一种基于生物钟的用药提醒装置的制作方法

本发明实施例涉及医疗设备领域，特别是指一种基于生物钟的用药提醒装置。

背景技术：

随着生活水平的提高和生活节奏加快，人们患慢性病的几率也越来越大，常常需要服药进行治疗。特别对于老年人或工作繁忙的人来说，常常会忘记服药或不能按时服药。尤其是很多用户需要服用的药物不止一种，且各种药物的服药时间、数量、疗程长短均不相同。有时候病人需要服用种类和数量繁多的药物，可有些老年人记忆衰退，很难按时用药，会影响到药物的治疗和康复效果，

为解决医学测量行业的采集问题，近几年市场上出现一系列的用药提醒装置，主要结构为配备音响的时钟、电子手环等，但在设备测量方法上仍然存在诸多的不足。

现有的用药提醒时间是根据公共时间去设定，而每个个体的生理时钟不同，会影响药效的发挥吸收，带来副作用。

技术实现要素：

鉴于此，本发明实施例提供一种基于生物钟的用药提醒装置，旨在解决传统提醒装置提醒的时间不符合人体生物钟，导致病人服药的时候药效大打折扣的问题。

本发明实施例所采用的技术方案如下：一种基于生物钟的用药提醒装置，包括：红外辐射温度探测器、电信号检测器、睡眠检测装置、耳腔适配壳体、无线传输电路和智能终端；

所述的红外辐射温度探测器、电信号检测器、睡眠检测装置、无线传输电路和智能终端安装于耳腔适配壳体内；

所述红外辐射温度探测器处于面向耳膜方向的前端，其中心法线指向耳腔深部的耳膜中间位置，接收来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐射信号；

所述的电信号检测器与红外辐射温度探测器电信号连接，每隔预定时间采集红外辐射温度探测器输出的温度据信号、依次存贮，并通过无线传输电路发送给智能终端；

所述的睡眠检测装置包含有三轴加速度计，每隔预定时间检测人体活动的活动量和头部的势态、依次存贮，并通过无线传输电路发送给智能终端；

所述的智能终端具有无线数据接收功能，接收由电信号检测器和睡眠检测装置的数据；并将昼夜不同时段的数据按照时间次序存贮。

进一步地，所述智能终端含有人体生理时钟软件；该生理时钟软件数据处理方法如下：1)根据加速度变化计算不同时间段的运动量数据；2)根据活动量数据，判断睡眠时段；3)对昼夜不同时段按照时间次序存贮的温度数据，进行曲线拟合，确定温度最小的谷底时间；该时间定义为人体生理时钟的启始时间。

进一步地，所述人体生理时钟软件得到的人体生理时钟的启始时间设定为凌晨3点至4点之间的某一时间；并置为智能终端上显示的人体生理时钟时间；对应个人用药时间通过智能终端应用软件设置。

进一步地，还包含有语音播报装置；智能终端将个人用药时间通过无线发送传输，由电信号检测器存贮并定时启动语音播报装置发声。

进一步地，考虑到佩戴在耳腔的一种基于生物钟的用药提醒装置，轻便、低功耗、较长的连续工作时间是极其重要的性能。根据上面所述的一种基于生物钟的用药提醒装置，所述的电信号检测器包括电信号微处理器、时基电路、数据存贮器；电信号微处理器在采集某一小段时间中的红外辐射温度探测器的温度信号和睡眠检测装置的活动量数据后，使电信号检测器进入休眠或电关闭状态；时基电路可定时输出信号，激活或开启电信号检测器；时基电路的定时输出信号周期大于电信号微处理器采集红外辐射温度探测器温度信号和睡眠检测装置活动量数据所需的时间的总和。其有益效果:1)一般采集红外辐射温度探测器电信号所需的时间比较短(如一秒内)，而定时采样的时间间隔要长得多(如10分钟)，因此可大大节省总的耗电量；2)耗电量的降低，则可采用更轻巧的电池，使人体核温度检测器更小巧、轻便。

由于存贮空间是有限制的，使内存贮空间始终保持最近的数据,并且与时间直接对应。根据上面所述的一种基于生物钟的用药提醒装置，其所述的数据存贮器按照时间序列同时保存采集时间和信号数据,时间数据包含月、日、时、分；而且保存的采集时间和信号数据是循环存贮,即当数据存贮器的存贮数据达到最大可存的数据量后，新采集的时间和信号数据则存贮于最早存放的存贮空间中，替代原有存贮数据，然后依次一一往前存贮。

进一步地，为了使红外辐射温度探测器内的冷端温度更加稳定、与耳腔内温度平衡，测量红外辐射温度精度更高，所述的耳腔适配壳体包含有外壳体、内隔热圈、外柔性圈和中间隔热层等；内隔热圈为低导热系数材料，位于红外辐射温度探测器与外壳体之间、并起弹性支撑；外柔性圈是有多道环形的柔性隔热圈，套在外壳体前端外面，使用中使与耳腔紧密弹性配合，并隔离耳腔与外界的空气热对流；中间隔热层位于红外辐射温度探测器的与后侧，隔离红外辐射温度探测器与其它电子部件之间的热传导和空气对流。。其益处:1)使红外辐射温度探测器的测温精度更高；2)多道环形的柔性隔热圈，套在外壳体前端外面,与耳腔匹配更加稳固、舒适。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

传统的提醒装置(比如:时钟、电子手环)需要用户设定提醒时间，设备在指定时间去提醒病人服药，以应对病人服用大剂量和繁多的药物的情况，可每个病人的生理时间不同，影响服用的药效，而从健康的角度服用的药计量越小则越健康，需要尽可能使药效吸收越好。本发明基于佩戴式的结构，通过红外传感连续采集耳膜温度，生成符合人体的新陈代谢、生理节律的昼夜时间变化曲线。病人根据此曲线在最佳的药效时间服药，达到药效最佳。

传统的提醒装置都是摆放式，老人在家中或固定场所时，提醒装置能发挥作用，一旦老人外出，就不方便携带，用药提醒就成问题。本发明基于佩戴式的结构，小巧紧致的佩戴于耳朵内，如同耳机，采集到的用户的生理节律时间后，根据用药所需要的生理时间提醒用户，不会收到固定空间的限制。

传统的体温计原理是点式测量，一次测量采集的是测量时间点的患者体温，无法按照一定的时间序列连续测量、记录人体的昼夜温度；点式测量温度不准、随机波动大，易受人体活动、情绪等波动，往往只是作为人体炎症发烧等粗略的体温测量。本发明采用连续测量的方式，基于佩戴式的结构，通过红外传感采集昼夜不同时间的温度变化。正常人体的温度在昼夜不同时间有一定的变化，与人体的新陈代谢、生理节律等有关，因此通过连续测量人体昼夜温度能够准确反映人体的生理过程，实现高灵敏度地测量。

传统的红外检测的体温计，插入耳朵，点击测量3到5s后就开始测量，相比于水银体温计更加方便，通常采用手握式，测量的体温值是当前的体温值，因为结构过大和需要手握的原因，无法长时间测量。本发明将红外传感器放置于耳机式的检测装置中，尽可能减轻重量通过佩戴于耳朵上，佩戴方式如同耳机，实现长时间检测人体的温度，从机构上解决点式测量温度不准、随机波动大，易受人体活动、情绪等波动的问题。

传统的病人在服用药时，通常仅了解模糊的用药时间，比如饭前或者饭后服药，又或者中午或晚上服药，这一时间是地球自转的时间，但是，根据时间药理学和时间治疗学的研究，每个个体的生理时间是影响药效的重要因素，比如：同样是8点服用的药，老年人作息时间5点起床，8点对老年人的身体机能来说就起床3小时了，年轻人爱睡懒觉，8点可能他们还没起床，生理时间还在睡眠中，此情况下服药对药效就很难把握计量。本发明通过红外传感采集昼夜不同时间的温度变化。通过连续测量人体昼夜温度能够准确反映每个人体的生理节律时间，为医生提供一个准确的用药计量，为病人提供一个准确的用药时间，尽可能在最合理的时间用药，增大药效吸收，减小用药计量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种基于生物钟的用药提醒装置的主体的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于生物钟的用药提醒装置的红外辐射温度探测器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于生物钟的用药提醒装置的耳腔适配壳体的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于生物钟的用药提醒装置使用相关的耳腔组织分布图；

图5为本发明实施例提供的一种基于生物钟的用药提醒装置的服药提醒流程图；

图中：红外辐射温度探测器1、电信号检测器2、睡眠检测装置3、耳腔适配壳体4、无线传输电路5、智能终端6、语音播报装置7、窗口11、热电堆探测器12、ptat温度传感器件13、热沉外壳14、外壳体41、内隔热圈42、外柔性圈43、中间隔热层44、红外辐射接收头45、外耳71、外耳道72、耳膜73、基于生物钟的用药提醒装置8。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有的实施方式。相反，它们仅是与如所附中权利要求书中所详述的，本申请的一些方面相一致的装置的例子。本说明书的各个实施例均采用递进的方式描述。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1-4所示，本发明实施例提供一种基于生物钟的用药提醒装置，

一种基于生物钟的用药提醒装置，其特征在于，包括：红外辐射温度探测器1、电信号检测器2、睡眠检测装置3、耳腔适配壳体4、无线传输电路5和智能终端6；

所述的红外辐射温度探测器1、电信号检测器2、睡眠检测装置3、无线传输电路5和智能终端6安装于耳腔适配壳体4内；

所述红外辐射温度探测器1处于面向耳膜方向的前端，其中心法线指向耳腔深部的耳膜中间位置，接收来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐射信号；

所述的电信号检测器2与红外辐射温度探测器1电信号连接，每隔预定时间采集红外辐射温度探测器1输出的温度据信号、依次存贮，并通过无线传输电路5发送给智能终端6；

所述的睡眠检测装置3包含有三轴加速度计，每隔预定时间检测人体活动的活动量和头部的势态、依次存贮，并通过无线传输电路5发送给智能终端6；

所述的智能终端6具有无线数据接收功能，接收由电信号检测器2和睡眠检测装置3的数据；并将昼夜不同时段的数据按照时间次序存贮。

在发明的一实施例中，所述智能终端6含有人体生理时钟软件；该生理时钟软件数据处理方法如下：1、根据加速度变化计算不同时间段的运动量数据；2、根据活动量数据，判断睡眠时段；3、对昼夜不同时段按照时间次序存贮的温度数据，进行曲线拟合，确定温度最小的谷底时间；该时间定义为人体生理时钟的启始时间。

在发明的一实施例中，所述人体生理时钟软件得到的人体生理时钟的启始时间设定为凌晨3点至4点之间的某一时间；并置为智能终端6上显示的人体生理时钟时间；对应个人用药时间通过智能终端应用软件设置。

在发明的一实施例中，还包含有语音播报装置7；智能终端将个人用药时间通过无线发送传输，由电信号检测器2存贮并定时启动语音播报装置发声7。医生根据病人生理节律曲线为病人设定服药时间，特别是老年人，医生在开处方药的时候将每一种处方药的服药时间和次数，通过设备内部设定每一种药的语音播报，到达指定时间设备会播音提醒病人该吃哪一种药吃多少剂量，医生还可以根据病人每天上传上来的生理节律曲线的变化，对服药时间进行适当修改。

在发明的一实施例中，所述的红外辐射温度探测器1可以采用产品型号：mlx90615ssg-daa，但不限于此，包含有窗口11、热电堆探测器12、ptat温度传感器件13和圆形的热沉外壳14等；所述窗口11可采用圆形的隔离可见光、透射红外辐射的光学玻璃，窗口11用于射透来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐到热电堆探测器12上，能隔离可见光、透射红外辐射的光学玻璃，可消除环境可见光漏光造成的干扰信号；

在发明的一实施例中，所述热电堆探测器12与ptat温度传感器件13导热连接，采用ptat正比于绝对温度温度传感器件来补偿热电堆探测器的冷端温度，相互之间导热连接使红外辐射温度探测器内的温度快速平衡、并一致，精度高；

在发明的一实施例中，所述热沉外壳14是导热的中空腔体,窗口11安装于热沉外壳14的前端,热电堆探测器12和ptat温度传感器件13都安装于热沉外壳14内腔中，且ptat温度传感器件13与热沉外壳14导热连接。圆形的热沉外壳与人体核温度检测器前端圆形壳体结构配合更好。

在发明的一实施例中，所述的电信号检测器2包括电信号微处理器、时基电路、数据存贮器；电信号微处理器在采集某一小段时间中的红外辐射温度探测器1的温度信号和睡眠检测装置3的活动量数据后，使电信号检测器2进入休眠或电关闭状态；时基电路可定时输出信号，激活或开启电信号检测器2；时基电路的定时输出信号周期大于电信号微处理器采集红外辐射温度探测器1温度信号和睡眠检测装置3活动量数据所需的时间的总和。所述电信号微处理器可以采用型号：ti/msp430fr2433irger，但不限于此)。

在发明的一实施例中，所述的时基电路的定时输出信号周期大于电信号微处理器采集红外辐射温度探测器1电信号所需的时间和使电信号检测器2进入休眠或电关闭状态所需时间的总和，可采用更轻巧的电池，使人体核温度检测器更小巧、轻便。

在发明的一实施例中，所述的数据存贮器按照时间序列同时保存采集时间和信号数据,时间数据包含月、日、时、分；而且保存的采集时间和信号数据是循环存贮,即当数据存贮器的存贮数据达到最大可存的数据量后，新采集的时间和信号数据则存贮于最早存放的存贮空间中，替代原有存贮数据，然后依次一一往前存贮。人体核温度检测器的存贮空间是有限制的，使检测器内存贮空间始终保持最近的数据,并且与时间直接对应。

在发明的一实施例中，所述的耳腔适配壳体4包含有外壳体41、内隔热圈42、外柔性圈43和中间隔热层44等；内隔热圈42为低导热系数材料，位于红外辐射温度探测器1与外壳体41之间、并起弹性支撑；使设备与耳腔匹配更加稳固、舒适。

在发明的一实施例中，统的体温计是玻璃材质，采集的过程中易碎，破碎后内部的水银材质会渗透出来，对人体造成危害，并且破碎的玻璃也会扎伤用户；本发明采用红外辐射检测器检测耳膜的温度，穿戴于耳朵上，外壳体41采用高分子塑料，例如pla/abs，不易摔坏，使用安全。

在发明的一实施例中，外柔性圈43是有多道环形的柔性隔热圈，套在外壳体41前端外面，使用中使与耳腔紧密弹性配合，并隔离耳腔与外界的空气热对流，用于使设备与耳腔匹配更加稳固、舒适。

在发明的一实施例中，中间隔热层44位于红外辐射温度探测器1的与后侧，隔离红外辐射温度探测器1与其它电子部件之间的热传导和空气对流，用于使冷端温度更加稳定、与耳腔内温度平衡，提高红外辐射温度探测器的测温精度。

由于人体核温度在昼夜不同时间存在一定的差异，育龄女性在月生理周期、孕期不同时间又有一定的差异。正常情况下人体核温昼夜有1～2摄氏度的差异，女性月生理周期有约0.5摄氏度的差异。本发明通过连续、精确检测昼夜和月周期不同时间人体核温度，准确了解人体的生理时间，保护妇女健康。

鉴于目前常用的体温测量往往是测量人体表温度，如儿童胸部、腹部、腋下等体表温度，而人体表温度不同于人体核温度，其受出汗、活动、环境温度影响较大。本发明通过检测人体耳膜的温度，通过补偿算法，得到人体核心温度。

鉴于传统的测温方法还有用手持测温计测量人体口腔、肛门、耳腔等温度；也有采用红外辐射的耳腔温度计。单点测量，不能连续记录昼夜或月周期的温度变化；本发明将红外辐射检测器1放置于耳机式的检测装置中，尽可能减轻重量通过佩戴于耳朵上，佩戴方式如同耳机，实现长时间检测人体的温度，从机构上解决点式测量温度不准、随机波动大，易受人体活动、情绪等波动的问题。

鉴于传统的测温方法测量精度差，一般仅分辨到0.1摄氏度；本发明将中间隔热层44设于红外辐射温度探测器1的与后侧，隔离红外辐射温度探测器1与其它电子部件之间的热传导和空气对流，用于使冷端温度更加稳定、与耳腔内温度平衡，提高红外辐射温度探测器的测温精度。

鉴于传统的红外检测的体温计，插入耳朵，点击测量3到5s后就开始测量，相比于水银体温计更加方便，通常采用手握式，测量的体温值是当前的体温值，因为结构过大和需要手握的原因，无法长时间测量；本发明将红外辐射检测器2放置于耳机式的检测装置中，尽可能减轻重量通过佩戴于耳朵上，佩戴方式如同耳机，实现长时间检测人体的温度，从机构上解决点式测量温度不准、随机波动大，易受人体活动、情绪等波动的问题。

传统的体温计原理是点式测量，一次测量采集的是测量时间点的患者体温，无法按照一定的时间序列连续测量、记录人体的昼夜温度；点式测量温度不准、随机波动大，易受人体活动、情绪等波动，往往只是作为人体炎症发烧等粗略的体温测量，本发明采用连续测量的方式，基于佩戴式的结构，通过红外传感采集昼夜不同时间的温度变化。正常人体的温度在昼夜不同时间有一定的变化，与人体的新陈代谢、生理节律等有关，因此通过连续测量人体昼夜温度能够准确反映人体的生理过程，实现高灵敏度地测量。

本发明还针对传统的病人在服用药时，通常仅了解模糊的用药时间，比如饭前或者饭后服药，又或者中午或晚上服药，这一时间是地球自转的时间，但是，根据时间药理学和时间治疗学的研究，每个个体的生理时间是影响药效的重要因素，比如：同样是8点服用的药，老年人作息时间5点起床，8点对老年人的身体机能来说就起床3小时了，年轻人爱睡懒觉，8点可能他们还没起床，生理时间还在睡眠中，此情况下服药对药效就很难把握计量。本发明通过红外辐射检测器2采集昼夜不同时间的温度变化。通过连续测量人体昼夜温度能够准确反映每个人体的生理节律时间，为医生提供一个准确的用药计量，为病人提供一个准确的用药时间，尽可能在最合理的时间用药，增大药效吸收，减小用药计量。

在发明的一实施例中，所述的睡眠检测装置3包含有三轴加速度计，每隔预定时间检测人体活动的活动量和头部的势态、依次存贮，并通过无线传输电路5发送给智能终端6；所述三轴加速度传感器11，用于检测用户是否处于运动过程还是静止过程，通过用户移动的加速度变化进行检测，结合生理节律曲线能有效的判别佩戴者是否处于睡眠，帮助医生设置准确服药时间。

如图5所示，检测及提醒过程如下:

(1)用户打开基于生物钟的用药提醒装置8，将其从外耳71插入外耳道72，如图4所示；

(2)耳膜73周边的红外辐射经过窗口11到达红外辐射温度探测器1。此过程中红外光会聚透镜限制非耳腔深部红外辐射的照入。

(3)ptat温度传感器补偿冷端温度，相互之间导热连接使探测器温度快速平衡。

(4)时基电路定时休眠启动进行连续测量。

(5)随后实时将采集到的体温信息按照时间的顺序存贮在数据存贮器中，当数据存贮器的存贮数据达到最大可存的数据量后，新采集的时间和信号数据则存贮于最早存放的存贮空间中，替代原有存贮数据，然后依次一一往前存贮。

(6)随后无线传输电路5将数据上传至后台/手机/云端，方便医生/家庭成员/个人了解人体核心温度状态。

(7)医生根据曲线设定针对病人症状所开的药的服药时间，医生通过无线传输电路，远程为病人设定吃药时间，设备根据医生设定，到点后设备语音播报该吃什么药，此种提醒机制好处在于：1病人无需自行设定服药时间，统一由医生设定2多种药物同时服用的情况下，病人根据语音播报吃什么药，无需自行查看，省时省力3病人的生理规律在不断变化，医生通过设备掌握实时的生理节律，实时修改服药时间，达到药效吸收最佳效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。