家庭健康監護報警裝置的製作方法
2023-12-07 05:14:21
專利名稱：家庭健康監護報警裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於家用醫學儀器的設計製造技術領域。
心腦血管類疾病是影響人類健康的主要疾病之一，家庭往往是這類疾病發病的場所。在搶救不及時的情況下，將會造成病人的生命危險。目前中國正在逐步進入老年社會，同時由於採取獨生子女政策，非常需要適合於家庭使用的健康監護報警系統。
目前廣為臨床採用的家庭健康監護裝置為24小時的動態心電記錄儀(簡稱為Holter)，該儀器為兩部分構成，一部分為病人用的記錄器，另一部分為醫院用的數據回放分析儀。記錄器為一個背包形式，可記錄病人24小時的心電圖。使用時，病人要將記錄器背上，心電圖記完後再將其送至醫院回放分析。這種裝置的主要缺點是人體佩帶單元比較重，同時，也不具備自動向救援者或單元報警的功能。另一種家庭健康監護裝置如中國大通公司生產的心電遙測記錄儀。該裝置由佩帶單元與固定單元兩部分構成，佩帶單元實時地將佩帶者的心電信號發射出來，由固定單元接收，並可經A／D採樣進計算機處理，或由其它心電分析儀器處理。但該系統不具備自動撥號、語音合成和報警功能。
本實用新型的目的是克服現有的健康監護裝置的不足之處，設計出一種具有自動報警功能的家屬健康監護裝置。它能夠隨時地檢測系統使用者的健康情況，定時與救護人員或單位聯繫，在緊急情況下，能夠自動地、及時地利用通訊網以語音的形式通知有關人員採取搶救措施，且結構緊湊、配帶輕便，非常適合於家庭使用。
本實用新型設計的家庭健康監護裝置，由人體佩帶單元和固定單元兩部分所組成，其特徵在於所說的人體佩帶單元包括一個或多個能接收人體生理信息的傳感器、將所接收的生理信息進行放大的放大器，將放大後的信號進行處理的處理單元以及將處理後的信號發射出去的發射單元；所說的固定單元包括能接收所說發射單元發射的信號的接收單元、對所接收的信號自動進行檢測、控制的檢測控制單元及將檢測後的信號自動傳送給公共通訊網的接口。
根據對於以上方案的描述，本家庭健康監護報警裝置的主要特徵是利用人體佩帶單元檢測人體的生理信號，利用無線的形式發送到裝置使用者的活動空間並被固定單元接收，固定單元根據按一定的準則予先編制的檢測程序自動判斷生理信號是否正常，在需要的情況下能夠自動通過公共通訊網及時通知有關人員進行處理。
本實用新型所說的傳感器為心電電極，所說的放大器為心電信號放大器，所說的處理單元為以微處理器為核心用於完成生命危急信息的檢出的心電檢測電路。
本實用新型所說的處理單元還可由將生理信息調製成可發射形式的編碼器和調製器構成。
本實用新型所說的發射單元由音頻調製器和揚聲器組成，所說的接收單元為話筒。
本實用新型所說的發射單元及接收單元還可為射頻控制發射／接收集成電路及一對無線所組成。
本實用新型所說的固定單元的檢測、控制單元包括具有重撥功能的電子電話，固體錄音機以及與電子電話、固定錄音機相連的以微處理器為核心的心電檢測控制電路及固化在微處理器中的予先編制的檢測控制程序。
本裝置操作方便，能夠由非專業人員操作，適合於非醫療單位如家庭使用。同時本裝置利用無線傳輸技術將住宅內的報警呼叫裝置分體化，分解為佩帶在人體上的小單元和放置在臺上的與電話或通訊網聯接的固定單元兩個部分，這兩部分通過無線的形式相聯繫，因而，使人體佩帶單元非常輕便，不妨礙使用者的正常生活與工作，本裝置還具有自動報警功能，在緊急情況下能夠根據生理信息傳感器所獲取的危急信息，由佩帶單元中的發射器發出報警起動信號(可以是聲或電磁波)，臺上的固定單元在該啟動報警信號的激勵下將自動利用預先存入固定單元內的語音、傳真或數位訊號等多種形式報警。由於能夠使用合成語音報警，因此可以根據需要利用電話機通知有關人員，而不一定需要專門建立二十四小時運行的計算機，所以應用範圍非常廣泛。本裝置能夠極大地減少因為搶救不及時而造成的人民生命財產的損失。採用本裝置還可提高各種慢性病和突發病患者的生活質量，使其可生活在自己所熟悉的家庭環境中，同時又得到適當和及時的醫療監護，可大大減少醫療費用和社會負擔。
附圖簡要說明
圖1為本實用新型的實施例外型結構示意圖。
圖2為本實施例的檢測控制電路原理圖。
本實用新型提供一種家庭健康監護裝置實施例，其組成結構如圖1、2所示，結合各圖詳細描述如下圖1 為本裝置的外形結構示意圖，它包括人體佩帶單元圖1(a)和固定單元圖1(b)二部分。人體佩帶單元包括三個心電電極11，可貼於使用者胸部，心電信號放大器、心電檢測電路、音頻調製器及揚聲器均安裝在一香菸盒大小的盒子12內，該盒子可栓於腰間或放在衣兜內。心電電極通過導線與盒內的心電信號放大器相連。心電放大器、音頻調製器及揚聲器均可採用市售的器件、心電信號檢測電路也可採用已有技術中的以8031單片機為核心的心電檢測電路。心電放大器的功能是將心電電極採的心電信號放大，心電信號檢測電路的功能是區別心電信號是否異常，並對危及生命的異常情況起動音頻調製器產生一個報警信號送揚聲器發射到使用者活動的空間。
固定單元由電子電話13，及與其相連的安裝在一盒體14內的固體錄音機及檢測控制電路所組成。該裝置可由佩帶單元發出的報警驅動信號驅動，自動完成撥通電話、放錄音呼救的功能，其電源為220V市電。
電子電話可以採用市面上通用的，具有重撥功能的電子電話電路。所需要的改動為(1)在電話話筒的引線上並聯一條音頻線，與固體錄音機的音頻輸出相連，這樣可以把固體錄音機的音頻輸出送入電話機。
(2)在電話的叉簧上接一組電子開關，與控制單元相連，使控制單元能夠控制電話機的摘掛機。
(3)在電話的重撥鍵上並聯一組電子開關，使控制單元能夠起動電子電話的重撥功能。
(4)在電話聽筒的引線上並聯一條音頻線，送入控制單元。
固體錄音機也可以採用市面上的通用電路。其主要功能為(1)具有話筒和A／D變換器，可以進行音頻信號的錄入。
(2)具有揚聲器和D／A變換器，可以進行音頻信號的播出，音頻信號也能夠通過音頻線送入電話機。
(3)固體錄音機的存儲器可以存儲20秒的音頻信號。
(4)具有放音控制線，被控制單元所控制。
檢測控制電路如圖2所示，由振鈴信號檢測、忙音檢測、延時電路和電子開關構成。其工作原理詳細描述如下(1)話筒(A)收到人體佩帶單元所發出的固定頻率的音頻信號，經由運算放大器A1，A2，A3，A4組成的選頻放大器進行放大，送至NE555(B)處理，在驗證確為上述頻率的音頻信號後，由繼電器J1，J2分別控制電話機及總機開關K1，K2，使電話機自動摘機。
(2)由NE555(B)送出的另一路信號送入由4098(C)組成的延時電路，延時1秒後驅動電子開關4052(D)，4052D的3，4端與電話機連接控制電話機重撥功能，利用存貯在電話機中的急救中心的號碼進行撥號。
(3)由4098(C)送出的另一路信號送入由4098(E)組成的延時電路，其第9腳連固體錄音機，延時10～20秒後，驅動固體錄音機，進行循環放音。
(4)由4098(E)送出的另一路信號送入由4098(F)組成的延時電路，延時2分鐘後，驅動NE555(B)復位(4098F第10腳接NE555(B)第6腳)，電話掛機，停止放音，這時電話機可做普通通話用。
本實施例的檢測控制程序採用清華大學電機系生物醫學工程研究室編制的軟體，包括存儲模塊、生理信號檢測模塊、數據統計處理模塊、控制模塊、數據傳輸模塊、語音資料庫和電話號碼資料庫等模塊。檢測控制電路由控制程序控制工作。
本實施例的工作過程如下在裝置使用前必須利用電話號碼輸入鍵輸入對固定單元設置緊急情況下所需撥通的電話號碼，同時利用固體錄音機錄入裝置使用者的姓名、年齡、地址、病情等項說明。這些信息能夠利用備份電源進行可靠地存儲。
使用時，心電電極貼在使用者胸部，隨時檢測裝置使用者的心電信號，經過放大器送入以8031微處理器為核心的心電檢測分析模塊。為了檢測心率異常信息，首先將心電信號經模數轉換變為數位訊號，然後送入8031微處理器中進行閾值檢測。閾值檢測由CPU中的軟體程序實現，其作用是確定心率並區別是否超過設定閾值。當心跳速率在兩分鐘內低於40次／秒或在五分鐘內高於180次／秒時，將輸出一個高電平信號，該高電平將驅動音頻調製器產生固定頻率的音頻信號送入揚聲器發射到裝置使用者的活動空間。這個音頻信號能對病人本身進行警告，同時也能啟動固定單元的電話報警功能。
固定單元的控制電路接收到佩帶單元所發出的報警信號後，起動延時電路，經過若干秒延時後，由電子開關控制重撥鍵，把事先存放在電子電話機中的號碼(急救中心的號碼)撥出。控制單元檢測音頻信號，如果是忙音，則掛機。延遲幾秒後重新摘機，重撥，直至撥通為止。控制單元檢測音頻信號，當檢測到對方摘機後，控制單元通過放音控制線路起動固體錄音機，循環播放事先在固體錄音機中錄好的緊急情況信息，如患者姓名、年齡、住址和病情等。通知保健中心或急救中心有關人員及時進行搶救。循環播出緊急信息若干次後，控制單元通過摘掛機控制，自動掛斷電子電話機。
權利要求1.一種家庭健康監護報警裝置，由人體佩帶單元和固定單元兩部分所組成，其特徵在於所說的人體佩帶單元包括一個或多個能接收人體生理信息的傳感器、將所接收的生理信息進行放大的放大器，將放大後的信號進行處理的處理單元以及將處理後的信號發射出去的發射單元；所說的固定單元包括能接收所說發射單元發射的信號的接收單元、對所接收的信號進行自動檢測、控制的檢測控制單元及將檢測後的信號自動傳送給公共通訊網的接口。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所說的傳感器為心電電極，所說的放大器為心電信號放大器，所說的處理單元為以微處理器為核心用於完成生命危急信息檢出的心電檢測電路。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所說的處理單元由將生理信息調製成可發射形式的編碼器和調製器構成。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所說的發射單元由音頻調製器和揚聲器組成，所說的接收單元為話筒。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所說的發射單元及接收單元為射頻控制發射／接收集成電路及一對無線所組成。
6.如權利要求1、2或4所述的裝置，其特徵在於，所說的固定單元的檢測、控制單元包括具有重撥功能的電子電話，固體錄音機以及與電子電話、固定錄音機相連的以微處理器為核心的心電檢測控制電路及固化在微處理器中的予先編制的檢測控制程序。
專利摘要本實用新型屬於家用醫學儀器的設計製造技術領域。由人體佩帶單元和固定單元兩部分所組成，人體佩帶單元包括一個或多個能接收人體生理信息的傳感器、放大器，以及發射單元；固定單元包括接收單元、自動檢測、控制的檢測控制單元及將檢測後的信號自動傳送給公共通訊網的接口。本裝置能夠將使用者的健康情況自動地、及時地以語言形式通知有關人員採取搶救措施且結構緊湊、佩帶輕便、非常適合於家庭使用。
文檔編號G08C19/00GK2205703SQ94223038
公開日1995年8月23日 申請日期1994年10月14日 優先權日1994年10月14日
發明者李星, 白淨, 張菊鵬, 朱澤煌 申請人:清華大學