穿戴式生理信号监测指套的制作方法

[0001]
本发明涉及动态监护设备技术领域，具体涉及穿戴式生理信号监测指套。


背景技术：

[0002]
生理信号监测设备用于测量人体的心率、心电、脉搏和血氧饱和度等生理参数，并与生理信号正常波动范围相比较，若测量值不在正常范围内可发出警报。随着现代科技的发展，生理信号监测设备趋于简单化和便携化，使人们可以随时观察自己的身体变化。
[0003]
目前，市面上的生理信号检测设备大多分为两种，一种是在手腕部分采集生理信号的智能手环，一种是在手指部分采集生理信号的指夹。智能手环在手腕处采集生理信号，便于携带，但光源与皮肤接触不牢，且人体手腕部分血管较少较深，测量结果会受到多种外界因素影响，人体本身若手臂毛发多、肤色较深或者手臂晃动时都会导致测量结果出现误差。生理信号采集指夹在手指处采集生理信号，人体手指处血管较多较浅，测量结果较准，但由于指夹的尺寸过大，使用指夹测量生理参数时，会影响正常的生活和工作，不便实现生理信号的实时监测。
[0004]
基于此，本发明设计了穿戴式生理信号监测指套，以解决上述问题。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供穿戴式生理信号监测指套，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：穿戴式生理信号监测指套，包括监测指套、显示手环、电极片，监测指套内设有光线屏蔽层，用于防止采集生理信号的光线和光路被污染，提高生理信号检测的准确度，监测指套内设有传感器模组，传感器模组包括第一主控制器、光源驱动前端、光源收发器、心电监测模块和共模电源，第一主控制器与显示手环相连进行数据传输，第一主控制器控制光源驱动前端将采集到的信号通过算法转换为具体的生理信号数据，第一主控制器控制心电监测模块用于监测心电波形，光源驱动前端用于驱动光源收发器发出采集光线，光源收发器用于发送和接收采集光线，共模电源用于给第一主控制器、光源驱动前端、光源收发器和心电监测模块供电，显示手环包括第二主控制器、定位模块、通信模块、显示模块和右腿驱动接口。
[0007]
进一步的，监测指套与显示手环之间通过连接线连接，显示手环与电极片之间通过电极线连接，连接线和电极线均用于传输数据。
[0008]
进一步的，所述第二主控制器用于接收和处理电极片采集到的数据，所述第二主控制器控制所述定位模块获取位置信息实现时实跟踪定位，所述第二主控制器控制所述通信模块将采集的信息发送至远程服务器实现长期记录，所述第二主控制器控制所述显示模块显示采集到的生理信号等数据，所述右腿驱动接口通过电极线连接电极片，用于高精度的心电和血压信号测量。
[0009]
进一步的，连接线和电极线的直径均小于2mm。
[0010]
进一步的，监测指套采用纤维材质，可使指套内置传感器模组紧贴皮肤，以保证生理信号采集的准确度的同时不影响正常的生活和工作。
[0011]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0012]
1、相较于智能手环，本发明改进了测量方式，用指套的方式，将传感器模组贴合于手指，保证待测者在运动的过程中，光源于皮肤紧密接触，保证测量过程中数据的稳定性。改进了测量位置，手腕处测量生理信号难度较大，容易受肤色和毛发等影响，本发明测量位置位于手指腹部，该位置血管分布广、无毛发，测量生理信号时较为容易和准确。
[0013]
2、相较于生理信号采集指夹，本发明改进了测量设备，指套体积小，可随时使用，实时测量，佩戴后不影响手指的正常使用和正常的生活和工作。
[0014]
3、相较于现有生理信号测量设备，本发明改进了数据收发方式，集成了通信模块和定位模块，可远程长期记录，时实跟踪定位，改变传统的手机显示和蓝牙数据收发方式。
附图说明
[0015]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]
图1为本发明结构示意图；
[0017]
图2为本发明传感器模组的模块结构示意图；
[0018]
图3为本发明监测指套、显示手环和电极片的连接示意图。
[0019]
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0020]
1、监测指套；2、显示手环；201、第二主控制器；202、定位模块；203、通信模块；204、显示模块；205、右腿驱动接口；3、电极片；4、传感器模组；401、第一主控制器；402、光源驱动前端；403、光源收发器；404、心电监测模块；405、共模电源；5、连接线；6、电极线。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：穿戴式生理信号监测指套，包括监测指套1、显示手环2、电极片3，监测指套1内设有光线屏蔽层，用于防止采集生理信号的光线和光路被污染，提高生理信号检测的准确度，监测指套1内设有传感器模组4，内置的传感器模组4大小不超过10mm
×
10mm，采集脉搏、指温和血压饱和度，在配合电极片使用时，可以测量心电、心率及血压；传感器模组4包括第一主控制器401、光源驱动前端402、光源收发器403、心电监测模块404和共模电源405，第一主控制器401与显示手环2相连进行数据传输，第一主控制器401控制光源驱动前端402将采集到的信号通过算法转换为具体的生理信号数据，第一主控制器401控制心电监测模块404用于监测心电波形，光源驱动前端402用于驱动光源收发器403发出采集光线，光源收发器403用于发送和接收采集光线，共模电源405用于给
第一主控制器401、光源驱动前端402、光源收发器403和心电监测模块404供电，显示手环2大小30mm
×
50mm
×
10mm，显示手环2包括第二主控制器201、定位模块202、通信模块203、显示模块204和右腿驱动接口205，电极片3贴在人体右侧小腿处，连接显示手环，用于高精度的心电和血压信号测量，第二主控制器201连接有蜂鸣器。
[0023]
监测指套1与显示手环2之间通过连接线5连接，显示手环2与电极片3之间通过电极线6连接，连接线5和电极线6均用于传输数据。
[0024]
所述第二主控制器201用于接收和处理电极片3采集到的数据，所述第二主控制器201控制所述定位模块202获取位置信息实现时实跟踪定位，所述第二主控制器201控制所述通信模块203将采集的信息发送至远程服务器实现长期记录，所述第二主控制器201控制所述显示模块204显示采集到的生理信号等数据，所述右腿驱动接口205通过电极线6连接电极片3，用于高精度的心电和血压信号测量。
[0025]
连接线5和电极线6的直径均小于2mm。
[0026]
监测指套1采用纤维材质，纤维材质有弹性好不勒手的特点，可使指套内置传感器模组4紧贴皮肤，以保证生理信号采集的准确度的同时不影响正常的生活和工作。
[0027]
本实施例的一个具体应用为：本发明在使用时，将显示手环2佩戴至手腕处，将监测指套1佩戴在大拇指上，调整监测指套1的位置使内置传感器模组4紧贴大拇指指腹。佩戴完毕后，长按显示手环2上的功能按键直到液晶显示屏亮起实现开机功能。开机后，显示屏上轮换显示采集到的脉搏、指温和血氧饱和度，若某生理信号数据低于正常波动范围时，显示屏闪烁显示该生理信号值，蜂鸣器发出“滴”声响以达到提示效果。将另一只手的大拇指按在传感器模组4上后，监测指套1开始采集心电、心率和血压信号，显示屏显示心电图、心率值和血压值。同时本发明具备4g和卫星定位功能，可以将采集到的数据上传至云服务器上，当监测的生理数据异常时，可以远程报警并显示用户当前位置。
[0028]
如图1所示，a处为发射的红光，b处为反射的红光，c处为毛细血管，光源收发器403发出不同波长的光照射到皮肤，检测反射回来的光线强度从而得出不同的生理信号数据。
[0029]
测量脉搏：由于心脏搏动，血管中的血液容积会有节奏的变化，光源收发器403发出的光线有一部分会被血管中血液吸收，血液容量越大，光线吸收就越多，反射回去的就越少，随着心脏搏动的节奏，血管中血液容量周期性变化，检测到的反射光强度也随之变化，根据检测到的光强信号变化间隔，即可计算出心率和脉搏数据，若入射光是绿光，心脏搏动导致的反射光变化较大，所以光源收发器发出绿光用于监测脉搏信号。
[0030]
测量指温：内置的传感器模组集成温度传感器，可监测手指皮肤温度，可实现冻伤预警。
[0031]
测量血氧饱和度：血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比，而氧和血红蛋白以及去氧血红蛋白可选择性吸收波长为660nm红光和940nm的红外光，通过检测反射回来的红光和红外光强度，经过算法处理可得到氧和血红蛋白及去氧血红蛋白的浓度比值，从而得出人体血氧饱和度。
[0032]
由于心脏在机械收缩之前会产生电激动，心肌激动的电流可以从心脏经过身体组织传导至体表，使体表的不同部位产生不同的电位变化。指套内置的传感器模组4集成心电检测模块404，通过检测左右手的电位后经过算法处理得到心电波形。监测位置有两种选择：
[0033]
①
监测双手大拇指指腹处的电位，指套佩戴完毕后，将另一只手的大拇指按在传感器模组4上，此方式中，右腿驱动信号由第一主控制器401模拟；
[0034]
②
监测双手大拇指指腹处和右侧小腿处的电位，将电极片3贴在右侧小腿处，并用电极线6与显示手环2相连，佩戴指套，将另一只手的大拇指按在传感器模组4上，显示手环2将小腿右侧小腿电平信号发送值传感器模组4内的第一主控制器401，第一主控制器401分析采集的双手大拇指的电平信号和接收到的右侧小腿电平信号得到心电波形。两种方式均可测得心电波形从而得到心率信号，但方式二测得的心电波形更为准确，可以用于计算血压值。
[0035]
本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
[0036]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0037]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。