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一种心血健康监护终端盒及用于人体心血参数的测量方法

阅读：372发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种心血健康监护终端盒及用于人体心血参数的测量方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种心血健康监护终端盒及用于人体心血参数的测量方法，终端盒包括盒体和盒盖，盒盖的盖体内设置有心电检测模块、光电传感器、主控单元、电池和不少于三只的心电检测电极，主控单元与心电检测模块、光电传感器电连接；心电检测电极与心电检测模块电连接，并外漏在盖体的上表面或下表面，在盒盖的上表面或下表面还设置有光窗，光窗与盖体内的光电传感器的位置相对应。本发明提供了一种心血健康监护终端盒，实现了心电、血压、脉搏等心血参数的检测，并带有药盒和参数显示单元，方便了心血管病人外出时的健康监测及管理需求，同时批量制备时模具简单，制造成本低。，下面是一种心血健康监护终端盒及用于人体心血参数的测量方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种心血健康监护终端盒，包括盒体（20）和盒盖（1），其特征在于：盒盖（1）的盖体内设置有心电检测模块（4）、光电传感器（6）、主控单元（5）、电池（7）和不少于三只的心电检测电极，主控单元（5）与心电检测模块（4）、光电传感器（6）电连接；心电检测电极与心电检测模块（4）电连接，并外漏在盖体的上表面（2）或下表面（3），在盒盖的上表面（2）或下表面（3）还设置有光窗（9），光窗（9）与盖体内的光电传感器（6）的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的心血健康监护终端盒，其特征在于：心电电极包括第一心电电极（11）、第二心电电极（12）和第三心电电极（13），其中第二心电电极（12）和第一心电电极（11）为内外嵌套在同一个空心区域内的环形电极。
3.根据权利要求2所述的心血健康监护终端盒，其特征在于：所述光窗（9）设置在所述空心区域的中部。
4.根据权利要求2或3所述的心血健康监护终端盒，其特征在于：第一心电电极（11）和第三心电电极（13）开有容纳引线（16）通过的缺口。
5.根据权利要求2或3所述的心血健康监护终端盒，其特征在于：还包括第四心电电极（14），第四心电电极（14）和第三心电电极（13）内外嵌套在同一个空心区域内的环形电极，第三心电电极（13）和第四心电电极（14）电连接导通。
6.根据权利要求1所述的心血健康监护终端盒，其特征在于：盒盖的上表面（2）或下表面（3）还设置有参数显示模块（8），参数显示模块（8）与主控单元（5）电连接。
7.根据权利要求1所述的心血健康监护终端盒，其特征在于：主控单元（5）包括无线模块，与远端的显示终端（18）通过无线方式实现数据交互。
8.根据权利要求1所述的心血健康监护终端盒，其特征在于：盒体（20）内设置有若干只容纳胶囊或颗粒药品的分立药仓（22）。
9.根据权利要求1所述的心血健康监护终端盒，其特征在于：盒体（20）和盒盖（1）通过铰链活动连接，并设置有开启和关闭的锁扣（21）；盒盖（1）上还设置有磁吸式充电电极（17）。
10.利用权利要求5所述的心血健康监护终端盒进行人体心血参数检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
【1】被测量者触发监护终端盒，进入等待测量模式；
【2】被测量者一只拇指触摸第一心电电极（11）、第二心电电极（12）和光窗（9），另一只拇指触摸第三心电电极（13）和第四心电电极（14），并确保两只手不接触；
【3】保持设定的时间后测量结束，参数显示模块（8）显示心率、血压、血氧等参数；
【4】根据需要可将监护终端盒与远端的显示终端（8）无线连接，监护终端盒将测试结果上传至显示终端（8），实现心电信号显示和心血参数的智能数据分析、参数预警等。

说明书全文

一种心血健康监护终端盒及用于人体心血参数的测量方法

技术领域

[0001] 本发明属于电子医疗产品领域，具体涉及一种用于人体心血健康参数的监护终端盒及用于人体心血参数的测量方法。

[0002]

背景技术

[0003] 近些年，随着心血管疾病的增多，人们对心血健康参数的监测越来越重视。心血健康参数包括血压、血氧、心率、心电等参数，手术后心血管病人出院后通常医院需要对其回访，实时了解病人的心血健康参数，并对其跟踪治疗。申请号为201711017072.7的中国专利“一种多功能医疗检测仪器”公开了一种多功能医疗检测仪器，包括供电模块、核心处理器、血压检测模块、体温检测模块、心电检测模块、听诊器模块、血液检测模块、尿酸检测模块、液晶显示屏、存储卡和网络通信模块，将各个功能检测模块通过集中总线方式结合在一起实现对家庭病人的综合检测功能，并通过网络通信模块与远程服务器或医生进行信息交互，使得医生能够快速准确地对病人进行诊断，但是其存在的问题是系统复杂，难以满足病人外出携带检测。

[0004]

发明内容

[0005] 本发明针对以上问题，提出了一种用于人体心血健康参数的监护终端盒及用于人体心血参数的测量方法，将心电、血压、脉搏等传感器及药盒集成为一体检测仪，便于外出携带，可以快速实现健康参数的检测。

[0006] 本发明的具体技术方案如下：一种心血健康监护终端盒，包括盒体和盒盖，盒盖的盖体内设置有心电检测模块、光电传感器、主控单元、电池和不少于三只的心电检测电极，主控单元与心电检测模块、光电传感器电连接；心电检测电极与心电检测模块电连接，并外漏在盖体的上表面或下表面，在盒盖的上表面或下表面还设置有光窗，光窗与盖体内的光电传感器的位置相对应。

[0007] 上述心血健康监护终端盒中，心电电极包括第一心电电极、第二心电电极和第三心电电极，其中第二心电电极和第一心电电极为内外嵌套在同一个空心区域内的环形电极。

[0008] 上述心血健康监护终端盒中，所述光窗设置在所述空心区域的中部。

[0009] 上述心血健康监护终端盒中，第一心电电极和第三心电电极开有容纳引线通过的缺口。

[0010] 上述心血健康监护终端盒中，还包括第四心电电极，第四心电电极和第三心电电极内外嵌套在同一个空心区域内的环形电极，第三心电电极和第四心电电极电连接导通。

[0011] 上述心血健康监护终端盒中，盒盖的上表面或下表面还设置有参数显示模块，参数显示模块与主控单元电连接。

[0012] 上述心血健康监护终端盒中，主控单元包括无线模块，与远端的显示终端通过无线方式实现数据交互。

[0013] 上述心血健康监护终端盒中，盒体内设置有若干只容纳胶囊或颗粒药品的分立药仓。

[0014] 上述心血健康监护终端盒中，盒体和盒盖通过铰链活动连接，并设置有开启和关闭的锁扣；盒盖上还设置有磁吸式充电电极。

[0015] 应用上述心血健康监护终端盒进行人体心血参数检测方法，包括以下步骤：【1】被测量者触发监护终端盒，进入等待测量模式；
【2】被测量者一只拇指触摸第一心电电极、第二心电电极和光窗，另一只拇指触摸第三心电电极和第四心电电极，并确保两只手不接触；
【3】保持设定的时间后测量结束，参数显示模块显示心率、血压、血氧等参数；
【4】根据需要可将监护终端盒与远端的显示终端无线连接，监护终端盒将测试结果上传至显示终端，实现心电信号显示和心血参数的智能数据分析、参数预警等。

[0016] 本发明具有的有益技术效果如下：1、本发明提供了一种心血健康监护终端盒，实现了心电、血压、脉搏等心血参数的检测，并带有药盒和参数显示单元，方便了心血管病人外出时的健康监测及管理需求，其中参数测量设备的电子器件、电池、心电电极和传感器光窗全部集成在盒盖上，避免了传统方式中电子器件分体布局在药盒和盒盖、打开药盒取药时引起电路引线弯曲影响，增加了装置应用的可靠性，并方便了实际操作应用，同时批量制备时模具简单，制造成本低。

[0017] 2、本发明将左右手电极设置为内外嵌套的环形结构，方便了单个手指接触测量，同时将光电传感器的光窗设置在环形电极的空心区域，满足了基于光电心电复合法测量血压的特殊要求，一次双指按压实现了血压、心率、心电等参数的同时测量，测量效率高，方便快捷，而且实现了人体多参数的同时测量，便于为病人提供更准确的健康分析。

[0018] 3、本发明药盒内的药仓为采用药用材料制成的分立结构，并密封设置药盒内部，满足了药品储藏的要求，同时将参数显示和测量探头设置在盒盖的内表面进行面板保护，方便了病人的外出携带。附图说明

[0019] 图1 为本发明心血健康监护终端盒的组成示意图；图2为本发明心电电极和光窗布局结构示意图；
图3为优选实施的心电电极和光窗布局结构示意图；
图4为本发明监护单元设置在盒盖上表面的原理示意图；
图5为本发明监护单元设置在盒盖下表面的原理示意图；
图6为本发明双指按压测量应用的原理示意图。

[0020] 附图标记如下：1-盒盖；2-上表面；3-下表面；4-心电检测模块；5-主控单元；6-光电传感器；7-电池；8-参数显示模块；9-光窗；11-第一心电电极；12-第二心电电极；13-第三心电电极；14-第四心电电极；15-焊点；16-引线；17-充电电极；18-显示终端；20-盒体；21-锁扣；22-药仓；31-第一触摸单元；32-第二触摸单元。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本发明做进一步描述。

[0022] 如图1-6所示，本发明的心血健康监护终端盒包括盒体20和盒盖1，盒体用于容纳药品，便外出携带。盒盖1的盖体内设置有心电检测模块4、光电传感器6、主控单元5、电池7和不少于三只的心电检测电极，根据需要还可以配置其他人体监测传感器。主控单元5与心电检测模块4、光电传感器6电连接，并由电池7进行供电。心电检测电极与心电检测模块4电连接，并外漏在盖体的上表面2或下表面3，方便人体手指触摸。在盒盖的上表面2或下表面3还设置有玻璃或石英光窗9，光窗9与盖体内的光电传感器6的位置相对应，光电传感器6采用反射原理，其发出的光透过光窗入射至人体皮肤后再反射回传感器接收光信号，进行心率、血压等参数的测量。为了便于病人使用监护终端盒采用了两种方式的参数显示方式，一种是盒盖的上表面2或下表面3设置有参数显示模块8，参数显示模块8与主控单元5电连接，主控单元5检测得到的血压、心率、血氧等参数可以直接显示在参数显示模块8的液晶显示屏上，便于老年人使用；根据需要药盒上还设置了用于翻屏的按钮，后者液晶显示屏采用触摸式，方便病人显示以往的测量参数。此外主控单元5还包括无线模块，与远端的显示终端18通过无线方式实现数据交互，其中显示终端18为手机或电脑终端，比如主控单元5上设置有蓝牙模块，与手机上的蓝牙进行数据通信，将心电图和智能分析结果显示在手机上，当检测的参数超过设置阈值时还可以实现报警。主控单元5采用STM32F103单片机及外围器件组成，内置12位AD采集，并外接蓝牙模块，与手机进行通信。申请人以前的健康检测仪设计中，将电池、元器件和传感器设置在药盒中，而将心电电极和光窗设置在盒盖上，且心电电极分布在盒盖的不同侧面上，实际应用时经常打开盒盖取药时由于器件之间连接导线的弯曲导致装置的可靠性不佳，故本发明将参数检测设备中的电子器件、电池、心电电极和传感器光窗全部集成在盒盖上，且三个电极均设置在同一个平面上，打开药盒取药时不会引起电路引线的弯曲，并方便了实际操作应用，同时批量制备时模具简单，制造成本低。

[0023] 图1中心电、血压、脉搏参数的检测技术参考市售的智能健康手环的成熟技术，其中心电信号基于三导联电极的方式，通过放置在两只手上的三个电极实现心电图ECG信号检测，三导联方式是一种常见的方法，一只手接触两个电极，另一只手接触一个电极，测量双臂构成的人体回路，实现心电图的测量。光电传感器主要包括可见光LED、近红外LED和SI光电探测器，通过反射的方式实现光电容积心率波PPG信号的测量，得到心率、脉搏、血氧等参数。血压的测量主要包括两种方式，光电法和光电心电复合法。光电法是采用光电传感器测量得到光电容积脉搏波PPG信号，得到脉搏信号，同时利用血压和脉搏波信号的关系估算得到血压值；光电心电复合法则是同时测量ECG和PPG信号，计算得到血压值。上述参数测量中与气泵式血压计相比，血压参数测量在对应不同的个体时精度不高，但是对于同一个病人来说，可以反映出参数的变化趋势，而且经过参数校准后，可作为血压变化的参考依据。本发明采用的心电检测模块4、光电传感器6则采用市场销售的带有ECG信号和PPG功能的手环定制而成，并将原手环上的三个电极移植到监护终端盒的盒盖上，克服了部分消费者不习惯佩戴手环，但要做健康参数检测的不足，同时克服了运动手环功能多、软件复杂对老年病人带来的操作不便等不足。

[0024] 如图2所示，作为一种优选的方式，本发明的血压信号采用光电心电复合法测量，也就是实施中需要人体手指需要同时接触心电电极和光窗，为此本发明设计了一种心电电极和光窗嵌套式方案。图2中心电检测模块4的两侧分别为第一触摸单元31和第二触摸单元32；第一触摸单元31包括第一心电电极11、第二心电电极12和光窗；其中第一心电电极11和第二心电电极12为内外嵌套在同一个空心区域内的环形电极，光窗9设置在该空心区域的中部。第二触摸单元32包括第三心电电极13和第四心电电极14，第三心电电极13和第四心电电极14为内外嵌套在同一个空心区域内的环形电极，第三心电电极13和第四心电电极14在心电监测模块4内部电连接导通，引线16通过焊点15与电极焊接。其目的在于与第一触摸单元31保持相同的结构，便于消费者使用，同时模具制备方便，并便于后续产品扩展。

[0025] 心电电极采用不锈钢金属片制成，其中第一心电电极11和第三心电电极13的外径约为18mm左右，内部的光窗为3*7mm，通常一个成人的拇指就可以确保覆盖光窗的同时并接触到第一心电电极11和第二心电电极12，实际应用中即使手指只接触电极的大部分环形部分，也可以获取有效的心电信号。如图3所示，作为一种优选的方式，第一心电电极11和第三心电电极13开有缺口，供引线16绕过电极本身，方便了内部器件的走线。多次试验表明，这种方式电极和光电传感器布局合理，满足了基于光电心电复合法测量血压的特殊要求，一次性将心电图、血压、心率、脉搏、血氧等参数全部进行测量，测量效率高，方便快捷，而且实现了多参数的同时测量，便于为病人提供更准确的健康分析。

[0026] 图4和图5分别给出了当电极、光窗9和参数显示模块8设置在盒盖1的上面板2和下面板3时的结构示意图。图中盒体20内设置有若干只容纳胶囊或颗粒药品的分立药仓22，药仓22采用符合药品储藏规范的PP材料模压制成，盒体20和盒盖1的一侧通过铰链活动连接，并设置有开启和关闭的锁扣21，类似于学生用的文具盒。当电池7采用充电电池时，盒盖1上还设置有磁吸式充电电极17，采用专用的充电器对其充电。此外盒盖1上还设置了触摸式电源开关等。本发明优选图5的方式，可避免装入口袋携带时异物对电极、光窗和显示屏的划伤。

[0027] 本监护终端盒的人体心血参数检测方法步骤如下：【1】被测量者触碰盒盖上的触发开关或任一只心电电极后，进入等待测量模式；触发开关可设置在触摸显示屏上，人体触碰后软件触发。

[0028] 【2】人体保持平静状态，确保监护终端盒与心脏同高；如图6所示，两个拇指分别触摸第一触摸单元31和第二触摸单元32，即一只拇指触摸第一心电电极11、第二心电电极12和光窗9，另一只拇指触摸第三心电电极13和第四心电电极14，并确保两只手不接触。

[0029] 【3】人体平稳呼吸并根据显示模块的提示测量大约2分钟后，测量结束；【4】参数显示模块8显示心率、血压、血氧等参数；
【5】根据需要还可以将监护终端盒与远端的显示终端18无线连接，监护终端盒将测试结果上传至显示终端18，实现心电信号显示和心血参数的智能数据分析、参数预警等。

[0030] 本发明提供了一种心电、血压、脉搏等心血参数检测的监护终端盒，并带有药盒和参数显示单元，满足了心血管病人的健康管理、日常服药和急救需求，便于外出携带，具有一定的市场前景。

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