生命体征监测装置的制作方法
专利名称：生命体征监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生命体征监测装置，用于多种生理参数的实时监测，可以用于医疗机构也可以用于个人健康体检。
背景技术：
本专利为国家‘十一五’科技支撑计划《残疾人信息无障碍社区服务示范》项目研究成果。现今，有关生命体征的监测仪器在临床中较为普遍，它对卧床病人或者残疾人的心电、血压、血氧、呼吸、脉搏、体温等生命体征能够进行实时监控，这不仅使病人能及时了解自己的身体健康状况进行紧急求救，而且也有助于医生及时了解病人的病情，以便采取有效的治疗手段以及及时就医，目前监测身体的特征一般无法做到实时监测，实时监测可以排除病人在某一时段呈现的特殊生理参数被错过的可能性，目前，用于个人家庭健康生理参数监测的应用方面手段也还是一片空白。
发明内容
本发明目的在于克服上述存在的不足，提供一种能进行远程控制的人体生命体征监测装置，它具有心电、血压、血氧、呼吸、脉率、体温等生理信号采集和显示功能，同时利用无线通讯技术，将数据用GPRS通信信道传输技术传输到远程系统服务器，进行显示、储存、 分析，控制和管理，该人体生命体征监测装置可以用GSM短信方式接收远程系统吴福气发出的采集数据分析反馈。本发明目的是通过如下技术方案来完成的，外壳上设有触摸式液晶显示屏及操作按钮，连接外壳有主控模块与接口模块，主控模块与接口模块和血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温采集模块全部或部分相连(可根据需要)，上述主控模块与接口模块和生理参数采集模块相连，同时又和无线通讯模块相连；实现对血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温等全部或者部分生理参数实时采集，对所获得的生理参数进行数据，可以根据需要及时地接受分析结构反馈。所述的外壳设有联接心电、血压、呼吸、血氧、脉率、体温等多种生理参数采集探头 (或称传感器、袖带等)的插座，且上述插座连接与心电、呼吸采集模块传递数据的心电多导联线，连接与血氧、脉率采集模块传递数据的血氧探头，连接与体温采集模块传递数据的体温探头，连接与血压采集模块传递数据的学研袖带；根据所采集生理参数的需要上述连接可以同时全部或者部分实现连接。所述的血压采集模块还与配置的电动气泵和电磁气阀相连接并控制其工作。所述的无线通讯模块设有GPRS数据传输和GSM短信数据接收信道传输电路和用于读、写SIM卡的读卡电路。所述的无线通讯模块连接有用于信号发射与接受的内置天线；所述的无线通讯模块次啊用高性能的无线通讯模块设计，采用的通信方式为GPRS无线蜂窝网+INTERNET广域网、嵌入式TCP/IP通信协议。所述的主控模块及接口模块包括主控模块，与该主控模块分别相接有血压数据接口、心电采集接口、血氧数据接口、体温数据接口、无线数据接口、TFT液晶屏、键盘输入、声音输入；所述的主控模块采用高速嵌入式处理器作为主控CPU，在主控模块中还设有电源管理。所述的血压采集模块是通过连接袖带的压力传感器实现，该压力传感器一次与前置放大器、低通滤波器相连，并一路直接接入ADC，另一路脉搏信号经过带通滤波器和后记放大器后，也接入血压采集模块，该血压采集模块进行气泵控制和气阀控制，把气压送入袖带，另一方面又通过血压数据接口接入主控模块。所述的心电呼吸采集模块主要有前置放大器、带通滤波器、陷波器、后级放大器组成，采集信号是利用心电传感器来完成；前置放大器采用具备高输入阻抗、高共模抑制比、 低噪声、低漂移、低功耗等特点的高性能单片放大器；带通滤波器完成滤除0. 05-300HZ频率之外的杂波信号，陷波器针对工频信号进行衰减，后级放大器将信号放大到-2. 5V-+2. 5V 之间送给ADC，转换为数字信号后，在主控CPU的控制下进行心电信号采样，提取心电波信号、呼吸波信号和心率值；所述心电呼吸采集模块通过心电采集接口与主控模块相连。所述的血氧采集模块包括血氧检测数字电路产生2KH脉冲信号控制恒流源加到血氧传感器上电压的极性，使其交替发出波长660NM的红光和波长940NM的红外光；前置放大器将从光敏二极管上得到的信号初步放大，通过模拟开关将红外光信号分开，分别解调滤波并分别经后级放大送到MPU中的ADC，转换成数字化信息，并经血氧数据接口与主控模块相连。本发明具备心电、血氧、血压、呼吸、脉搏、体温等生理信号采集功能，同时利用无线移动GPRS通信信道传输技术，将数据传输到远程系统服务器，进行存储、分析和反馈，同时用GSM短信方式接受远程系统服务器的数据分析反馈。监护仪自身也具备按键、显示等人机对话功能，可以独立对生理信号进行监测。本发明采用模块化设计，在硬件设计上将心电、血压、血氧、呼吸、脉率、体温、无线传输、主控与显示分立成独立的模块进行研发，各模块都进行参数和PCB布线优化设计，避免了个生理参数采样工作的相互干扰，成功地解决了多参数监护仪微型化过程中最难解决的抗干扰问题，特别是无线通讯线路对其他采用线路的干扰，使采集到的生理数据精确而稳定。
图1为本发明的结构框图；图2为本发明所述主控及接口模块的结构框图；图3为本发明血压采集模块的结构框图；图4为本发明心电、呼吸采集模块的结构框图；图5为本发明血氧采集模块的结构框6为本发明体温测量模块的结构框图；图7为本发明通讯模块的结构框图具体实施方案下面将结合附图对发明作详细的介绍参见图1，本发明主要包括有外壳及模块组成，外壳上设有触摸式液晶彩色显示屏及操作按钮，连接外壳有主控与接口模块1，血压采集模块3，心电、呼吸、血氧、脉率、体温采集模块2和无线通讯模块4均接入主控及接口模块1上。触摸式液晶显示屏及操作按钮通过液晶屏、键盘接口模块5与主控及接口模块1相连。本发明还设有气泵，气泵及气泵阀门受控于血压采集模块3。外壳上还设有血压插座6，用于血压采集时接入并感应袖带压力，使血压数据传递到血压采集模块3。本发明所述的外壳上还设有其他一组插座7，用于连接心电、呼吸灯信号传递到心电、呼吸采集模块2，插座7还用于血氧、脉率采集，使血氧探头9采集到的数据传递到血氧、 脉率采集模块。插座7还用于体温采集，使体温探头10采集到的数据传递到体温采集模块上。本发明可以通过显示屏显示心电波形，呼吸波形，脉率值，呼吸率值，血氧值，血压值，体温值，呼叫指示，电量指示，导联指示，网络指示等诸多参数。本发明所述的主控及接口模块1采用高速嵌入式处理器作为主控CPU，在主控及接口模块1中还设有电源检测电路11，参见图2。图2中所述的主控及接口模块30，分别相接有学研数据接口 12，、心电采集接口 13、血氧数据接口 14、体温数据接口 15、无线数据传输接口 16、TFT液晶屏17、键盘输入18、声音输出19。附图3所述、血压检测时通过把袖带的气压送到压力传感器20上，通过采集信号传感器20上的压差得到血压信号，同时从血压信号中通过前置放大21、低通滤波器22分离出血压信号和脉搏信号，其中血压信号直接接入ADC，脉搏信号再经过带通滤波器23和后记放大器M后，将脉搏信号接入血压采集模块3，该血压采集模块3进行气泵控制和气阀控制25，另一方面又通过血压数据接口 12接入主控模块30，所述的信号送ADC，数模转换后经过计算得到血压脉搏等信息。附图4所示，本发明所述的心电呼吸采集模块主要有前置放大器26，、带通滤波器 27、陷波器观、后级放大器四组成，采集信号是利用心电传感器31。前置放大器沈是关键电路，它采用高性能单片放大器，它具备高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、低功耗等特点。带通滤波器27完成滤波0. 05-300HZ赫兹之外的杂波信号，陷波器观针对工频信号进行衰减，后级放大器四将信号放大到-2. 5-+2. 5V之间送给ADC，转换为数字信号后， 在主控CPU的控制下进行心电信号采样，提取心电波信号、呼吸波信号和心率值。上述心电呼吸采集模块通过心电采集接口 13与主控模块30相连。附图6所示，本发明还可以设置体温模块，它采用高性能的温度传感器40，放大电路41把温度传感器的弱信号进行放大，最后主控CPU从A/D转换器中取得体温值。附图7所示，本发明所述的通讯模块采用高性能的无线通信模块设计，整个模块在低功耗的状态下，能够保持GPRS信道稳定链接和长时间不间断地工作，使生理数据能完整地、实时地送达到对应的服务器上。可采用的通信方式GPRS无线蜂窝网+Internet广域网、嵌入式TCP/IP通信协议。通讯模块中还设有读卡电路，可以读、写SIM卡和进行资格验证。通讯模块连接有内置天线42，用于信号的发射与接受。监控时采集到的各种信号，通过对应的接口送到主控CPU中，经过相应的处理后将结果显示给用户，同时将数据送到通讯模块，经TCP/IP协议装成数据包后，发送给指定域名的中央监护服务器上进行存储，供医生监护、分析使用。 本发明设有触摸式液晶彩色显示屏及操作按钮，结构上设有主控及接口模块，血压采集模块，心电、呼吸采集模块，体温采集模块，血氧，脉率采集模块和通讯模块；血压采集模块，心电、呼吸采集模块，体温采集模块，血氧、脉率采集模块和通讯模块均接入主控及接口模块。本发明采用模块化设计，在硬件设计上将心电、血氧、血压、脉率、体温、无线传输、主控与显示分立成独立的模块进行研发，各模块都进行参数和PCB布线优化设计，避免了各生理参数采样工作的互相干扰，成功地解决了多参数监护仪微型化过程中最难解决的抗干扰问题，特别是无线通讯线路对其他采样线路的干扰，使采集到的生理数据精确而稳定。
权利要求
1.一种生命体征监测装置，外壳上设有触摸式液晶屏及操作按钮，连接外壳有主控模块与接口模块，主控模块与接口模块和血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温采集模块全部或部分相连，上述主控模块与接口模块和生理参数采集模块相连，同时又和无线通讯模块相连；实现对血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温等全部或部分生理参数实时采集，可以根据需要同时获得所采集的生理参数的分析结果反馈。
2.根据权利要求1所述的生命体征监测装置，其特征在于所述外壳上设有连接血压、 心电、呼吸、血氧、脉率、体温多种生理参数采集探头或传感器、袖带的插座，且上述插座连接与心电、呼吸采集模块传递数据的心电多导联线，连接与血氧血压、脉率采集模块传递数据的血氧探头，连接与体温采集模块传递数据的体温探头，连接与血压采集模块传递数据的血压袖带；根据所采集生理参数的需要上述连接可以同时全部或部分实现连接。
3.根据权利要求2所述的生命体征监测装置，其特征在于，所述的血压采集模块还与排至的电动气泵和电磁气阀相连并控制工作。
全文摘要
一种生命体征监测装置，外壳上设有触摸式液晶屏及操作按钮，连接外壳有主控模块与接口模块，主控模块与接口模块和血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温采集模块全部或者部分相连，上述主控模块与接口模块和生理参数采集模块相连，同时又和无线通讯模块相连；实现对血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温等全部或者部分生理参数实时采集，可以根据需要同时获得所采集的生理参数的分析结果反馈。它采用模块化设计，避免了各生理参数的分析结果反馈。它采用模块化设计，避免了各生理参数监护仪微型化工程中最难解决的抗干扰问题，特别是无线通信线路对其他采用线路的干扰，使采集到的生理数据精确而稳定。
文档编号A61B5/0402GK102415878SQ201010293640
公开日2012年4月18日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者应佳伟, 应放天 申请人:浙江亿科智能科技有限公司
技术领域：
本发明涉及一种生命体征监测装置，用于多种生理参数的实时监测，可以用于医疗机构也可以用于个人健康体检。
背景技术：
本专利为国家‘十一五’科技支撑计划《残疾人信息无障碍社区服务示范》项目研究成果。现今，有关生命体征的监测仪器在临床中较为普遍，它对卧床病人或者残疾人的心电、血压、血氧、呼吸、脉搏、体温等生命体征能够进行实时监控，这不仅使病人能及时了解自己的身体健康状况进行紧急求救，而且也有助于医生及时了解病人的病情，以便采取有效的治疗手段以及及时就医，目前监测身体的特征一般无法做到实时监测，实时监测可以排除病人在某一时段呈现的特殊生理参数被错过的可能性，目前，用于个人家庭健康生理参数监测的应用方面手段也还是一片空白。
发明内容
本发明目的在于克服上述存在的不足，提供一种能进行远程控制的人体生命体征监测装置，它具有心电、血压、血氧、呼吸、脉率、体温等生理信号采集和显示功能，同时利用无线通讯技术，将数据用GPRS通信信道传输技术传输到远程系统服务器，进行显示、储存、 分析，控制和管理，该人体生命体征监测装置可以用GSM短信方式接收远程系统吴福气发出的采集数据分析反馈。本发明目的是通过如下技术方案来完成的，外壳上设有触摸式液晶显示屏及操作按钮，连接外壳有主控模块与接口模块，主控模块与接口模块和血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温采集模块全部或部分相连(可根据需要)，上述主控模块与接口模块和生理参数采集模块相连，同时又和无线通讯模块相连；实现对血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温等全部或者部分生理参数实时采集，对所获得的生理参数进行数据，可以根据需要及时地接受分析结构反馈。所述的外壳设有联接心电、血压、呼吸、血氧、脉率、体温等多种生理参数采集探头 (或称传感器、袖带等)的插座，且上述插座连接与心电、呼吸采集模块传递数据的心电多导联线，连接与血氧、脉率采集模块传递数据的血氧探头，连接与体温采集模块传递数据的体温探头，连接与血压采集模块传递数据的学研袖带；根据所采集生理参数的需要上述连接可以同时全部或者部分实现连接。所述的血压采集模块还与配置的电动气泵和电磁气阀相连接并控制其工作。所述的无线通讯模块设有GPRS数据传输和GSM短信数据接收信道传输电路和用于读、写SIM卡的读卡电路。所述的无线通讯模块连接有用于信号发射与接受的内置天线；所述的无线通讯模块次啊用高性能的无线通讯模块设计，采用的通信方式为GPRS无线蜂窝网+INTERNET广域网、嵌入式TCP/IP通信协议。所述的主控模块及接口模块包括主控模块，与该主控模块分别相接有血压数据接口、心电采集接口、血氧数据接口、体温数据接口、无线数据接口、TFT液晶屏、键盘输入、声音输入；所述的主控模块采用高速嵌入式处理器作为主控CPU，在主控模块中还设有电源管理。所述的血压采集模块是通过连接袖带的压力传感器实现，该压力传感器一次与前置放大器、低通滤波器相连，并一路直接接入ADC，另一路脉搏信号经过带通滤波器和后记放大器后，也接入血压采集模块，该血压采集模块进行气泵控制和气阀控制，把气压送入袖带，另一方面又通过血压数据接口接入主控模块。所述的心电呼吸采集模块主要有前置放大器、带通滤波器、陷波器、后级放大器组成，采集信号是利用心电传感器来完成；前置放大器采用具备高输入阻抗、高共模抑制比、 低噪声、低漂移、低功耗等特点的高性能单片放大器；带通滤波器完成滤除0. 05-300HZ频率之外的杂波信号，陷波器针对工频信号进行衰减，后级放大器将信号放大到-2. 5V-+2. 5V 之间送给ADC，转换为数字信号后，在主控CPU的控制下进行心电信号采样，提取心电波信号、呼吸波信号和心率值；所述心电呼吸采集模块通过心电采集接口与主控模块相连。所述的血氧采集模块包括血氧检测数字电路产生2KH脉冲信号控制恒流源加到血氧传感器上电压的极性，使其交替发出波长660NM的红光和波长940NM的红外光；前置放大器将从光敏二极管上得到的信号初步放大，通过模拟开关将红外光信号分开，分别解调滤波并分别经后级放大送到MPU中的ADC，转换成数字化信息，并经血氧数据接口与主控模块相连。本发明具备心电、血氧、血压、呼吸、脉搏、体温等生理信号采集功能，同时利用无线移动GPRS通信信道传输技术，将数据传输到远程系统服务器，进行存储、分析和反馈，同时用GSM短信方式接受远程系统服务器的数据分析反馈。监护仪自身也具备按键、显示等人机对话功能，可以独立对生理信号进行监测。本发明采用模块化设计，在硬件设计上将心电、血压、血氧、呼吸、脉率、体温、无线传输、主控与显示分立成独立的模块进行研发，各模块都进行参数和PCB布线优化设计，避免了个生理参数采样工作的相互干扰，成功地解决了多参数监护仪微型化过程中最难解决的抗干扰问题，特别是无线通讯线路对其他采用线路的干扰，使采集到的生理数据精确而稳定。
图1为本发明的结构框图；图2为本发明所述主控及接口模块的结构框图；图3为本发明血压采集模块的结构框图；图4为本发明心电、呼吸采集模块的结构框图；图5为本发明血氧采集模块的结构框6为本发明体温测量模块的结构框图；图7为本发明通讯模块的结构框图具体实施方案下面将结合附图对发明作详细的介绍参见图1，本发明主要包括有外壳及模块组成，外壳上设有触摸式液晶彩色显示屏及操作按钮，连接外壳有主控与接口模块1，血压采集模块3，心电、呼吸、血氧、脉率、体温采集模块2和无线通讯模块4均接入主控及接口模块1上。触摸式液晶显示屏及操作按钮通过液晶屏、键盘接口模块5与主控及接口模块1相连。本发明还设有气泵，气泵及气泵阀门受控于血压采集模块3。外壳上还设有血压插座6，用于血压采集时接入并感应袖带压力，使血压数据传递到血压采集模块3。本发明所述的外壳上还设有其他一组插座7，用于连接心电、呼吸灯信号传递到心电、呼吸采集模块2，插座7还用于血氧、脉率采集，使血氧探头9采集到的数据传递到血氧、 脉率采集模块。插座7还用于体温采集，使体温探头10采集到的数据传递到体温采集模块上。本发明可以通过显示屏显示心电波形，呼吸波形，脉率值，呼吸率值，血氧值，血压值，体温值，呼叫指示，电量指示，导联指示，网络指示等诸多参数。本发明所述的主控及接口模块1采用高速嵌入式处理器作为主控CPU，在主控及接口模块1中还设有电源检测电路11，参见图2。图2中所述的主控及接口模块30，分别相接有学研数据接口 12，、心电采集接口 13、血氧数据接口 14、体温数据接口 15、无线数据传输接口 16、TFT液晶屏17、键盘输入18、声音输出19。附图3所述、血压检测时通过把袖带的气压送到压力传感器20上，通过采集信号传感器20上的压差得到血压信号，同时从血压信号中通过前置放大21、低通滤波器22分离出血压信号和脉搏信号，其中血压信号直接接入ADC，脉搏信号再经过带通滤波器23和后记放大器M后，将脉搏信号接入血压采集模块3，该血压采集模块3进行气泵控制和气阀控制25，另一方面又通过血压数据接口 12接入主控模块30，所述的信号送ADC，数模转换后经过计算得到血压脉搏等信息。附图4所示，本发明所述的心电呼吸采集模块主要有前置放大器26，、带通滤波器 27、陷波器观、后级放大器四组成，采集信号是利用心电传感器31。前置放大器沈是关键电路，它采用高性能单片放大器，它具备高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、低功耗等特点。带通滤波器27完成滤波0. 05-300HZ赫兹之外的杂波信号，陷波器观针对工频信号进行衰减，后级放大器四将信号放大到-2. 5-+2. 5V之间送给ADC，转换为数字信号后， 在主控CPU的控制下进行心电信号采样，提取心电波信号、呼吸波信号和心率值。上述心电呼吸采集模块通过心电采集接口 13与主控模块30相连。附图6所示，本发明还可以设置体温模块，它采用高性能的温度传感器40，放大电路41把温度传感器的弱信号进行放大，最后主控CPU从A/D转换器中取得体温值。附图7所示，本发明所述的通讯模块采用高性能的无线通信模块设计，整个模块在低功耗的状态下，能够保持GPRS信道稳定链接和长时间不间断地工作，使生理数据能完整地、实时地送达到对应的服务器上。可采用的通信方式GPRS无线蜂窝网+Internet广域网、嵌入式TCP/IP通信协议。通讯模块中还设有读卡电路，可以读、写SIM卡和进行资格验证。通讯模块连接有内置天线42，用于信号的发射与接受。监控时采集到的各种信号，通过对应的接口送到主控CPU中，经过相应的处理后将结果显示给用户，同时将数据送到通讯模块，经TCP/IP协议装成数据包后，发送给指定域名的中央监护服务器上进行存储，供医生监护、分析使用。 本发明设有触摸式液晶彩色显示屏及操作按钮，结构上设有主控及接口模块，血压采集模块，心电、呼吸采集模块，体温采集模块，血氧，脉率采集模块和通讯模块；血压采集模块，心电、呼吸采集模块，体温采集模块，血氧、脉率采集模块和通讯模块均接入主控及接口模块。本发明采用模块化设计，在硬件设计上将心电、血氧、血压、脉率、体温、无线传输、主控与显示分立成独立的模块进行研发，各模块都进行参数和PCB布线优化设计，避免了各生理参数采样工作的互相干扰，成功地解决了多参数监护仪微型化过程中最难解决的抗干扰问题，特别是无线通讯线路对其他采样线路的干扰，使采集到的生理数据精确而稳定。
权利要求
1.一种生命体征监测装置，外壳上设有触摸式液晶屏及操作按钮，连接外壳有主控模块与接口模块，主控模块与接口模块和血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温采集模块全部或部分相连，上述主控模块与接口模块和生理参数采集模块相连，同时又和无线通讯模块相连；实现对血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温等全部或部分生理参数实时采集，可以根据需要同时获得所采集的生理参数的分析结果反馈。
2.根据权利要求1所述的生命体征监测装置，其特征在于所述外壳上设有连接血压、 心电、呼吸、血氧、脉率、体温多种生理参数采集探头或传感器、袖带的插座，且上述插座连接与心电、呼吸采集模块传递数据的心电多导联线，连接与血氧血压、脉率采集模块传递数据的血氧探头，连接与体温采集模块传递数据的体温探头，连接与血压采集模块传递数据的血压袖带；根据所采集生理参数的需要上述连接可以同时全部或部分实现连接。
3.根据权利要求2所述的生命体征监测装置，其特征在于，所述的血压采集模块还与排至的电动气泵和电磁气阀相连并控制工作。
全文摘要
一种生命体征监测装置，外壳上设有触摸式液晶屏及操作按钮，连接外壳有主控模块与接口模块，主控模块与接口模块和血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温采集模块全部或者部分相连，上述主控模块与接口模块和生理参数采集模块相连，同时又和无线通讯模块相连；实现对血压、心电、呼吸、血氧、脉率、体温等全部或者部分生理参数实时采集，可以根据需要同时获得所采集的生理参数的分析结果反馈。它采用模块化设计，避免了各生理参数的分析结果反馈。它采用模块化设计，避免了各生理参数监护仪微型化工程中最难解决的抗干扰问题，特别是无线通信线路对其他采用线路的干扰，使采集到的生理数据精确而稳定。
文档编号A61B5/0402GK102415878SQ201010293640
公开日2012年4月18日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者应佳伟, 应放天 申请人:浙江亿科智能科技有限公司
最新回复(0)