贴的结构示意图；

图3是图2沿A-A方向的剖视结构示意图；

图4是实施例1中婴幼儿专用多功能健康监护贴工作原理示意图；

图5是实施例2中婴幼儿专用多功能健康监护贴佩戴示意图；

图6是实施例2中婴幼儿专用多功能健康监护贴的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

实施例1：参见图1至图4，一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，包括：中控区域10，在中控区域内设置主机模块11；柔性第一部20和柔性第二部30，分别与中控区域10连接；婴儿哭声采集传感器12和呼吸采集传感器13，分别设置在所述柔性第一部20、柔性第二部30或中控区域10上，与主机模块11电气连接，用于采集婴儿哭声和呼吸信号，并将采集到的信号传输至主机模块进行处理、分析、控制及输出。

具体地，婴儿哭声采集传感器12优选设置在中控区域背离皮肤表面，靠近外界环境的位置上，便于持续采集婴儿哭声，将采集到的哭声输入主机模块，通过主机模块进行预处理、识别和判定，所述预处理是指对含有环境噪音的婴儿哭声进行滤波从而输出无杂音干扰的婴儿哭声信号，所述识别是指将婴儿哭声信号进行特征提取，并与样本哭声数据库中的哭声样本特征数据进行比对分析，所述判定是指根据比对分析结果进行诊断，判定婴儿哭声所代表的生理状态，例如饥渴、尿急或困倦等，父母可根据婴儿状态给予有针对性的照料，提高监护效率，有效缓解父母紧张和焦虑的情绪。

所述呼吸采集传感器是呼吸音采集传感器13，优选设置在中控区域10贴近皮肤表面的下方，尽量靠近皮肤表面，便于呼吸音的录制和分析。呼吸音采集传感器比医生的听诊器灵敏度高10倍以上，并可从呼吸音信号中提取出呼吸频率信号，即呼吸波信号，实现呼吸音和呼吸波信号的同步采集。

需要注意的是，呼吸波信号的采集方法具有多样性，还可以通过基于阻抗变化原理法或者光电容积脉搏波法等其它方法提取，其中，光电容积脉搏波法是采用经验模态分解算法对光电传感器33获得的脉搏波信号进行模态分解，选择具有适当频率的本征模函数重构出待测的呼吸波信号，实现人体呼吸波信号采集；而基于阻抗变化原理的方法是借助体表心电信号监测中贴在体表特定位置的心电导联电极（21,31）将高频载波信号施加给人体胸腔，人体胸腔容积不变时相对于高频载波具有一恒定的基阻抗，而呼吸引起的胸腔容积变化会产生胸腔阻抗的微小变化，这个变化会被调制在施加的高频载波信号上，并通过心电导联线将这个受人体呼吸调制的高频载波信号送入呼吸方法电路进行载波方法、载波检波解调和呼吸波放大得到伏特级的呼吸信号，再通过转换得到数字呼吸波形信号。这样，将采集到的呼吸音和呼吸波数据传输至主机模块进行处理、分析即可判断出婴儿是否出现呼吸困难或病理性呼吸特征，通过无线通讯模块传输至外部接收平台，或者是在监护贴中设置告警装置，在发现异常情况时提醒家长及时进行处理。

进一步地，所述健康监护贴还包括生理电信号采集传感器组，所述生理电信号采集传感器组包括心电传感器（21,31）、生物电阻抗传感器（22，32）、光电传感器33和体温传感器34中的一种或多种。其中，心电传感器是单导联双电极的ECG信号采集模式，具有两个心电电极（21,31），分别设置在柔性第一部20和柔性第二部30上，可实现心率检测、心电图描计、心率变异分析，需要注意的是，两个心电电极之间需要保持一定距离，至少为6厘米以上，优选为8.5厘米以上，可以采用普通黑色柔性电极，不需要使用导电凝胶且可以重复使用、可靠、安全舒适，当然也可采用业内最先进的织物电极或者水凝胶电极，进一步提高穿着舒适度；而光电传感器33可以任意设置在柔性第一部20或柔性第二部30上，用于检测呼吸、血氧、脉搏等参数；而生物电阻抗传感器需要采用多个EIT电极（22，32），其数量可以根据需要进行设定，可分别设置在柔性第一部和柔性第二部上，通过多电极的EIT生物电阻抗测量和阻抗频谱分析来获取皮肤电阻抗，用于成像并检测各个脏器的病变和生理情况，脂肪情况等；所述体温传感器34可以采用热敏电阻传感器，具体可以是医用NTC负温度系数热敏接触电阻传感器，具有精度高、重复性好、稳定性高的优点，完全符合医疗级应用需求。

这样，通过设置光电传感器、心电传感器、生物电阻抗传感器、体温传感器等生理健康电信号传感器，可进一步动态连续监测婴儿心电、心率、体温、血氧、脉搏、肤阻、EIT、CIT等重要健康数据，通过对多种数据的处理分析就实现了对婴儿生理状态的综合型监护管理。

进一步地，还包括运动信号采集传感器组，用于采集婴幼儿运动信号，具体可以是加速度传感器23和/或GPS定位传感器24，其中，GPS定位传感器用于定位，加速度传感器则用于采集婴幼儿的姿态和运动情况，作为数据记录的一项内容，便于分析在不同姿态和运动状态下，婴幼儿体征的变化分析，综合判断婴幼儿健康及运动状况。当然，还可根据需要进一步设置其他类型运动传感器。

需要注意的是，附图所示各传感器的形状和位置仅用于表达示意，在实际操作中，其形状和设置位置可根据情况进行调整，并不局限于此。

进一步地，在健康监护贴中还可以设置播报装置和告警装置，所述播报装置可以是语音播放器或其他种类的播放器，与主机模块连接，用于播报婴儿啼哭时的生理状态，便于家长进行照料；所述告警装置可以是振动或声光告警装置，与主机模块连接，在婴儿呼吸及健康监测数据发现异常时给予告警提示，提醒婴幼儿及其监护人及时处置，避免意外发生。

参见图3，是本实用新型的剖视结构示意图，所述婴儿哭声采集传感器、呼吸采集传感器以及多种生物电信号采集传感器和运动传感器与主机模块11电连接，具体是通过柔性迹线将采集到的哭声信号、呼吸信号、生理健康电信号和运动信号传输至主机模块。如上所述，为了提高佩戴舒适度，所述第一部20和第二部30本体也由柔性材料制成，例如聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚四氟乙烯等。

为了实现连续动态的健康监护，在所述柔性第一部20和柔性第二部30上还设置有固定装置，用于将监护贴固定在人体表面。在本实施例中，所述固定装置是粘贴层40，设置在监护贴与体表的接触面上，较为优选的方式是仅设置在柔性第一部20和柔性第二部30与体表的接触面上，使中控区域在运动时可以离开人体表面，提高人体舒适度。所述粘贴层40可以采用能够重复使用的水胶体粘合剂，或者是医用硅胶与防过敏高粘度胶水，当然也可采用其他能够重复使用的粘合材料，所述粘贴层在各电极所在区域需要设计相应的孔，使得光电传感器、心电电极、生物电阻抗电极以及体温传感器可以嵌入在其中，电极表面应与粘合剂层保持在相同平面，或者略微超过粘合剂层，保证与人体表面的接触。这样，通过对监护贴本体以及其上附着的传感器的形状和材质的优化设计，在实现动态监护婴儿生理及健康状态功能的前提下，使其形状合理、体积小巧，能够柔性地贴附在婴幼儿皮肤表面，体感舒适，适合日常监护使用。

参见图4，所述主机模块11是微型专用终端，包括信号处理及分析模块、控制模块、电源模块和无线通讯模块，所述控制模块综合控制信号处理及分析模块、电源模块和无线通讯模块，所述信号处理模块用于处理各采集传感器采集到的哭声、呼吸和生理健康电信号，并将处理后的数据通过无线通讯模块传输至外部接收平台。其中，电源模块是可充电或可更换的电池，无线通讯模块可以是蓝牙、ZigBee、wifi或FRID等,外部接收平台包括健康云平台、智能终端和远程急救中心的一种或多种，将婴儿哭声、呼吸及健康数据传输至监护人手机或PAD等智能终端上，可进行可视化管理，便于家长随时掌控婴幼儿身体变化；当然，也可以将处理后的数据上传至健康云平台，通过云端大数据平台实现更专业的医疗健康分析，享受更加丰富的医疗健康监护服务；而将主机模块通过无线网络与远程急救中心实现通信，同时配合GPS定位传感器还可实现远程报警功能，当婴幼儿出现紧急突发情况，例如呼吸暂停、心脏停跳等，主机模块即通过无线通讯模块向远程急救中心自动上传报警信号和定位信息，保证婴幼儿及时获得医疗救护，提高婴幼儿发生意外时的生存几率。

实施例2：参见图5和图6，本实施例其他部分与实施例1相同，区别在于：所述固定装置是固定带41，设置在柔性第一部20和柔性第二部30的两端，环绕身体将监护贴固定在婴儿胸腔表面。所述固定带优选采用松紧带材质，可提供弹性应力，能够将监护贴更为紧密地贴近人体表面。

总之，以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围，在本实用新型的精神范围之内，对本实用新型所做的等同变换或修改均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，其特征在于，包括：

中控区域，在中控区域内设置主机模块；

柔性第一部和柔性第二部，分别与中控区域连接；

哭声采集传感器和呼吸采集传感器，设置在所述柔性第一部、柔性第二部或者中控区域上，与主机模块电气连接，用于采集婴儿哭声信号和呼吸信号，并将采集到的信号传输至主机模块进行处理、分析、控制及输出；

固定装置，设置在所述柔性第一部和柔性第二部上，用于将监护贴固定在婴幼儿身体表面。

2.根据权利要求1所述的一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，其特征在于：还包括生理电信号采集传感器组,与主机模块电气连接，用于采集婴幼儿生理健康电信号；所述生理电信号采集传感器组包括心电传感器、生物电阻抗传感器、光电传感器、体温传感器中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，其特征在于：还包括运动信号采集传感器组，与主机模块电气连接，用于采集婴幼儿运动信号；所述运动信号采集传感器组包括加速度传感器、GPS定位传感器的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，其特征在于：还包括播报装置和告警装置，分别与主机模块连接，用于发出状态播报信息和告警提示信息。

5.根据权利要求1所述的一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，其特征在于：所述固定装置是粘贴层，设置在柔性第一部和柔性第二部与体表的接触面上。

6.根据权利要求1所述的一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，其特征在于：所述固定装置是固定带，设置在柔性第一部和柔性第二部的两端。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，其特征在于：所述主机模块包括信号处理及分析模块、电源模块、无线通讯模块和控制模块，所述控制模块用于综合控制信号处理及分析模块、电源模块和无线通讯模块，所述信号处理模块用于处理多个采集传感器采集到的信号，并将处理后的数据通过无线通讯模块传输至外部接收平台。

8.根据权利要求7所述的一种婴幼儿专用多功能健康监护贴，其特征在于：所述电源模块是可充电或可更换的电池；所述无线通讯模块是蓝牙、ZigBee、wifi或FRID，所述外部接收平台是健康云平台、智能终端和远程急救中心的一种或多种。