本發(fā)明涉及人體健康監(jiān)測領域,檢測人體生理參數(shù),利用人體活動特征監(jiān)測人體的運動行為的監(jiān)測裝置。特別是關于綜合使用心率的變異性和脈搏的算法來實現(xiàn)對人體健康情況進行測量的顯示系統(tǒng)。
背景技術:
近年來,隨著人們物質生活條件的改善,健康意識的逐漸增強,人們對自身健康的關注度大為提高,健康問題已經(jīng)成為人們關注的焦點。傳統(tǒng)功能單一、可操作性差,而且難以做到實時有效人的體健康監(jiān)護模式已不能滿足需求。隨著現(xiàn)代醫(yī)學科學技術的發(fā)展與進步以及對健康概念內容的研究不斷深入,人體健康測量評價指標體系的研究與應用近年來也取得了很大進展。健康概念的提出和表述在不同歷史時期、文化背景、社會經(jīng)濟及科技發(fā)展水平有著很大的不同或差異,人類對健康的認識與研究大體經(jīng)歷了初始期、初始發(fā)展期、成熟發(fā)展期、創(chuàng)新發(fā)展期四個歷史階段。當前更加強調健康能力的維護、心理與社會生活態(tài)度的完好以及“幸福感”的保持等多維度健康概念及指標體系。健康概念的一般定義與公眾理解在美國和大多數(shù)發(fā)達國家認為在《簡明不列顛百科全書》中給健康下的定義最簡單和實用。即健康是“身體與心理完好”、“沒有疾病、疼痛或身體缺陷”,具有“正常的生理與心理功能”以及“完美狀態(tài)”等。我國《辭?!?999年版中健康的概念是:“人體各器官系統(tǒng)發(fā)育良好、功能正常、體質健壯精力充沛并具有良好勞動效能的狀態(tài)。通常用人體測量、體格檢側和各種健康指標來衡量?!比绾螀^(qū)別健康、疾病,按照1985年出版的《簡明不列顛百科全書》中文版的界定是:“健康是個體能長時期地適應環(huán)境的身體、情緒、精神及社交方面的能力?!薄凹膊∈侨松砘蛐睦頎顟B(tài)的異常表現(xiàn)”,是人體在致病因素的影響下,組織器官的形態(tài),功能偏離正常標準的狀態(tài)。健康為沒有疾病或通過身體健康檢查排除疾病,這種醫(yī)學模式定義的健康是一種生物學、解剖學和生理功能方面的解釋,即身體的結構和功能正常,而身體偏離這種正常狀態(tài)就視為疾病或處于病理狀態(tài),只要個體沒有生理異常就可以考慮為健康。有些個體雖然功能正常,或者看似生理功能正常,但實際存在有某些潛在的疾病或隱患。健康用可測量的數(shù)值(如身高、體重、體溫、脈搏、血壓、視力等)來衡量,但其標準難掌握。健康測量的一般概念是指通過醫(yī)學技術方法和手段對健康進行主觀和客觀檢測評價的過程。健康維度測量是按照健康的多維度概念及內涵要素進行相關指標量化評價的過程,即依據(jù)一定的規(guī)則,根據(jù)被測對象的性質或特征,用數(shù)字來反映健康維度及健康相 關因素或現(xiàn)象。健康指標是關于人的健康的監(jiān)測與評價信息交流的有效工具。個體健康測量指標:如心率、血壓、肺活量等生理、生化指標以及在這些健康測量指標基礎上演變的指標(如期望壽命)。由于健康概念內涵涉及多種維度、不同模式、復雜的指標體系及判別標準,因此人體健康測量是一種非常復雜的事情,一方面測量健康首先應該明確健康的概念與內涵,另一方面還必須了解和掌握構成健康的維度及指標體系,因為任何影響健康的因素(包括有利因素、不利因素以及健康風險因素等)均可以影響到具體的主客觀指標測量與評價結果。因此,在選擇具體的人體健康測量評價方法與指標時,必須依據(jù)科學的臨床循證醫(yī)學研究結果與大量的流行病學調查數(shù)據(jù)。
人類健康是當前許多人非常關注的重要問題。但人們對健康的認識仍然有很多誤區(qū)。最常見的現(xiàn)象是人們往往將健康理解成一個靜態(tài)指標,即在很長的時間內比如一周甚至一月都是基本不變的。因此,市場上出現(xiàn)了以所謂的健康秤等工具來評估人體健康水平。實際上,人體健康的波動是非常大的。諸多因素常常時刻影響人體的健康狀況。比如饑餓、勞累、運動、飲食等等因素常常時刻影響人體的健康水平。使用動態(tài)的數(shù)據(jù)來衡量人體在各種活動狀態(tài)下的健康才能提供人體健康情況變化最準確的衡量。傳統(tǒng)測量方法尤其是血壓的測量,即使用血壓計的測量,操作過程比較復雜需要有專業(yè)人士完成,不能完全滿足對人體基本健康動態(tài)的一個隨時掌握的要求?,F(xiàn)有的人體健康監(jiān)測系統(tǒng)定位精確度偏低,且服務提供的靈活性、實時性和智能化程度不能很好地滿足醫(yī)療監(jiān)測和醫(yī)療護理的核心需求。
隨著人口老齡化進程的加速和亞健人群的增多,慢性疾病患者數(shù)量急劇增長,這為有限的醫(yī)療資源帶來很大的壓力。也給醫(yī)療帶來了沉重負擔。醫(yī)院僅有的資源面對病人要求的及時、高質量救護不能達到滿足。對于治療那些急性的或者突發(fā)性的疾病患者,醫(yī)療體系勉強能夠應對。但是對于那些患有慢性病的病人,他們的病情需要中長期治療才能維持正常的生活,這樣的疾病就很難得到足夠醫(yī)生的救治和獲得較好的醫(yī)療條件。隨著社會的進步與科學技術的發(fā)展,年輕人的生活節(jié)奏加快,老年人和殘障人士獨居或獨自在家的情況越來越多,他們的身體健康狀況成了在外工作的家人最擔心的問題。
自1903年,einthoven第一次記錄人體的心電圖已經(jīng)一百多年。關于心電信號的處理,人類的研究取得了長足的進展。1965年,婦產(chǎn)科醫(yī)生hon和lee在產(chǎn)程檢測的時候,發(fā)現(xiàn)胎兒的心率的節(jié)拍變化減少,揭示胎兒受迫,并據(jù)此進行助產(chǎn)的選擇。
二十世紀70年代,ewing等人通過測量不同的r-r間隔來檢測糖尿病人的自主神經(jīng)病變。發(fā)現(xiàn)糖尿病與自主神經(jīng)病變的患者,心率的變化明顯減少。1978年,wolf等人最早發(fā)現(xiàn)并報道了急性心肌梗塞患者的死亡率與hrv降低有關。hrv研究因此開始在醫(yī)學臨床 上得到重視。目前,hrv已經(jīng)在國際上形成統(tǒng)一的標準和算法模型,形成了包括sdnn(全部竇性心搏rr間期的標準差)、sdann(rr間期平均值標準差)、sdnnindex(每5分鐘正常r-r間期標準差的平均值)、rmssd(:相鄰rr間期差值的均方根)、pnn50(相鄰r-r之差>50ms的個數(shù)占總竇性心搏個數(shù)的百分比)等各種時域分析指標和頻域分析方法。
目前已廣泛應用于國際臨床應用中檢測冠心病、糖尿病、心率衰竭、甲亢、高血壓、心臟移植、腎病和肝病變等諸多疾病無創(chuàng)檢測中的心率變異性(heartratevariability,hrv)hrv是指逐次心跳周期的差異,也稱r—r間隔。hrv檢測實際上代表了對人體五臟六腑和內分泌系統(tǒng)健康的綜合衡量。這與中國傳承幾千年的脈搏理論是一脈相承的。心率變異性分析(hrv)算法??捎眯盘栃〔ㄗ儞Q的模極值與奇異性的對應的關系來確定信號奇異點的位置,使用一次微分小波和二次微分小波檢測r波的原理和特點基于rr間期序列的心率變異性分析(hrv)是近20年發(fā)展起來的定量評估心臟自主神經(jīng)調節(jié)功能的無創(chuàng)性檢測方法。hrv可以反映自主神經(jīng)系統(tǒng)活性和定量評估心臟交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)張力及其平衡性,是預測及判斷心血管疾病的一個有價值的指標,并在人群健康評估,運動員、飛行員以及航天員的生理狀況監(jiān)測上得到了有效應用。hrv檢測與中醫(yī)的脈搏測量有所不同。hrv指標并不能明確定位人體疾病的種類。hrv指標衡量的是人體各種器官的疾病風險程度,是指常識中的健康水平。實際應用中hrv的檢測仍然有很大的局限性。主要體現(xiàn)在
1)目前的hrv檢測必須要求在相對安靜狀態(tài)下測量才比較準確。在睡眠、活動狀態(tài)下的hrv檢測則容易產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)誤差。
2)西醫(yī)心率變異性算法雖然也包含了心、腎、胰、肝等五臟六腑器官,但與中醫(yī)的五臟六腑和內分泌系統(tǒng)所包含的可探測器官而言,數(shù)量仍然偏少。
中醫(yī)的脈搏理論在中國已經(jīng)使用了一千多年了。在古代,中醫(yī)作為中國最主要的疾病治療手段,形成了以對應陰陽五行的人體五臟六腑的脈搏和脈象測量理論和方法,直到今天仍然廣泛的服務于人們的健康生活。心臟的每一次跳動都對應著一次脈搏的跳動。但是,脈搏包括脈搏強度強弱、大小波形等其他心率所未包含的可測量指標。其中,脈搏大小可以評測心血管的健康與通暢程度。脈搏越大,說明心血管健康良好,血管病沒有太多的血脂。脈搏強弱可以評測人體心臟機能和輸出能力的強弱。脈搏越強,說明心臟機能強大,身體強健,體能充沛;脈搏越弱,說明心臟機能削弱,身體虛弱,體能衰退等。人體在運動前后,脈搏的強弱變化是非常明顯的。脈搏的波形通常又被稱為脈象。中醫(yī)理論中,對應于人體五臟六腑的各種病癥描述了18種脈象。因此,將心率變異性算法和中醫(yī)脈搏理論相結合,將脈搏變化的大小、強弱、波形等因素與心率變異性的各項指標綜合計算,即可改善原本心率 變異性只能針對人體安靜狀態(tài)的測量,以新的指標可以全面衡量人體在睡眠、運動等各種狀態(tài)下的健康情況,為人體健康管理提供科學的測量依據(jù)。
現(xiàn)有技術可穿戴式健康監(jiān)測系統(tǒng)(wearablehealthmonitoringsystem,wmhs)不僅需要滿足嚴格的醫(yī)學標準,而且要考慮到穿戴性能標準,例如測量節(jié)點的質量和尺寸應該保持在很小,且不得阻礙使用者的運動與正常生活行為。此外,系統(tǒng)的整體電磁輻射、使用者的安全與隱私以及系統(tǒng)的電源功耗都要遵循嚴格的標準??偟膩碚f,這些設備還不能實現(xiàn)24小時對人的安全監(jiān)控,并且對人們的正常生活有一定的影響,攜帶仍然不是非常方便。
技術實現(xiàn)要素:
為滿足實時測量人體健康的水平要求,本發(fā)明提供一種硬件結構簡單、體積小、便于攜帶,人體健康信息一目了然,能夠隨時隨地實時監(jiān)測個人健康狀態(tài)的人體健康信息實時測量顯示系統(tǒng)。
本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來得到,一種人體健康信息實時測量顯示系統(tǒng),包括心率采集模塊、脈搏采集模塊、cpu單元和電源模塊,其特征在于:心率采集模塊和脈搏采集模塊將實時采集的心率數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù)傳輸?shù)絚pu單元數(shù)據(jù)中心,cpu單元使用西醫(yī)心率變異性hrv測量方法與中醫(yī)脈搏測量方法18種脈象相結合的模式,對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析,根據(jù)采集到的心率和脈搏數(shù)據(jù),將二者數(shù)據(jù)進行比對,應用心率變異性算法和脈搏算法別運算心率變異性數(shù)據(jù)和不大于18種脈象脈搏數(shù),根據(jù)設置的健康、亞健康、虛弱、不健康和危重狀態(tài)門限綜合運算出健康數(shù)值,利用不大于18種疾病脈象的頻譜或波形的振幅來區(qū)別人體健康與否的門限指標,輸出西醫(yī)心率變異性數(shù)據(jù)模式的健康數(shù)值圖形顯示結果。
本發(fā)明具有如下有益效果:
功耗小、攜帶方便。本發(fā)明采用心率采集模塊、脈搏采集模塊、cpu單元和電源模塊組成人體健康信息實時測量顯示系統(tǒng),使用西醫(yī)hrv測量方法與中醫(yī)脈搏測量方法相結合的模式,cpu單元對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析,使采集數(shù)據(jù)能夠及時地傳送到小巧的可視化顯示模塊實時顯示,實現(xiàn)了一個基于西醫(yī)心率變異性和中醫(yī)脈搏理論為基礎的人體健康參數(shù)測量模型,并以新的指標來全面衡量人體健康情況。硬件結構簡單、體積小、功耗低,摒棄了傳統(tǒng)醫(yī)療電子設備功能單一、難于攜帶的缺陷,給患者帶來較大便利,攜帶方便、活動自由。只需一塊5v電池供電,使用方便。不僅能夠克服傳統(tǒng)的發(fā)病后診療的缺點,普通人群都可以方便使用,而不需要具備專業(yè)的醫(yī)療知識,能夠做到健康與疾病變化的實時監(jiān)控以及治療后的效果評估,為解決廣大社區(qū)和偏遠山區(qū)看病難、看病貴等社會問題提供了簡便的解決方 法,為群體提供了一個粗略的健康狀態(tài)評價指數(shù),為個體提供了一個簡單的界定健康與否的基本判定依據(jù)和持續(xù)有效的健康服務、降低潛在的健康隱患。如果結合穿戴式低生理、心理負荷的優(yōu)點及藍牙實現(xiàn)呼吸數(shù)據(jù)短距離無線傳輸且方便與pda或智能手機的手持終端通信的特點,保證了對病人的連續(xù)實時監(jiān)測。同時,設計的系統(tǒng)經(jīng)過測試可以最大限度地降低系統(tǒng)功耗,硬件體積也得到最大限度的降低,可以較好地滿足便攜性和移動性要求。通過本發(fā)明指示的人體健康數(shù)值變化幅度,可以了解到更多身體的健康狀態(tài)信息。彌補了傳統(tǒng)監(jiān)護儀檢測在體積大、參數(shù)單一、攜帶不方便、附件多等方面的缺陷。
實時性。本發(fā)明安全可靠地從皮膚中獲得人體的生理指標信息,通過脈搏波所呈現(xiàn)出的形態(tài)、強度、速率和節(jié)律等方面的綜合信息,能反映出人體五臟六腑和內分泌系統(tǒng)各種靶器官的健康與疾病情況。將人體脈搏波轉化為電信號進行測量和分析,使中醫(yī)的脈象有了一個客觀的分辨標準,便于揭開脈診現(xiàn)代科學本質,為預防和治療疾病提供參考。耽誤最佳搶救時間的情況發(fā)生。
本發(fā)明利用生物醫(yī)學傳感器采集到信號后,把采集的信息傳送至cpu單元數(shù)據(jù)中心,并將采集到的信息通過數(shù)據(jù)比對,24小時智能化自動檢查并處理人體的生理信息,獲得人體的健康狀態(tài),及時對不健康人體的情況做相應處理。快速反映個體當前的生理狀況,評估生理參數(shù),得出測試結果,并立即反饋診斷結果,實時顯示用戶健康狀態(tài)并監(jiān)督生理數(shù)據(jù)必要時進行報警,從而使個體實時了解自身健康狀況。
本發(fā)明采用心率采集模塊和脈搏采集模塊將實時采集的心率數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù)傳入cpu單元,cpu單元根據(jù)采集到的心率和脈搏數(shù)據(jù),將二者數(shù)據(jù)進行比對,應用心率變異性算法和脈搏算法別運算心率變異性數(shù)據(jù)和脈搏數(shù),根據(jù)設置的健康、亞健康、虛弱、不健康和危重狀態(tài)門限綜合運算出健康數(shù)值,輸出健康數(shù)值顯示結果,對醫(yī)院臨床和個體在日常生活中尤其是中老年人及婦女兒童的健康信息的捕捉、提供圖形化或提示音的數(shù)據(jù)讀取服務,并將有關健康信息通過顯示器實時顯示監(jiān)測人體健康信息,可用于人體多種疾病變化的長期監(jiān)測和記錄,具有十分現(xiàn)實的指導作用。特別是系統(tǒng)運行穩(wěn)定,可以很好的通過顯示屏或通過手機藍牙傳輸實現(xiàn)實時監(jiān)測和及時報警,可以連續(xù)長時間的采集信息。甚至還可以通過穿戴設備連接對心電和脈搏波參數(shù)進行回歸分析,隨時監(jiān)測得到健康信息。
本發(fā)明具有很強的普適性,在應用中易于推廣,通過實際監(jiān)測樣本數(shù)據(jù)測試和實時采集相關生理學體征參數(shù),測量所涵蓋的用戶健康器官可以包括心、肺、肝、脾、腎、膽、胰、胃、腸、胸腺、甲狀腺、乳腺、淋巴等多種器官。遠比目前單純的西醫(yī)心率變異性的數(shù)據(jù)所監(jiān)測的疾病種類要豐富。無創(chuàng)傷、無輻射、無痛苦、非侵入通過檢測出的生物電流值的 異常變化,提示人體的健康狀況的變化,有利于疾病的早期預防,早期診斷和早期治療;在人體無明顯癥狀體征的情況下,可以通過數(shù)據(jù)顯示病變趨勢與征兆。
本發(fā)明以西醫(yī)理論中人體的心率變異性和中醫(yī)理論中脈搏測量理論相結合的人體健康參數(shù)測量模型為出發(fā)點,從實用性、便攜性、穿戴性、擴展性等多個角度設計的能夠實時檢測人體健康信息,采用心率變異性和脈搏進行健康測量人體健康信息量,可通過無線傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)中心進行實時健康監(jiān)護,輸出結果使用的西醫(yī)心率變異性數(shù)據(jù)模式,以健康、亞健康、虛弱、不健康和危重等五種健康狀態(tài)來描述用戶健康情況,遠比中醫(yī)診斷輸出的傳統(tǒng)術語更容易讓用戶理解明了,使用戶了解身體的健康情況更及時。
本發(fā)明針對心率與脈搏的體征參數(shù)進行檢測,在結構簡單、功耗低的前提下實現(xiàn)連續(xù)、快速和準確的信號采集與處理的輸出結果按照“簡潔、實用、方便”的原則包含了危重狀態(tài),以描述用戶各類疾病危重的情況,使得通過實時監(jiān)測提供用戶在疾病危重時的告警,增加了挽救用戶生命概率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明人體健康信息實時測量顯示系統(tǒng)的電路原理示意圖。
圖2是圖1的原理流程示意圖。
圖3是本發(fā)明心率采集模塊、脈搏采集模塊采用傳感采集器實施例示意圖。
圖4是本發(fā)明采用可穿戴式健康監(jiān)測設備的實施例系統(tǒng)結構示意圖。
圖5是圖4實現(xiàn)危重告警的實施例系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施方式
參閱圖1、圖2。在以下實施例的一個最佳實施例中,使用心率變異性和脈搏指標進行人體健康測量的系統(tǒng)主要包括心率采集模塊、脈搏采集模塊、cpu單元和電源模塊。心率采集模塊和脈搏采集模塊將實時采集的心率數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù)傳輸?shù)絚pu單元數(shù)據(jù)中心,cpu單元使用西醫(yī)心率變異性hrv測量方法與中醫(yī)脈搏測量方法不大于18種脈象相結合的模式,對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析,根據(jù)采集到的心率和脈搏數(shù)據(jù),將二者數(shù)據(jù)進行比對,應用心率變異性算法和脈搏算法分別運算心率變異性數(shù)據(jù)和脈搏數(shù)據(jù),根據(jù)設置的健康、亞健康、虛弱、不健康和危重狀態(tài)門限綜合運算出健康數(shù)值,利用不大于18種疾病脈象的頻譜或波形的振幅來區(qū)別人體健康與否的門限指標,輸出西醫(yī)心率變異性數(shù)據(jù)模式的健康數(shù)值圖形顯示結果。心率采集模塊和脈搏采集模塊對人體體表的毛細血管的血液流動進行信號采集,采集到的模擬信號經(jīng)放大、濾波、陷波、整形、差分等各種電路調整,再通過a/d轉換處理,實時獲取人體脈搏和心率的參數(shù)信息,并將數(shù)據(jù)傳入cpu單元數(shù)據(jù)中心,cpu單元根據(jù)采 集到的心率和脈搏數(shù)據(jù),通過心率變異性和脈搏測量綜合運算的計算單元,使用心率變異性算法和脈搏算法,綜合運算心率變異性參數(shù)和脈搏參數(shù)值,并根據(jù)健康、亞健康、虛弱、不健康和危重的門限,使用心率的變異性指標、脈搏的強弱和/或脈搏波形振幅或頻譜分量的節(jié)律三項指標至少一種來比對評估健康,給出用戶的健康數(shù)值。
輸出結果通過藍牙將數(shù)據(jù)傳送給手機進行顯示或直接通過cpu單元串口輸出到顯示屏顯示。
西醫(yī)的心率變異性算法依據(jù)國際標準,利用hrv算法計算相應的sdnn、、sdann、sdnnindex、rmssd、pnn50等各種參數(shù)指標,并根據(jù)國際標準中的危險門限指標給出相應風險指數(shù)。
脈搏測量的主要依據(jù)是基于脈搏的強弱與18種脈象指標的計算。
脈搏的強弱可依據(jù)傳感器電路中的差分電路的基準值設定,以標準值為參照,通過a/d轉換確定強弱參數(shù)。脈搏強大越大,身體越健康,脈搏強度越低,身體越虛弱。
中醫(yī)的18種脈象實際上對應的是人體疾病變化的18種特征,即符合18種脈象特征變化的心率變化即代表了人體的疾病。
傳統(tǒng)中醫(yī)所定義的18種脈象對應的是18種疾病的心率波形變化。
本發(fā)明將18種脈象的變化轉換為心率振幅的變化或心率變化中基于頻譜分析方法中低頻分量與高頻分量的變化。
本發(fā)明使用數(shù)字信號處理中常用的傅立葉變換方法提取符合中醫(yī)18中脈象變化的心率變化的頻譜分量,將其中的低頻和高頻分量的閾值建立與正常心率變化的差異門限。當心率變化的頻譜變化中的低頻分量與高頻分量高于正常心率的門限,即認為屬于疾病風險范疇,并依據(jù)高頻與低頻分量的多少來衡量疾病的嚴重程度。
本發(fā)明也可通過18種波形變化的振幅變化來設定疾病風險。中醫(yī)18種脈象的振幅變化主要變量差在于疾病的振幅會低于或高于正常心率變化的振幅。當cpu單元監(jiān)測到心率變化的整體振幅低于或高于正常門限時,即代表人體出現(xiàn)了疾病的癥狀。
由于心率振幅變化是一種模擬量計算方法,其計算精度低于頻域分析的精度,但也可以作為疾病偵測的一種方法。
本發(fā)明的計算規(guī)則也可以通過加權平均的方式將心率變異性指標、脈搏強度和節(jié)律指標三者結合進行綜合計算。
參閱圖3。在上述實施例1中,所述的心率采集模塊、脈搏采集模塊可以是采集心率和脈搏數(shù)據(jù)的傳感采集器。傳感采集器可以是同時采集心率與脈搏數(shù)據(jù)的傳感采集器。cpu 單元收到采集器的心率和脈搏數(shù)據(jù)后,先依據(jù)西醫(yī)目前國際標準的心率變異性的算法定義,計算sdnn、、sdann、sdnnindex、rmssd、pnn50等各種時域分析指標并結合國際標準給出的疾病風險門限指標參數(shù)p<100中度風險,p<50重度危險等計算相應結果,同時使用中醫(yī)脈搏理論計算脈搏的強弱、脈搏變化的節(jié)律包括波形振幅與頻譜分量,給出相應計算結果,最后將疾病風險門限指標參數(shù)與中醫(yī)脈搏理論計算的疾病脈搏參數(shù)二者進行比對依據(jù)二者數(shù)據(jù)的對應關系給出最終的健康結論。
參閱圖4。在上述實施例中,心率采集模塊、脈搏采集模塊、cpu單元和電源模塊集成在連續(xù)無創(chuàng)健康診斷監(jiān)測的可穿戴式健康監(jiān)測設備中。穿戴式健康監(jiān)測設備利用穿戴式生物傳感器采集人體運動與生理參數(shù)來實現(xiàn)對人體非介入,以此幫助穿戴者實現(xiàn)對運動與健康管理。心率變異性算法可以基于pic系列單片機的c語言編程,采用閾值法檢測心電圖qrs波群,并且將檢測到的qrs波經(jīng)過高低通濾波、微分、移動窗口積分后,通過檢測兩個相鄰的峰值,計算出心率。正常成人qrs波群時間為0.06~0.10s,嬰兒與幼童為0.04~0.08s,隨年齡增長逐漸接近成人。脈搏波波速是評價心血管系統(tǒng)彈性的重要指標。為了簡單、精確、準確地從實測的數(shù)字信號中提取波速特征點,在此提出了一種提取特征點的脈搏算法。該算法首先識別出動脈波形中最顯著的共同點即上升沿部分,然后由上升沿兩端的波峰點和波根點,利用插值算法計算出位于上升沿一定高度處的波速參考點。臨床初步驗證,利用該方法與交叉點法對比,其所計算的兩列脈搏波時間差平均誤差為0.078s,從而有效穩(wěn)定地計算脈搏波波速。脈搏算法又稱脈搏波算法。脈搏采集模塊可以基于脈搏波的相關信號處理,算法設計和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,實現(xiàn)可穿戴式的非臂帶非加壓式實時血壓,血流流速等算法分析和實現(xiàn)。脈搏采集模塊包含脈搏算法模塊,脈搏算法模塊可以由可穿戴式的醫(yī)療級傳感器和云端生物信息大數(shù)據(jù)模型組成。脈搏算法模塊可以針對人體脈搏信號進行連續(xù)精準的非接觸式監(jiān)測eg:把脈和個性化建模分析,輸出對每個人的心血管健康數(shù)據(jù)的場景化解讀,可以形成健康指數(shù),活力指數(shù),睡眠指數(shù),情緒指數(shù),誠實指數(shù)等若干數(shù)字化解讀,并對異常情景(如高/低血壓異常,心律異常,睡眠呼吸暫停,疲勞駕駛,情緒波動,生活趣味測謊等)進行個人和關愛人群的提醒和行為干預,并可進一步與人工智能服務相結合。
cpu單元心率變異性和脈搏測量綜合運算的計算單元可以是可穿戴設備的cpu或移動終端,或手機或通過互聯(lián)網(wǎng)連接的云服務器。cpu單元中設置的心率變異性和脈搏測量綜合運算的計算單元可以通過藍牙設備將人體健康分為5種狀態(tài),分別對應健康、亞健康、虛弱、不健康和危重五種表述在移動終端,手機或通過互聯(lián)網(wǎng)連接的云服務器應用顯示界面上,以多種顏色展現(xiàn)給用戶。藍牙具有相當?shù)偷墓?,可以確保監(jiān)測系統(tǒng)長時間的連續(xù)監(jiān)測,且在標 準狀態(tài)下的發(fā)射功率很低,對醫(yī)療儀器與人體健康產(chǎn)生的影響微弱。另外,藍牙的通信距離與傳輸網(wǎng)絡的安全機制很好的保護了人體的隱私。目前,藍牙主機控制接口hci(hostcontrollerinterface)主要是通用異步收發(fā)器(uart)和通信并行總線(usb)連接的。但是因為uart性能和數(shù)據(jù)吞吐率水平與usb接口相當,且傳輸協(xié)議較簡單,減少了軟件開銷,所以基于藍牙的可穿戴式人體健康參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的藍牙模塊的主機控制接口采用uart接口。且該系統(tǒng)通信模塊采用的藍牙通信芯片為jbm-141,jbm-141適用于各種近距離無線數(shù)據(jù)傳輸,采用uart/rs232接口,串口速率可調,可以實現(xiàn)點對點或點對多點的全透明數(shù)據(jù)傳輸。
參閱圖5。在圖4所述實施例中,當計算單元根據(jù)測量結果運算出危重狀態(tài)時,可以在可穿戴設備和/或移動終端,手機和/或服務器向用戶和/或親友和/或醫(yī)生發(fā)起危重告警信息。危重告警信息可以是文字和/或語音、文字和/或圖示標識健康告警信息。健康信息可以包含定位數(shù)據(jù)等其他數(shù)據(jù)。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以作出若干變形和改進,比如所述程序可以存儲于移動終端可讀存儲介質中,可選地,上述實施例終端各模塊/單元可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結合,亦屬于本發(fā)明的范疇,這些變更和改變應視為屬于本發(fā)明的保護范圍。