一种测量血压的床垫的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种测量血压的床垫，包括床垫本体、第一电极、第二电极、指环和信号处理器，其中：该第一电极和该第二电极位于该床垫本体的上表面，且该第一电极和该第二电极之间具有间隔；该信号处理器与该第一电极、该第二电极和该指环相连接，用于处理来自该第一电极和该第二电极的电极信号以及来自该指环的光电容积描记信号并根据该电极信号和该光电容积描记信号生成血压值。只要用户躺卧在上述床垫上，即可方便且准确地监测用户的血压。该床垫在对用户进行血压监测过程中，没有对用户动作的束缚，给用户带来了较好的用户体验。
【专利说明】_种测量血压的床塾
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗用品领域，具体地，涉及一种测量血压的床垫。
【背景技术】
[0002]随着生活水平的日益提高，人们对于自身的健康状况越来越重视。特别是一些身体存在健康问题的人，其可能希望时时监测人体的一些生理参数。例如，对于心血管疾病的患者，其可能希望通过测量装置时时监测血压。
[0003]目前，已经存在各种测量装置用于方便地测量人体的血压。但是，这些测量装置通常包括可充放气的袖带。在使用时，需要将袖带缠绕用户的手臂并对袖带充放气。通过置于袖带内的压力传感器所检测的袖带内气压值来确定用户的血压。这种使用方法如果应用于睡眠中的用户，则必然会给用户带来睡眠干扰。这造成了较差的用户体验。
实用新型内容
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供一种测量血压的床垫。该测量血压的床垫，包括床垫本体、第一电极、第二电极、指环和信号处理器，其中:该第一电极和该第二电极位于该床垫本体的上表面，且该第一电极和该第二电极之间具有间隔；该信号处理器与该第一电极、该第二电极和该指环相连接，用于处理来自该第一电极和该第二电极的电极信号以及来自该指环的光电容积描记信号并根据该电极信号和该光电容积描记信号生成血压值。
[0005]根据本实用新型一个具体实施例，该第一电极和该第二电极是长方形且互相平行，并且该第一电极和该第二电极与该床垫的头部平行。
[0006]可选地，该第一电极和该第二电极的宽度是9厘米至12厘米。
[0007]可选地，该间隔是13厘米至20厘米。
[0008]根据本实用新型一个具体实施例，该指环包括发光装置和光接收装置，该发光装置用于将光射入指端；该光接收装置用于检测从指端透射的光并根据该从指端透射的光生成该光电容积描记信号。
[0009]根据本实用新型一个具体实施例，该床垫还包括电磁屏蔽件，该电磁屏蔽件的至少一部分位于该床垫本体的下表面，所述电磁屏蔽件与所述第一电极和所述第二电极绝缘。
[0010]根据本实用新型一个具体实施例，该电磁屏蔽件位于该床垫本体的下表面的部分覆盖该床垫本体的整个下表面。
[0011]根据本实用新型一个具体实施例，该电磁屏蔽件从该床垫本体的下表面延该床垫本体的头部和/或尾部以该电磁屏蔽件的宽度延伸至该床垫本体的上表面。
[0012]根据本实用新型一个具体实施例，该电磁屏蔽件与该床垫本体的宽度相同，且该电磁屏蔽件位于该床垫本体的上表面的部分在两侧边上与该电磁屏蔽件位于该床垫本体的下表面的部分完全闭合。
[0013]根据本实用新型一个具体实施例，该信号处理器嵌入该床垫本体内。
[0014]只要用户躺卧在上述床垫上，即可方便且准确地监测用户的血压。该床垫在对用户进行血压监测过程中，没有对用户动作的束缚，给用户带来了较好的用户体验。
[0015]在实用新型内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0016]以下结合附图，详细说明本实用新型的优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，
[0018]图1是根据本实用新型一个具体实施例的测量血压的床垫的示意图；
[0019]图2是根据本实用新型另一个具体实施例的测量血压的床垫的示意图；
[0020]图3a至图3f分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的心电信号波形图；
[0021]图4a至图4f分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的心电信号波形图；
[0022]图5a至图5g分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的心电信号波形图；
[0023]图6a至图6g分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的心电信号波形图；
[0024]图7是根据本实用新型又一个具体实施例的测量血压的床垫的示意图；以及
[0025]图8a和图8b是根据本实用新型再一个具体实施例的测量血压的床垫的俯视图和截面图。
【具体实施方式】
[0026]在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本实用新型。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅涉及本实用新型的较佳实施例，本实用新型可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0027]根据本实用新型的一个方面，提供了一种测量血压的床垫。该床垫可以置于医院或家庭中的床上。用户可以穿着睡衣直接躺在上面或者隔一层床单躺在上面。该床垫可以测量躺卧在其上的用户的血压。
[0028]图1示出了根据本实用新型一个具体实施例的测量血压的床垫100。如图1所示，该床垫100包括床垫本体101、第一电极102、第二电极103、指环104和信号处理器105。
[0029]第一电极102和第二电极103位于床垫本体101的上表面，且第一电极102和第二电极103之间具有间隔。
[0030]心电信号是典型的人体电信号，其是心脏的无数心肌细胞电活动的综合反映。心电信号在一定程度上客观反映了心脏各部位的生理状况，其和人体的血压值具有密切关联。心电信号在体表表现为电位差信号。在本实用新型的具体实施例中，利用第一电极102和第二电极103来监测人体的心电信号。当床垫100在使用时，用户通常躺卧在使心脏位于第一电极102和第二电极103之间的位置，从而使第一电极102和第二电极103测量心脏上、下两个位置的电位差。第一电极102可以具有较高输入阻抗。第二电极103可以作为参考电极。第一电极102和第二电极103可以构成一个可检测电位差信号的电容，以根据心电信号生成电极信号。由此，电极信号可以表明心脏收缩的时间。
[0031]指环104可以通过实时描记被测指端的光吸收量来获取外周微血管的血液容积随心脏波动而产生的脉动性变化。脉动导致血管中血流量的变化。该血流量的变化造成所透射的光的变化。因此，通过检测从指端透射的光，即可获得脉动情况。指环104所生成的光电容积描记信号即表达了该脉动情况。容易理解，该脉动情况可以表明脉搏波到达指端的时间。可选地，指环104为柔性的，以方便用户佩戴，摘除。
[0032]信号处理器105与第一电极102、第二电极103和指环104相连接，用于处理来自第一电极102和第二电极103的电极信号以及来自指环104的光电容积描记信号并根据该电极信号和该光电容积描记信号生成血压值。如上所述，电极信号可以表明心脏收缩的时间。光电容积描记信号可以表明脉搏波到达指端的时间。信号处理器105根据电极信号和光电容积描记信号即可计算心脏收缩和脉搏波到达指端的时间差，即脉搏波传输时间。然后，可以根据脉搏波传输时间和预先建立的回归方程计算用户的血压值。
[0033]本领域普通技术人员可以理解，本实用新型中的术语“连接”可以是物理连接或逻辑连接，例如，有线连接和无线连接。例如，指环104可以通过蓝牙将光电容积描记信号传输到信号处理器105。又例如，指环104和信号处理器105之间的信号传输可以通过射频方式进行。从而，避免物理线路对用户的自由行动的束缚。
[0034]只要用户躺卧在上述床垫100上，即可方便且准确地监测用户的血压，而无需将袖带缠绕到用户的手臂并对袖带充放气。该床垫100在对用户进行血压监测过程中，没有对用户动作的束缚，给用户带来了较好的用户体验，特别是对于睡眠中的用户。
[0035]根据一个具体实施例，如图1所示，第一电极102和第二电极103可以是长方形且互相平行，并且第一电极102和第二电极103可以与床垫100的头部平行。在本实用新型中，当床垫使用时，与床头相对应的部分称为床垫的头部。人体心电信号是一种弱电信号。心电信号通常会受到各种噪声的干扰，例如人体运动的干扰。本实施例中，第一电极102和第二电极103是长方形并且分别是一个整体。这允许人体在床垫100上翻身，同时保持人体与第一电极102和第二电极103具有较大面积接触。第一电极102和第二电极103相互平行，并且第一电极102和第二电极103与床垫100的头部平行。这使得第一电极102和第二电极103之间的间隔保持不变。这样，人体在床垫100上的翻身动作不会影响心电参数的测量结果，有效保证了测量结果的准确性。
[0036]图2示出了根据本实用新型另一个具体实施例的测量血压的床垫200。该床垫200包括床垫本体201、第一电极202、第二电极203、指环204和信号处理器205。其中，床垫本体201、指环204和信号处理器205的功能与结构分别与以上所详细描述的床垫本体101、指环104和信号处理器105的功能与结构类似。为了简洁，在此不再赘述。在床垫200中，第一电极202和第二电极203是电连接的多个子电极的阵列。因为电极面积的减小，使得床垫200的这种实现方式更加节省材料。
[0037]实验数据表明，第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb的数值对于心电信号的测量具有显著影响，进而对血压的测量具有显著影响，在此仅以图3a至图3f以及图4a至图4f示出。图3a至图3f分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的心电信号波形图；图4a至图4f分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的心电信号波形图。其中波形图的纵轴表不表征心电信号强度的电压，波形图的横轴表不时间。床垫的不同在于床垫电极的宽度不同。图3a和图4a中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为18厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为2.8。图3b和图4b中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为15厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为2.6伏特。图3c和图4c中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为12厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为2.0伏特。图3d和图4d中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为9厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.7伏特。图3e和图4e中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为7厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.0伏特。图3f和图4f中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为4.5厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为0.5伏特。
[0038]—方面，第一电极和第二电极在使用时需要分别位于用户心脏的两端，而心脏的上端与肩部的距离是有限的。所以，电极的宽度受到此距离的限制。另一方面，在一定范围内，电极的宽度越宽，则电极与人体的接触面积越大，心电信号波形越清晰，无杂波，进而越有利于正确测量血压。例如，电极的宽度小于7厘米，则床垫所采集的波峰值可能小于1.0伏特，这将给血压的测量有效性造成困扰。再一方面，电极的宽度越宽，则需要更多的材料来制造电极，这增加了床垫的制造成本。权衡测量结果与成本，第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb可选择为7厘米至18厘米。可选地，第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb相同。
[0039]从以上测量数据可以注意到，电极宽度为9厘米的床垫所采集的波峰值约为1.7伏特，而该值对于血压的测量来说是足够的。此外，电极的宽度如果从12厘米继续增大，波峰值并没有相应地显著增加。基于此，优选地，第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb为9厘米至12厘米。
[0040]图5a至图5g分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的心电信号波形图；图6a至图6g分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的心电信号波形图。其中波形图的纵轴表示表征心电信号强度的电压，波形图的横轴表示时间。床垫的不同在于床垫的电极之间的间隔Wi不同。图5a和图6a中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为30厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为0.9伏特。图5b和图6b中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为25厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.0伏特。图5c和图6c中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为20厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.3伏特。图5d和图6d中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为15厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为2.0伏特。图5e和图6e中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为13厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.2伏特。图5f和图6f中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为11厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.0伏特。图5g和图6g中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为9厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为0.9伏特。
[0041]实验数据表明，间隔Wi的数值对于所采集的心电信号的测量具有显著影响，进而对血压的测量有显著影响。采集心电信号的第一电极和第二电极分别位于心脏的上、下两端获得的信号质量最好。间隔Wi过宽或者过窄会导致信号杂波太多或者波幅太小。因此，第一电极和第二电极之间的间隔Wi可以是11厘米至25厘米。优选地，该间隔Wi是13厘米至20厘米。
[0042]根据一个具体实施例，第一电极和第二电极可以由导电材料制成。其不仅可以与人体容性耦合还可以在物理上与床垫本体较好地贴合。
[0043]根据本实用新型一个具体实施例，指环可以包括基于生物医学的测量单元。该测量单元可以包括发光装置和光接收装置。发光装置可以用于将光射入指端。该发光装置例如发光二极管。优选地，发光二极管的波长范围为800?960nm。光接收装置用于检测从该指端透射的光，并根据该光生成上述光电容积描记信号。光接收装置中可包括光敏器件，例如，光敏电阻等，光电二极管等，其可将所检测的光信号转换为电信号。这种指环的实现方式简单且有效。
[0044]根据一个具体实施例，信号处理器可以嵌入床垫本体内。例如，紧邻床垫本体的侧边嵌入床垫本体。在本实用新型中，床垫本体的侧边是指当床垫使用时与床的侧部相对应的边。将信号处理器嵌入床垫本体内，不会因为信号处理器的存在给用户躺卧时舒适度造成不良影响，保证了用户体验良好。
[0045]根据一个具体实施例，床垫还包括电磁屏蔽件，该电磁屏蔽件的至少一部分位于床垫本体的下表面，该电磁屏蔽件与第一电极和第二电极绝缘。图7是根据本实用新型又一个具体实施例的测量血压的床垫700的示意图。床垫700与床垫100类似，其区别在于床垫700还包括电磁屏蔽件706。电磁屏蔽件706能够有效屏蔽第一电极702和第二电极703周围环境的电磁辐射。通过电磁屏蔽件706阻断电磁波传播途径，使第一电极702和第二电极703测量更准确，进而床垫700的血压测量更准确。优选地，电磁屏蔽件位于床垫本体的下表面的部分覆盖该床垫本体的整个下表面，以提供更完善的电磁屏蔽。
[0046]可选地，电磁屏蔽件从床垫本体的下表面延该床垫本体的头部和/或尾部以该电磁屏蔽件的宽度延伸至该床垫本体的上表面。图8a和图Sb分别示出了根据本实用新型另外的实施例的床垫800的俯视图和截面图。床垫800与床垫700类似，区别在于床垫800的电磁屏蔽件806从床垫本体801的下表面延床垫本体801的尾部以该电磁屏蔽件806的宽度D延伸至该床垫本体801的上表面。电磁屏蔽件806作为一个整体，其内部没有明显间隙，进一步保证了电磁屏蔽件806的电磁屏蔽效果。
[0047]可选地，电磁屏蔽件与床垫本体的宽度相同，且该电磁屏蔽件位于该床垫本体的上表面的部分在两侧边上与该电磁屏蔽件位于该床垫本体的下表面的部分完全闭合。例如，可以将该电磁屏蔽件位于该床垫本体的上表面的部分与位于该床垫本体的下表面的部分缝合在一起。又例如，将电磁屏蔽件一次成型。这样保证了电磁屏蔽件位于床垫本体上表面的部分与位于床垫本体下表面的部分之间没有任何间隙，增强了电磁屏蔽件的屏蔽效果，进一步保证了血压的测量准确度。
[0048]本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【权利要求】
1.一种测量血压的床垫，其特征在于，包括床垫本体、第一电极、第二电极、指环和信号处理器，其中: 所述第一电极和所述第二电极位于所述床垫本体的上表面，且所述第一电极和所述第二电极之间具有间隔； 所述信号处理器与所述第一电极、所述第二电极和所述指环相连接，用于处理来自所述第一电极和所述第二电极的电极信号以及来自所述指环的光电容积描记信号并根据所述电极信号和所述光电容积描记信号生成血压值。
2.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极是长方形且互相平行，并且所述第一电极和所述第二电极与所述床垫的头部平行。
3.如权利要求2所述的床垫，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极的宽度是9厘米至12厘米。
4.如权利要求2所述的床垫，其特征在于，所述间隔是13厘米至20厘米。
5.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述指环包括发光装置和光接收装置， 所述发光装置用于将光射入指端； 所述光接收装置用于检测从所述指端透射的光并根据所述从所述指端透射的光生成所述光电容积描记信号。
6.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述床垫还包括电磁屏蔽件，所述电磁屏蔽件的至少一部分位于所述床垫本体的下表面，所述电磁屏蔽件与所述第一电极和所述第二电极绝缘。
7.如权利要求6所述的床垫，其特征在于，所述电磁屏蔽件位于所述床垫本体的下表面的部分覆盖所述床垫本体的整个下表面。
8.如权利要求6所述的床垫，其特征在于，所述电磁屏蔽件从所述床垫本体的下表面延所述床垫本体的头部和/或尾部以所述电磁屏蔽件的宽度延伸至所述床垫本体的上表面。
9.如权利要求8所述的床垫，其特征在于，所述电磁屏蔽件与所述床垫本体的宽度相同，且所述电磁屏蔽件位于所述床垫本体的上表面的部分在两侧边上与所述电磁屏蔽件位于所述床垫本体的下表面的部分完全闭合。
10.如权利要求1所述的床垫，其特征在于，所述信号处理器嵌入所述床垫本体内。
【文档编号】A61B5/021GK204232699SQ201420735789
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】吴征瑜, 张元亭, 杨雪芳 申请人:深圳诺康医疗设备有限公司