本发明涉及生物电信号检测领域，具体涉及一种能实时检测脉率血氧的健康监测手环。
背景技术：
心房颤动简称房颤，是最常见的心律失常之一。它几乎见于所有的器质性心脏病，在非器质性心脏病也可发生。一旦发生心房颤动，严重威胁人体健康。常见危害有：①血栓形成与栓塞：房颤时心房丧失正常规律的舒缩功能，血液容易在心房内淤滞而形成血栓，血栓脱落可随着血液至全身各处，导致脑栓塞(中风、偏瘫)、肢体动脉栓塞(严重者甚至需要截肢)等。在不伴有其它疾病、年龄小于60岁的房颤病人，脑卒中的年发生率为1％左右，而在60-75岁以上的病人，脑卒中的年发生率为2％。如果伴有其它栓塞高危因素，则脑卒中的年发生率可达4％。房颤患者脑卒中的高危因素包括以前有栓塞病史、高血压病、糖尿病、冠心病、心衰、左心房扩大、年龄超过65岁等。②心率快和节律不整齐可使病人感到心悸。③心房收缩功能丧失和长期心率增快可导致心力衰竭。④增加死亡率(是正常人的2倍)。随着年龄增长，房颤的发生率不断增加，到了70岁将近10％的人会发生房颤，到了80岁提高到20％。房颤患者死亡危险较无房颤者高1.5～1.9倍。严重房颤发生时需要及时诊治，否则将可能危及生命。目前，由于找不到跟踪房颤的状态变化和治疗效果的有效测试方法，房颤的治理基本上都是基于临床试错法，导致治疗效率的下降。目前的心电(electrocardiogram，ECG)信号都是通过体表采集得到，而这采集到的信号是心室电信号、心房电信号以及其他电信号的合成信号。现在虽然有采用心房信号和心室信号分离的方法来检测房颤，但由于噪声信号可能淹没微弱的房颤特征波-f波，所以会导致误检，准确性不高。而且，阅读心电图并根据波形的变化做出判断是一个非常复杂的过程，常常会由于医生资质及经验的不足而出现心电图的判读错误。中国专利授权公开号：CN101785669A,授权公开日2010年7月28日，公开了一种心电信号检测方法，包括如下步骤：信号提取步骤，同时提取被测者的心电信号和声音信号；心电信号检测步骤，处理所述心电信号，以得到心电信号特征参数，并依据标准限值判断所述心电信号特征参数是否在标准限值范围内，若在所述标准限值范围内，则结束所述心电信号检测，若不在所述标准限值范围内，则进入声音信号检测步骤；以及声音信号检测步骤，处理所述声音信号，并判断所述声音信号是否异常，如果正常，则确定所述心电信号特征参数不在标准限值范围内，如果异常，则所述心电信号特征参数不在所述标准限值范围内的结果待定。不足之处是，该发明功能单一，不能用于提取房颤特征。中国专利申请公布号：CN102805620A,申请公布日2012年12月5日，公开了一种房颤检测方法和装置，包括如下步骤：获取一段时间内心电信号的RR间期序列；对所述RR间期序列进行预处理；对预处理后的RR间期序列进行归一化处理；计算归一化处理后的RR间期序列的方差；将所得方差与阈值比较，若所得方差大于所述阈值则判定所述一段时间内发生房颤。该房颤检测方法，通过预处理及归一化后的方差比较，判断是否发生房颤。不足之处是，该发明对硬件要求严苛，需要专门的设计，成本高，操作复杂，不具通用性。中国专利公开号：CN101596107A,公开日2009年12月9日，公开了一种利用移动终端实现心率检测的方法及其移动终端，方法包括如下步骤：采集脉搏信号，将移动终端的传声器放置在被检测部位，利用传声器感应人体脉搏跳动并根据该脉搏跳动发送模拟电信号，检测脉搏信号的采集是否正常并发出指示信号；对脉搏信号进行处理并得到脉率数据，对脉率数据进行处理。不足之处是，该发明所述移动终端携带不便，无法做到实时检测，且仅能采集脉搏信号，未采集血压和血氧饱和度，所得数据准确率低。中国专利申请公布号：CN101953682A,申请公布日2011年1月26日，公开了一种基于袖带装置的心率检测方法，包括以下步骤：采集人体在运动时的心电信号及非生理信号，所述非生理信号包括加速度信号、姿态信号及人体所处地理位置信号，其中，利用具有多个通道的心电电极采集心电信号；提取人体在运动时的心拍模板；利用采集到的心电信号及非生理信号以及所述心拍模板进行各个通道的R波提取，得到R波序列；对各通道的心电信号进行相位检测，得到各通道因电极位置的随时间变化的相位差，根据相位差信息得到RR间期序列，从而得到脉率信号。不足之处是，该发明所述袖带装置佩带于人体手臂上采集信号，此法所受外部干扰信号大，检测数据误差大，精确度不高。
技术实现要素：
本发明是为了克服现有技术中房颤特征难以捕捉，检测过程复杂，诊断准确性低，携带不方便以及实时监测性差等缺陷，提供了一种能实时检测脉率血氧的健康监测手环。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种能实时检测脉率血氧的健康监测手环，包括控制系统，所述健康监测手环测量用户体征数据，并将数据传输给智能手机软件端，智能手机软件端进行数据的分析和展示并回传给健康监测手环的控制系统，该健康监测手环按如下步骤使用：S1:健康监测手环定时对用户脉率(PR)进行测量；S2：手机软件端将PR测量值与系统预设的阈值W1、W2、W3、W4进行比较，当PR测量值＝W1时，健康监测手环进入复查步骤S3；当PR测量值＝W2时，健康监测手环进入复查步骤S4；当PR测量值＝W3时，健康监测手环进入复查步骤S5；当PR测量值＝W4时，健康监测手环进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120，健康监测手环继续连续测量脉率和血氧5分钟，每分钟一次；其中：W1为100bmp≤PR＜120bmp或0＜△PR≤20％基础PR；W2为120bmp≤PR＜150bmp或20％基础PR＜△PR＜30％基础PR；W3为PR≥150bmp或△PR≥30％基础PR；W4为PR≤60bmp；基础PR为健康脉率的平均值；△PR为PR相对于基础PR的变化值。所述复查步骤S3包括如下步骤：S31：健康监测手环启动连续复测5分钟PR，每分钟一次；S32：当复测PR测量值＝W1时，健康监测手环进入步骤S31，进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6；或者，手机软件端询问用户是否感觉心悸、胸闷、左侧胸痛、憋气等不适，如否，健康监测手环进入步骤S31；如是，健康监测手环进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120并控制健康监测手环持续测量PR；当复测PR测量值正常时，健康监测手环进入步骤S31，5分钟后依然正常，健康监测手环恢复正常监测状态，若5分钟后再次升高，健康监测手环进入步骤S31，进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6。所述复查步骤S4包括如下步骤：S41：健康监测手环启动连续复测5分钟PR，每分钟一次；S42：当复测PR测量值正常时，健康监测手环进入步骤S41，5分钟后依然正常，健康监测手环恢复正常监测状态，若5分钟后再次升高，健康监测手环进入步骤S41，手机软件端提示用户进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6；当复测PR测量值＝W2时，健康监测手环进入步骤S41，手机软件端提示用户进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6。所述复查步骤S5包括如下步骤：健康监测手环启动连续复测5分钟PR，每分钟一次，手机软件端提示用户进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6。所述血压检查步骤S6是：如果血压正常或者基础血压上下浮动在15％以内，健康监测手环进入步骤S31，5分钟后依然正常，健康监测手环恢复正常监测状态，若5分钟后再次升高，健康监测手环进入步骤S31，进行一次血压的测量，重复上述步骤；如果血压升高或者基础血压升高15％以上或者血压降低或者基础血压下降15％以内，则健康监测手环启动连续测量脉率和血氧5分钟，每分钟一次，若脉率和血氧都异常则进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120并持续测量PR和血氧，若脉率异常、血氧正常则手机软件端提示用户服用平时针对病情的药物并进入步骤S31，若脉率正常、血氧异常则健康监测手环复测脉率和血氧5分钟，每分钟一次；如果血压降低或者基础血压下降15％以上，则健康监测手环进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120并控制健康监测手环持续测量PR和血氧；若脉率、血氧都恢复正常，则健康监测手环复测一次PR和血氧，如结果正常，健康监测手环则恢复正常监测状态。当复测PR测量值＝W3时，健康监测手环进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120并持续测量PR和血氧。所述步骤S1的定时间隔为30分钟。与现有技术相比，本发明的有益效果是：可定时反复采集脉率、血氧、血压等重要健康指标参数，通过分析这些健康指标参数来综合判断用户的身体状态，针对不同的检测结果为用户提供及时的提醒、正确的处理建议和自救方法，由于及时采取了准确的处理措施和应对方法，提高了房颤的发现几率，降低了房颤患者死亡危险；同时，此检测方法应用于健康监测手环，可方便、快捷、准确地采集多种健康参数，为使用者监测房颤发生提供有力技术支持。附图说明图1是本发明具体实施例的房颤检测方法流程图。具体实施方案为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本发明的设计原理是：房颤发作时仅有频率极快且无规律的电活动，心房失去了正常的机械功能，脉率增快，心输出量减少。当脉率显著上升，心输出量明显减少，使血压下降，诱发或加重心衰，继而出现血氧下降。针对现有的健康监测手环和移动客户端APP应用软件，健康监测手环用来测量用户体征数据，并将数据传输给智能手机软件端，智能手机软件端进行数据的分析和展示并回传给健康监测手环的控制系统。如图1所示一种能实时检测脉率血氧的健康监测手环，该健康监测手环按如下步骤使用：S1:健康监测手环定时对用户脉率(PR)进行测量，监测频率为每30分钟一次；S2：手机软件端将PR测量值与系统预设的阈值W1、W2、W3、W4进行比较，当PR测量值＝W1(100bmp≤PR＜120bmp或0＜△PR≤20％基础PR；基础PR为健康脉率的最大限值；△PR为PR相对于基础PR的变化值，下同)时，健康监测手环进入复查步骤S3；当PR测量值＝W2(120bmp≤PR＜150bmp或20％基础PR＜△PR＜30％基础PR)时，健康监测手环进入复查步骤S4；当PR测量值＝W3(PR≥150bmp或△PR≥30％基础PR)时，健康监测手环进入复查步骤S5；当PR测量值＝W4(PR≤60bmp)时，健康监测手环进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120或其他急救电话并继续连续测量脉率和经皮血氧饱和度(以下简称血氧)5分钟，每分钟一次；所述复查步骤S3包括如下步骤：S31：健康监测手环启动连续复测5分钟PR，每分钟一次；S32：当复测PR测量值＝W1时，健康监测手环进入步骤S31(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6；或者，手机软件端询问用户“您是否感觉心悸、胸闷、左侧胸痛、憋气等不适？”，如果选择否，则健康监测手环进入步骤S31(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)；如果选择是，则健康监测手环进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120，并且提示用户“深呼吸，保持平静的心情可以缓解您的不适感”，并控制手环持续测量用户脉率；当复测PR测量值正常时，健康监测手环进入步骤S31(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，5分钟后依然正常，健康监测手环恢复正常监测状态，若5分钟后再次升高，健康监测手环进入步骤S31(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，手机软件端提示用户进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6。所述复查步骤S4包括如下步骤：S41：健康监测手环启动连续复测5分钟PR，每分钟一次；S42：当复测PR测量值正常时，健康监测手环进入步骤S41(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，5分钟后依然正常，健康监测手环恢复正常监测状态，若5分钟后再次升高，健康监测手环进入步骤S41(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，手机软件端提示用户进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6；当复测PR测量值＝W2时，健康监测手环进入步骤S41(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，手机软件端提示用户进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6。当复测PR测量值＝W3时，健康监测手环进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120并持续测量PR和血氧饱和度。所述复查步骤S5包括如下步骤：健康监测手环启动连续复测5分钟PR，每分钟一次，手机软件端提示用户进行一次血压的测量，进入血压检查步骤S6。所述血压检查步骤S6是：如果血压正常或者基础血压上下浮动在15％以内，健康监测手环进入步骤S31(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，5分钟后依然正常，健康监测手环恢复正常监测状态，若5分钟后再次升高，健康监测手环进入步骤S31(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，手机软件端提示用户进行一次血压的测量，重复上述步骤；如果血压升高或者基础血压升高15％以上或者血压降低或者基础血压下降15％以内，则健康监测手环启动连续测量脉率和血氧5分钟，每分钟一次，若脉率和血氧都异常则进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120并持续测量PR和血氧，若脉率异常、血氧正常则手机软件端提示用户服用平时针对病情的药物并进入步骤S31(即启动连续复测5分钟PR，每分钟一次)，若脉率正常，血氧异常则健康监测手环复测脉率和血氧5分钟，每分钟一次；如果血压降低或者基础血压下降15％以上，则健康监测手环进入紧急状态，手机软件端提示用户拨打亲情号码和/或120并持续测量PR和血氧；若脉率、血氧都恢复正常，则复测一次PR和血氧，如结果正常，健康监测手环则恢复正常监测状态。本发明所述的健康监测手环，包括主体和腕带，可以监测人体的多项健康指标相关参数，其主体又包括壳体和设置在壳体内的显示屏、电源、时钟部件和主控系统，其结构特点为：主控系统包括主印制板和设置在主印制板上的微处理器、存储器和模拟信号处理芯片，在主印制板上还设置了红外温度传感器；在腕带上设置了柔性连接线缆、测量印制板和设置在测量印制板上的体表温度传感器、光敏传感器和光源，主体位于手环的上部，测量印制板位于手环的下部，测量印制板上的电子元器件通过腕带上的柔性连接线缆与主体电连接，测量印制板上的光敏传感器将接收到的反射光信号转换为电信号，经过模拟信号处理芯片进行信号放大、信号滤波和信号模数变换处理后传输给微处理器，在健康监测手环的主控系统中设置微处理器进行各相关运算和转换，以将电子元器件测得的电信号准确的转换为人们可读取和识别的健康指标值，设置存储器保存每次的测量值，以便用户查询、对比和追溯。在主控系统中设置模拟信号处理芯片对传感器传回的电信号进行信号放大、信号滤波和信号模数变换，识别和放大信号中的有效信息，去除信号中的杂质和无效信息，再将净化过滤后的有效信息发送给微处理器，以提高信息的准确性进而提升测量值的准确度；在主控系统中设置蓝牙传输装置可以实现主控系统与手机或平板电脑等手持移动终端进行双向数据传输，将主控系统和手持移动终端匹配相同的传输协议，手持移动终端通过蓝牙传输装置向主控系统发送控制指令，主控系统也通过蓝牙传输装置向手持移动终端发送数据信息，并通过手持移动终端的APP系统(手机软件端)而显示在手持移动终端的界面上。对于本发明相关的参数，手环上设置有光源和光敏传感器，利用光反射的原理来测定脉率和血氧，光源采用发射红光和红外光的双色LED光源，其向手腕下面的皮肤发射红色普通可见光和红外不可见光，光敏传感器接收皮肤反射回的可见光和不可见信号，并将该光信号转变为电信号，经过模拟信号处理芯片将电信号中的杂质过滤掉以后再发送给微处理器，微处理器按照存储器中固设的现有技术所公知的算法经过计算后即可得到脉率和血氧的具体值，而血压的测量需要专门的血压计(便携式或者医用血压计)配合进行。用户在使用健康监测手环前可预先对手机软件端进行个性化配置，如用户可以提前设置应急联系人，在出现紧急情况时，方便一键拨打电话；用户可自定义系统提醒方式，任选“仅推送消息”、“推送消息+震动/声音”、“推送消息+拨打电话”等；用户可自行配置健康指导内容，比如是否开启心功能锻炼指导提醒(如果开启，系统将自动定时提醒用户进行相关锻炼)。以上对本发明提供的房颤检测方法及所使用的健康监测手环进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。