【技术实现步骤摘要】
本技术属于心率脉搏监测，涉及一种心率脉搏监测系统，具体是一种可穿戴式远程心率脉搏监测系统。
技术介绍
1、心血管疾病已成为我国乃至全球范围内的重要疾病，心率和心率携带有丰富的人体健康状况的信息。心电、脉搏波信号分别同生物电生理和生物机械力密切相关。心率是左心室收缩二尖瓣关闭后产生的第一心音，用听诊器在左锁骨中线与第五肋间隙交叉点内侧1～1.5cm的心尖搏动位置处听到，或通过心电图得到。心率是1分钟内累计的第一心音次数。脉搏是左心室收缩，血液在大动脉产生的压力随血管壁传到外周动脉的跳动。脉搏是1分钟内累计的脉搏跳动次数。脉搏测量处常用部位是腕关节桡侧的脑动脉、颈部两侧的颈动脉、肘窝附近的肱动脉、腹部的腹主动脉、内外踝背侧的足背动脉。窦性心律时心率和脉搏的次数是基本一致的。但病理情况下存在差异，如室性早搏的短绌脉，心房颤动，心房扑动，异位心律、非窦房结发放的冲动等，脉率小于心率。因此同时检测心率和脉搏对于诊断、监测疾病具有重要意义。
2、人体心电信号的频率范围是0～250hz，主要频率范围集中在0.05～150hz，幅度约为10μv～4mv。人体脉搏信号的主要能量分布在0.5～5hz。通过传感器采集到的心电和脉搏信号是微伏到毫伏内，信号弱、干扰强。将信号通过比例放大到伏级，才能被中央处理器处理。本技术采用光电容积脉搏波描记法(ppg)测量脉搏。光束照射到皮肤表面，通过透射或反射的方式传送到光电接收器。皮肤肌肉和血液的吸收衰减使光电接收器监测到的光强度减弱。其中皮肤、肌肉、组织等对光的吸收在整个血液循环中恒定不变，而皮肤内
3、传统的脉率测量方法主要有三种：一是从心电信号中提取；二是从测量血压时压力传感器测到的波动来计算脉率；三是光电容积法。前两种方法提取信号都会限制病人的活动，如果长时间使用会增加病人生理和心理上的不适感。而光电容积法脉搏测量作为监护测量中最普遍的方法之一，具有结构简单、佩戴方便、可靠性高、无损伤、精确度高、可重复使用的优点。
4、心率检测有三种方法：一是ppg，绿光ppg跟心电图获取的数据更为接近。二是动脉血压法，手腕或颈部两侧可以感受到动脉压力有规律地涨落，在可穿戴设备中通过压力传感器将信号变成心率。三是心电信号法，通过电极片采集点的变化，从而检测心率的变化，测量结果准确性相比较光电式来说会更高一些。但在脉搏和心率不一致的心率失常患者，这种可穿戴式心率脉搏监测系统不能反应患者的真实心率和脉搏。
5、本技术采用ppg方式设计的脉搏信息监测和通过心脏跳动引起胸部点位变化，采集心电信号得出心率信息，包括静息心率、运动心率、最大心率和心率储备。使用者同时检测两种数据。脉搏传感器佩带在腕部桡动脉搏动处；采集心电的3个电极片的位置分别放置右锁骨中点下缘(负级)，左腋前线第四肋间(正极)，剑突下偏右(接地电极)。多传感器融合的方式能有效降低体温对心率估计的影响，相比于传统的心率脉搏监测设备，其具有操作简单、携带方便、低功耗等优点，可长时间低负荷进行心电、脉搏连续监测，更适用于心房颤动等心律失常患者的居家心血管监测。
技术实现思路
1、一种可穿戴式远程心率脉搏监测系统，其特征在于，包括中央处理器，与所述中央处理器通过i/o接口连接的信号采集模块、外设模块、保存心率和脉搏数据的存储模块、通信模块，以及为所述远程心率脉搏监测系统供电的电源模块；其中，所述信号采集模块包括用于采集心率信号的心率采集电路、用于采集脉搏信号的脉搏采集模块、与所述脉搏采集模块连接的滤波及放大电路和模数转换电路，所述脉搏采集模块包括光源发射电路和接收反馈电路；所述外设模块包括为所述心率脉搏监测系统提供时钟信号和时间信息的时钟电路、用于显示心率和脉搏监测结果的显示电路、用于对所述远程心率脉搏监测系统发出控制指令的按键控制电路；所述通信模块包括无线通信电路和与所述无线通信电路进行通信和交互的上位机和/或客户端。
2、进一步的，所述信号采集模块还包括用于检测体温的体温采集传感器电路。
3、进一步的，所述外设模块还包括在所述远程心率脉搏监测系统的检测值不在设定范围内时发出声音和/或光亮报警的报警电路。
4、进一步的，所述外设模块还包括监测所述远程心率脉搏监测系统工作状态的状态灯电路。
5、进一步的，所述存储模块包括闪存电路和串行flash电路，所述闪存电路用于所述远程心率脉搏监测系统监测心率和脉搏数据的闪存存储，所述串行flash电路用于所述远程心率脉搏监测系统监测心率和脉搏数据的临时存储。
6、进一步的，所述电源模块包括电池充电电路、电量检测电路、5v升压电路、1.8v稳压电路和3.3v稳压电路，所述电池充电电路通过vbat接口与所述电量检测电路连接，通过vbat接口与所述5v升压电路连接。
7、进一步的，所述按键控制电路至少包括心率监测切换按键、脉搏监测切换按键和一个以上的自定义功能按键。
8、进一步的，所述光源发射电路发射波长范围为515nm～600nm的光源。
9、进一步的，所述无线通信电路包括发送部分和接受部分，所述发送部分将所述中央处理器中的心率和脉搏数据传输到所述客户端和/或上位机，所述接收部分接收所述客户端和/或上位机的指令后传给所述中央处理器
10、再进一步的，所述状态灯电路选用led灯，包括电源状态灯及至少一个其他的可自定义的状态灯。
11、再进一步的，所述3.3v稳压电路有两组，其中一组电路为所述心率采集电路和所述模数转换电路独立供电，另一组电路为其他工作电压为3.3v的电路供电，以隔离其他工作电压为3.3v的电路对所述心率采集电路、所述模数转换电路的电源和地线可能造成的干扰。
12、有益效果：本新型提供了一种可穿戴式远程心率脉搏监测系统的解决方案，采用腕部佩戴、胸前贴敷3个电极片方式，利用心率采集电路、脉搏采集模块、体温采集传感器电路等信号采集模块获取佩戴者心率和脉搏信息，并进行数据滤波放大和模数转换，中央处理器完成心电信号、心率、脉搏波、脉搏的自动生成、综合分析、数据存储、结果显示、发送交互、心电和脉搏波形显示；最终获得心率和脉搏特征性质的参数，包括波形、静息心率、运动心率、最大心率和心率储备、脉搏，并在心率或脉搏异常情况下声光报本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可穿戴式远程心率脉搏监测系统，其特征在于，包括中央处理器，与所述中央处理器通过I/O接口连接的信号采集模块、外设模块、保存心率和脉搏数据的存储模块、通信模块，以及为所述远程心率脉搏监测系统供电的电源模块；其中，所述信号采集模块包括用于采集心率信号的心率采集电路、用于采集脉搏信号的脉搏采集模块、与所述脉搏采集模块连接的滤波及放大电路和模数转换电路，所述脉搏采集模块包括光源发射电路和接收反馈电路；所述外设模块包括为所述心率脉搏监测系统提供时钟信号和时间信息的时钟电路、用于显示心率和脉搏监测结果的显示电路、用于对所述远程心率脉搏监测系统发出控制指令的按键控制电路；所述通信模块包括无线通信电路和与所述无线通信电路进行通信和交互的上位机和/或客户端。
2.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述信号采集模块还包括用于检测体温的体温采集传感器电路。
3.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述外设模块还包括在所述远程心率脉搏监测系统的检测值不在设定范围内时发出声音和/或光亮报警的报警电路。
4.如权利要求1所述的远程
5.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述存储模块包括闪存电路和串行FLASH电路，所述闪存电路用于所述远程心率脉搏监测系统监测心率和脉搏数据的闪存存储，所述串行FLASH电路用于所述远程心率脉搏监测系统监测心率和脉搏数据的临时存储。
6.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述电源模块包括电池充电电路、电量检测电路、5V升压电路、1.8V稳压电路和3.3V稳压电路，所述电池充电电路通过VBAT接口与所述电量检测电路连接，通过VBAT接口与所述5V升压电路连接。
7.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述按键控制电路至少包括心率监测切换按键、脉搏监测切换按键和一个以上的自定义功能按键。
8.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述光源发射电路发射波长范围为515nm～600nm的光源。
9.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述无线通信电路包括发送部分和接受部分，所述发送部分将所述中央处理器中的心率和脉搏数据传输到所述客户端和/或上位机，所述接收部分接收所述客户端和/或上位机的指令后传给所述中央处理器。
10.如权利要求4所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述状态灯电路选用LED灯，包括电源状态灯及至少一个其他的可自定义的状态灯。
11.如权利要求6所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述3.3V稳压电路有两组，其中一组电路为所述心率采集电路和所述模数转换电路独立供电，另一组电路为其他工作电压为3.3V的电路供电，以隔离其他工作电压为3.3V的电路对所述心率采集电路、所述模数转换电路的电源和地线可能造成的干扰。
...【技术特征摘要】
1.一种可穿戴式远程心率脉搏监测系统，其特征在于，包括中央处理器，与所述中央处理器通过i/o接口连接的信号采集模块、外设模块、保存心率和脉搏数据的存储模块、通信模块，以及为所述远程心率脉搏监测系统供电的电源模块；其中，所述信号采集模块包括用于采集心率信号的心率采集电路、用于采集脉搏信号的脉搏采集模块、与所述脉搏采集模块连接的滤波及放大电路和模数转换电路，所述脉搏采集模块包括光源发射电路和接收反馈电路；所述外设模块包括为所述心率脉搏监测系统提供时钟信号和时间信息的时钟电路、用于显示心率和脉搏监测结果的显示电路、用于对所述远程心率脉搏监测系统发出控制指令的按键控制电路；所述通信模块包括无线通信电路和与所述无线通信电路进行通信和交互的上位机和/或客户端。
2.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述信号采集模块还包括用于检测体温的体温采集传感器电路。
3.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述外设模块还包括在所述远程心率脉搏监测系统的检测值不在设定范围内时发出声音和/或光亮报警的报警电路。
4.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述外设模块还包括监测所述远程心率脉搏监测系统工作状态的状态灯电路。
5.如权利要求1所述的远程心率脉搏监测系统，其特征在于，所述存储模块包括闪存电路和串行flash电路，所述闪存电路用于所述远程心率脉搏监测系统监测心率和脉搏数据的闪存存储，所述串行flash电路用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩丽娜，郭树理，李秋月，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第二医学中心，
类型：新型
国别省市：
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