CN213787362U - 一种可穿戴式癫痫检测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种可穿戴式癫痫检测报警装置。本实用新型涉及癫痫检测报警技术领域，所述装置包括电源单元、微控制器、皮电检测单元、肢体痉挛检测单元、心率检测单元、体温检测单元、存储单元、人机交互单元、报警单元和蓝牙通信单元。装置佩戴在癫痫患者用户的手腕上，可以便捷地采集用户的皮电阻抗、肢体动作、心率和体表温度四种生理信号，进行综合分析处理并实时判断是否癫痫发作。当检测到癫痫发作时，可以发出本地和远程报警信号，使用户得到及时的护理和介入治疗。
Description
技术领域
本实用新型涉及癫痫检测报警技术领域，是一种可穿戴式癫痫检测报警装置。
背景技术
癫痫是一种常见的慢性神经系统疾病，病因十分复杂。25％-30％的癫痫病例为难治型癫痫，缺乏有效治疗手段。癫痫发作是癫痫病引发大脑神经元过度同步放电导致的短暂脑功能障碍。常见的癫痫发作症状包括短暂意识丧失、肢体抽搐、全身强直性痉挛、感知失调、幻觉、呼吸暂停等。对于癫痫患者来说，癫痫的发作时间通常无法预知，导致发作后护理介入不及时，不仅可能引发人身安全风险，而且给患者带来了很大的心理压力。目前，对于癫痫发作的检测与诊断只能在医疗机构采用专业的脑电图(EEG)检测设备进行，无法在日常生活中进行便捷的实时检测与报警。
已有研究结果表明，癫痫发作时的大脑神经元异常放电会影响人体的交感神经系统活动，而皮肤是唯一单纯受交感神经系统支配且不受副交感神经系统影响的人体器官，因此可以通过测量皮肤电活动的微小变化来监测交感神经系统的活跃程度，进而检测癫痫发作。交感神经系统的异常活动也可能影响人的心率与体表温度，在临床上也观察到许多癫痫发作病例中伴随了心率和体温的异常变化。此外，癫痫发作时的肢体痉挛抽搐动作也可以作为检测癫痫发作的依据。因此，可以通过综合监测癫痫病人的多种生理信号(皮电信号、肢体动作、心率、体温)的异常变化来对癫痫发作进行实时检测。基于上述医学原理，设计制作一种可穿戴式癫痫检测报警装置，不仅可以解决癫痫发作无法实时监测报警、护理介入不及时的问题，还有利于提高癫痫患者的生活质量。
实用新型内容
本实用新型为克服现有技术无法便捷地实时检测癫痫发作并报警提示的问题，本实用新型提供了一种可穿戴式癫痫检测报警装置，本实用新型提供了以下技术方案：
一种可穿戴式癫痫检测报警装置，其特征是：所述装置包括电源单元、微控制器、存储单元、人机交互单元、报警单元、蓝牙通信单元、皮电检测单元、肢体痉挛检测单元、心率检测单元和体温检测单元；
所述电源单元连接微控制器，所述微控制器分别连接存储单元、人机交互单元、报警单元、蓝牙通信单元、皮电检测单元、肢体痉挛检测单元、心率检测单元和体温检测单元；
所述电源单元包括Micro-USB端口、充电管理装置、锂电池和DC-DC装置，所述Micro-USB端口连接充电管理装置，所述充电管理装置连接锂电池,所述锂电池连接DC-DC装置，所述DC-DC装置连接微控制器；
所述人机交互单元包括液晶显示屏、LED指示灯和按键，所述液晶显示屏上集成LED指示灯和按键，所述液晶显示屏连接微控制器；
所述报警单元包括语音输出装置和微型振动马达，所述微控制器分别连接语音输出装置和微型振动马达；
所述蓝牙通信单元包括蓝牙天线和蓝牙接收器，所述蓝牙天线连接蓝牙接收器，所述蓝牙接收器连接微控制器；
所述皮电检测单元包括数模转换器DAC、贴片电极、模拟前端AFE和信号调理电路,所述数模转换器DAC连接贴片电极，所述贴片电极连接模拟前端AFE，所述模拟前端AFE连接信号调理电路，所述信号调理电路连接微控制器；
所述肢体痉挛检测单元包括陀螺仪和三轴加速度计，所述陀螺仪和三轴加速度计均与微控制器连接；
所述心率检测单元包括心率传感器、绿光LED和红外LED，所述微控制器连接心率传感器，所述心率传感器分别连接绿光LED和红外LED；
所述体温检测单元包括NTC温度传感器和信号调理电路，所述NTC温度传感器连接信号调理电路，所述信号调理电路连接微控制器。
优选地，所述存储单元采用EEPROM非易失性存储器。
优选地，所述蓝牙天线采用PCB天线或者陶瓷天线。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型为癫痫患者提供了一种可穿戴式癫痫检测报警装置，可以便捷、连续、实时地采集用户的皮电信号、肢体动作、心率和体表温度信号，并通过内置智能算法检测用户是否癫痫发作，在检测到用户癫痫发作时发出报警信号，通知患者家属或护理人员及时介入护理治疗，不仅有利于癫痫患者在发作时尽快得到救治，而且提高了癫痫患者的生活质量，具有很强的实用性和推广价值。
附图说明
图1为可穿戴式癫痫检测报警装置结构示意图；
图2为可穿戴式癫痫检测报警装置详细结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本实用新型进行了详细说明。
具体实施例一：
根据图1和图2所示，本实用新型提供一种可穿戴式癫痫检测报警装置，具体为：
一种可穿戴式癫痫检测报警装置，其特征是：所述装置包括电源单元、微控制器、存储单元、人机交互单元、报警单元、蓝牙通信单元、皮电检测单元、肢体痉挛检测单元、心率检测单元和体温检测单元；
所述电源单元连接微控制器，所述微控制器分别连接存储单元、人机交互单元、报警单元、蓝牙通信单元、皮电检测单元、肢体痉挛检测单元、心率检测单元和体温检测单元；
所述电源单元包括Micro-USB端口、充电管理装置、锂电池和DC-DC装置，所述Micro-USB端口连接充电管理装置，所述充电管理装置连接锂电池,所述锂电池连接DC-DC装置，所述DC-DC装置连接微控制器；锂电池正常输出电压为3.7V-4.2V，经DC-DC装置转换为3.3V、2.5V、1.8V等多组电压，为本实用新型装置提供工作电源。当锂电池电量不足(输出电压低于3.65V)时，可通过Micro-USB端口11和充电管理装置为锂电池进行充电直至充满(输出电压高于4.15V)
所述人机交互单元包括液晶显示屏、LED指示灯和按键，所述液晶显示屏上集成LED指示灯和按键，所述液晶显示屏连接微控制器，液晶显示屏接入微控制器的GPIO端口，用于显示装置工作状态(如当前时间、电量状态、蓝牙通信连接状态、报警状态等)；LED指示灯用于指示报警状态；按键用于打开/关闭/复位装置电源。
所述报警单元包括语音输出装置和微型振动马达，所述微控制器分别连接语音输出装置和微型振动马达，接入微控制器的GPIO端口；语音输出装置用于在检测到用户癫痫发作时发出语音提示信号，如用于提醒周围的人对患者采取正确的护理措施；微型震动马达，用于在检测到用户癫痫发作时发出震动报警信号。
所述蓝牙通信单元包括蓝牙天线和蓝牙接收器，所述蓝牙天线连接蓝牙接收器，所述蓝牙接收器连接微控制器；蓝牙收发器选择低功耗蓝牙收发器芯片(如DA14580、nRF51822等)，与微控制器的SPI端口连接；所述蓝牙天线采用PCB天线或者陶瓷天线。
所述皮电检测单元包括数模转换器DAC、贴片电极、模拟前端AFE和信号调理电路,所述数模转换器DAC连接贴片电极，所述贴片电极连接模拟前端AFE，所述模拟前端AFE连接信号调理电路，所述信号调理电路连接微控制器；接入微控制器的模数转换器(ADC)端口。
所述肢体痉挛检测单元包括陀螺仪和三轴加速度计，所述陀螺仪和三轴加速度计均与微控制器连接，与微控制器10的SPI端口连接；陀螺仪用于测量用户肢体动作的旋转角速度；三轴加速度计用于测量用户肢体动作在空间坐标系X轴、Y轴、Z轴上的加速度。
所述心率检测单元包括心率传感器、绿光LED和红外LED，所述微控制器连接心率传感器，所述心率传感器分别连接绿光LED和红外LED；通过PPG(光电容积脉搏波描记法)测量用户心率及心率变化率；红外LED与心率传感器连接，用于检测装置是否已佩戴在用户手腕上。
所述体温检测单元包括NTC温度传感器和信号调理电路，所述NTC温度传感器连接信号调理电路，所述信号调理电路连接微控制器。NTC温度传感器用于测量用户体表温度，经信号调理电路将电阻信号转换为电压信号，接入微控制器的模数转换器(ADC)端口
优选地，所述存储单元采用EEPROM非易失性存储器，连接至微控制器10的I2C端口，用于存储用户设定信息(如装置参数、报警设置等)。所述微控制器选择低功耗、高性能功耗比、接口丰富的MCU，如Cortex-M系列ARM微控制器。
本实用新型装置装置佩戴在用户手腕上后，以一定的频率检测用户的皮电阻抗、肢体动作、心率和体表温度四种生理信号，通过蓝牙通信接口将数据上传到手机端的Android/IOS App，手机端App可通过WiFi或移动网络将数据上传到云端服务器进行存储和健康日志管理。同时，通过装置内置的智能算法对数据进行实时处理分析，在检测到癫痫发作症状时，装置通过内置报警单元发出震动报警信号与语音提示，并将报警信号通过蓝牙上传到手机端App，手机端App通过短信与电话的形式将报警信号发送给预先设定好的紧急联系人(如患者家属或护理人员)，通知联系人及时对患者进行介入护理与治疗。
以上所述仅是一种可穿戴式癫痫检测报警装置的优选实施方式，一种可穿戴式癫痫检测报警装置的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于该思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种可穿戴式癫痫检测报警装置，其特征是：所述装置包括电源单元、微控制器、存储单元、人机交互单元、报警单元、蓝牙通信单元、皮电检测单元、肢体痉挛检测单元、心率检测单元和体温检测单元；
所述电源单元连接微控制器，所述微控制器分别连接存储单元、人机交互单元、报警单元、蓝牙通信单元、皮电检测单元、肢体痉挛检测单元、心率检测单元和体温检测单元；
所述电源单元包括Micro-USB端口、充电管理装置、锂电池和DC-DC装置，所述Micro-USB端口连接充电管理装置，所述充电管理装置连接锂电池,所述锂电池连接DC-DC装置，所述DC-DC装置连接微控制器；
所述人机交互单元包括液晶显示屏、LED指示灯和按键，所述液晶显示屏上集成LED指示灯和按键，所述液晶显示屏连接微控制器；
所述报警单元包括语音输出装置和微型振动马达，所述微控制器分别连接语音输出装置和微型振动马达；
所述蓝牙通信单元包括蓝牙天线和蓝牙接收器，所述蓝牙天线连接蓝牙接收器，所述蓝牙接收器连接微控制器；
所述皮电检测单元包括数模转换器DAC、贴片电极、模拟前端AFE和信号调理电路,所述数模转换器DAC连接贴片电极，所述贴片电极连接模拟前端AFE，所述模拟前端AFE连接信号调理电路，所述信号调理电路连接微控制器；
所述肢体痉挛检测单元包括陀螺仪和三轴加速度计，所述陀螺仪和三轴加速度计均与微控制器连接；
所述心率检测单元包括心率传感器、绿光LED和红外LED，所述微控制器连接心率传感器，所述心率传感器分别连接绿光LED和红外LED；
所述体温检测单元包括NTC温度传感器和信号调理电路，所述NTC温度传感器连接信号调理电路，所述信号调理电路连接微控制器。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式癫痫检测报警装置，其特征是：所述存储单元采用EEPROM非易失性存储器。
3.根据权利要求1所述的一种可穿戴式癫痫检测报警装置，其特征是：所述蓝牙天线采用PCB天线或者陶瓷天线。
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| CN202022176128.7U CN213787362U (zh) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 一种可穿戴式癫痫检测报警装置 |
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| CN202022176128.7U CN213787362U (zh) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 一种可穿戴式癫痫检测报警装置 |
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| CN202022176128.7U Active CN213787362U (zh) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 一种可穿戴式癫痫检测报警装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024162914A1 (en) * | 2023-02-01 | 2024-08-08 | Osti̇m Tekni̇k Üni̇versi̇tesi̇ | Epilepsy support system |
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2020
- 2020-09-29 CN CN202022176128.7U patent/CN213787362U/zh active Active
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