可穿戴式檢測心率裝置製造方法
2023-04-24 04:40:56 1
可穿戴式檢測心率裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及醫療的【技術領域】，公開了穿戴式檢測心率裝置，包括可貼設於人體上的基體，所述基體上設有用於將所述基體固定在人體上的固定裝置，所述基體貼於人體處設有用於接受光並檢測光強變化的傳感器和用於能放出檢測光的光源燈，所述基體內部設有用於將所述傳感器接受的電信號轉變成心率數據的中心模塊和用於接收所述中心模塊並輸出心率數據的輸出裝置。本實用新型中的穿戴式檢測心率裝置，基體可以穿戴在人體上，穿戴式檢測心率裝置下端的傳感器和光源燈緊貼在皮膚表面，通過光源燈發射檢測光，傳感器採集到反射光，根據檢測光的強弱規律，轉變成電信號輸出至中心模塊，中心模塊將變化的電信號通過處理器計算出心率數據，實現穿戴式心率檢測，用戶能隨時隨地的檢測自己的心率，方便快捷。
【專利說明】可穿戴式檢測心率裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫療的【技術領域】，尤其涉及穿戴式檢測心率裝置。
【背景技術】
[0002]PPG即光電容積脈搏波描記法(PhotoPlethysmoGraphy),是一種借光電手段在活體組織中檢測血液容積變化的無創檢測方法。當一定波長的光束照射到指端皮膚表面時，光束將通過透射或反射方式傳送到光電接收器。在此過程中由於受到端皮膚肌肉和血液的吸收衰減作用，檢測器檢測到的光強度將減弱，其中皮膚、肌肉組織等對光的吸收在整個血液循環中是保持恆定不變的。而皮膚內的血液在心臟作用下呈搏動性變化，當心臟收縮時外周血容量最多光吸收量也最大，檢測到的光強度最小；而在心臟舒張時，正好相反，檢測到的光強度最大。將光接收器接收到的光強度隨之呈脈動性變化將此光強度變化信號轉換成電信號，便可獲得容積脈搏血流的變化。
[0003]現有技術中的PPG主要應用在醫用的檢測設備中，難點在於獲取的PPG信號微弱，人體各部位血管組織不同，獲取的信號強弱不同，而且光容易受到運動噪聲的幹擾，使測量結果誤差較大。但患者需要藉助大型專業的PPG設備進行檢測，才能保證精度。心率不穩或者其他特殊疾病的用戶，在日常生活中，很難利用PPG技術隨時監控心率。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供可穿戴式檢測心率裝置，旨在解決現有技術中能較精確檢測心率的裝置體積較大大，不能隨身隨時檢測的問題。
[0005]本實用新型是這樣實現的，穿戴式檢測心率裝置，包括可貼設於人體上的基體，所述基體上設有用於將所述基體固定在人體上的固定裝置，所述基體貼於人體處設有用於接收光並檢測光強變化的傳感器和用於能放出檢測光的光源燈，所述基體內部設有用於將所述傳感器接收的電信號轉變成心率數據的中心模塊和用於接收所述中心模塊並輸出心率數據的輸出裝置。
[0006]進一步地，所述光源燈為至少個三個LED燈，環繞所述傳感器均勻布置。
[0007]進一步地，其特徵在於，各所述LED燈中心與所述傳感器中心之間的距離為2mm至7mm之間。
[0008]進一步地，所述輸出裝置為顯示屏，所述顯示屏設置在所述基體外端。
[0009]進一步地，所述基體內設有用於計時、顯示日期的計時模塊，所述計時模塊輸出信號至所述顯示屏。
[0010]進一步地，所述基體內設有用於和其他無線設備交換數據的無線模塊。。
[0011]進一步地，所述固定裝置為可以將所述基體固定在人體手臂上的腕帶，所述腕帶上設有可調節長短的扣緊結構。
[0012]與現有技術相比，本實用新型中穿戴式檢測心率裝置，基體可以直接穿戴在身上，下端面的傳感器和光源燈緊貼在皮膚上，利用光源照射皮下組織，由於血氧的濃度變化，對光的吸收率不同，傳感器根據反射的光強的變化，轉變為電信號。中心模塊接收傳感器的電信號後，根據時間計算出用戶的心率，通過輸出裝置輸出心率數據，讓客戶能實時了解自己的心率情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例提供的可穿戴式檢測心率裝置的傳感器和光源燈分布示意圖；
[0014]圖2為本實用新型實施例提供的可穿戴式檢測心率裝置的整體示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0016]以下結合具體附圖對本實施例的實現進行詳細的描述。
[0017]如圖1所示，本實用新型提供穿戴式檢測心率裝置，包括可直接穿戴在人體上的基體1，基體I上設有固定裝置，可以將基體I固定在人體上，且固定後基體I緊貼在人體肌膚上。在基體I緊貼人體處設有用於接受光並檢測光強變化的傳感器11和用於放出檢測光的光源燈12，基體I內部設有用於將傳感器11接受的電信號轉變成心率數據的中心模塊。
[0018]用戶可以直接將基體I穿戴在身上，傳感器11和光源燈12緊貼肌膚，光源燈12釋放出檢測光，穿透皮膚和各組織，心臟收縮和舒張時皮下血氧濃度呈周期變化，吸收光強不同，回傳感器11接收到反射回來的檢測光強也呈周期化改變，輸出變化的電信號至中心模塊，中心模塊可以計時，然後根據傳感器11的電信號計算出用戶當前的心率。由於是穿戴式設備，不需要藉助專門的醫療設備，同時緊貼在肌膚上可以隨時接收到檢測信號，讓用戶能隨身隨時的監控自己的心率，尤其適用於一些特殊疾病需要適時監控心率的用戶。
[0019]光源燈12為至少三個LED燈121，本實施例中中採用四個LED燈121的設計，環繞傳感器11四周均勻布置，各LED燈121中心與傳感器11的中心之間的距離為2mm至7mm之間。
[0020]PPG信號是依靠檢測光的反射來獲取，由於人體各部位血管組織分布的差異性，PPG信號強度也不一樣。即使在同一肌膚處，周圍皮下組織不同點獲得的信號也有差別。同時PPG信號本身非常容易受到運動噪聲的影響，尤其是在可攜式的設備中，如何有效的提高信噪比，是一個技術難點。
[0021]經過長期的研究和實驗發現，採取至少三個光源來做檢測光源，可以有效提高獲取的PPG信號強度。本實施例中採用的方式是四個LED燈121環繞設置，可以大大提高獲取的PPG信號強度。而LED燈121和傳感器11之間的距離設置，對採集的信號的精確程度也有較大的影響，如果距離過近，或者過遠，都使得獲取的PPG信號過小，從而影響檢測精度；經過多次試驗研究後,本實施例中，將每個LED燈121的中心與傳感器11的中心之間的距離都保持在2_至7_之間，能保證採樣的多樣化和光照的強度位於一個合適平衡的範圍內。
[0022]在基體I裡還設置了無線模塊，可以與其他的無線設備交換數據，例如將心率數據記錄輸出到醫療設備上，供醫生分析，或者從醫療設備上下載處理心率數據的相關軟體，來檢測用戶的安全狀況等。
[0023]基體I的穿戴方式可以有多種，例如項鍊式，耳環式，腕帶式，足帶式等等方式，固定在人體不同的部位，能檢測到皮下血管即可。本實施例中採用的方式是腕帶式，屬於手錶一類的設計。
[0024]如圖2所示，基體I兩側連接有腕帶2，腕帶2上設有扣緊結構，可以伸縮腕帶2，然後扣緊在人的手臂上。扣緊結構為現有技術，在手錶、腰帶和腕帶等領域，有成熟的多種技術可以實現，例如類似皮帶的彈簧卡扣，配合卡齒進行卡緊，或者繩結的方式固定，本實施例中的方式為在腕帶2 —部分上打多個通孔21，另一端設置的卡針22，可以插入通孔21內進行固定。
[0025]用戶將基體I戴在手腕上，可以隨時方便檢測心率。在基體I上設置了輸出裝置，可以將中心模塊計算的心率數據輸出，讓用戶可以看到。輸出裝置的設置方式可以有多種，例如設置警戒值，超過警戒值後輸出裝置開始利用聲光報警，或者直接按心率輸出成「滴答」生，讓用戶能聽到自己心率。本實施例中採用的方式是在基體I外端設置了一塊顯示屏15，可以將心率直觀的顯示出來，用戶像看表一樣，可以隨時從手臂上的基體I的顯示屏15上看到自己的心率。
[0026]本實施例中的穿戴式檢測心率裝置還具有普通手錶的功能，在基體內設有計時模塊，用於計時、顯示日期，輸出的數據也顯示在顯示屏15上。為用戶提供了便利。
[0027]本實施例中的穿戴式檢測心率裝置，其基體I通過腕帶2固定在手臂上，基體I下端設置的四個LED燈121和傳感器11之間距離能保證多點差異性取樣，而且提高了信噪t匕。心率數據通過顯示屏15顯示給用戶，用戶從顯示屏15上還可以直觀的看到時間和日期等數據，其功能多樣，能隨時隨地較為精準的檢測自己的心率，實時把控健康數據。
[0028]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.穿戴式檢測心率裝置，其特徵在於，包括可貼設於人體上的基體，所述基體上設有用於將所述基體固定在人體上的固定裝置，所述基體腕帶式扣緊於手臂上，所述基體貼於人體處設有用於接受光並檢測光強變化的傳感器和用於能放出檢測光的光源燈，所述基體內部設有可計時的，用於將所述傳感器接受的電信號轉變成心率數據的中心模塊和用於接收所述中心模塊並輸出心率數據的輸出裝置，所述光源燈為至少三個LED燈，環繞所述傳感器均勻布置，其特徵在於，各所述LED燈中心與所述傳感器中心之間的距離為2_至7_之間。
2.如權利要求1所述的穿戴式檢測心率裝置，其特徵在於，所述輸出裝置為顯示屏，所述顯示屏設置在所述基體外端。
3.如權利要求2所述的穿戴式檢測心率裝置，其特徵在於，所述基體內設有用於計時、顯示日期的計時模塊，所述計時模塊輸出信號至所述顯示屏。
4.如權利要求3所述的穿戴式檢測心率裝置，其特徵在於，所述基體內設有用於和其他無線設備交換數據的無線模塊。
5.如權利要求1至4任一項所述的穿戴式檢測心率裝置，其特徵在於，所述固定裝置為可以將所述基體固定在人體手臂上的腕帶，所述腕帶上設有可調節長短的扣緊結構。
【文檔編號】A61B5/0245GK203943664SQ201320496451
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】曹春, 李繼鋒 申請人:深圳市西微數位技術有限公司