一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，包括可穿戴的腰帶或者背帶和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，腰帶或者背帶設(shè)置有檢測(cè)頭，檢測(cè)頭包括呼吸檢測(cè)單元、體溫檢測(cè)單元、體位運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元、存儲(chǔ)單元、信號(hào)傳輸單元、芯片處理DSP單元、電源單元、LED顯示單元和蜂鳴報(bào)警單元，獲取和分析體位運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移、呼吸的頻率、體溫的變化數(shù)據(jù)，處于窒息/呼吸暫停狀態(tài)下發(fā)出蜂鳴報(bào)警；遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與檢測(cè)頭通過數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)據(jù)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。本實(shí)用新型的穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)具有體積小，重量輕，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)交互性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單智能的特點(diǎn)。
【專利說明】一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體是指一種睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，健康問題引起越來越多人的重視。睡眠質(zhì)量的好壞直接影響到身體機(jī)能的正常與否，關(guān)注睡眠狀況，與維系健康息息相關(guān)，特別是兒童和老年人，其睡眠狀況是其健康情況的最直接反映。
[0003]以兒童為例，5歲以下兒童因窒息導(dǎo)致死亡的占比高達(dá)兒童死亡率的兩成，而因窒息導(dǎo)致的智力殘疾更是高達(dá)每年新增殘疾兒童的一半以上；以老年人為例，65歲以上人群阻塞性睡眠呼吸障礙的發(fā)病率高達(dá)20%以上，并據(jù)此引發(fā)心腦血管疾病，高居全球疾病死因的首位。因此，關(guān)注睡眠質(zhì)量，提高睡眠質(zhì)量，對(duì)于改善健康狀況作用十分重要。
[0004]基于多導(dǎo)睡眠圖監(jiān)測(cè)(PSG)存在、體積大、電極過多、感應(yīng)部位局限于臉部和頭部、維護(hù)費(fèi)用高、嚴(yán)重影響睡眠質(zhì)量等問題，便攜式睡眠檢測(cè)儀逐漸成為趨勢(shì)。但是，目前市場(chǎng)上的便攜式、穿戴式多采用壓力式檢測(cè)腹部或者胸部的輪廓變化實(shí)現(xiàn)，常常需要緊貼檢測(cè)部位或者借助氣囊才或緊密貼合才可以滿足對(duì)不同睡眠姿態(tài)情況下睡眠參數(shù)的測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度容易受到體型差異、貼合的松緊程度的影響，且為了獲取準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，測(cè)量過程中常會(huì)產(chǎn)生過分壓迫體位置而嚴(yán)重影響睡眠質(zhì)量。且目前的睡眠檢測(cè)儀功能單一，設(shè)置比較繁瑣，無法有效實(shí)時(shí)監(jiān)控。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確程度高、數(shù)據(jù)交互性強(qiáng)的穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，針對(duì)【背景技術(shù)】存在的問題，在設(shè)計(jì)上保證睡眠質(zhì)量的前提下檢測(cè)呼吸、體溫、體位運(yùn)動(dòng)的情況實(shí)現(xiàn)對(duì)睡眠質(zhì)量的過程進(jìn)行檢測(cè)、分析和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0006]本實(shí)用新型可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]本實(shí)用新型公開了一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，包括可穿戴的腰帶或者背帶和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，腰帶或背帶包括束帶、檢測(cè)頭和帶扣，檢測(cè)頭位于束帶的中間，帶扣位于束帶的端部，檢測(cè)頭與原則監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)互聯(lián)，檢測(cè)頭包括呼吸檢測(cè)單元、體溫檢測(cè)單元、體位運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元、存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、芯片處理DSP單元集成在集成電路板上，電源單元、LED顯示單元、蜂鳴報(bào)警單元連接在集成電路板左側(cè)位置；體位運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元、呼吸檢測(cè)單元、體溫檢測(cè)單元、存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、電源單元、LED顯示單元、蜂鳴報(bào)警單元均與芯片處理DSP單元連接。
[0008]所述的呼吸檢測(cè)單元、體溫檢測(cè)單元、體位運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元作為信號(hào)檢測(cè)源，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫酒幚鞤SP單元，芯片DSP單元把信號(hào)源數(shù)據(jù)放大濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、運(yùn)算，轉(zhuǎn)換成生理參數(shù)數(shù)據(jù)，與預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)身體處于窒息/暫停狀態(tài)無信號(hào)產(chǎn)生直接導(dǎo)致生理參數(shù)數(shù)據(jù)與預(yù)警數(shù)據(jù)不一致，芯片處理DSP單元發(fā)出指令啟動(dòng)蜂鳴報(bào)警單元工作，過程檢測(cè)的全部數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)單元進(jìn)行保存，數(shù)據(jù)傳輸單元與外部終端的數(shù)據(jù)交互；輔助工作模塊包括電源單元、蜂鳴報(bào)警單元和LED顯示單元，電源單元為整個(gè)集成電路提供能源，蜂鳴報(bào)警單元在預(yù)警啟動(dòng)后燈閃鈴響實(shí)現(xiàn)異常提示，LED顯示單元通過LED雙色顯示燈對(duì)工作狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋。
[0009]所述的呼吸單元通過在集成電路中設(shè)置高靈敏度微型麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控睡眠過程中的聲音進(jìn)行錄音并傳輸。
[0010]所述體溫單元為紅外測(cè)溫儀或半導(dǎo)體測(cè)溫儀，動(dòng)態(tài)檢測(cè)睡眠過程中的溫度變化。
[0011]所述的體位運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元采用陀螺儀角運(yùn)動(dòng)傳感器和三軸加速度傳感器實(shí)現(xiàn)，陀螺儀角運(yùn)動(dòng)傳感器獲取體位運(yùn)動(dòng)的角速度數(shù)據(jù)，三軸加速度傳感器獲取三軸加速度數(shù)據(jù)，角速度運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)三軸加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，從而獲取與體位接觸面垂直方向的加速度。
[0012]所述的芯片處理DSP單元對(duì)檢測(cè)信號(hào)處理包括放大濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換、運(yùn)算，具體是指:對(duì)角速度校正后的加速度數(shù)據(jù)調(diào)用采樣頻率積分運(yùn)算獲取相對(duì)位移，并由體位相對(duì)位移數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化換算得到呼吸頻率，當(dāng)窒息/呼吸暫停暫停下無信號(hào)產(chǎn)生，頻率偏低直接導(dǎo)致與預(yù)警數(shù)據(jù)不一致，芯片處理DSP單元發(fā)出指令啟動(dòng)蜂鳴報(bào)警單元進(jìn)行預(yù)警；對(duì)高靈敏度微型麥克風(fēng)采集的呼吸聲音進(jìn)行低頻和高頻濾波處理，區(qū)分處理體位運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的聲音和鼾聲，當(dāng)窒息/呼吸暫停無信號(hào)產(chǎn)生，頻率偏低時(shí)直接導(dǎo)致其與預(yù)警數(shù)據(jù)不一致，芯片處理DSP單元發(fā)出指令啟動(dòng)蜂鳴報(bào)警單元129進(jìn)行預(yù)警；對(duì)體溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值平均運(yùn)算，窒息/呼吸暫停狀態(tài)下身體運(yùn)動(dòng)技能下降，體溫呈下降趨勢(shì)，當(dāng)身體處于發(fā)燒狀態(tài)體溫明顯上升，體溫?cái)?shù)值高于或低于預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)蜂鳴報(bào)警單元進(jìn)行預(yù)警。
[0013]所述的數(shù)據(jù)傳輸單元包括USB端口、無線網(wǎng)卡、藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模組，為檢測(cè)頭的數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心提供有線和/或無線數(shù)據(jù)傳輸提供途徑。
[0014]所述的存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括信號(hào)源數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的預(yù)警數(shù)據(jù)，并將預(yù)警數(shù)據(jù)反饋至芯片處理DSP單元。
[0015]所述的電源單元使用的為鋰電池，與數(shù)據(jù)傳輸單元共用USB端口作為充電端口，外接的電源可以為充電器轉(zhuǎn)換的市電或者移動(dòng)電源。
[0016]所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心指電腦和/或智能手機(jī)，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)傳輸單元以USB傳輸、wifi傳輸和/或藍(lán)牙傳輸?shù)姆绞脚c檢測(cè)頭實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)，執(zhí)行數(shù)據(jù)查閱、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、預(yù)警數(shù)據(jù)設(shè)置、儀器運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)對(duì)比的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:采用腰帶狀穿戴式設(shè)計(jì)，體積小，重量輕，不會(huì)造成過分壓迫身體，睡眠質(zhì)量高；使用方式上，可以滿足腹部和胸部不同體位的檢測(cè)，通用性廣；信號(hào)采集上，通過獲取呼吸聲音、體溫、體位運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)，多手段測(cè)量，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確程度高；操作上，設(shè)置有遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，可以再遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查閱、參數(shù)的設(shè)置，交互性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1為本實(shí)用新型一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)腰帶或背帶的外觀正視圖；
[0019]附圖2為本實(shí)用新型一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)頭I的側(cè)邊接口示意圖；
[0020]附圖3為本實(shí)用新型一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)頭I的背部?jī)?nèi)部裝配結(jié)構(gòu)圖；
[0021]附圖4為本實(shí)用新型一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型產(chǎn)品作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]如圖1所示，檢測(cè)頭I設(shè)置在腰帶中部，檢測(cè)頭I的左右兩側(cè)為束帶2，束帶2的端部為帶扣3，檢測(cè)頭I的正面下方位置設(shè)有LED雙色顯示燈4，LED雙色顯示燈4燈長(zhǎng)亮為綠色代表睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)正常開啟工作，LED雙色顯示燈4燈閃爍為紅色代表此時(shí)睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)處于預(yù)警狀態(tài)，LED雙色顯示燈4熄滅說明此時(shí)睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)于關(guān)閉狀態(tài)；在進(jìn)行睡眠質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，只需把腰帶的檢測(cè)頭I背面貼合到需要檢測(cè)的胸部或者腹部，帶扣3根據(jù)體型選擇長(zhǎng)度固定，松緊程度以站立時(shí)腰帶或背帶無不直接下移為宜。
[0024]如圖2所示，在檢測(cè)頭I的側(cè)邊上設(shè)置有數(shù)據(jù)傳輸單元的USB端口 11，同時(shí)滿足USB數(shù)據(jù)傳輸和鋰電池充電的需要，既可以通過USB端口 11連接遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的電腦、手機(jī)，實(shí)現(xiàn)包括數(shù)據(jù)查閱、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、預(yù)警數(shù)據(jù)設(shè)置、儀器運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)對(duì)比的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，也可以通過USB端口連接充電器轉(zhuǎn)換后的市電或移動(dòng)電源為檢測(cè)頭I工作提供能源；在舊8端口的左側(cè)，設(shè)置有電源開關(guān)按鍵18，處于工作關(guān)閉狀態(tài)按下電源開關(guān)按鍵18使檢測(cè)頭I開啟工作，在檢測(cè)頭I處于工作狀態(tài)時(shí)按下電源開關(guān)按鍵18可以使檢測(cè)頭I停止工作。
[0025]如圖3所示，在一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)頭I的背部?jī)?nèi)部裝配結(jié)構(gòu)中，集成電路板12位于檢測(cè)頭I的背面，集成電路板12的右側(cè)存在鋰電池13，鋰電池13作為電源單元的核心，為整個(gè)儀器工作提供能源；在集成電路板12的左下角，設(shè)置有蜂鳴器14和LED顯示單元15，在儀器處于預(yù)警狀態(tài)時(shí)，蜂鳴器14燈閃鈴響，提示睡眠狀態(tài)的處于異常狀態(tài)；在集成電路板12的右下角，留有測(cè)溫孔16，通過測(cè)溫孔16實(shí)時(shí)測(cè)量睡眠者的體溫情況。
[0026]由圖4的功能結(jié)構(gòu)框圖可知本實(shí)用新型的具體工作實(shí)現(xiàn)方式為:呼吸檢測(cè)單元通過高靈敏度微型麥克風(fēng)17對(duì)測(cè)量過程中身體伸縮運(yùn)動(dòng)的聲音和鼻鼾聲進(jìn)行收集錄音，實(shí)時(shí)傳輸?shù)叫酒幚鞤SP單元進(jìn)行放大濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換和運(yùn)算，從而得到體位伸縮低頻運(yùn)動(dòng)和鼻子呼吸高頻運(yùn)動(dòng)的頻率；體溫檢測(cè)單元?jiǎng)討B(tài)發(fā)出測(cè)溫指令，收集體溫變化數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)傳送至芯片處理DSP單元進(jìn)行插值平均運(yùn)算；芯片處理DSP單元在對(duì)信號(hào)源數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算獲取生理參數(shù)數(shù)據(jù)的同時(shí)，調(diào)用存儲(chǔ)單元上的保存的預(yù)警數(shù)據(jù)，把生理參數(shù)數(shù)據(jù)和預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)生理參數(shù)數(shù)據(jù)超出預(yù)警數(shù)據(jù)或窒息/呼吸暫停狀態(tài)下發(fā)出預(yù)警指令至蜂鳴報(bào)警單元，啟動(dòng)蜂鳴器14，燈閃鈴響進(jìn)行身體健康狀況報(bào)警；體位檢測(cè)單元通過陀螺儀角運(yùn)動(dòng)傳感器和三軸加速度傳感器實(shí)現(xiàn)，陀螺儀角運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)量不同身體姿態(tài)的角速度，三軸加速度傳感器檢測(cè)呼吸過程中身體腹部或胸部的伸縮擴(kuò)張加速度，角速度與加速度結(jié)合，對(duì)加速度進(jìn)行校正，從而得出與體位接觸面垂直方向的加速度，在根據(jù)采樣頻率數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)叫酒幚鞤SP單元進(jìn)行放大濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換和積分運(yùn)算，從而獲取體位運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移；數(shù)據(jù)傳輸單元包括USB端口、無線網(wǎng)卡、藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模組，USB端口、無線網(wǎng)卡、藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模組均與數(shù)據(jù)處理DSP單元連接，數(shù)據(jù)傳輸單元的USB連接、WiFi連接和/或藍(lán)牙連接外部電腦、手機(jī)終端可以進(jìn)行數(shù)據(jù)互聯(lián)，外部電腦、手機(jī)安裝有操作軟件，在操作軟件的交互界面上進(jìn)行數(shù)據(jù)查閱、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、預(yù)警數(shù)據(jù)設(shè)置、儀器運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)對(duì)比操作，同時(shí)通過局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療附加功能。
[0027]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實(shí)施本實(shí)用新型；但是，凡熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而作出的些許更動(dòng)、修飾與演變的等同變化，均為本實(shí)用新型的等效實(shí)施例；同時(shí)，凡依據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何等同變化的更動(dòng)、修飾與演變等，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，包括可穿戴的腰帶或者背帶、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，腰帶或者背帶包括檢測(cè)頭(I)、束帶(2)、帶扣(3)，檢測(cè)頭(I)位于束帶(2)的中間，帶扣(3 )位于束帶(2 )的端部，檢測(cè)頭(I)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)互聯(lián)，其特征在于:所述的檢測(cè)頭(I)包括呼吸檢測(cè)單元、體溫檢測(cè)單元、體位運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元、存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、芯片處理DSP單元、電源單元、LED顯示單元和蜂鳴報(bào)警單元，所述的體位運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元、呼吸檢測(cè)單元、體溫檢測(cè)單元、存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、電源單元、LED顯示單元和蜂鳴報(bào)警單元分別與芯片處理DSP單元連接；所述的呼吸檢測(cè)單元包括高靈敏度微型麥克風(fēng)(17)，所述的體溫檢測(cè)單元包括紅外測(cè)溫儀或半導(dǎo)體溫度計(jì)，所述的體位運(yùn)動(dòng)檢測(cè)單元包括陀螺儀角運(yùn)動(dòng)傳感器和三軸加速度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)傳輸單元包括USB端口、無線網(wǎng)卡、藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模組，USB端口、無線網(wǎng)卡、藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模組均與數(shù)據(jù)處理DSP單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的遠(yuǎn)程終端為安裝有操作軟件的電腦或者手機(jī)，遠(yuǎn)程中心為安裝有操作軟件的電腦和/或手機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的穿戴式睡眠檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的檢測(cè)頭(I)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)傳輸單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)。
【文檔編號(hào)】A61B7/04GK203953662SQ201420170169
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】羅七華 申請(qǐng)人:羅七華