TWI681753B - 可穿戴式心臟監測裝置、心臟監測系統及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種可穿戴式心臟監測裝置、心臟監測系統及其方法，可穿戴式心臟監測裝置包含處理器、心電訊號採集單元、光電訊號採集單元和電源，其中：處理器判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式；在心電採集模式下，心電訊號採集單元採集用戶的心電訊號；在光電採集模式下，光電訊號採集單元採集用戶被測部位在光線照射下的光電訊號。

Description

可穿戴式心臟監測裝置、心臟監測系統及其方法

本發明關於健康監測技術領域，特別是關於一種隨時監測心臟狀態且佩戴方便的可穿戴式心臟監測裝置、心臟監測系統及其方法。

心臟血管類疾病一直是人們主要的致病因子之一，而其中的心臟性猝死發病率近年來更呈不斷上升的態勢。因此，心臟狀態的檢測對於心臟疾病的早期發現十分重要。目前，人們通常是在醫院中使用心電圖進行心電訊號檢測，需要在人體黏貼多個測量電極，測量步驟繁雜，並且只能在某個瞬時觀察和檢測心電訊號的特徵。然而一些心臟疾病在人體中的反應並不是隨時發生，有時在醫院內使用心電圖測量也不一定能夠及時發現，使得很多人雖患心臟疾病卻渾然不知，心臟疾病成為健康的隱藏殺手。

為了能夠實現心臟狀態的隨時監測，習知技術中主要提出了如下兩種技術：

(1)一種是採用動態心電圖裝置。動態心電圖是一種可以長時間連續記錄並編集分析人體心臟在活動和安靜狀態下心電圖變化的方法。但是習知的動態心電圖裝置體積較大，攜帶十分不方便，對於佩 戴動態心電圖的用戶來說是一個很大的負擔，只有用戶感覺到不舒服才不得已採用此種方式。並且，動態心電圖只是動態獲取用戶的心電訊號，並不能進行實時分析，具體分析還是要等一段時間後去醫院請醫生進行診斷，不具有實時性。

(2)習知技術中也出現了一些便攜的心率檢測裝置，例如在智慧型手環中增加以光電方式測量心率的設備，然而這種方式受周圍環境的光線和其他干擾的影響很大，測量不夠準確，無法作為疾病診斷的準確依據。

針對習知技術中的問題，本發明的目的在於提供一種可穿戴式心臟監測裝置、心臟監測系統及方法，採用心電和光電兩種方式結合進行心臟狀態監測，結合於佩戴部件中，佩戴方便，心臟檢測準確度高。

本發明實施例提供一種可穿戴式心臟監測裝置，包含處理器、心電訊號採集單元、光電訊號採集單元和電源，電源同時為處理器、心電訊號採集單元和光電訊號採集單元進行供電，其中：處理器判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式；在心電採集模式下，心電訊號採集單元採集用戶的心電訊號；在光電採集模式下，光電訊號採集單元採集用戶被測部位在光線照射下的光電訊號。

較佳地，心電訊號包含用戶的心動電流，心電訊號採集單 元包含：第一電極，在心電採集模式下，第一電極靠近用戶的心臟位置設置；以及第二電極和第三電極，在心電採集模式下，第二電極和第三電極靠近用戶皮膚設置，第一電極、第二電極和第三電極形成心動電流測量回路。

較佳地，處理器、心電訊號採集單元、光電訊號採集單元和電源均設置於一佩戴部件上；佩戴部件包含項鍊掛繩，第一電極位於項鍊掛繩的第一位置，第二電極和第三電極分別位於項鍊掛繩的第二位置和第三位置，且第二位置和第三位置到第一位置的距離相等；用戶佩戴項鍊掛繩時，第二位置和第三位置靠近用戶脖頸的側面，在心電採集模式下，第一位置靠近用戶的心臟位置。

較佳地，項鍊掛繩的內部設置有導電環，項鍊掛繩還連接有一項墜，處理器、心電訊號採集單元、光電訊號採集單元和電源均設置於項墜中，且第一電極藉由導電環與第二電極和第三電極電連接。

較佳地，光電訊號為用戶被測部位在光線照射下的反射光線，在光電採集模式時，光電訊號採集單元靠近用戶皮膚設置，且光電訊號採集單元包含：光線發射器，用於向用戶皮膚表面照射光線；以及光敏接收器，用於接收用戶被測部位的反射光線。

較佳地，可穿戴式心臟監測裝置還包含無線傳輸單元，用 於將心電訊號、光電訊號或其兩者發送至一數據分析平臺，數據分析平臺根據心電訊號、光電訊號或其兩者分析得到心臟狀態參數，心臟狀態參數包含心電圖指標數據和心率數據。

較佳地，處理器接收到數據分析平臺發送的心臟狀態參數異常通知時，判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式；當前處於光電採集模式時，處理器控制無線傳輸單元將前一時段的心電訊號發送至數據分析平臺，控制切換至心電採集模式，並提示用戶使可穿戴式心臟監測裝置處於可測心電狀態。

本發明實施例還提供一種心臟監測系統，包含前述的可穿戴式心臟監測裝置和一數據分析平臺，數據分析平臺用於根據心電訊號、光電訊號分析或其兩者得到心臟狀態參數。

較佳地，心臟監測系統更包含用戶終端、醫療機構終端或其兩者，數據分析平臺還用於將心臟狀態參數發送至用戶終端、醫療機構終端或其兩者。

較佳地，數據分析平臺分析判斷心臟狀態參數異常時，將心臟狀態參數異常通知發送至用戶終端；用戶終端顯示心臟狀態參數，以及當接收到數據分析平臺發送的心臟狀態參數異常通知，且在預定時間內接收到用戶的行動能力確認訊息時，顯示數據分析平臺匹配的與用戶最接近的醫療機構訊息；用戶終端當接收到數據分析平臺發送的心臟狀態參數異常通知，且在預定時間內未接收到用戶的行動能力確認訊息時，返回用戶狀態異常通知至數據分析平臺；數據分析平臺接收到用戶狀態異常通知後，匹配與用戶最 接近的醫療機構，並將用戶位置訊息和用戶的心臟狀態參數發送至匹配的醫療機構。

本發明實施例還提供一種心臟監測方法，採用前述的心臟監測系統，心臟監測方法包含如下步驟：判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式；在心電採集模式下，採集用戶的心電訊號；在光電採集模式下，採集用戶被測部位在光線照射下的光電訊號；根據心電訊號、光電訊號或其兩者分析得到用戶的心臟狀態參數。

本發明所提供的可穿戴式心臟監測裝置、心臟監測系統及其方法具有下列優點：本發明提供了一種隨時監測心臟狀態且佩戴方便的技術方案，採用心電和光電兩種方式結合進行心臟狀態監測，心電監測具有較高的準確度，光電監測具有較快的速度，可以根據需要選擇不同的心臟監測方式，兼具準確性和實時性；裝置結合於佩戴部件中，整體體積較小，佩戴方便，實現心臟隨時隨地的監測，並且不會造成用戶攜帶的負擔，提升用戶體驗。

100‧‧‧可穿戴式心臟監測裝置

110‧‧‧處理器

120‧‧‧心電訊號採集單元

121‧‧‧第一電極

122‧‧‧第二電極

123‧‧‧第三電極

130‧‧‧光電訊號採集單元

131‧‧‧光線發射器

132‧‧‧光敏接收器

140‧‧‧電源

150‧‧‧無線傳輸單元

160‧‧‧報警單元

170‧‧‧定位單元

180‧‧‧顯示單元

190‧‧‧身體特徵採集單元

200‧‧‧數據分析平臺

300‧‧‧用戶終端

400‧‧‧醫療機構管理平臺

1‧‧‧項鍊掛繩

2‧‧‧項墜

3‧‧‧模式選擇按鈕

4‧‧‧喇叭

5‧‧‧長度調節按鈕

藉由閱讀參照以下圖式對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯。

圖1是本發明一實施例的可穿戴式心臟監測裝置的結構方塊圖；圖2是本發明一實施例的心電訊號採集單元的結構方塊圖；圖3是本發明一實施例的光電訊號採集單元的結構方塊圖；圖4是本發明具有數據傳輸功能的可穿戴式心臟監測裝置的結構方塊圖；圖5是本發明具有報警功能的可穿戴式心臟監測裝置的結構方塊圖；圖6是本發明具有定位功能的可穿戴式心臟監測裝置的結構方塊圖；圖7是本發明一實施例的可穿戴式心臟監測裝置的結構示意圖；圖8是本發明一實施例的項鍊式心臟監測裝置的結構示意圖；圖9是具有身體特徵採集功能的可穿戴式心臟監測裝置的結構方塊圖；圖10是本發明一實施例的模式切換的方式示意圖；圖11是本發明一實施例的心臟監測系統的結構方塊圖；圖12是本發明另一實施例的心臟監測系統的結構方塊圖；圖13是本發明一實施例的心臟監測方法的流程圖；圖14是本發明另一實施例的心臟監測方法的流程圖；圖15是本發明一實施例的心臟監測出現異常時的處理過程流程圖。

現在將參考圖式更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限於在此闡述的實施方 式；相反，提供這些實施方式使得本發明將全面和完整，並將示例實施方式的構思全面地傳達給本發明所屬技術領域中具有通常知識者。在圖中相同的圖式標號表示相同或類似的結構，因而將省略對它們的重複描述。

如圖1所示，本發明實施例提供一種可穿戴式心臟監測裝置，可穿戴式心臟監測裝置100包含處理器110、心電訊號採集單元120、光電訊號採集單元130和電源140，電源140同時為處理器110、心電訊號採集單元120、光電訊號採集單元130和電源140進行供電，其中：處理器110判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式；在心電採集模式下，心電訊號採集單元120採集用戶的心電訊號；在光電採集模式下，光電訊號採集單元130採集用戶被測部位在光線照射下的光電訊號。

因此，本發明採用心電和光電兩種方式結合進行心臟狀態監測，心電監測具有較高的準確度，光電監測具有較快的速度，可以根據需要選擇不同的心臟監測方式。將處理器110、心電訊號採集單元120、光電訊號採集單元130和電源140結合在可穿戴於用戶身上的可攜式裝置，使用十分方便，可以隨時進行心臟監測，使得採用本發明的裝置的心臟監測兼具準確性和實時性。

心電訊號，一般可以包含心動電流數據。心臟在搏動之前，心肌首先發生興奮，在興奮過程中產生微弱電流，即心動電流，該電流經人體組織向各部分傳導。由於身體各部分的組織不同，各部分與心臟間的距離不同，因此在人體身軀各部位，表現出不同的電位變化，因此，可以藉由採集人體不同部位的電勢的方式來測量心動電流。

如圖2所示，本發明一實施例的心電訊號採集單元120包 含第一電極121、第二電極122和第三電極123，其中在心電採集模式時，第一電極121靠近用戶的心臟位置設置，第二電極122和第三電極123靠近用戶皮膚設置，第一電極121、第二電極122和第三電極123形成心動電流測量回路。心動電流的測量相比於光電方式的測量更為準確，但是需要一定的持續測量時間。

將第二電極122和第三電極123相對於第一電極121對稱設置，可以測量用戶身體部位的電勢，從而得到心動電流數據。

如圖3所示，為本發明一實施例的光電訊號採集單元的結構示意圖。在光電採集模式時，光電訊號採集單元130靠近用戶皮膚設置，且光電訊號採集單元130包含光線發射器131，用於向用戶皮膚表面照射光線；以及光敏接收器132，用於接收用戶被測部位的反射光線。當處於光電採集模式下時，處理器110控制光線發射器131向用戶皮膚發射光線，例如向用戶皮膚發射紅光，在心臟跳動時，血管中血液血紅蛋白對紅光的吸光度不同，從而使得皮膚的反射光線不同，藉由光敏接收器132接收反射光線，反射光線的變化即可以反應心率。

採用光電的方式測量較為快速，可以滿足及時性的要求，但是容易受外界光線、用戶皮膚清潔度等因素的干擾，測量不夠準確。因此，本發明將該種方式與心電測量的方式結合起來，可以根據需要選擇不同的測量方式，需要得到較準確的測量數據時，保持心電測量模式，需要立刻得到心率數據時，可以進入光電測量模式。

此處列舉的光電測量的方式僅為一種較佳的實施方式。在實際應用中，採用光線發射器131向用戶皮膚發射綠光也是可以的，光敏接收器132接收皮膚透射的光線，血管中的血液在脈動時會發生密度改變而引起透光率的變化，因此，光敏接收器132接收的透射光線的變 化可以反應心率。採用光敏接收器132接收反射光的方式，可以將光線發射器131和光敏接收器132設置在用戶皮膚的同一側，而採用綠光的方式則測量準確度較高。

如圖4所示，本發明的可穿戴式心臟監測裝置還可以包含一個無線傳輸單元150，用於將心電訊號、光電訊號或其兩者發送至一數據分析平臺，數據分析平臺根據心電訊號、光電訊號或其兩者分析得到心臟狀態參數。因此，不僅可以實現心電訊號、光電訊號的檢測，還可以藉由無線傳輸單元150向外部的數據分析平臺發送，並且可以進一步接收數據分析平臺分析得到的心臟狀態參數。

心臟狀態參數較佳可以包含心電圖指標數據和心率。當心電訊號採集單元採集到心電訊號時，數據分析平臺可以根據心電訊號繪製心電圖，並計算各項指標，例如心電圖P波時間、振幅和形態，P-R週期時間等。而光電訊號採集單元採集到光電訊號時，數據分析平臺可以根據光電訊號得到用戶的心率。

進一步地，處理器110還可以用於對心電訊號進行濾波放大後轉換成數位訊號，以及可以用於對光電訊號進行濾波放大後轉換成數位訊號；在處理器110得到數位訊號之後，無線傳輸單元150將心電訊號所對應的數位訊號和光電訊號所對應的數位訊號發送至數據分析平臺。如果處理器110不進行數據的初步處理，則無線傳輸單元150可以將心電訊號和光電訊號直接發送至數據分析平臺，由述數據分析平臺統一進行數據處理和數據分析。

如圖5所示，本發明的可穿戴式心臟監測裝置還可以包含報警單元160，用於當接收到數據分析平臺發送的心臟狀態參數異常通 知時，向用戶推送報警訊號。該報警單元160採用聲音報警器、光學報警器或聲光報警器均可。藉此可以保證在實時監測心臟狀態的過程中，一有異常情況及時通知到用戶，避免心臟狀態監測的滯後，從而實現心臟疾病的及早發現。

當數據分析平臺接收到用戶的心電訊號並分析得到心電圖指標數據時，如果發現心電圖指標異常，則可以判斷心臟可能出現異常情況，例如，P-R週期延長時，可能表示心室肥大和室內傳導阻滯，ST段下移則可能表示心肌缺血，ST段上抬則可能表示急性心梗等急性病況。當數據分析平臺接收到用戶的心電訊號並分析得到用戶心率時，如果心率過快或者過慢，也可能表示心臟出現異常，需要及時藉由報警單元160進行報警。

如圖6所示，本發明的可穿戴式心臟監測裝置還可以包含定位單元170，用於當接收到心臟狀態參數異常通知時，自動獲取用戶的位置訊息並且發送至外部的數據分析平臺。進一步地，本發明的可穿戴式心臟監測裝置還可以包含顯示單元180和用戶訊息輸入單元。用戶訊息輸入單元用於獲取用戶的行動能力確認訊息。

當處理器110接收到心臟狀態參數異常通知時，首先要求用戶確認是否仍有行動能力，如果在預定時間內接收到用戶的行動能力確認訊息，說明用戶仍然具有行動和意識能力。這時候，定位單元170獲取到用戶的位置訊息並且發送至數據分析平臺，藉由數據分析平臺匹配最接近的醫療機構，並且將匹配的醫療機構訊息發送至處理器110,處理器110控制顯示單元180顯示匹配的醫療機構訊息。用戶看到最接近的醫療機構時，可以就近前往醫療機構進行就醫。

如果在預定時間內接收不到用戶的行動能力確認訊息，則 可能用戶已經不具有行動或意識能力，定位單元170獲取到用戶的位置訊息並且發送至數據分析平臺，藉由數據分析平臺匹配最接近的醫療機構後，數據分析平臺將會把用戶的位置訊息和心臟狀態參數發送至匹配的醫療機構，請醫療機構派出救援人員趕往指定地點實施救援，從而避免因為用戶無法自行前往就醫而造成疾病的耽擱，極大限度地保證用戶的安全。

本發明較佳將處理器110、心電訊號採集單元120、光電訊號採集單元130和電源140均設置於一佩戴部件上，用戶可以將佩戴部件佩戴在身體所對應的部位即可。藉此，本發明的可穿戴式心臟監測裝置佩戴十分方便，在使用過程中不會成為用戶的負擔，提升了用戶的使用體驗。

如圖7所示，佩戴部件可以包含一環形圈，第一電極121、第二電極122和第三電極123均設置於環形圈上。在該實施例中，第一電極121位於環形圈的第一位置，第二電極122和第三電極123分別位於環形圈的第二位置和第三位置，且第二位置和第三位置到第一位置的距離相等。

如圖8所示，該環形圈可以是項鍊掛繩1，項鍊掛繩1的內部設置有導電環，項鍊掛繩1還連接有一項墜2，第一電極121、光電訊號採集單元130和處理器110均設置於項墜2中，且第一電極121藉由導電環與第二電極122和第三電極123電連接。用戶佩戴項鍊掛繩時，第二電極122和第三電極123靠近用戶脖頸的側面，在心電採集模式下，項墜2靠近用戶的心臟位置。

在該實施例中，項墜2上還設置有作為報警單元的喇叭4，在心臟狀態參數出現異常時，會及時發出報警訊號，提醒用戶注意。

進一步地，項鍊掛繩1與項墜2連接的位置可以設置有一長度調節按鈕5，長度調節按鈕5處於調整狀態時，項鍊掛繩1的長度可調整。例如，可以在項鍊掛繩1和項墜2連接的位置設置一個扭簧，當按下長度調節按鈕5時，藉由傳動機構鬆開扭簧，使得項鍊掛繩1的長度可調節，當鬆開長度調節按鈕5時，恢復對扭簧的壓力，使得項鍊掛繩1的長度固定。由於光電採集模式下，項墜只要靠近用戶皮膚即可，無需靠近用戶心臟設置，因此，在未採用心電採集模式時，用戶可以為了舒適或美觀自由調節項鍊掛繩1的長度，在採用心電採集模式時，需要調整項鍊掛繩1使得項墜2靠近用戶心臟設置。

進一步地，項墜2中還設置有一模式選擇按鈕3，處理器110當檢測到模式選擇按鈕3處於第一狀態時，判斷當前處於心電採集模式，當檢測到模式選擇按鈕3處於第二狀態時，判斷當前處於光電採集模式。具體地，可以設置模式選擇按鈕3為三種狀態，並分別對應不同的工作模式，如下列表1所示。

在使用過程中，可以設置裝置的預設工作模式為心電採集模式，即由三個電極實時採集心動電流訊號。當用戶需要立刻獲取到心率時，可以按動模式選擇按鈕，將其調整到第二狀態，即進入光電採集模式，處理器110會控制光電訊號採集單元130進行光電訊號的採集，更快速地獲得心率訊號。

進一步地，還可以根據電源140的電量檢測來選擇可穿戴式心臟監測裝置的工作模式。當電源140的電量小於第二預設門檻值 時，則自動進入休眠狀態，從而減小電量消耗，延長了可穿戴式心臟監測裝置的使用時間。當用戶需要切換至光電採集模式或心電採集模式時，可以藉由操作模式選擇按鈕3來啟動。在進入休眠狀態之前，處理器110還可以進一步獲取數據分析平臺的心臟狀態參數分析結果，如果在預定時間週期內心臟狀態參數分析結果均表現為正常，則可以進入休眠狀態，如果在預定時間週期內心臟狀態參數分析結果出現過異常情況時，則不可以進入休眠狀態，要繼續進行心臟狀態監測，避免用戶出現突發情況。

當電源140的電量大於第二預設門檻值而小於第一預設門檻值時，如果當前處於心電採集模式，則處理器110可以控制進入光電採集模式，並且設定光電訊號採集間隔週期，例如，間隔一小時測量一次光電訊號，或間隔半小時測量一次光電訊號。這樣做的原因在於，心電採集模式是持續採集心電訊號的，因此耗電量比較大，而光電訊號則可以間隔較長時間後快速採集並且快速出結果，相對於心電採集來說更加省電一些，因此，在電量不足時，可以進入光電採集模式，藉由光電採集模式進行監控。

該實施例中採用項鍊作為處理器110、心電訊號採集單元120和光電訊號採集單元130的載體，並將第二電極122和第三電極123設置在脖頸處。在佩戴項鍊時，項鍊的自然形狀使其在人身體上有多個可以直接貼合皮膚的部位。並且項鍊的整體比較輕巧，用戶在佩戴過程中不會有任何的不適，甚至可以在項鍊上增加裝飾物，使其發揮裝飾品的作用，攜帶方便，便於隨時檢測。

本發明的可穿戴式心臟監測裝置還可以包含心臟狀態參數發送單元，用於接收數據分析平臺處理得到的心臟狀態參數並發送至用 戶。具體地，心臟狀態參數推送單元可以設置在佩戴部件上，例如，在項鍊的項墜2處設置一個顯示螢幕，藉由顯示螢幕顯示當前工作模式和部分關鍵數據，或者在項鍊掛繩1上設置數個指示燈，當檢測數據正常時，指示燈顯示綠色，當檢測數據不正常時，指示燈顯示紅色等等。

如圖9所示，本發明的可穿戴式心臟監測裝置還可以包含身體特徵採集單元190，用於採集用戶的身體特徵，具體地，身體特徵可以是用戶的體溫數據、呼吸頻率、體表濕度、血壓等等，可以根據需要進行選擇設置。身體特徵採集單元190可以設置在項鍊的掛繩上，也可以設置在項鍊的項墜中。另外，可以進一步在本發明的可穿戴式心臟裝置中增加測量人體其他參數的功能單元，例如測量皮膚表面濕度等，可以根據需要進行選擇增加，進一步豐富可穿戴式心臟監測裝置的功能。

如圖10所示，處理器110還可以根據心臟狀態參數的情況來切換工作模式，當處理器110接收到數據分析平臺發送的心臟狀態參數異常通知時，判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式； 當前處於光電採集模式時，處理器110控制無線傳輸單元將前一時段的心電訊號發送至數據分析平臺，並控制切換至心電採集模式。另外，由於用戶可能之前已經調節了可穿戴式心臟監測裝置的狀態，例如調整了項鍊掛繩的長度，而使得第一電極121不再靠近用戶心臟設置，或第二電極122和第三電極123不再靠近用戶皮膚，可能會導致無法進行心電測量，因此，處理器110還需要提醒用戶使可穿戴式心臟監測裝置處於可測心電狀態，此處可測心電狀態是指第一電極121靠近用戶心臟設置，且第二電極122和第三電極123靠近用戶皮膚設置。

藉由上述的工作模式切換方式，當數據分析平臺分析得到的心臟狀態參數有異常時，切換至另一種採集模式，以避免是因為前一 種採集模式不準確而造成的誤報警，藉由兩種採集模式來互相比較監督，保證最終得到的心臟狀態參數的準確性。另外，在切換時，要保證數據分析平臺能在一定時間內得到兩種採集模式的訊號，同時進行分析比較。

如圖11所示，本發明實施例還提供一種心臟監測系統，包含前述的可穿戴式心臟監測裝置100和一數據分析平臺200，數據分析平臺200用於根據心電訊號、光電訊號或其兩者分析得到心臟狀態參數。

本發明的心臟監測系統，採用了物聯網的架構，綜合結合心電監測和光電檢測兩種方式，改變了動態心電圖只能實時檢測而無法實時獲知心臟檢測結果的滯後性。一旦心臟狀態參數出現異常，用戶可以及時獲知。

如圖12所示，心臟監測系統還可以進一步包含用戶終端300、醫療機構管理平臺400或其兩者，數據分析平臺200還用於將心臟狀態參數發送至用戶終端300、監控終端或其兩者。其中，數據分析平臺200可以採用雲端伺服器，用戶終端300可以是用戶的手機、平板電腦或個人電腦等，醫療機構管理平臺400可以是醫院或救援中心的伺服器或醫生的個人電腦等。用戶終端300可以藉由數據分析平臺200和可穿戴式心臟監測裝置100進行數據交換，也可以直接藉由無線網與可穿戴式心臟監測裝置100進行數據交換，並承擔一些數據顯示和接收用戶指令的任務。

藉由這種方式，在用戶終端300和醫療機構管理平臺400等可以直接查看用戶的心電圖和心率等數據。如果醫生在醫療機構管理平臺400上看到心臟狀態參數的異常，可以與用戶聯繫；或者用戶終端300中檢測到心臟狀態參數的異常而用戶沒有其他響應時，可以撥打救 護電話等，從而避免了緊急病症得不到及時救治的情況。

如圖13所示，本發明還提供一種心臟監測方法，採用前述的心臟監測系統，心臟監測方法包含如下步驟：S100：判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式；S200：在心電採集模式下，採集用戶的心電訊號；S300：在光電採集模式下，採集用戶被測部位在光線照射下的光電訊號；S400：根據心電訊號、光電訊號或其兩者分析得到用戶的心臟狀態參數。

如圖14所示，表示出了本發明一實施例的心臟監測方法的流程圖。在該實施例中，具有三種模式：關閉模式，心電採集模式和光電採集模式。具體方法包含如下步驟：首先判斷是否開啟心電持續監測；如果開啟了心電持續監測，則進入心電採集模式，三個電極持續收集心動電流數據；傳輸心動電流數據至雲端的數據分析平臺，由雲端的數據分析平臺分析數據；分析結果是否正常，正常則結束當前流程，否則需要發出報警訊號；如果沒有開啟心電持續監測，則判斷是否開啟光電心率檢測；如果開啟了光電心率檢測，則進入光電採集模式，光線發 射器發射光線，光敏接收器接收光線；傳輸數據至雲端的數據分析平臺，由雲端伺服器分析數據；分析結果是否正常，正常則結束當前流程，否則需要發出報警訊號；如果也沒有開啟光電心率檢測，說明當前處於關閉模式，則直接結束當前流程。

上述關閉模式、心電採集模式和光電採集模式的設置僅為示例，在實際應用中，可以預設設置為開啟，而取消關閉模式，或者進一步增加其他的例如體溫檢測模式等等，均屬於本發明的保護範圍之內。

採用心電的方式測量較為準確，但是及時性不高，需要一定時間內持續測量才能得到比較準確的心電指標，而採用光電的方式測量較為快速，可以滿足及時性的要求，但是容易受外界光線、用戶皮膚清潔度等因素的干擾，測量不夠準確。

因此，本發明的心臟監測方法將光電檢測與心電測量的方式結合起來，可以根據需要選擇不同的測量方式，需要得到較準確的測量數據時，保持心電測量模式，需要立刻得到心率數據時，可以進入光電測量模式。因此，本發明的方法可以兼具及時性和準確性兩大優點，充分滿足用戶的使用需求。

如圖15所示，為採用本發明的心臟監測方法獲得的心臟狀態參數出現異常時的處理方法，包含如下步驟：雲端伺服器分析數據得到心臟狀態參數，分析結果出現異常時，將心臟狀態參數異常通知發送給用戶終端300或可穿戴式心臟監測裝置100的處理器110； 用戶終端300或處理器110判斷是否接收到用戶的行動能力確認訊息；如果接收到用戶的行動能力確認訊息，說明用戶仍有行動和意識能力，可以自己前往就醫，則數據分析平臺200匹配與用戶最接近的醫療機構，並將匹配的醫療機構訊息發送至用戶終端300或處理器110；如果沒有接收到用戶的行動能力確認訊息，則說明用戶可能沒有行動和意識能力，無法自己前往就醫，則數據分析平臺200匹配與用戶最接近的醫療機構，並將用戶位置訊息和用戶的心臟狀態參數發送至匹配的醫療機構，方便醫療機構前往救援，從多方面，最大程度的保證用戶的安全。

本發明所提供的心臟監測系統及其方法具有下列優點：本發明提供了一種隨時監測心臟狀態且佩戴方便的技術方案，採用心電和光電兩種方式結合進行心臟狀態監測，心電監測具有較高的準確度，光電監測具有較快的速度，可以根據需要選擇不同的心臟監測方式，兼具準確性和實時性；裝置結合於佩戴部件中，整體體積較小，佩戴方便，實現心臟隨時隨地的監測，並且不會造成用戶攜帶的負擔，提升用戶體驗。

以上內容是結合具體的較佳實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只侷限於這些說明。對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出多種簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。

100‧‧‧可穿戴式心臟監測裝置

110‧‧‧處理器

121‧‧‧第一電極

122‧‧‧第二電極

123‧‧‧第三電極

131‧‧‧光線發射器

132‧‧‧光敏接收器

150‧‧‧無線傳輸單元

200‧‧‧數據分析平臺

300‧‧‧用戶終端

400‧‧‧醫療機構管理平臺

Claims (9)

1. 一種可穿戴式心臟監測裝置，其包含處理器、心電訊號採集單元、光電訊號採集單元和電源，該電源同時為該處理器、該心電訊號採集單元和該光電訊號採集單元進行供電，其中：該處理器判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式；在該心電採集模式下，該心電訊號採集單元採集用戶的心電訊號；在該光電採集模式下，該光電訊號採集單元採集用戶被測部位在光線照射下的光電訊號；其中，該處理器、該心電訊號採集單元、該光電訊號採集單元和該電源均設置於一佩戴部件上，該佩戴部件設置一模式選擇按鈕，當該處理檢測到該模式選擇按鈕處於第一狀態時，判斷當前處於該心電訊號採集模式，當該模式選擇按鈕處於第二狀態時，判斷當前處於該光電採集模式；其中該心電訊號包含用戶的心動電流，該心電訊號採集單元包含：第一電極，在該心電採集模式下，該第一電極靠近用戶的心臟位置設置；以及第二電極和第三電極，在該心電採集模式下，該第二電極和該第三電極靠近用戶皮膚設置，該第一電極、該第二電極和該第三電極形成心動電流測量回路；其中該佩戴部件包含項鍊掛繩，該第一電極位於該項鍊掛繩的第一位置，該第二電極和該第三電極分別位於該項 鍊掛繩的第二位置和第三位置，且該第二位置和該第三位置到該第一位置的距離相等；用戶佩戴該項鍊掛繩時，該第二位置和該第三位置靠近用戶脖頸的側面，在該心電採集模式下，該第一位置靠近用戶的心臟位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可穿戴式心臟監測裝置，其中該項鍊掛繩的內部設置有導電環，該項鍊掛繩更連接有一項墜，該處理器、該心電訊號採集單元、該光電訊號採集單元和該電源均設置於該項墜中，且該第一電極藉由該導電環與該第二電極和該第三電極電連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可穿戴式心臟監測裝置，其中該光電訊號為用戶被測部位在光線照射下的反射光線，在該光電採集模式時，該光電訊號採集單元靠近用戶皮膚設置，且該光電訊號採集單元包含：光線發射器，用於向用戶皮膚表面照射光線；以及光敏接收器，用於接收用戶被測部位的反射光線。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可穿戴式心臟監測裝置，其更包含無線傳輸單元，用於將該心電訊號、該光電訊號或其兩者發送至一數據分析平臺，該數據分析平臺根據該心電訊號、該光電訊號或其兩者分析得到心臟狀態參數，該心臟狀態參數包含心電圖指標數據和心率數據。
5. 如申請專利範圍第4項所述之可穿戴式心臟監測裝置，其中該處理器接收到該數據分析平臺發送的該心臟狀態參數異常通知時，判斷當前處於該心電採集模式還是該光電採 集模式；當前處於該光電採集模式時，該處理器控制該無線傳輸單元將前一時段的該心電訊號發送至該數據分析平臺，控制切換至該心電採集模式，並提示用戶使該可穿戴式心臟監測裝置處於可測心電狀態。
6. 一種心臟監測系統，其包含如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之可穿戴式心臟監測裝置和一數據分析平臺，該數據分析平臺用於根據該心電訊號、該光電訊號或其兩者分析得到心臟狀態參數。
7. 如申請專利範圍第6項所述之心臟監測系統，其更包含用戶終端、醫療機構終端或其兩者，該數據分析平臺更用於將該心臟狀態參數發送至該用戶終端、該醫療機構終端或其兩者。
8. 如申請專利範圍第7項所述之心臟監測系統，其中該數據分析平臺分析判斷該心臟狀態參數異常時，將該心臟狀態參數異常通知發送至該用戶終端；該用戶終端顯示該心臟狀態參數，以及當接收到該數據分析平臺發送的該心臟狀態參數異常通知，且在預定時間內接收到用戶的行動能力確認訊息時，顯示該數據分析平臺匹配的與用戶最接近的醫療機構訊息；該用戶終端當接收到該數據分析平臺發送的該心臟狀態參數異常通知，且在預定時間內未接收到用戶的該行動能力確認訊息時，返回用戶狀態異常通知至該數據分析平臺； 該數據分析平臺接收到該用戶狀態異常通知後，匹配與用戶最接近的醫療機構，並將用戶位置訊息和用戶的該心臟狀態參數發送至匹配的該醫療機構。
9. 一種心臟監測方法，其採用如申請專利範圍第6至8項中任一項所述之心臟監測系統，該心臟監測方法包含如下步驟：判斷當前處於心電採集模式還是光電採集模式；在該心電採集模式下，採集用戶的心電訊號；在該光電採集模式下，採集用戶被測部位在光線照射下的光電訊號；根據該心電訊號、該光電訊號或其兩者分析得到用戶的心臟狀態參數。

Images