可进行运动补偿的便携式保健监测装置及其补偿方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可进行运动补偿的便携式保健监测装置，包括：一运动传感器（５），用于感测被测者的运动信号；一生物传感器（１），用于检测被测者的生物医学信号；一运动补偿模块（１４），与该运动传感器和该生物传感器耦接，用于当该运动传感器感测到的运动信号小于一门限值时，通过该运动信号对该生物医学信号进行补偿，并将补偿后的信号值作为该装置的输出，同时缓存该便携式保健装置的输出值；当该运动传感器感测到的运动信号大于一门限值时，将该缓存的输出值作为该便携式保健监测装置的输出值。本发明专利技术还提供了相应于上述装置的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种便携式医疗器械，尤指一种可对待测者的运动进行补偿的便携式保健监测装置，及其对运动补偿的方法。
技术介绍
随着科技的发展和人们生活水平的日益提高，各种电子产品逐渐在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。各种便携式保健检测设备的出现，更是大大方便了人们对自己身体状况的随时监控。例如，现今市面上的电子式血压计、电子式体温计、脉搏仪等等，可以使得人们不再需要去医院而可以随时随地地检查自己的身体状况。最近，得益于计算机技术和电子技术的飞速发展，可佩戴式保健仪的发展一日千里，其可方便地测量各种生命信息，例如脉搏、心率、体温、血压和血糖值等等。所有这些测量均是通过非介入的方式来进行的。其所具备的可佩戴性和体积小的特性代表着便携式保健检测设备的发展趋势。人们在医院使用传统的生物医学测量仪器时，待测者通常在测试过程中必须保持静止的状态。因为待测者的运动会导致测量仪器的噪声信号和不可恢复的错误。而在使用上述便携式保健检测设备时，待测者可能会处于各种各样的运动状态中，运动对该便携式保健检测设备的影响会更加严重。这是因为大部分信息都是通过使用松散接触的传感器(例如，红外检测器)，而不是紧密接触传感器(例如脑电图和心电图中的电极)来进行测量的。这些松散接触的传感器对运动干扰更加敏感。在测量过程中，作为主要噪声源的运动干扰会极大地影响设备的灵敏度和精度。因此，如何补偿运动对测量结果的影响，在便携式保健监测装置中显得尤为重要和迫切。在目前的保健检测设备中，其并不是为了可携带和可佩戴而特别设计的。不具有任何运动补偿功能。这限制了该检测装置的应用，并降低了检测精度。随着便携式和佩戴式的保健设备的发展，越来越需要在该设备中集成运动补偿的功能。一些科研小组试图通过改进生物传感器来补偿该运动干扰。例如，MIT的科研小组使用双环路技术来降低使用红外的、用于脉搏测量的环路传感器中的运动干扰。然而该传感器的附加元件使得该设备体积变大，而在可佩戴式的生物传感器中，传感器的大小是至关重要的因素。美国专利5,513,649公开了在脑电图测试过程中，去除人体的运动和眼部运动形成的干扰的一种装置和方法。该装置通过设置一自适应滤波器和一加法器将来自人体运动的干扰信号去除。该自适应滤波器可以由计算机中的软件实现，也可由硬件电路来实现。上述装置结构复杂，成本昂贵，不能适用于体积较小的便携式保健监测装置。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种可对待测者的运动进行补偿的便携式保健监测装置和对运动进行补偿的方法，从而提高测试数据的精度。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种可进行运动补偿的便携式保健监测装置，其中，包括一运动传感器，用于感测被测者的运动信号；一生物传感器，用于检测被测者的生物医学信号；一运动补偿模块，与该运动传感器和该生物传感器耦接，用于当该运动传感器感测到的该运动信号小于一门限值时，通过该运动信号对该生物医学信号进行补偿，并将补偿后的信号值作为该装置的输出，同时缓存该输出值；当该运动传感器感测到的运动信号大于一门限值时，将该缓存的输出值作为该便携式保健监测装置的输出值。本专利技术提供了一种使用医学传感器的便携式保健检测设备，其可去除由于运动干扰(motion artifact)引起的噪声，及对其进行补偿，及其运动补偿的方法。该运动信息由该装置的运动传感器来检测，并作为参考信号。该参考信号分为饱和参考信号或非饱和参考信号，以不同的方式对其进行处理。使用一缓存的输出信号来代替该饱和的输入信号，并使用一自适应数字滤波器来增强该非饱和输入信号。本专利技术还提供了一种对便携式保健监测装置进行运动补偿的方法，包括如下步骤在该保健检测装置中设置一运动传感器和一生物传感器，同时感测被测者的运动信号和生物医学信号；将该运动传感器感测到的运动信号与一预设的门限值进行比较，当该运动信号小于该门限值时，通过该运动信号对该生物医学信号进行补偿，并将补偿后的信号值作为该装置的输出，同时缓存装置的输出值；当该运动信号大于该门限值时，将该缓存的输出值作为该装置的输出值。本专利技术的有益效果是，本专利技术提供了一种为该便携式保健检测设备的数据获取进行运动补偿的方法。其设计为可降低或去除可佩戴式的检测装置在心率和血压的检测过程中的运动干扰(motion artifact)。由于该便携式和可佩戴式检测装置本身的特点，其非常容易受到被测者运动的干扰。在将来，本专利技术提供的运动补偿方法可被用于所有其它易于受到运动干扰的便携式和佩戴式的检测装置中。由于该佩戴式保健检测设备将是未来发展的趋势，并且其将会被集成到诸如移动电话和PDA的移动电子设备中，所以本专利技术提供的运动补偿方法会有很大的市场需求。由本专利技术的方案，被测者是否进行了运动可通过来自运动传感器，例如加速度计的信号来确定，其将该加速度计的输出信号用于主动地去除运动干扰，并且，本专利技术提供了一缓存的反馈信号，其与该运动检测一道，提供了一稳定和精确的输出。除了运动补偿，该方法还使得装置产生稳定的输出。这有助于该保健检测设备的输出读数不受错误的侵扰。其结果是，可总体上增加该健康测试记录的精度。这有助于查看该健康记录的医护人员，确定非正常的输出是由于健康原因造成的，还是仅仅是一个测试错误。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是本专利技术便携式保健检测设备的自适应运动补偿方案的系统方框图；图2是图1中的自适应滤波器的工作原理局部图；图3是显示了没有运动干扰的原始的心脏脉冲数据(用红外传感器在手指表面检测得到)的曲线图，该加速度计的输出几乎保持常值；图4示出了该运动传感器和该生物医学传感器中采集到的信号，其中前半段没有运动发生，后半段有轻微的运动； 图5示出了该运动传感器和该生物医学传感器中采集到的信号，其中前半段没有运动发生，后半段有剧烈的运动。具体实施例方式如图1所示，是本专利技术的可对待测者的运动进行补偿的便携式保健监测装置中有关运动补偿部分的原理框图。在该方案中，在该装置中分别设置有一运动传感器5与生物传感器1，用以同时地采集所需的运动信号和生物医学信号。可以使用各种运动传感器，包括加速度计、陀螺仪、角加速度计和光学运动传感器等等。在图1示出的实施例中，采用了加速度计。加速度计广泛用于车辆动态控制、电子底盘控制、警报和运动检测、导航和平台稳定。在保健和安全领域中，其仅是用于运动，坠落或跌倒的检测。本专利技术的方法拓展了该加速度计的应用范围。而该生物传感器1则可以是光学传感器、红外线传感器、声传感器、超声传感器、血压传感器、心率传感器、心音传感器、血糖传感器、血氧传感器、血流传感器、呼吸传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器等等。该上述两种信号分别根据其自身的特点，由模拟滤波器2(6)和放大器3(7)作进一步处理。由于生物信号的电平通常较低，它会被滤波后进一步放大到所需的频率范围和一定的电平值，便于进一步处理。采集到的模拟信号需要通过AD转换器4，8将其转换为数字信号以便于下一步骤的处理。如图1所示，该装置还包括一运动补偿模块14，其与该运动传感器5和生物传感器1相连，分别接收采集到的运动信号22和生物医学信号18，并对其进行补偿处理后，形成装置的输出27。运动传感器5在本实施例中为一加速度计，其根据动态加速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可进行运动补偿的便携式保健监测装置，其特征在于，包括：一运动传感器（５），用于感测被测者的运动信号；一生物传感器（１），用于检测被测者的生物医学信号；一运动补偿模块（１４），与该运动传感器和该生物传感器耦接，用于 当该运动传感器感测到的该运动信号小于一门限值时，通过该运动信号对该生物医学信号进行补偿，并将补偿后的信号值作为该装置的输出，同时缓存该输出值；当该运动传感器感测到的运动信号大于一门限值时，将该缓存的输出值作为该便携式保健监测装置的输出值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永平，岑国荣，麦福达，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]