專利名稱:便攜式生理信息檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型的提供一種便攜式生理信息檢測系統，該系統包括：信號采集電路、信號處理電路、數據傳輸電路、便攜式智能終端、服務器及醫用終端設備；信號采集電路與信號處理電路電連接；信號處理電路連接在信號采集電路和數據傳輸電路之間；數據傳輸電路與信號處理電路電連接；便攜式智能終端，用于接收數據傳輸電路發送的生理信號，并顯示、播放、傳輸或/和存儲所述生理信號；服務器連接在便攜式智能終端和醫用終端設備之間。通過該系統，用戶可以足不出戶實時了解自己的身體健康情況，從而能夠及時的診斷和治療；且減輕了設備的負荷，便于用戶攜帶，同時，降低遠程生理監護系統的成本；減少用戶往返于醫院的路途奔波勞累，增強用戶體驗。
【專利說明】便攜式生理信息檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫療系統技術，尤其涉及一種便攜式生理信息檢測系統。
【背景技術】
[0002]心臟是人體的重要器官，心臟病是威脅人類生命健康的主要疾病，心電信號檢測或脈搏檢測是發現心臟疾病的重要手段，可以通過心電圖進行分析來對心臟進行診斷；而對于孕婦來說，胎兒心電信號表征著胎兒的生理信息，能夠及時診斷胎兒缺氧等病理情況，因此胎心監護具備重要的作用。
[0003]傳統的心電檢測儀和胎心監護儀主要應用于醫院，人們需要去醫院才能做檢查，患者或孕婦需要往返奔波醫院或排長隊掛號，過于辛苦；此外，隨著科學技術的發展，家用便攜式心電儀不斷涌現，以便于患者在家檢測其心電數據；另一種則是利用攜帶式記錄盒將心電數據記錄在存儲介質中，將記錄盒設置好并佩戴在患者身體上，記錄下24小時的心電數據后，再送回醫院。以上這兩種心電檢測設備都需要送回醫院以供醫院獲取心電數據從而進行診斷，如此，則容易耽誤患者治療時機。
[0004]綜上所述，當今社會急需一種便攜式家用醫療系統，能夠讓一些長期臥病在家，或者沒有時間去醫院做檢查，或者不便于出行的人們早期發現自己的身體健康問題，且可足不出戶就能輕松得到醫院、甚至是大醫院的醫生的監護和診斷，從而得到及時有效的預防或者治療。
實用新型內容
[0005]本實用新型的實施例提供一種便攜式生理信息檢測系統，使用戶能夠無需去醫院就能實時監測其生理信息(例如，心電圖、脈搏或者胎兒心率)，并能夠將檢測到的生理信息及時傳輸至醫院，從而得到及時監護及病情診斷。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術方案:
[0007]一種便攜式生理信息檢測系統，包括:信號采集電路、信號處理電路、數據傳輸電路、便攜式智能終端、服務器及醫用終端設備；所述信號采集電路與所述信號處理電路電連接，用于采集用戶生理信號；所述信號處理電路連接在所述信號采集電路和所述數據傳輸電路之間，用于對所述信號采集電路采集的用戶生理信號進行模數轉換及編碼；所述數據傳輸電路與所述信號處理電路電連接，用于將經所述信號處理電路得到的生理信號傳輸至便攜式智能終端；所述便攜式智能終端，用于接收所述數據傳輸電路發送的所述生理信號，并顯示、播放、傳輸或/和存儲所述生理信號；所述服務器連接在所述便攜式智能終端和所述醫用終端設備之間，用于將所述便攜式智能終端獲取到的所述生理信號發送至所述醫用終端設備。
[0008]進一步地，所述信號采集電路包括以下至少一種:脈搏檢測電路、胎心檢測電路以及心電圖檢測電路。
[0009]進一步地，所述脈搏檢測電路包括指套式脈搏傳感器、第一放大電路及第一濾波電路，其中，所述脈搏傳感器包括發光二極管和光電池，所述發光二極管與所述光電池電連接，所述光電池輸出端與所述第一放大電路的輸入端電連接，所述第一放大電路的輸出端與所述第一濾波電路的輸入端電連接。
[0010]進一步地，所述胎心檢測電路包括有源晶振電路、超聲發射電路、超聲接收電路、第二放大電路及第一檢波電路，其中，所述有源晶振電路與所述超聲發射電路電連接以生成超聲波信號；所述超聲發射電路用于發送所述生成的超聲波信號；所述超聲接收電路的輸出端與所述第二放大電路的輸入端連接，用于接收反射超聲波信號，并將所述超聲波信號轉換為電信號；所述第二放大電路的輸出端與所述第一檢波電路輸入端連接，用于放大所述電信號；所述第一檢波電路用于從所述放大的電信號中解調出第一電信號，所述第一電信號是模擬的胎心信號。
[0011]進一步地，所述胎心檢測電路還包括:功率放大電路及音頻接收電路；所述功率放大電路輸入端與所述第二放大電路輸出端電連接，且功率放大電路的輸出端與所述音頻接收電路的輸入端電連接；所述音頻接收電路用于將所述功率放大電路輸出的電信號轉換成音頻信號，并播放所述音頻信號。
[0012]進一步地，所述心電圖檢測電路包括至少2個心電傳感器、第三放大電路、第二濾波電路；所述心電傳感器的輸出端與所述第三放大電路的輸入端電連接；所述第三放大電路的輸出端與所述第二濾波電路的輸入端電連接。
[0013]進一步地，所述心電傳感器包括銀電極或氯化銀電極。
[0014]進一步地，所述數據傳輸電路包括藍牙傳輸電路。
[0015]進一步地，所述醫用終端設備用于接收所述便攜式智能終端經所述服務器傳輸的所述生理信號，并經所述服務器向便攜式智能終端返回與所述生理信號對應檢測結果數據。
[0016]本實用新型實施例提供的便攜式生理信息檢測系統，用戶可以足不出戶實時了解自己的身體健康情況，從而能夠及時的診斷和治療；此外，該系統使用便攜式智能終端對用戶生理信息進行顯示、存儲以及傳輸，減少設備的負荷，且便于用戶攜帶，同時，降低遠程生理監護系統的成本；再者，通過服務器采用網絡傳輸的方式將用戶生理信息實時地傳輸至醫院終端設備，醫用終端設備再將對應的初步診斷結果經服務器返回至便攜式智能終端，從而減少用戶往返于醫院的路途奔波勞累，增強用戶體驗。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型示例性實施例的便攜式生理信息檢測系統的結構框圖。
[0018]圖2為本實用新型示例性實施例的脈搏檢測電路的結構框圖。
[0019]圖3為本實用新型示例性實施例的胎心檢測電路的結構框圖。
[0020]圖4為本實用新型示例性實施例的心電圖檢測電路的結構框圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型實施例的便攜式生理信息檢測系統進行詳細描述。
[0022]圖1為本實用新型示例性實施例的便攜式生理信息檢測系統的結構框圖。如圖1所示，便攜式生理信息檢測系統100包括:信號采集電路110，信號處理電路120，數據傳輸電路130，便攜式智能終端140，服務器150以及醫用終端設備160。
[0023]信號采集電路110與信號處理電路120電連接，用于采集用戶生理信號。
[0024]信號處理電路120連接在信號采集電路110和數據傳輸電路130之間，用于對信號采集電路110采集的用戶生理信號模數轉換及編碼。信號處理電路可以是微處理器也可以是模數轉換電路。
[0025]數據傳輸電路130與信號處理電路120電連接，用于將經信號處理電路120得到的生理信號傳輸至便攜式智能終端。優選地，數據傳輸電路130包括藍牙傳輸電路。
[0026]便攜式智能終端140，用于接收數據傳輸電路130發送的生理信號，并顯示、播放、傳輸或/和存儲生理信號。
[0027]服務器150連接在便攜式智能終端140和醫用終端設備160之間，用于將便攜式智能終端140獲取到的生理信號發送至醫用終端設備160。
[0028]根據本實用新型的優選實施例，醫用終端設備160用于接收便攜式智能終端140經服務器150傳輸的生理信號，并經服務器150向便攜式智能終端返回與該生理信號對應的檢測結果數據。
[0029]基于上述電路及其連接關系，下面對該系統結構和信號傳輸進一步描述。信號采集電路110通過與人體特定部分接觸采集用戶生理信號，并將該信號進行放大、濾波處理后，傳輸至信號處理電路120 (例如，微處理器ATmegal28L)，由于該生理信號是模擬信號，要對該生理信號進行設備間的傳輸，則需要將其轉換為數字信號，如此，信號處理電路120可以包括模數轉換電路，將接收到的該生理信號進行模數轉換，同時，對該生理信號編碼后傳輸至數據傳輸電路130(例如，藍牙傳輸電路)，經數據傳輸電路130(例如，使用藍牙模塊HC-06，波特率為9600，設置微處理器定時器為I的波特率與便攜式智能終端的波特率匹配為9600，通過讀/寫寄存器UDRO實現向便攜式智能終端收發數據的功能)將數字式的生理信號傳輸到便攜式智能終端140(例如，手機、平板電腦)，在便攜式智能終端140可以利用其自身配置的數模轉換電路或處理器對該生理信號進行數模轉換為模擬信號后，對該信號進行顯示、播放或/和存儲，此外，還可以將該信號經服務器150傳輸到醫院的醫用終端設備160中，以使醫院的醫生可以查看到該生理信號，從而進行診斷。
[0030]進一步地，醫用終端設備160用于接收便攜式智能終端140經服務器150傳輸的生理信號，并經服務器150向便攜式智能終端140返回與其生理信號對應檢測結果數據。進一步地，信號采集電路110包括以下至少一種:脈搏檢測電路111、胎心檢測電路112以及心電圖檢測電路113。
[0031]圖2為本實用新型示例性實施例的脈搏檢測電路的結構框圖。參照圖2，脈搏檢測電路111包括指套式脈搏傳感器111a、第一放大電路Illb及第一濾波電路111c。具體地，指套式脈搏傳感器Illa采集到微弱的脈搏信號，經第一放大電路Illb后再經第一濾波電路Illc濾波整形，去除其信號中的噪聲信號，最終得到Iv?5v的模擬信號。
[0032]其中，指套式脈搏傳感器Illa是基于光電容積描記法原理，包括發光二極管和光電池，將待測手指夾在指套式脈搏傳感器Illa就能進行檢測，具體地，發光二極管(例如穩定性較好的綠色發光二極管)的光強會隨著手指血容量的變化，光強的變化將影響光電池輸出的電流/電壓，該變化的電流/電壓即為模擬的脈搏波信號，對其進行信號放大Illb (例如，使用低零漂、低噪聲的預算放大器OPA2335和LMV772與儀表放大器AD623通過電連接形成的多級放大電路，大約放大至330倍)，再經濾波整形后得到高質量的波形，還可以經有源低通濾波，從而成為可供信號處理電路120(例如，微處理器ATmegal28L)采集的脈搏信號。
[0033]圖3為本實用新型示例性實施例的胎心檢測電路的結構框圖。參照圖3，胎心檢測電路112包括有源晶振電路112a、超聲發射電路112b、超聲接收電路112c、第二放大電路112d及第一檢波電路112e。
[0034]其中，有源晶振電路112a與超聲發射電路112b電連接以生成超聲波信號，超聲發射電路112b用于發送該生成的超聲波信號(例如，向人體發送該超聲波信號)。
[0035]超聲接收電路112c的輸出端與第二放大電路112d的輸入端連接，用于接收反射超聲波信號，并將反射超聲波信號轉換為電信號。
[0036]第二放大電路112d的輸出端與第一檢波電路112e輸入端連接，用于放大超聲接收電路112c輸出的電信號。
[0037]第一檢波電路112e用于從第二放大電路112d放大的電信號中解調出第一電信號，該第一電信號可以是模擬的胎心信號。
[0038]具體而言，胎心檢測電路采用超聲多普勒原理檢測胎兒的心跳，其中，可以由有源晶振電路112a得到振蕩信號，該振蕩信號經超聲發射電路112b發出超聲波，超聲波在人體傳播時，遇到活動的物體(例如，胎兒的心跳)會產生多普勒效應，從而在活動的物體表面產生超聲波反射(反射回來的超聲波帶有多普勒頻移信息)，超聲接收電路112c則接收該發射回來的超聲波信號，將其轉換為電信號，該電信號經第二放大電路112d(例如，使用低零漂、低噪聲的預算放大器OPA2335和LMV772與儀表放大器AD623通過電連接形成的多級放大電路)及第一檢波電路112e得到放大的高質量的模擬的胎心運動信號(胎心信號)，可以將該信號傳輸至信號處理電路120，對該信號進行模數轉換并編碼后經數據傳輸電路傳輸至便攜式智能終端設備140。
[0039]根據本實用新型優選實施例，胎心檢測電路112還包括功率放大電路112m及音頻接收電路112η，從而將胎心信號采用音頻信號的形式進行播放，具體地，功率放大電路112m輸入端與第二放大電路112d輸出端電連接，與功率放大電路112m的輸出端與音頻接收電路112η的輸入端電連接；音頻接收電路112η用于將功率放大電路112m輸出的電信號轉換成音頻信號，并播放該音頻信號。
[0040]圖4為本實用新型示例性實施例的心電圖檢測電路的結構框圖。參照圖4，心電檢測電路113包括至少2個心電傳感器113a、第三放大電路113b、第二濾波電路113c。其中，心電傳感器113a的輸出端與第三放大電路113b的輸入端電連接，第三放大電路113b的輸出端與第二濾波電路113c的輸入端電連接。
[0041]優選地，心電傳感器113a包括銀電極或氯化銀電極。根據本實用新型優選實施例，為實現最佳共模抑制的性能，可以使用3個心電傳感器113a(銀電極或氯化銀電極)。
[0042]具體地，心電傳感器113a將采集到的心電信號通過第三放大電路113b(例如，使用低零漂、低噪聲的預算放大器OPA2335和LMV772與儀表放大器AD623通過電連接形成的多級放大電路)進行信號放大，將放大的心電信號傳輸至第二濾波電路113c(例如，0.5Hz的雙極點高通濾波器及40Hz的雙極點低通濾波器)進行濾波去噪，且使該心電信號失真最小，得到高質量的心電信號。可以將該心電信號傳輸至信號處理電路120，對該心電信號進行模數轉換并編碼后經數據傳輸電路傳輸至便攜式智能終端設備140。
[0043]本實用新型實施例提供的便攜式生理信息檢測系統，用戶可以足不出戶實時了解自己的身體健康情況，從而能夠及時的診斷和治療；此外，該系統使用便攜式智能終端對用戶生理信息進行顯示、存儲以及傳輸，減少設備的負荷，且便于用戶攜帶，同時，降低遠程生理監護系統的成本；再者，通過服務器采用網絡傳輸的方式將用戶生理信息實時地傳輸至醫院終端設備，醫用終端設備再將對應的初步診斷結果經服務器返回至便攜式智能終端，從而減少用戶往返于醫院的路途奔波勞累，增強用戶體驗。
[0044]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述便攜式生理信息檢測系統包括:信號采集電路、信號處理電路、數據傳輸電路、便攜式智能終端、服務器及醫用終端設備； 所述信號采集電路與所述信號處理電路電連接，用于采集用戶生理信號； 所述信號處理電路連接在所述信號采集電路和所述數據傳輸電路之間，用于對所述信號采集電路采集的用戶生理信號進行模數轉換及編碼； 所述數據傳輸電路與所述信號處理電路電連接，用于將經所述信號處理電路得到的生理信號傳輸至便攜式智能終端； 所述便攜式智能終端，用于接收所述數據傳輸電路發送的所述生理信號，并顯示、播放、傳輸或/和存儲所述生理信號； 所述服務器連接在所述便攜式智能終端和所述醫用終端設備之間，用于將所述便攜式智能終端獲取到的所述生理信號發送至所述醫用終端設備。2.根據權利要求1所述的便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述信號采集電路包括以下至少一種:脈搏檢測電路、胎心檢測電路以及心電圖檢測電路。3.根據權利要求2所述的便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述脈搏檢測電路包括指套式脈搏傳感器、第一放大電路及第一濾波電路，其中，所述脈搏傳感器包括發光二極管和光電池，所述發光二極管與所述光電池電連接， 所述光電池輸出端與所述第一放大電路的輸入端電連接，所述第一放大電路的輸出端與所述第一濾波電路的輸入端電連接。4.根據權利要求2所述的便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述胎心檢測電路包括有源晶振電路、超聲發射電路、超聲接收電路、第二放大電路及第一檢波電路，其中， 所述有源晶振電路與所述超聲發射電路電連接以生成超聲波信號； 所述超聲發射電路用于發送所述生成的超聲波信號； 所述超聲接收電路的輸出端與所述第二放大電路的輸入端連接，用于接收反射超聲波信號，并將所述超聲波信號轉換為電信號； 所述第二放大電路的輸出端與所述第一檢波電路輸入端連接，用于放大所述電信號；所述第一檢波電路用于從所述放大的電信號中解調出第一電信號，所述第一電信號是模擬的胎心信號。5.根據權利要求4所述的便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述胎心檢測電路還包括:功率放大電路及音頻接收電路； 所述功率放大電路輸入端與所述第二放大電路輸出端電連接，且功率放大電路的輸出端與所述音頻接收電路的輸入端電連接； 所述音頻接收電路用于將所述功率放大電路輸出的電信號轉換成音頻信號，并播放所述音頻信號。6.根據權利要求2所述的便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述心電圖檢測電路包括至少2個心電傳感器、第三放大電路、第二濾波電路； 所述心電傳感器的輸出端與所述第三放大電路的輸入端電連接； 所述第三放大電路的輸出端與所述第二濾波電路的輸入端電連接。7.根據權利要求6所述的便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述心電傳感器包括銀電極或氯化銀電極。8.根據權利要求1?7中任一項所述的便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述數據傳輸電路包括藍牙傳輸電路。9.根據權利要求8所述的便攜式生理信息檢測系統，其特征在于，所述醫用終端設備用于接收所述便攜式智能終端經所述服務器傳輸的所述生理信號，并經所述服務器向便攜式智能終端返回與所述生理信號對應檢測結果數據。
【文檔編號】A61B5-0402GK204274447SQ201420746316
【發明者】劉力雙, 鄧偉壯, 侯偉成, 郎曉萍, 呂勇, 李響 [申請人]北京信息科技大學