一种身体体征数据监测与分析系统及分析方法技术方案

本发明专利技术属于体征监测技术领域，其公开了一种身体体征数据监测与分析系统及分析方法，包括用于监测身体生理参数的生理监测单元、用于检测和分析汗液生化参数的生化监测单元、将生理监测单元、生化监测单元产生的数据上传到云端的控制单元；所述生理监测单元与控制单元电连接；所述生化监测单元与控制单元通信连接；所述生化监测单元包括汗液收集模块、与汗液收集模块接触连接的反应模块、与反应模块电连接的处理分析模块以及与处理分析模块通信连接的传输模块，所述传输模块与控制单元通信连接或电连接；所述反应模块包括用于检测汗液中葡萄糖的第一电极，通过监测汗液中的葡萄糖实现人体中血糖的实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种身体体征数据监测与分析系统及分析方法
本专利技术涉及体征监测
，具体为一种身体体征数据监测及与分析系统及分析方法。
技术介绍
中国专利技术专利CN105411595A，其公开了一种穿戴式体表生理生化参数监测系统，包括控制端、以及与体表接触的穿戴式体表生理生化传感检测模块，该生理生化传感检测模块用于检测体表汗液的生化参数；穿戴式体表生理生化传感检测模块包括智能化检测与通讯模块、生化信号检测模块、电源模块，其中智能化检测与通讯模块包括微处理器、无线通讯模块、LCD显示模块、按键模块。市面上现有的运动健康类的监测产品，大部分都只能提供心率、步数、卡路里、睡眠质量等基础的数据，用于健康分析数据的维度明显不足。本系统可以监测用户在日常生活及运动中的各种体征数据，包含心率、血氧、血压、步数、汗液成分(汗糖、乳酸、钾离子、钠离子)等，从多个维度综合分析，为用户提供静止/运动数据分析、安全警告、葡萄糖预警、补水指导、状态分析、运动效果评估、营养膳食建议、报警定位等。同时采用NB-IoT的传输方式，使得用户在使用中可以摆脱手机的束缚，更加适合在运动中的体征监测。另外，在上述一种穿戴式体表生理生化参数监测系统的方案中，其通过生理生化传感检测模块来对汗液中的乳酸，Na+，K+，尿素浓度变化以及PH变化等参数进行实时监控。在实际应用中，可通过钠、钾离子的监测，了解运动中人体电解质失衡程度，提供合理的补水及运动建议。而乳酸有着＂训练标尺＂的美誉,乳酸指标在运动时常用来反映运动训练强度和生理负荷量，同时也是运动者机体内部代谢情况的灵敏指标，对于运动训练有着重要的指导意义。同时，汗液葡萄糖可以有效的反应出血糖的水平，这对糖尿病的预防非常重要，可以无创监测糖尿病趋势。传统的糖尿病监测主要依靠血糖仪，患者每天都要穿刺采血，而基于汗液的糖尿病监测，是非入侵、无创的，可以在不改变用户生活习惯的同时为他们进行糖尿病趋势监测。所以本申请所要解决的技术问题是：提出一种可对汗糖等多种体征及生化数据的监测及对应分析的系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种身体体征数据监测及与分析系统及分析方法，该身体体征数据监测及与分析系统有效地实现了包含心率、血氧、血压、步数、汗液成分(汗糖、乳酸、钾离子、钠离子)等的实时监测，从多个维度对身体体征数据进行监测以及分析，使健康分析数据的结果更全面。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种身体体征数据监测及与分析系统，包括用于监测身体生理参数的生理监测单元、用于检测和分析汗液生化参数的生化监测单元、用于控制生理监测单元、生化监测单元工作并将生理监测单元、生化监测单元产生的数据上传到云端的控制单元；所述生理监测单元与控制单元电连接；所述生化监测单元与控制单元通信连接；所述生化监测单元包括汗液收集模块、与汗液收集模块接触连接的反应模块、与反应模块电连接的处理分析模块以及与处理分析模块通信连接的传输模块，所述传输模块与控制单元通信连接；所述反应模块包括用于检测汗液中葡萄糖的第一电极。在上述的身体体征数据监测及与分析系统中，所述反应模块还包括但不限于用于检测汗液中钠离子的第二电极、用于检测汗液中钾离子的第三电极、用于检测汗液中乳酸的第四电极中的一种或多种。在上述的身体体征数据监测及与分析系统中，所述处理分析模块为第一微控制器。在上述的身体体征数据监测及与分析系统中，所述传输模块为通过蓝牙传输的方式传输数据到控制模块，或通过与控制模块触点直连的方式传输数据到控制模块。在上述的身体体征数据监测及与分析系统中，所述汗液收集模块为带有亲水膜的复合胶布。在上述的身体体征数据监测及与分析系统中，所述控制单元为第二微控制器，所述第二微控制器通过NB-IoT模块将数据传输到云端；或通过蓝牙模块连接手机或蓝牙网关将数据传输到云端。在上述的身体体征数据监测及与分析系统中，所述生理监测单元包括但不限于与控制单元电连接的用于监测体温的第一监测模块、用于监测心率、血氧、血压的第二监测模块的一种或多种。在上述的身体体征数据监测及与分析系统中，所述第一监测模块为体温传感器；所述第二监测模块包括用于照射到身体上的光源、用于监测光源的光学传感器；所述光学传感器与控制单元电连接。在上述的身体体征数据监测及与分析系统中，还包括用于监测运动参数的运动监测单元，所述运动监测单元包括与控制单元电连接的加速度传感器。本专利技术还提出一种身体体征数据的分析方法，所述方法包括：汗液分析：复合胶布对身体分泌出来的汗液进行收集，汗液经过带有葡萄糖氧化酶的第一电极，葡萄糖氧化酶在有氧条件下催化葡萄糖氧化，生成D-葡萄糖酸-δ-内酯和过氧化氢。过氧化氢与电极接触产生电流，通过此电流数值先前已经过大量标准液测试得出的电流与葡萄糖的线性或非线性关系，进行比对得出当前汗液中葡萄糖的数值；同理，采用对应的电极检测计算得出汗液中钠离子、钾离子以及乳酸的具体含量；体温：采用的是NTC测温原理，NTC热敏电阻器的阻值与温度的关系是近似符合指数函数规律的，并可做出电阻-温度特性曲线，阻值与温度成一一对应的关系，利用NTC热敏电阻器的这一阻温特性，可由测量电阻值而推算出温度的高低。心率：光源将LED光线照射到皮肤上，检测特定时间段手腕处流通的血液量，得到压力脉冲导致的血流量变化数据，通过光学传感器检测有多少光线传输或者反射回光电二极管并将信息传输至第二微控制器，信息经过转换电路、信号放大电路将光学信号转换为电信号，最终由第二微控制器计算出一定时间内的波峰个数，既可算出心率值；血氧：利用红光和接近红外线的光分别检测氧合血红蛋白和血红蛋白的所反射回来的光信号的强弱，然后通过转换电路将光信号转换成电信号，再经过滤波电路进行降噪，最终由第二微控制器处理计算出相应的比值，从而得当时的血氧值。血压：光源将LED光线照射到皮肤上，光束将通过透射或反射方式传送到光学传感器，当心脏收缩时外周血管血容量最多，光吸收量也最大，检测到的光强度最小；而在心脏舒张时，正好相反，外周血管血容量最少，检测到的光强度最大。光电传感器检测到的光强度随之呈脉动性变化，脉搏波传递的速度与血压是直接相关的，血压高时，脉搏波传递快，反之则慢，所以通过脉搏波信号获得脉搏传递时间，再加上常规的一些身体参数(如身高、体重)即可得出脉搏波传递速度，通过建立的特征方程来估计人体脉搏的收缩压与舒张压。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：在本专利技术中，第一电极上含有与葡萄糖反应的生物酶，其经过电化学反应产生微弱电流，经过处理分析模块的分析处理，结合处理分析模块内置的算法，得出汗液中葡萄糖的具体含量，再将数据通过传输模块输送到控制单元中，有效地实现了汗液中葡萄糖的含量的实时监测；在本专利技术中，反应模块还包括第二电极、第三电极以及第四电极，其均通过电化学反应实现数据的监测，进一步实现汗液中其他物质的参数的监测；本专利技术通过生理监测单元以及生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种身体体征数据监测及与分析系统，包括用于监测身体生理参数的生理监测单元、用于检测和分析汗液生化参数的生化监测单元、用于控制生理监测单元、生化监测单元工作并将生理监测单元、生化监测单元产生的数据上传到云端的控制单元；所述生理监测单元与控制单元电连接；所述生化监测单元与控制单元通信连接或电连接；/n其特征在于，所述生化监测单元包括汗液收集模块、与汗液收集模块接触连接的反应模块、与反应模块电连接的处理分析模块以及与处理分析模块通信连接的传输模块，所述传输模块与控制单元通信连接；/n所述反应模块包括但不限于用于检测汗液中葡萄糖的第一电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种身体体征数据监测及与分析系统，包括用于监测身体生理参数的生理监测单元、用于检测和分析汗液生化参数的生化监测单元、用于控制生理监测单元、生化监测单元工作并将生理监测单元、生化监测单元产生的数据上传到云端的控制单元；所述生理监测单元与控制单元电连接；所述生化监测单元与控制单元通信连接或电连接；
其特征在于，所述生化监测单元包括汗液收集模块、与汗液收集模块接触连接的反应模块、与反应模块电连接的处理分析模块以及与处理分析模块通信连接的传输模块，所述传输模块与控制单元通信连接；
所述反应模块包括但不限于用于检测汗液中葡萄糖的第一电极。


2.根据权利要求1所述的身体体征数据监测及与分析系统，其特征在于，所述反应模块还包括但不限于用于检测汗液中钠离子的第二电极、用于检测汗液中钾离子的第三电极、用于检测汗液中乳酸的第四电极中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的身体体征数据监测及与分析系统，其特征在于，所述处理分析模块为第一微控制器。


4.根据权利要求1所述的身体体征数据监测及与分析系统，其特征在于，所述传输模块为通过蓝牙传输的方式传输数据到控制模块，或通过与控制模块触点直连的方式传输数据到控制模块。


5.根据权利要求1所述的身体体征数据监测及与分析系统，其特征在于，所述汗液收集模块为带有亲水膜的复合胶布。


6.根据权利要求1所述的身体体征数据监测及与分析系统，其特征在于，所述控制单元为第二微控制器，所述第二微控制器通过NB-IoT模块将数据传输到云端；或通过蓝牙模块连接手机或蓝牙网关将数据传输到云端。


7.根据权利要求1所述的身体体征数据监测及与分析系统，其特征在于，所述生理监测单元包括与控制单元电连接的用于监测体温的第一监测模块、用于监测心率、血氧、血压的第二监测模块的一种或多种。


8.根据权利要求7所述的身体体征数据监测及与分析系统，其特征在于，所述第一监测模块为体温传感器；
所述第二监测模块包括用于照射到身体上的光源、用于监测光源的光学传感器；所述光学传感器与控制单元电连接。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘师岐，崔璠杰，周堪耀，赵懿博，邓彬航，
申请(专利权)人：广州中金育能教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44