CN219538328U - 一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，属于健康监测技术领域；解决了现有心脏监测装置存在无法采集患者生理情况或心电图装置携带不便的问题；包括可佩戴在患者手腕上的束缚带，束缚带上固定有操作盘，操作盘上设置有显示屏、按钮，显示屏下方设置有电极接插口，电极接插口的内部设置有可伸缩的电极线，电极线的外端部设置有能够安装一次性电极片的钮扣式卡槽；操作盘的内部设置有控制电路板、锂电池、心电监测模块、运动传感器、血氧传感器、温度传感器；血氧传感器固定在操作盘与患者皮肤接触的外表面上，温度传感器固定在操作盘内部朝向皮肤方向的内表面上；本实用新型应用于健康监测。

Description

一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置

技术领域

本实用新型提供了一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，属于健康监测技术领域。

背景技术

目前，心脏病已经成为人类健康和生命的一大杀手，心脏发生问题会直接影响生命安全，各种类型的心率失常是引起心脏相关疾病死亡的首要因素，心脏相关疾病具有发病快，突发性强等特点，如果不及时治疗，很有可能造成死亡，所以，对于一些心脏病患者，往往需要专人随身陪护，然而，由于医护人员的匮乏，导致不能及时地应对患者处于发展变化状态的病症，因此在救治上存在滞后性。

来自印度Sathyabama大学的采用一种心脏监测装置来采集心电数据，然后通过蓝牙无线技术发送到患者的手机，如果监测到心脏功能衰竭逼近的信号，手机会分析心电图，给附近的医疗中心发出短信息。英达华科技公司发明了一种可穿戴式心脏监测装置，心脏监测系统及方法。该方法采用光电信号单元来采集心脏在光照情况的光电信号，心电信号单元来采集患者的心电信号，然后处理器来判断当前模式是属于心电采集模式或者光电采集模式，通过心电和光电两种方式监测患者的心脏状态。

上述系统只采用心电图来实时监测患者的心脏情况，但是心脏病突发时，往往会同时伴随身体体温上升、血氧浓度变低、身体不能活动等症状，所以只采用心电图无法精确的反应患者的实际身体状况。

心电图装置已被证明是较为可靠的，但是其携带不便。因此，在本领域中仍然需要改进心脏活动监测器，使其更可靠、用户友好并与现有的可穿戴装置和时尚配件集成，如手环、手表等电子产品。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有心脏监测装置存在无法采集患者生理情况或心电图装置携带不便的问题，提出了一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，目的是通过硬件改进或者对硬件模块和/或电路的组合连接进行改进从而实现对心脏患者的健康监测。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，包括可佩戴在患者手腕上的束缚带，所述束缚带上固定有操作盘，所述操作盘的正面设置有显示屏，所述显示屏的两侧设置有按钮，所述显示屏下方设置有电极接插口，所述电极接插口用于引出电极，所述电极接插口的内部设置有可伸缩的电极线，所述电极线的外端部设置有能够安装一次性电极片的钮扣式卡槽；

所述操作盘的底部设置有充电口；

所述操作盘的内部设置有控制电路板、锂电池，所述控制电路板上集成有主控芯片、无线传输模块、锂电池充电管理电路，所述主控芯片通过导线分别与心电监测模块、运动传感器、血氧传感器、温度传感器、无线传输模块、锂电池充电管理电路、按钮、显示屏、充电口、电极接插口相连，所述主控芯片通过无线传输模块与云服务器通信；

所述血氧传感器固定在操作盘与患者皮肤接触的外表面上，所述温度传感器固定在操作盘内部朝向皮肤方向的内表面上，所述运动传感器固定在操作盘内。

所述运动传感器采用MPU6050六轴加速度传感器，同时检测三轴加速度、三轴陀螺仪/三轴角速度的运动数据；

运动传感器获得的信息通过运动传感器通讯线束传输给控制电路板上的主控芯片，再上传给云服务器。

所述血氧传感器采用PD-S554DF-LH90，测出人体血液中的血氧饱和度。

血氧传感器采集到的信息通过血氧传感器通讯线束传递给控制电路板上的主控芯片，再上传给云服务器。

所述温度传感器采用数字红外传感器芯片MLX90615；

温度传感器采集到的体温数据通过体温传感器通讯线束传递给控制电路板上的主控芯片，再上传给云服务器。

所述按钮具体包括分别设置在显示屏两侧的四个按钮，按钮用于实现显示切换模式，按钮通过按钮连接线束用来接收当前用户给主控芯片的指令，打开功能/关闭功能。

所述电极线用于连接电极片和心电监测模块，所述电极线内部由铜丝制成，外部包裹一层绝缘材料。

所述电极接插口至少设置有三个，分别连接一个电极。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的面向心脏异常患者的居家健康监测装置将心率、温度、血氧、运动传感器集成在了可供穿戴的手环中，对患者的生理情况进行辅助的监测。传感器收集到的数据可以发送到由用户创建的云服务器中，医生可以实时监测到患者的身体状况并进行一定的调理，方便携带和使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型装置的结构示意图一；

图2为本实用新型装置的结构示意图二；

图3为本实用新型装置的内部结构示意图；

图中：1为束缚带、2为操作盘、3为显示屏、4为按钮、5为电极接插口、6为电极线、7为电极片、8为充电口、9为控制电路板、10为运动传感器、11为运动传感器通讯线束、12为血氧传感器、13为血氧传感器通讯线束、14为温度传感器、15为温度传感器通讯线束、16为按钮连接线束、17为锂电池。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，主要是用于对心脏异常患者的一个居家健康监测，其包括心电监测模块、运动监测模块、血氧测量模块、温度测量模块、无线传输模块和显示模块。本实用新型通过心电检测模块监测患者心电信号，血氧测量模块测量血氧饱和度，温度模块测量人体温度，运动检测模块监测患者的运动情况，再通过无线传输模块将上述模块信息发送给医院服务器终端，医院通过这些数据可以实时监测患者的心脏健康程度和发病情况，如果医院监测到异常信息，及时采取相应应对措施，以免错过最佳抢救时间；同时通过显示模块实时查看自身生理参数，让患者实时了解自身身体数据，根据参数来判别自身是否安全，一旦发现异常，可以向医院拨打求救电话。

根据图1和2所示，本实用新型主要包括：

束缚带1：束缚带1为类似于表带，是对手表固定手腕有效部分的统称。束缚带1材料多种多样，牛皮是最常见的一种，本实用新型的束缚带1即采用牛皮的材质进行制作。

操作盘2：操作盘2固定在束缚带1上，类似于表盘，显示屏3、按钮4、电极接插口5、充电口8都集成在操作盘2上。

显示屏3：可以显示用户的心脏活动数据、体温、血氧、运动状况及装置电量等信息。

按钮4：可以切换用户所需要的模式：比如在心率信息和心电图信息之间互相切换，还可通过切换模式看到医生根据患者当前的身体状况给出的可供参考的意见和建议。在一个实施例中按钮4可以设置有4个，在显示屏3的两侧各设置2个，从显示屏3的左上角开始定为1号按钮，逆时针依次为2号，3号，4号，1号按钮负责心率数据与心脏波形的切换，2号按钮负责医生反馈给用户信息的查看，3号按钮用来观察自己的运动情况，例如久坐时间等，4号按钮用来进行开机关机操作。

电极接插口5：电极接插口5是引出电极线6的地方，内部将电极线6做出可伸缩且可固定的形式，可以使用户根据自己的实际情况调节电极线长度，同时便于电极线6收纳。

电极线6：电极线6是连接电极片7和内部处理电路的导线，该导线内部由铜丝制成，外部包裹一层绝缘材料，可实现最优导电效果。

电极片7：电极线6的外端连有可以安装一次性电极片的钮扣式卡槽，用户在使用时，仅需将钮扣式卡槽的一次性电极片进行更换即可。

充电口8：采用Type-C充电口的形式进行设计，本装置的充电电压为5V，当电量将要耗尽时，只需找出一根Type-C充电线，将其另一端接在USB充电口即可实现设备充电。

本实用新型的操作盘2内部设置有控制电路和锂电池17，如图3所示，具体包括：

控制电路板9：控制电路板9负责对整个装置的控制，上面集成了无线传输模块、锂电池充电管理电路等必要的硬件电路。按照规定的数据格式对获取的数据进行实时的处理，并上传至云服务器。

运动传感器10：装置上的运动传感器10采用MPU6050六轴加速度传感器，该传感器能同时检测三轴加速度、三轴陀螺仪（三轴角速度）的运动数据。当人体生理活动正常时，它可以实时记录人体的运动状态，并发出久坐提醒，以保证心脏病患者的高效康复；当人体生理活动出现异常时，比如由于心脏病的发作而突然倒地，该传感器测得的数据就会骤然增加，从而通过云服务器发出提醒，采取抢救措施。

运动传感器通讯线束11：运动传感器10获得的信息通过运动传感器通讯线束11传递给控制电路板9上的主控芯片，再上传给云服务器。

按钮连接线束16：按钮连接线束16用来传递当前用户给主控芯片的指令，打开功能/关闭功能。

血氧传感器12：装置上的血氧传感器12采用PD-S554DF-LH90，它可以测出人体血液中的血氧指标。血氧主要测量指标分别为脉率、血氧饱和度、灌注指数(PI)。血氧饱和度是指在全部血容量中被结合O₂容量占全部可结合的O₂容量的百分比。本装置所采用的血氧传感器芯片是反射式的，通过芯片将红光和红外光射向腕部，通过另一侧的光电二极管接收反射光线，通过发射与接收的光强差来计算出血氧饱和度。

血氧传感器通讯线束13：血氧传感器12采集到的信息通过血氧传感器通讯线束13传递给控制电路板9上的主控芯片，再上传给云服务器。

温度传感器14：装置上的温度传感器14采用数字红外传感器芯片MLX90615，MLX90615基于传统红外热释电方法集成了模数转换/数字控制与输出，将复杂的校准修正算法融入其中，使得传统模拟电荷输出的热释电传感器，具备了数字读取的非接触测温功能。MLX90615更在人体关注的30-40摄氏度范围保证了高于0.1摄氏度的精度，使其具备了精准的医疗测温能力。该传感器朝向皮肤方向但不紧贴皮肤，采集到的体温数据实时反馈给云服务器，也可通过按下手环侧面的按钮4让其在显示屏3上实时的显示。

温度传感器通讯线束15：温度传感器14采集到的体温数据通过温度传感器通讯线束15传递给控制电路板9上的主控芯片，再上传给云服务器。

锂电池17：装置由锂电池17进行供电，可持续对外输出稳定的3.7V直流电压。

本实用新型装置上的心电监测模块包括一个心率传感器和三个连接到人体皮肤的电极，电极线6作为可伸缩线从装置中引出。本实用新型的装置可以检测心肌产生的模拟波形电信号，将其转换为数字格式。

本实用新型在使用时心率传感器至少包括3个电极，至少3个电极被配置为直接连接到用户的皮肤，在一个实施例中，第一电极贴在用户的左小臂内侧，第二电极贴在用户的右小臂内测，第三电极贴在用户的心脏部位，3个电极均要求与皮肤产生可靠的电接触。血氧传感器12需要紧贴手腕皮肤，因此在手环的佩戴过程中，需要将束缚带1尽可能得系紧一些。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、相互间连接方式以及，由上述技术特征带来的常规使用方法、可预期技术效果，除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的专利、期刊论文、技术手册、技术词典、教科书中已公开内容，或属于本领域常规技术、公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，其特征在于：包括可佩戴在患者手腕上的束缚带，所述束缚带上固定有操作盘，所述操作盘的正面设置有显示屏，所述显示屏的两侧设置有按钮，所述显示屏下方设置有电极接插口，所述电极接插口用于引出电极，所述电极接插口的内部设置有可伸缩的电极线，所述电极线的外端部设置有能够安装一次性电极片的钮扣式卡槽；

所述操作盘的底部设置有充电口；

所述操作盘的内部设置有控制电路板、锂电池，所述控制电路板上集成有主控芯片、无线传输模块、锂电池充电管理电路，所述主控芯片通过导线分别与心电监测模块、运动传感器、血氧传感器、温度传感器、无线传输模块、锂电池充电管理电路、按钮、显示屏、充电口、电极接插口相连，所述主控芯片通过无线传输模块与云服务器通信；

所述血氧传感器固定在操作盘与患者皮肤接触的外表面上，所述温度传感器固定在操作盘内部朝向皮肤方向的内表面上，所述运动传感器固定在操作盘内；

心电监测模块包括一个心率传感器和三个连接到人体皮肤的电极，电极线作为可伸缩线从装置中引出，在使用时心率传感器至少包括3个电极，至少3个电极被配置为直接连接到用户的皮肤，第一电极贴在用户的左小臂内侧，第二电极贴在用户的右小臂内测，第三电极贴在用户的心脏部位，3个电极均要求与皮肤产生可靠的电接触。

2.根据权利要求1所述的一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，其特征在于：所述运动传感器采用MPU6050六轴加速度传感器，同时检测三轴加速度、三轴陀螺仪/三轴角速度的运动数据；

运动传感器获得的信息通过运动传感器通讯线束传输给控制电路板上的主控芯片，再上传给云服务器。

3.根据权利要求1所述的一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，其特征在于：所述血氧传感器采用PD-S554DF-LH90，测出人体血液中的血氧饱和度；

血氧传感器采集到的信息通过血氧传感器通讯线束传递给控制电路板上的主控芯片，再上传给云服务器。

4.根据权利要求1所述的一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，其特征在于：所述温度传感器采用数字红外传感器芯片MLX90615；

温度传感器采集到的体温数据通过体温传感器通讯线束传递给控制电路板上的主控芯片，再上传给云服务器。

5.根据权利要求1所述的一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，其特征在于：所述按钮具体包括分别设置在显示屏两侧的四个按钮，按钮用于实现显示切换模式，按钮通过按钮连接线束用来接收当前用户给主控芯片的指令，打开功能/关闭功能。

6.根据权利要求1所述的一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，其特征在于：所述电极线用于连接电极片和心电监测模块，所述电极线内部由铜丝制成，外部包裹一层绝缘材料。

7.根据权利要求1所述的一种面向心脏异常患者的居家健康监测装置，其特征在于：所述电极接插口至少设置有三个，分别连接一个电极。