多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療監(jiān)護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]人種，也稱作種族，在生物學(xué)上，人類各個(gè)種族都同屬于一個(gè)物種，即智人。各個(gè)人種的體質(zhì)形態(tài)一般來說是和他們的生活環(huán)境相適應(yīng)的。人種是具有共同遺傳體質(zhì)特征的人類群體。不同的種族相當(dāng)于一個(gè)物種下的若干變種，雖然他們都起源于一個(gè)共同祖先。
[0003]當(dāng)今世界存在四大人種，即黃色人種，又稱作為蒙古人種，白色人種，又稱作為高加索人種，黑色人種，又稱作為尼格羅人種，以及棕色人種，又稱作為澳大利亞人種。
[0004]從外形上看，不同的人種在膚色、眼色、發(fā)色、發(fā)型、頭型、身高等特征上有所區(qū)別，但這些特征差異是由于人類在一定地域內(nèi)長(zhǎng)期適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境，又經(jīng)過長(zhǎng)期隔離所形成的。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看，不同的人種在各項(xiàng)生理參數(shù)分布范圍上也各不相同，如果對(duì)不同人種采用相同的生理參數(shù)閾值進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控的結(jié)果可能大相徑庭。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中缺乏基于人種識(shí)別的生理參數(shù)檢測(cè)機(jī)制，同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的每一種生理參數(shù)儀一般只檢測(cè)單一的生理參數(shù)，無法進(jìn)行綜合檢測(cè)，以及現(xiàn)有的生理參數(shù)儀結(jié)構(gòu)冗余度高，檢測(cè)精度偏低，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的優(yōu)化。
[0006]為此，本發(fā)明提出了一種多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀，將經(jīng)過結(jié)構(gòu)優(yōu)化的高精度的脈搏監(jiān)控設(shè)備和血糖監(jiān)控設(shè)備集成在一個(gè)檢測(cè)儀器中，同時(shí)采用有針對(duì)性的人種識(shí)別設(shè)備對(duì)被測(cè)人員進(jìn)行識(shí)別，在此基礎(chǔ)上，完成對(duì)被測(cè)人員的生理參數(shù)的科學(xué)性檢測(cè)和預(yù)警，提高醫(yī)療儀器的監(jiān)護(hù)精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀，將脈搏檢測(cè)設(shè)備和血糖檢測(cè)設(shè)備集中在一個(gè)檢測(cè)儀器內(nèi)同時(shí)工作，優(yōu)化現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，更為關(guān)鍵的是，對(duì)于世界上現(xiàn)存的四種人種，采用高精度圖像識(shí)別的技術(shù)進(jìn)行不同人種的識(shí)別，并根據(jù)人種識(shí)別的結(jié)果自適應(yīng)地設(shè)置各個(gè)生理參數(shù)預(yù)警閾值，從而避免誤診的情況發(fā)生。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀，所述監(jiān)護(hù)儀包括圖像數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)、醫(yī)療數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)和AVR32芯片，所述圖像數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)用于基于被測(cè)人員的圖像分析出被測(cè)人員的人種信息，所述AVR32芯片與所述圖像數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)和所述醫(yī)療數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)分別連接，基于被測(cè)人員的人種信息設(shè)置各項(xiàng)醫(yī)療數(shù)據(jù)閾值，為所述醫(yī)療數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)的分析提供數(shù)據(jù)參考。
[0009]更具體地，在所述多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀中，包括:FLASH存儲(chǔ)芯片，預(yù)先存儲(chǔ)了面部灰度范圍，所述面部灰度范圍用于將圖像中的人體面部與背景分離，所述FLASH存儲(chǔ)芯片還預(yù)先存儲(chǔ)了四種灰度化面部模版，所述四種灰度化面部模版為通過對(duì)基準(zhǔn)白色人種面部、基準(zhǔn)黃色人種面部、基準(zhǔn)棕色人種面部和基準(zhǔn)黑色人種面部分別進(jìn)行拍攝所得到的面部圖像執(zhí)行灰度化處理而獲得，所述FLASH存儲(chǔ)芯片還用于預(yù)先存儲(chǔ)人種生理參數(shù)對(duì)照表，所述人種生理參數(shù)對(duì)照表保存了白色人種、黃色人種、棕色人種和黑色人種四種類型中的每一種類型對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)脈搏范圍、基準(zhǔn)竇性心率范圍、基準(zhǔn)PR間隔范圍、基準(zhǔn)QT間期范圍、基準(zhǔn)血糖上限濃度、基準(zhǔn)血糖下限濃度、基準(zhǔn)血氧飽和度上限濃度和基準(zhǔn)血氧飽和度下限濃度;攝像設(shè)備用于對(duì)被測(cè)人員面部拍攝以獲得被測(cè)人員面部圖像;人種識(shí)別設(shè)備包括Daubechies小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備;所述Daubechies小波濾波子設(shè)備與所述攝像設(shè)備連接，用于對(duì)所述被測(cè)人員面部圖像采用基于2階Daubechies小波基的小波濾波處理，以濾除所述被測(cè)人員面部圖像中的高斯噪聲，獲得小波濾波圖像;所述中值濾波子設(shè)備與所述Daubechies小波濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述小波濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述小波濾波圖像中的散射成分，獲得中值濾波圖像;所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對(duì)比度，獲得增強(qiáng)圖像;所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)芯片分別連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述面部灰度范圍內(nèi)的所有像素組成面部子圖像，所述面部子圖像從所述被測(cè)人員面部圖像的背景處分離獲得;所述目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)芯片分別連接，將所述面部子圖像與四種灰度化面部模版匹配，輸出匹配度最高的灰度化面部模板所對(duì)應(yīng)的人種類型作為被測(cè)人員的人種類型；第一電阻，一端與5V電源連接，另一端與紅外接收二極管的正端連接;第二電阻，一端與5V電源連接，另一端與第三電阻的一端連接;第三電阻，另一端接地，并具有與第二電阻相同的阻值;第一雙路運(yùn)算放大器，用于產(chǎn)生2.5V的基準(zhǔn)電壓，其正端與第二電阻的另一端連接，負(fù)端與第一電容的一端連接，輸出端與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接，負(fù)端還與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接;第一電容，另一端接地;第四電阻，一端與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接;第二雙路運(yùn)算放大器，正端與第四電阻的另一端連接，負(fù)端與紅外接收二極管的正端連接，輸出端作為脈搏電壓;第五電阻，并聯(lián)在第二雙路運(yùn)算放大器負(fù)端和第二雙路運(yùn)算放大器輸出端之間；第二電容，并聯(lián)在第二雙路運(yùn)算放大器負(fù)端和第二雙路運(yùn)算放大器輸出端之間；紅外發(fā)射二極管，設(shè)置在被測(cè)人員耳部毛細(xì)血管位置，用于發(fā)射紅外光，紅外發(fā)射二極管的負(fù)端與紅外接收二極管的正端連接;紅外接收二極管，設(shè)置在被測(cè)人員耳部毛細(xì)血管位置，位于所述紅外發(fā)射二極管的相對(duì)位置，用于接收透射被測(cè)人員耳部毛細(xì)血管后的紅外光;直接數(shù)字頻率合成器，用于產(chǎn)生頻率和相位能夠調(diào)整的正弦波信號(hào)以作為射頻頻率源用作混頻使用;脈沖序列發(fā)生器，用于產(chǎn)生脈沖序列；混頻器，與所述直接數(shù)字頻率合成器和所述脈沖序列發(fā)生器分別連接，采用脈沖序列對(duì)正弦波信號(hào)進(jìn)行混頻調(diào)制；功率放大器，與所述混頻器連接，用于將混頻調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行放大;開關(guān)電源，用作探頭與功率放大器之間的接口電路，將放大后的信號(hào)加載到探頭的射頻收發(fā)線圈中；釹鐵硼永磁型磁體結(jié)構(gòu)，在容納被測(cè)人員手指的空間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)均勻的靜態(tài)磁場(chǎng);探頭，放置在被測(cè)人員手指位置，纏繞射頻收發(fā)線圈以將加載的信號(hào)送入所述釹鐵硼永磁型磁體結(jié)構(gòu)內(nèi)，產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象，還用于將經(jīng)過被測(cè)人員手指內(nèi)氫質(zhì)子共振后獲得的衰減信號(hào)送出;AVR32芯片，與所述探頭連接，接收所述衰減信號(hào)，分析所述衰減信號(hào)的譜線，并計(jì)算其中葡萄糖所占比例，從而獲取被測(cè)人員的血糖濃度，所述AVR32芯片還與所述第二雙路運(yùn)算放大器的輸出端連接以獲得所述脈搏電壓，并當(dāng)所述脈搏電壓在預(yù)設(shè)脈搏范圍之外時(shí)，發(fā)出脈搏異常識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖上限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過高識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖下限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過低識(shí)別信號(hào);其中，當(dāng)紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管之間無脈搏時(shí)，脈搏電壓為2.5V，當(dāng)紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管之間存在跳動(dòng)的脈搏時(shí)，血脈使耳部透光性變差，脈搏電壓大于2.5V;其中，第一雙路運(yùn)算放大器和第二雙路運(yùn)算放大器都為TI公司的雙路運(yùn)算放大器;其中，所述探頭纏繞的射頻收發(fā)線圈為鳥籠線圈、螺旋管線圈、鞍狀線圈、相控陣列線圈和環(huán)狀線圈中的一種;其中，直接數(shù)字頻率合成器所采用的頻率合成選用直接數(shù)字合成、模擬鎖相環(huán)和數(shù)字鎖相環(huán)中的一種;其中，AVR32芯片還與人種識(shí)別設(shè)備和FLASH存儲(chǔ)芯片分別連接，基于人種識(shí)別設(shè)備輸出的被測(cè)人員的人種類型在所述人種生理參數(shù)對(duì)照表中確定基準(zhǔn)脈搏范圍、基準(zhǔn)竇性心率范圍、基準(zhǔn)PR間隔范圍、基準(zhǔn)QT間期范圍、基準(zhǔn)血糖上限濃度、基準(zhǔn)血糖下限濃度、基準(zhǔn)血氧飽和度上限濃度和基準(zhǔn)血氧飽和度下限濃度，并作為預(yù)設(shè)脈搏范圍、預(yù)設(shè)竇性心率范圍、預(yù)設(shè)PR間隔范圍、預(yù)設(shè)QT間期范圍、預(yù)設(shè)血糖上限濃度、預(yù)設(shè)血糖下限濃度、預(yù)設(shè)血氧飽和度上限濃度和預(yù)設(shè)血氧飽和度下限濃度。
[0010]更具體地，在所述多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀中:所述攝像設(shè)備包括半球形透明罩、輔助照明子設(shè)備和CMOS攝像頭。
[0011 ]更具體地，在所述多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀中:所述CMOS攝像頭的分辨率為3840 X 2160。
[0012]更具體地，在所述多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀中:所述半球形透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CMOS攝像頭。
[0013]更具體地，在所述多功能醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀中:所述輔助照明子設(shè)備為所述CMOS攝像頭的拍攝提供輔助照明。