监测生理系统参数的眼镜技术方案

一种监测生理系统参数的眼镜，应用眼镜或潜水镜来实现多个关键生理参数的测量，包括：通常的眼镜结构作为其他元件的载体；位于眼镜结构特定位置的生物信号控制开关，所述生物信号控制开关响应用户身体发出的特定生物信号以发生启动信号；安装于使用者身体适当测量位置的传感器单元，所述传感器单元与所述生物信号控制开关以有线或者无线的方式相连以接收并响应所述启动信号开始测量人体适当的生理信号；位于所述眼镜结构中的处理器单元，与所述传感器单元以有线或者无线的方式相连，接收来自所述传感器单元的测量得的生理信号并计算所述生理参数信息。该装置操作简单，易于使用，可为使用者提供安全且经济实用的无损式生理参数的实时连续监测。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多个生理参数的监测设备/装置，特别涉及实现多个关键生理参数的实时连续监测设备/装置。
技术介绍
生理参数的监测，尤其是对反映心血管系统机能的关键生理参数变化的监测可为使用者提供及时的信息反馈，以便了解其健康情况。美国心脏协会的统计数据显示，每年全球有16,600,000人死于心血管疾病，它已经成为危害人类健康的头号杀手。反映心血管系统机能的生理参数通常包括心率、心率变化率、血压、血氧饱和度和呼吸频率等。通过对这些生理参数进行日常监测，可以使人们早发现、早治疗可能导致严重后果的心血管疾病。这些生理参数的测量通常要通过不同的仪器或装置来完成，也就是说，每一个参数的测量都需要一个独立的装置。这样，不仅增加了使用者的开销，而且也不便于日常使用。目前，大多数适用于日常使用的监测装置是以手表或其他便携式装置的形式出现的。这类手表式装置主要可以提供对心率的监测。使用者通过佩戴手表可以连续实时的得到上述生理信息。但该装置可以提供的表征心血管系统机能的信息较为有限，仅局限于提供心率信息的监测。而且从手表上读取信息，在有些场合可能会妨碍使用者正在进行的活动。其他可提供较多表征心血管系统参数的装置，通常体积相对较大，不可以随身佩戴以便即时的得到这些生理参数。因此，开发一种能随身佩戴且能无干扰地实时提供多个心血管系统状态信息的装置就显得尤为重要。使用者通过配戴眼镜，获取相关反映运动状态的信息，如运动时间、运动距离和运动速度等的技术在已公开的美国专利中可以查到。如美国专利4,526,473中公开了一种带有电子显示的眼镜式运动计时装置。美国专利4,751,691、5,103,713和5,258,785等公开了相关的眼镜设计结构，尤其是当中显示装置的方法。但是上述专利只是提供了如何在眼镜上实现显示功能的不同途径，而并没有涉及如何应用眼镜这种结构设计来监测表征生理状态的生理参数。美国专利5,585,871、5,813,990和6,431,705中提出，通过佩戴眼镜不仅可以测量运动时间、运动距离和运动速度等运动状态的信息，而且还可以测量温度和心率这种表征生理状态的参数的方法。在美国专利5,585,871和6,431,705中，心率测量装置是集成在眼镜的设计结构中。传感器通过与使用者的太阳穴或鼻梁相接触来检测压力变化或脉搏波，从而获得心率信息，之后相关信息通过光纤传导的方式投射到佩戴者的可视区域。由于从上述两个测量位置所获取的信号有限，所以上述的位置选择不适合于其他生理参数的测量。在美国专利5,813,990中，检测脉搏波的传感器夹在使用者的耳垂上，通过计算一分钟内可以检测到的脉冲个数来计算心率。该专利中所使用的脉搏波检测传感器为红外光敏晶体管和光电检测器，通过透射方式来检测脉搏波。虽然通过上述三个专利均可实现连续实时的心率监测，但是眼镜的开关控制信号却要通过手动方式操作，因而不能真正地实现无干扰式生理参数监测。而且，在实际的日常应用中，只知道心率信息是不足够的。其他反映心血管系统状态变化情况的参数，如血压、血氧饱和度和呼吸频率等，对使用者了解其身体状况也是非常重要的。但是，目前并没有一种可佩戴式眼镜装置能够对多个生理参数进行真正的无干扰实时监测。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提出了应用眼镜或潜水镜来实现表征心血管系统状态的多个关键生理参数的数值。佩带者在日常使用中，无需干预该监测装置即可实时连续地获得上述生理参数的数值，从而可以使他们的日常活动不受妨碍。本技术采用的技术方案是提供一种监测生理系统参数的眼镜，包括通常的眼镜结构作为其他元件的载体；位于所述眼镜结构特定位置的生物信号控制开关，所述生物信号控制开关响应用户身体发出的特定生物信号以发生启动信号；适于安装于使用者身体适当测量位置的传感器单元，所述传感器单元与所述生物信号控制开关以有线或者无线的方式相连以接收并响应所述启动信号开始测量人体适当的生理信号；和位于所述眼镜结构中的处理器单元，与所述传感器单元以有线或者无线的方式相连，接收来自所述传感器单元的测量得的生理信号并计算所述生理参数信息。优选地，本技术中多项生理参数的无损测量是通过利用光电传感器在耳朵上检测光电容积描记信号而实现的。心率的测量可通过计算一列光电容积描记信号波形顶点之间的时间来实现；血压的测量可通过求取两列光电容积描记信号之间的时间延迟，即脉搏波传输时间来实现的；或者利用上臂血压波形修正从耳朵上获得的光电容积描记信号波形从而计算出血压值。血氧饱和度的测量可利用脉冲血氧仪的原理实现。呼吸频率的测量是通过对光电容积描记信号在一定频带内进行滤波而得到的。与以前的装置不同，通过在使用者的耳朵上固定光电传感器，该装置除了可以测量心率、心率变化率，还可测量血压、血压变化率、血氧饱和度和呼吸频率等。由于上述传感器体积小、重量轻，不会对整个装置的体积和重量造成太大的影响。本技术还包括一个通过生物信号进行生理参数测量的开关的控制方式。因为本技术的生理参数测量是利用眼镜或潜水镜来完成的，所以用于开关控制的生物信号都以眼睛附近所得到的信号为优先考虑。该方式可以免除手动操作，真正做到无干扰式测量，同时在一定程度上可以减小装置的体积和重量，并降低功率消耗。本技术的有益技术效果是为了实现通过可佩戴式装置无干扰地监测多个生理参数，本技术提出了应用眼镜或潜水镜来实现表征心血管系统状态的多个关键生理参数的测量。由于本技术利用生物信号作为开关控制信号，而非采用传统的手动方式，所以使用者通过配戴眼镜或潜水镜就可以真正实现完全无干扰的测量，从而弥补了上述所有装置的不足。附图说明图1a是本技术第一个优选实施例眼镜结构的透视图。图1b是本技术第二个优选实施例眼镜结构的透视图。图2a、2b是本技术中传感器使用于不同位置的示意图。图3a、3b是两个用作测量眼动电图描记法信号电极的放置放法示意图。图4是眼动电图描记法信号的说明图。图5a～5d是本技术中实现各生理参数测量的原理图。具体实施方式本技术的优点和目的将通过下列附图和实施例描述而得到说明。本技术所述的眼镜或潜水镜是一个一体化集成装置。该装置可为使用者提供生理参数信息的及时反馈，尤其适用于需要对生理参数进行日常监测或需要频繁监测的人群。相关生理参数信息可以通过视觉或声音方式传达给使用者。以下就以眼镜作实施例说明。如图1a和图1b所示，该集成装置除了包括通常的眼镜结构，镜框101，镜架112和镜片113外，还包括电池102，作为整个装置的电源；传感器阵列115，116，117，它们可以分别舒适地通过一个夹子与使用者的耳朵201相接触以获取所需的生理信号；印刷电路单元104和106，对所获取的信号进行处理，包括放大单元及滤波单元，并将所需要的电路小型化，同时该电路中包含有一个将所获得的信号由传感器阵列115，116和117传到相应电路104和106上的无线数据传输单元；通道111放置连接印刷电路单元104和106的电线；微处理器单元107，进行生理参数的计算及数据存储；功能选择与控制单元109，可以选择同时对一个或多个生理参数进行测量以及选择以视觉或声音方式获得信息；置于所述眼镜结构中的多个信息反馈装置，其与所述的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测生理系统参数的眼镜，包括：通常的眼镜结构作为其他元件的载体；其特征在于，还包括位于所述眼镜结构特定位置的生物信号控制开关，所述生物信号控制开关响应用户身体发出的特定生物信号以发生启动信号；安装于使用者身体测量位置的传感器单元，所述传感器单元与所述生物信号控制开关以有线或者无线的方式相连以接收并响应所述启动信号开始测量人体适当的生理信号；和位于所述眼镜结构中的处理器单元，与所述传感器单元以有线或者无线的方式相连，接收来自所述传感器单元的测量得的生理信号并计算所述生理参数信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树楠，黄健佳，黄绮雯，滕晓菲，张元亭，
申请(专利权)人：捷飞科研有限公司，
类型：实用新型
国别省市：HK[中国|香港]