一种颈带式喉部脉搏波检测装置的制作方法

本实用新型涉及生命体征参数检测领域，尤其涉及一种颈带式喉部脉搏波检测装置。

背景技术：

随着我国居民生活水平的不断进步，以及医疗健康技术的飞速发展，用于生命体征参数检测的智能可穿戴设备已然成为市场和研究的热点。人体的生命体征参数众多，包括心电、血压、血氧、体温、呼吸率等，其中脉搏波是一项重要的生命体征参数，可由机械式传感器、压电式传感器、光电容积式传感器或超声波多普勒传感器获取。脉搏波信号主要来源于心动周期间心脏的射血对动脉管内产生的周期性压力，其传播过程不仅受到心脏本身的影响，还受到沿途动脉和周围组织器官状况的影响，因此蕴藏着人体极为丰富的生理和病理信息。目前已有的脉搏波检测装置，其常用的参数获取位置一般为指尖、耳垂、手腕等。

人体的颈部是目前可穿戴设备的热点研究部位。大量的生命体征信息可以通过运动、机械、光电传感器在这一部位获取。例如，申请号为201520188130.2的中国专利即公开了一种耳机式颈带，它在实现耳机基本功能的同时通过颈带将心电、血氧传感器集成在一起，实现了多生命体征参数的同时监测。人体的颈部，尤其是喉部体表血管充足，且含有丰富的呼吸道与消化道信息，因此更易得到信噪比较高的脉搏波信号和特有的生命体征参数，有较大的参考价值。

技术实现要素：

为了克服已有颈部测量生命体征参数方式的精度较低、舒适性较差的不足，本实用新型提供了一种精度较高、舒适性良好的颈带式喉部脉搏波检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种颈带式喉部脉搏波检测装置，包括装置主体和颈带本体，所述装置主体的两侧分别与颈带本体的两端连接形成供人体颈部穿戴的套环，所述装置本体包括前外壳、后外壳、供电单元、无线通通信模块、主控芯片、脉搏波信号模拟前端电路和脉搏波传感器，所述前外壳与后外壳固定连接且相互之间设有封闭空腔，所述封闭空腔内安装所述供电单元、无线通通信模块、主控芯片和脉搏波信号模拟前端电路，所述后外壳位于颈带本体的内侧，所述后外壳上开有供所述脉搏波传感器安装的开孔，所述脉搏波传感器的探测面外露于所述开孔；

所述脉搏波传感器与所述脉搏波信号模拟前端电路连接，所述脉搏波信号模拟前端电路与所述主控芯片连接，所述主控芯片与所述无线通信模块连接，所述无线通信模块、主控芯片、脉搏波信号模拟前端电路、脉搏波传感器、主控芯片均与所述供电单元连接。

进一步，所述封闭空腔内还安装运动传感器，所述运动传感器与所述供电单元连接。

再进一步，所述检测装置还包括智能终端设备，所述智能终端设备与所述无线通信模块通信连接。

所述前外壳与后外壳密封连接。前后外壳起到撞击防护和防水的功能，外壳材料可采用PC、ABS、尼龙、聚矾等工程塑料，也可采用碳纤维、镁铝合金、钛合金、陶瓷等高新材料。

所述供电单元为电池。所述电池可为纽扣电池、干电池、可充电锂离子电池、燃料电池或光电池。

所述颈带本体为柔性透气式颈带。采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或硅胶等柔性强、弹性适中、透气性高的材料制成，佩戴舒适。

所述主控芯片为微处理器或PLC可编程逻辑器件。内部集成了多种生命体征参数的采集算法，包括脉搏心率采集算法、血氧饱和度采集算法、呼吸率采集算法、运动信号采集算法。

所述无线通信模块为蓝牙模块。也可采用IEEE802.11a/b/g/n、IEEE802.15/16、GSM/GPRS、或CDMA/WCDMA/CDMA2000/TDS-CDMA等无线传输接口。

本实用新型中，所述装置主体通过颈带本体佩戴于人体喉部正上方，并将脉搏波传感器置于颈带内侧，与颈部皮肤直接接触。所述脉搏波传感器通过脉搏波信号模拟前端电路与主控芯片的一端连接，所述主控芯片同时还与无线通信模块连接；所述装置主体由供电单元供电。

所述脉搏波模拟前端电路将脉搏波传感器测得的信号进行滤波、放大等处理，从而便于信号的采集与检测。所述脉搏波模拟前端电路可通过模拟集成芯片或模拟分立元件实现。优选地，所述脉搏波传感器可为机械式传感器、压电式传感器、光电容积式传感器、超声波多普勒传感器等多种类型传感器。

所述装置主体将采集到的数据无线传输到智能手机、平板电脑、个人计算机等智能终端设备，可以实现脉搏波信号、运动信号以及多种生命体征参数的实时远程监测。

所述运动传感器的作用在于采集人体喉部的运动信号，其具体模块包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁传感器在内的分立或集成元件。

本实用新型的有益效果主要表现在：通过颈带固定，能够精确采集人体喉部体表处的脉搏波信号，实现脉搏心率、血氧饱和度、呼吸率等参数的精确计算；还能精确采集人体喉部的运动信号，实现运动信号与脉搏波信号的综合分析；本发明的颈带本体柔性强、弹性适中、透气性高且佩戴舒适；通过智能终端设备实现生命体征参数的实时监测和及时报警。

附图说明

图1为颈带式喉部脉搏波检测装置的佩戴与使用示意图；

图2为颈带式喉部脉搏波检测装置的结构示意图；

图3为颈带式喉部脉搏波检测装置主体部分结构框图。

图中：101、颈带式喉部脉搏波检测装置；102、装置主体；103、颈带本体；104、智能终端设备；201、前外壳；202、电池；203、无线通信模块；204、主控芯片；205、脉搏波信号模拟前端电路；206、运动传感器；207、脉搏波传感器；208、后外壳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图3，一种颈带式喉部脉搏波检测装置101，包括装置主体102和颈带本体103。装置佩戴于人体颈部，其脉搏波传感器207置于颈带内侧喉部正上方，并与颈部皮肤直接接触。本实施例可连续采集人体的脉搏波信号与运动信号，并进一步实现多种生命体征参数的获取。由于人体喉部血管充足，且含有丰富的呼吸道与消化道信息，本实施例更易得到信噪比较高的脉搏波信号和特有的生命体征参数，有更大的参考价值。在使用过程中装置可将采集到的信号与数据实时发送至智能终端设备104。

本实施例中，所述颈带本体103采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或硅胶等质地柔软的材料，使得颈带柔性强、弹性适中、透气性高、佩戴舒适，并与人体颈部贴合完好。但颈带本体103并不局限于上述材料，采用基底柔性材料在内的其他各类材料，或者采用多种材料进行配合，只要最终得到的颈带本体103适合人体颈部的舒适佩戴即应当包含在本发明当中。

本实施例中，所述智能终端设备104可为智能手机、平板电脑、个人计算机，其他满足要求的设备都应当包含在本发明当中。智能终端设备104可以同时监测、记录、分析单人或多人的脉搏波信号、运动信号，以及多种生命体征参数。智能终端设备104还可针对人体生命体征参数的变化进行报警，从而起到实时监护和减轻看护负担的作用。

本实施例中，所述装置主体102的具体结构如图2所示。装置主体102包括电池202、无线通信模块203、主控芯片204、脉搏波信号模拟前端电路205、运动传感器206、脉搏波传感器207，以及用于封装和支撑上述模块的前外壳201和后外壳208。所述脉搏波传感器207通过脉搏波信号模拟前端电路205与主控芯片204的一端连接，所述主控芯片204同时还与运动传感器206以及无线通信模块203连接；所述装置主体102由电池202供电。

本实施例中，前外壳201与后外壳208起到对装置主体102的封装和支撑作用，同时也起到撞击防护和防水的功能。装置主体后外壳208为中空结构，使得脉搏波传感器207能嵌入外壳中并与人体体表直接接触，外壳的表面贴合人体颈部曲线，为使用者提供舒适的佩戴。外壳材料可采用PC、ABS、尼龙、聚矾等工程塑料，也可采用碳纤维、镁铝合金、钛合金、陶瓷等高新材料，其他可用于外壳制作的材料也应当包含在本发明当中。

本实施例中，所述供电单元202为电池，电池为纽扣电池、干电池、可充电锂离子电池、燃料电池或光电池，但也并不局限于上述种类，只要满足尺寸要求的便携式电池都应当包含在本发明当中。

本实施例中，所述无线通信模块203具有无线传输接口，将所述主控芯片204采集的数据无线传输到远程终端设备，例如智能手机、PDA、计算机等，不仅可以减小装置体积，使得装置穿戴方便，同时可以实现脉搏波信号、运动信号以及多种生命体征参数的远程监测。无线通信模块203可以采用蓝牙通信方式进行通信，也可采用IEEE802.11a/b/g/n、IEEE802.15/16、GSM/GPRS、或CDMA/WCDMA/CDMA2000/TDS-CDMA等接口方式，当然其他可实现无线通信的模块也应当包含在本发明当中。

本实施例中，所述主控芯片204可为微型处理器或PLC可编程逻辑器件，其他能起到相同作用的主控芯片204也应当包含在发明当中。主控芯片204中集成了多种生命体征参数的采集算法，包括脉搏心率采集算法、血氧饱和度采集算法、呼吸率采集算法、运动信号采集算法，以及其他可由脉搏波传感器和运动传感器单独或共同获取的生命体征参数采集算法。

本实施例中，脉搏波模拟前端电路205的作用在于将脉搏波传感器207测得的信号进行滤波、放大等信号处理，从而便于信号的采集与检测。脉搏波模拟前端电路205可通过模拟集成芯片或模拟分立元件实现，当然其他可实现脉搏波信号处理的方案也应当包含在本发明当中。

本实施例中，运动传感器206的作用在于采集人体喉部的运动信号，其具体模块包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁传感器在内的分立或集成元件，以及其他能够采集获得运动信号的传感器模块。

本实施例中，脉搏波传感器207起到人体喉部体表的脉搏波检测功能，其实现方式包括机械式传感器、压电式传感器、光电容积式传感器、超声波多普勒传感器等多种类型传感器，同时也可包括多个同种传感器以及多个不同传感器的组合。

最终得到本实施例的颈带式喉部脉搏波检测装置的结构方框示意图如图3所示。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。