人体健康综合检测平台的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种人体健康综合检测平台，其包括传感器模块和上一级数据处理装置，传感器模块包括心电图传感器和压力传感器，心电传感器与压力传感器之间采用统一外部晶振进行时间同步；心电传感器与压力传感器分别与上一级数据处理装置有线或无线连接。由于输入到上一级数据处理装置中的心电数据与脉搏压力波及心率变化数相互配合协调据，使得该人体健康综合检测平台的各个传感器的检测数据更加的准确，用户使用起来更加的方便，用户体验更好。
【专利说明】
人体健康综合检测平台
技术领域
[0001 ]本申请具体涉及一种基于体表的人体健康综合检测平台。
【背景技术】
[0002]目前市场上的人体健康检测平台大多包括血压、血糖、脑电、体位坐标、温度或环境其他等各个传感器件，多以分立设计的方式出现且各个传感器件获取的数据之间缺乏关联，使得常见的人体健康检测平台的产品设计难度较大，但检测效率一般。同时，采用分立设计的人体健康检测平台的各个传感器件都不能做到充分检测，再加上检测功能与恢复训练功能两者是相互分离的，容易引起用户使用粘度低，难以坚持的问题。
【实用新型内容】
[0003]本申请提供一种改进的人体健康综合检测平台。
[0004]根据本申请的第一方面，本申请提供一种人体健康综合检测平台，其包括传感器模块和上一级数据处理装置，所述传感器模块包括心电图传感器和压力传感器，所述心电传感器与所述压力传感器之间采用统一外部晶振进行时间同步；
[0005]所述心电传感器与所述压力传感器分别与所述上一级数据处理装置有线或无线连接，以将心电传感器采集到的心电数据与压力传感器采集到脉搏压力波及心率变化数据发送到上一级数据处理装置中相互配合协调。
[0006]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括容积脉搏波传感器，所述容积脉搏波传感器与所述压力传感器之间采用统一外部晶振进行时间同步；
[0007]所述容积脉搏波传感器与所述上一级数据处理装置有线或无线连接，以将容积脉搏波传感器采集到脉搏压力波及心率变化数据发送到上一级数据处理装置中，与所述心电传感器采集到的心电数据相互配合协调。
[0008]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括温度模块，所述温度模块分别与所述传感器模块和所述上一级数据处理装置有线或无线连接。
[0009]本申请的人体健康综合检测平台中，所述温度模块包括但不限于对外的红外体温传感器、环境温度传感器和内置的设备温度传感器。
[0010]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括定位模块，该定位模块分别与所述传感器模块和上一级数据处理装置有线或无线连接。
[0011]本申请的人体健康综合检测平台中，所述定位模块包括但不限于三维加速度计、惯性陀螺仪和GPS装置。
[0012]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括气压模块，所述气压模块分别与所述定位模块和所述上一级数据处理装置有线或无线连接。
[0013]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括气体模块，所述气体模块与所述上一级数据处理装置有线或无线连接。
[0014]本申请的人体健康综合检测平台中，所述气体模块包括但不限于湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器。
[0015]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括脑电采集模块，所述脑电采集模块分别与所述传感器模块和上一级数据处理装置有线或无线连接。
[0016]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括血糖采集模块，所述血糖采集模块分别与所述传感器模块和上一级数据处理装置有线或无线连接。
[0017]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括服药数据模块，该服药数据模块与上一级数据处理装置有线或无线连接。
[0018]本申请的人体健康综合检测平台中，所述上一级数据处理装置中存储有病历记录、药历记录、服药提醒、药物副作用和药物禁忌的提示告警。
[0019]本申请的人体健康综合检测平台中，所述上级数据处理装置包括用于提供回馈式的人体放松与神经系统的人体自控力训练的训练模块，以及用于呈现人体的心率实时采集数据、血氧脉搏波与动态血氧测试数据、动态血压测试数据和脑电波实时测试数据的显示界面，所述训练模块与所述显示界面电性连接。
[0020]本申请的人体健康综合检测平台中，还包括与上级数据处理装置有线或无线连接的后台服务器。
[0021]本申请的人体健康综合检测平台中，所述上级数据处理装置包括具有人体健康App的移动终端，所述移动终端包括但不限于智能手机、平板pad和PC/平板二合一的智能设备。
[0022]本申请的有益效果是:由于输入到上一级数据处理装置中的心电数据与脉搏压力波及心率变化数相互配合协调据，使得该人体健康综合检测平台的各个传感器的检测数据更加的准确，用户使用起来更加的方便，用户体验更好。
【附图说明】
[0023]图1是本申请的一实施例中的人体健康综合检测平台的结构框图；
[0024]其中，1、传感器模块；11、心电图传感器；12、压力传感器；13、容积脉搏波传感器；
2、上一级数据处理装置;21、训练模块;3、后台服务器;4、温度模块;5、定位模块;6、气压模块;7、气体模块;8、脑电采集模块;9、血糖采集模块;1、服药数据模块。
【具体实施方式】
[0025]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0026]如图1所示，本申请的一实施例中的人体健康综合检测平台包括传感器模块I和上一级数据处理装置2。该传感器模块I包括但不限于心电图传感器11和压力传感器12。
[0027]心电图传感器11采集心肌神经活动，压力传感器12在血管测试部位采集动脉血管搏动引起的血容量变化，经压电探测器获得的电压变化信号反映心率变化。该血管测试部位包括但不限于桡动脉等。心电传感器与压力传感器12之间采用统一外部晶振进行时间同步。
[0028]心电传感器与压力传感器12分别与上一级数据处理装置2有线或无线连接，以将心电传感器采集到的心电数据与压力传感器12采集到脉搏压力波及心率变化数据发送到上一级数据处理装置2中相互配合协调。即心电传感器与压力传感器12联合检测的原理如下:
[0029]在正常测试环境下，将压力传感器12所获得的脉搏压力波与心电传感器所获得的心电数据比较，并通过心率变化数据来指导心电数据的后处理与特征值分析，再通过心电峰值与脉搏压力波的传导时间差值，进行血压数据的数据校正与换算。
[0030]具体地，将实时同测到的待测部位的脉搏压力波与心电波进行比较，并利用脉搏波峰值与心电波峰值的时间差数和既有的血压定标数据，从而推算出待测部位相应的收缩压压强与平均压压强。考虑到传统的血压张力法的舒张压与收缩压的关系取自实测数据，只要收缩压与平均压定标准确，舒张压也就拟合准确推导。因此，利用该收缩压与平均压，可以完成对血压张力法实测的舒张压，进行映射与拟合定标，从相对关系上，可以准确获得收缩压、水平压及舒张压的数据。且心电数据的心电峰值数据的准确度更高，可以作为心率变化数据的基准数据，提供压力脉搏波数据的指导训练，来校准提取算法。
[0031]另外，在一些实施例中，该人体健康综合检测平台处在特殊场景下，该特殊场景包括但不限于电磁干扰环境和强运动状态的肌电干扰，心电传感器不能完成正常采集，此时与心电传感器相互配合协调的压力传感器12可以提供心率变化数据进行补充。心电传感器数据的心电峰值数据的准确度更高，可以作为心率变化的基准数据，提供压力脉搏波数据的指导训练，来校准提取算法。在包括但不限于电磁干扰环境和强运动状态的肌电干扰的特殊场景下，心电传感器不能完成正常采集，此时受过训练的压力传感器可以提供心率变化数据补充。
[0032]参阅图1，上述传感器模块I还包括容积脉搏波传感器13，该容积脉搏波传感器13包括但不限于投射式血氧反射探头或反射式血氧反射探头等。
[0033]该容积脉搏波传感器13主要作用在于辅助采集心率变化数据。容积脉搏波传感器13在血管测试部位采集动脉血管搏动引起的血容量变化，经光电探测器获得的电压变化信号反映血氧值变化的同时，反映心率变化，该血管测试部位包括但不限于桡动脉等。容积脉搏波传感器13与心电传感器之间采用统一外部晶振进行时间同步。
[0034]该容积脉搏波传感器13与上述的上一级数据处理装置2有线或无线连接，以将心电传感器采集到的心电数据与容积脉搏波传感器13采集到脉搏压力波及心率变化数据发送到上一级数据处理装置2中相互配合协调。即心电传感器11与压力传感器12和容积脉搏波传感器13联合检测的原理如下:
[0035]在正常测试环境下，将压力传感器12所获得的脉搏压力波与心电传感器所获得的心电数据比较，并通过心率变化数据来指导心电数据的后处理与特征值分析，再通过心电峰值与脉搏压力波的传导时间差值，进行血压数据的数据校正与换算。
[0036]但与上述的心电传感器与压力传感器12联合检测的不同之处在于:压力传感器12对低频压力干扰敏感且无法屏蔽，容积脉搏波传感器13对外界光干扰敏感但可以通过合理的遮光设计予以环境或屏蔽，实际设计中，压力传感器12和容积脉搏波传感器13可以互为补充。
[0037]且引入容积脉搏波传感器13以后，容积脉搏波传感器13获取的脉搏压力波的精度比压力传感器12获取的脉搏压力波的精度更为准确，因此，可以只通过容积脉搏波传感器13获取脉搏压力波。同时，压力传感器12可以集中处理收缩压与平均压的获取，为更准确的舒张压的推算结果提供了有利支撑。
[0038]同样，在一些实施例中，该人体健康综合检测平台处在特殊场景下，该特殊场景包括但不限于电磁干扰环境和强运动状态的肌电干扰，心电传感器不能完成正常采集，此时与心电传感器11相互配合协调的容积脉搏波传感器13可以提供心率变化数据进行补充。心电传感器数据的心电峰值数据的准确度更高，可以作为心率变化的基准数据，提供容积脉搏波数据的指导训练，来校准提取算法。在特殊场景下(包括但不限于电磁干扰环境，低频震动环境和强运动状态的肌电干扰)，心电传感器11包括压力传感器12不能完成正常采集，此时受过训练的容积脉搏波传感器13可以提供心率变化数据补充。
[0039]另外一方面，容积脉搏波传感器13的血氧数据处理算法与心率变化数据互为关联，心电传感器11与压力传感器12与容积脉搏波传感器13三方联合检测提供的准确心率变化数据，可以支撑容积脉搏波传感器13血氧数据的准确提取。
[0040]另外容积脉搏波传感器13与压力传感器12的联合处理可以进一步增强容积脉搏波传感器13血氧数据的准确提取。采集与后处理软件算法处理上，血氧数据与血管脉搏压力数据相互关联补充，根据血压张力法测量原理，当血管脉搏压力传感器的测试探头的外施压力与血管壁压力相当时，血压波的振幅最强。通过血压波的振幅极值判断，可以选定极点，作为血压与血氧数据的最佳采集点的筛选判据，血氧与血管脉搏压力两组数据相互补充互为关联。传统的反射式血氧测试的瓶颈，是测试结果与测试部位以及体表接触程度相关，数据输出不稳定;而借助血压波振幅极点作为辅助判据，此时血管扁平且探头与皮肤的接触程度稳定可度量，因而血管脉搏压力的参数，可以作为最佳血氧数据筛选的辅助判据，考虑力学正反传递与相互作用的原理，该参考判据适用于权利一所述的血氧传感器探头与压力传感器探头合设(包括但不限于，反射式血氧探头内置于压力传感器压力传递探头内，二者同时接触待测部位;或者反射式血氧探头内置与压力传感器外壳的背面，被测者的手指按照反射式血氧探头及其所在面，对传感器已经压力传感器所接触的体表血管部位进行施压，在压力传感器获取待测部位的血管脉搏压力时，反射式血氧探头从施压手指获取血氧数据)的各种形态。
[0041]另外容积脉搏波传感器13的引入改善了权利I所述的血压推算处理:与权利I所述的心电传感器11与压力传感器12进行血压训练推算的方法比较，引入容积脉搏波传感器13以后，脉搏波的提取可以通过容积脉搏波传感器13完成，其精度比压力传感器更为准确且可以互为补充，同时压力传感器可以集中处理收缩压与平均压的处理，为更准确的血压训练推算结果提供了有利支撑。
[0042]再参阅图1，该人体健康综合检测平台还包括温度模块4，该温度模块4分别与上述传感器模块I和上一级数据处理装置2有线或无线连接。
[0043]该温度模块4包括但不限于对外的红外体温传感器、环境温度传感器和内置的设备温度传感器。其中，对外的红外传感器主要用于提供人体体温数据。环境温度传感器主要用于对极端外界环境温度，对异常设备温度，异常体温进行预警。内置的设备温度传感器主要用于提供上述各个传感器的环境温度数据，以为上述各个传感器采集数据的校准提供参考依据。
[0044]再参阅图1，该人体健康综合检测平台还包括定位模块5，该定位模块5分别与上述传感器模块I和上一级数据处理装置2有线或无线连接。
[0045]该定位模块5包括但不限于三维加速度计、惯性陀螺仪和GPS装置。其中，三维加速度计和惯性陀螺仪既可以是集成一体化设计，也可以是离散式设计。三维加速度计和惯性陀螺仪的主要作用在于对人体姿态进行定位，人体姿态包括但不限于坐、卧、躺和跌倒。GPS装置的主要作用在于提供室外位置坐标。当GPS装置采集的位置坐标在室内中断时，结合中断点的坐标，在参考三维加速度计与惯性陀螺仪提供的数据，可以联合检测出中断点后的行进方向和距离，因而通过三维加速度计和惯性陀螺仪与GPS装置的配合可以补充室内位置坐标与高度数据。该室内位置坐标与高度数据的准确性与GPS装置和三维加速度计、惯性陀螺仪的配合精度相关。
[0046]再参阅图1，该人体健康综合检测平台还包括气压模块6，该气压模块6分别与上述定位模块5和上一级数据处理装置2有线或无线连接。且上一级数据处理装置2可对该气压模块6采集的数据提供专用的输入接口。
[0047]该气压模块6采集到的气压数据一方面为人体健康数据的环境背景提供环境参考数据，并对极端高低压环境进行预警。另外一方面气压的变化与高度相关，气压传感器提供的数据，发送给上述定位模块5后，经过GPS装置、三维加速度计和惯性陀螺仪的数据校准，并参考当地的气压高度变化表，可以修正高度数据。
[0048]再参阅图1，该人体健康综合检测平台还包括气体模块7，该气体模块7与上一级数据处理装置2有线或无线连接。且上一级数据处理装置2可对该气体模块7采集的数据提供专用的输入接口。
[0049]该气体模块7包括但不限于湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器及其他有毒有害气体传感器。该气体模块7采集到的数据一方面为人体健康数据的环境背景提供环境参考数据，另外一方面为对有毒有害环境提出预警。其中，有毒有害环境包括高湿环境。
[0050]再参阅图1，该人体健康综合检测平台还包括脑电采集模块8，该脑电采集模块8与上一级数据处理装置2有线或无线连接。且上一级数据处理装置2可对该脑电采集模块8采集的数据提供专用的输入接口。脑部的神经活动与人体的体温、血氧、心率、血压存在紧密关联，这种数据关联性可以在上级数据处理平台中进行数据联合检测。
[0051]再参阅图1，该人体健康综合检测平台还包括血糖采集模块9，该血糖采集模块9与上一级数据处理装置2有线或无线连接。且上一级数据处理装置2可对该血糖采集模块9采集的数据提供专用的输入接口。血糖与人体的体温、血氧、心率、血压存在紧密关联，这种数据关联性可以在上级数据处理平台中进行数据联合检测。
[0052]再参阅图1，该人体健康综合检测平台还包括服药数据模块10，该服药数据模块10与上一级数据处理装置2有线或无线连接。且上一级数据处理装置2可对该服药数据模块10采集的数据提供专用的输入接口。服药效果与人体的体温、血氧、心率、血压存在紧密关联，这种数据关联性可以在上级数据处理平台中进行数据联合检测。
[0053]该服药数据模块10采集的数据包括对药嘱服药需求的记录、药品生产信息的记录、服药次数和服药剂量。另外，上一级数据处理装置2中还可以存储有病历记录、药历记录、服药提醒、药物副作用和药物禁忌的提示告警。
[0054]再参阅图1，上级数据处理装置包括训练模块21和显示界面，该训练模块21用于提供回馈式的人体放松与神经系统的人体自控力训练功能。该显示界面呈现人体的心率实时采集数据、血氧脉搏波与动态血氧测试数据、动态血压测试数据和脑电波实时测试数据等。
[0055]该训练模块21的训练原理如下:心率、血氧、呼吸率和脑电波的变化是脑部对外界环境应激反应控制与内部植物神经系统与呼吸交换合作控制的结果，人体有相当的自控能力，通训练来调节过交感神经系统，从而来影响机体性能与免疫系统以及脑神经兴奋状态，而人体自控力的最佳生理学反馈指标，如心电数据及心率变化等，这些都可以通过长期的训练完成。如果在检测过程中发现心率不齐、血氧偏低、焦虑的现象，且重复一段时间后，则人体健康综合检测平台会建议使用这个训练功能。该功能要求用户在进行健康数据活动的过程中，凝视上述显示界面的实时心电图或者血氧脉搏图，按音频指导调整呼吸与肌肉力量活动指导，呼吸包括但不限于深呼吸和急促呼吸，肌肉力量活动包括但不限于握紧拳头放松握紧。同时辅助以节奏与目标心率相近的音乐背景。通过快节奏的背景音乐与呼吸指导以及肌肉力量活动指导，可以提升心率、血压、血氧值及较高的脑神经兴奋，通过较为舒缓的背景音乐与呼吸世道以及肌肉力量活动知道，可以降低心率、血压及血氧值，舒缓脑神经兴奋。这样交替往复的训练，用户能够调节交感神经系统控制，从而恢复正常生理功能，从而达到舒缓机体压力，改善人体免疫系统，是一种简便的辅助性良性循环的反馈式自控锻炼系统。通过实现测试与训练的融合。，摒弃了以往单纯的枯燥测试被动测试方式，采用全新的以被测人为核心的主动交互模式。在大幅度增加有效采样数据量与采样数据分布点与频度的同时，增强用户粘度使能与长期坚持。
[0056]再参阅图1，该人体健康综合检测平台还包括与上级数据处理装置有线或无线连接的后台服务器3，需要说明的是，传输到上级数据处理装置中的数据均可以进一步地传输到后台服务器3中进行存储，且上级数据处理装置还能随时调取后台服务器3中的数据。另夕卜，上述上级数据处理包括具有人体健康App的移动终端的显示终端。该移动终端包括智能手机、平板pad和PC/平板二合一的智能设备等。该显示终端包括但不限于移动终端屏幕、电脑屏幕、穿戴设备显示屏、投影显示和智能眼镜显示。
[0057]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【主权项】
1.一种人体健康综合检测平台，其特征在于，包括传感器模块和上一级数据处理装置，所述传感器模块包括心电图传感器和压力传感器，所述心电传感器与所述压力传感器之间采用统一外部晶振进行时间同步； 所述心电传感器与所述压力传感器分别与所述上一级数据处理装置有线或无线连接，以将心电传感器采集到的心电数据与压力传感器采集到脉搏压力波及心率变化数据发送到上一级数据处理装置中相互配合协调。2.根据权利要求1所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括容积脉搏波传感器，所述容积脉搏波传感器与所述心电传感器和所述压力传感器之间采用统一外部晶振进行时间同步； 所述容积脉搏波传感器与所述上一级数据处理装置有线或无线连接，以将容积脉搏波传感器采集到血氧浓度及心率变化相关的数据发送到上一级数据处理装置中，与所述心电传感器和所述压力传感器分别采集到的心电数据与脉搏压力波及心率变化数据相互配合协调。3.根据权利要求2所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括温度模块，所述温度模块分别与所述传感器模块和所述上一级数据处理装置有线或无线连接。4.根据权利要求3所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，所述温度模块包括但不限于对外的红外体温传感器、环境温度传感器和内置的设备温度传感器。5.根据权利要求2所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括定位模块，该定位模块分别与所述传感器模块和上一级数据处理装置有线或无线连接。6.根据权利要求5所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，所述定位模块包括但不限于三维加速度计、惯性陀螺仪和GPS装置。7.根据权利要求5所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括气压模块，所述气压模块分别与所述定位模块和所述上一级数据处理装置有线或无线连接。8.根据权利要求2所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括气体模块，所述气体模块与所述上一级数据处理装置有线或无线连接。9.根据权利要求8所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，所述气体模块包括但不限于湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器和一氧化碳传感器。10.根据权利要求2所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括脑电采集模块，所述脑电采集模块分别与所述传感器模块和上一级数据处理装置有线或无线连接。11.根据权利要求2所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括血糖采集模块，所述血糖采集模块分别与所述传感器模块和上一级数据处理装置有线或无线连接。12.根据权利要求2所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括服药数据模块，该服药数据模块与上一级数据处理装置有线或无线连接。13.根据权利要求12所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，所述上一级数据处理装置中存储有病历记录、药历记录、服药提醒、药物副作用和药物禁忌的提示告警。14.根据权利要求2所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，所述上级数据处理装置包括用于提供回馈式的人体放松与神经系统的人体自控力训练的训练模块，以及用于呈现人体的心率实时采集数据、血氧脉搏波与动态血氧测试数据、动态血压测试数据和脑电波实时测试数据的显示界面，所述训练模块与所述显示界面电性连接。15.根据权利要求1至14任一项所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，还包括与上级数据处理装置有线或无线连接的后台服务器。16.根据权利要求15所述的人体健康综合检测平台，其特征在于，所述数据处理理装置包括具有人体健康App的移动终端的显示终端，所述移动终端包括智能手机、平板pad和PC/平板二合一的智能设备，所述显示终端包括移动终端屏幕、电脑屏幕、穿戴设备显示屏、投影显示和智能眼镜显示。
【文档编号】A61B5/11GK205433665SQ201620009537
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月4日
【发明人】章海峰, 孙红金, 白飞飞, 张永和, 孔超
【申请人】深圳市洛书和科技发展有限公司