[實用新型]一種智能咳嗽監(jiān)測評價系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220143634.9
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN202723829U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 肖遙
• 申請（專利權）人: 肖遙
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/11;A61B5/01;A61B5/103
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于醫(yī)療監(jiān)測設備技術領域，涉及一種智能咳嗽監(jiān)測評價系統(tǒng)。

背景技術

咳嗽是醫(yī)學上100多種疾病及病理的常見和重要臨床癥狀之一，監(jiān)測評估咳嗽發(fā)生的頻率、強度以及咳嗽患者身體盡可能多的健康數據可為醫(yī)生提供寶貴的臨床資料，有利于醫(yī)生對病人的病情做出及時、全面的診斷和治療，也可作為治療效果評估的依據，國際上對咳嗽的評估主要靠主觀措施，由于人為監(jiān)測咳嗽的工作量大、監(jiān)測緩慢、監(jiān)測參數有限，且易受人為因素而出錯，而患者對自身咳嗽特征的描述通常缺乏專業(yè)性和完整性，另外，幼兒、聾啞人等特殊患者也無法描述。因此研究智能咳嗽監(jiān)測評價系統(tǒng)尤為重要。

國外雖出現了一些咳嗽監(jiān)測裝置，但目前的咳嗽監(jiān)測裝置主要通過記錄咳嗽聲音或同時記錄咳嗽聲音和胸壁EMG來監(jiān)測咳嗽。其主要缺點如下：

1.監(jiān)測信號單一且將無用的說話、打鼾、外界汽車、音響等聲音信號也加以記錄，人工分析困難，需采用復雜的算法從記錄信號中分離出咳嗽音頻信號，易出現咳嗽信號漏記、錯記現象；

2.未記錄咳嗽患者在咳嗽時是否有痰液及痰液數量信息，也未記錄咳嗽患者呼吸道溫度信息，不利于醫(yī)生對咳嗽患者的病情及病情輕重的綜合判定；

3.未記錄咳嗽患者是以何種姿勢咳嗽及咳嗽困難程度，不利于醫(yī)生對咳嗽患者咳嗽的嚴重度和身體狀態(tài)的綜合判定；

4.無網路通訊接口使所記錄的信號無法自動遠程傳送，不利于異地專家會診。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是：針對現有主觀措施評估咳嗽時存在的工作量大、監(jiān)測緩慢、監(jiān)測參數有限、不適應特殊患者等方面的不足，以及現有咳嗽監(jiān)測裝置存在的監(jiān)測信號種類少而無用信號多、咳嗽音頻信號分離繁瑣困難、不利于異地專家會診等方面的不足，提出能自動判斷咳嗽并自動獲取咳嗽患者咳嗽發(fā)生的頻率、強度、咳出的痰液、體溫、體態(tài)等信息并通過咳嗽分析處理軟件對咳嗽得出綜合評價的一種智能咳嗽監(jiān)測評價系統(tǒng)。

本實用新型的技術方案是：它包括一個多通道信號采集系統(tǒng)1、咳嗽判斷模塊2、振動采集模塊3、音頻采集模塊4、體位檢測模塊5、溫度采集模塊6、痰液采集器7、電源轉換電路8、電池9、咳嗽分析判定系統(tǒng)10。多通道信號采集系統(tǒng)1、咳嗽判斷模塊2、振動采集模塊3、音頻采集模塊4、體位檢測模塊5、溫度采集模塊6、痰液采集器7、電源轉換電路8、電池9集成在一個盒子11中并佩戴或安置在咳嗽患者身上；咳嗽分析判定系統(tǒng)10放置在醫(yī)護人員工作場所。多通道信號采集系統(tǒng)1由單片機及其I/O接口、存儲器、A/D轉換器、計算機通訊接口電路、網絡通訊接口電路等組成，其中單片機的I/O接口輸入端分別與咳嗽判斷模塊2、振動采集模塊3、音頻采集模塊4、體位檢測模塊5、溫度采集模塊6各自的輸出信號端相連接，A/D轉換器輸入端與痰液采集器7的輸出信號端相連接，只有當多通道信號采集系統(tǒng)1中的單片機接收到咳嗽判斷模塊2發(fā)出的低電平信號后才根據單片機控制軟件對其各I/O通道的數據和A/D轉換器的輸出信號進行采集；計算機通訊接口電路輸入端可與咳嗽分析判定系統(tǒng)10對應的計算機通訊接口連接，用于咳嗽分析判定系統(tǒng)10獲取多通道信號采集系統(tǒng)1存儲的信息；網絡通訊接口電路輸入端可與網絡接口連接，用于異地網路計算機獲取多通道信號采集系統(tǒng)1存儲的信息。咳嗽判斷模塊2用來感應即將發(fā)生的咳嗽動作，它包含壓力微動開關和固定夾，其中固定夾用來將壓力微動開關固定在患者臉部下頜骨與顴骨的交匯處的臉外表面上且微動開關隨人體臉部下頜骨的移動而閉合或斷開，微動開關的一端有兩個分支，一個分支通過一個限流電阻R連接到5V直流電源的高電平端，另一分支接入多通道信號采集系統(tǒng)1中單片機的一個I/O接口上，微動開關的另一端連接到5V直流電源的低電平端，當人體咳嗽前人體臉部的下頜骨發(fā)生移動使微動開關動作，使與所連接的單片機的I/O接口信號從高電平5V變?yōu)榈碗娖?V，完成咳嗽的判斷功能。振動采集模塊3由不少于兩個的加速度計、柔性固定裝置等組成，其中加速度計用來感應人體因咳嗽而產生的身體振動信號，柔性固定裝置用來將多個加速度計緊貼在人體的胸部、腹部、喉部等部位且保證各加速度計的敏感軸與人體表面的夾角約為90°，各加速度計的輸出信號分別接入多通道信號采集系統(tǒng)1中的I/O接口上。音頻采集模塊4由麥克風、音頻放大器、V/F轉換器、固定支架等組成，麥克風用來將聲音信號轉變?yōu)殡娦盘枺溈孙L電信號的輸出端連接到音頻放大器的輸入端，音頻放大器的輸出端接入V/F轉換器的輸入端，V/F轉換器的輸出端接入多通道信號采集系統(tǒng)1中的I/O接口上，固定支架用來將麥克風固定在人體嘴巴所在空間附近，體位檢測模塊5由三軸加速度計、柔性固定裝置等組成，其中三軸加速度計用來檢測患者咳嗽時身體正面相對于大地水平面的位置，柔性固定裝置用來將三軸加速度計緊貼在咳嗽者身體的胸部或腹部且保證三軸加速度計中的某一加速度計的敏感軸與人體表面的夾角約為90°，三軸加速度計的輸出信號分別接入多通道信號采集系統(tǒng)1中單片機的I/O接口上。溫度采集模塊6由兩個溫度傳感器、信號轉換器、固定裝置等組成，一個溫度傳感器通過固定裝置安放到咳嗽患者身體表面，用來檢測咳嗽患者體溫，另一個溫度傳感器通過固定裝置安放到儀器盒子11外側表面，用來檢測環(huán)境溫度。兩個溫度傳感器通過信號轉換器將溫度信號轉變?yōu)榕c溫度值大小對應的頻率信號，信號轉換器的輸出端分別接入多通道信號采集系統(tǒng)1中的I/O接口。痰液采集器7由痰液采集容器、采集容器密封塞、容器固定器、重力傳感器等組成，痰液采集容器為一個上部開口、底部密封的容器，用來收集痰液，容器固定器用來安放痰液采集容器、固定重力傳感器和信號轉換器，其中痰液采集容器的底面與容器固定器上表面平行，重力傳感器用膠或螺釘緊固在固定器上表面且重力傳感器敏感面的正表面可與痰液采集容器的底表面相接觸，重力傳感器用來檢測痰液采集容器和痰液兩者的總重量，則痰液重量＝總重量-(痰液采集容器重量+采集容器密封塞重量)。信號轉換器用來將重量傳感器敏感的重量信號轉變?yōu)榕c該重量值大小對應的電壓信號，信號轉換器的輸出端接入多通道信號采集系統(tǒng)1中的A/D轉換器輸入端。電源轉換電路8通過DC/DC轉換器將電池9的單一DC電源電壓轉換為多個DC電壓，滿足各環(huán)節(jié)對DC電源的需求。咳嗽分析判定系統(tǒng)10由計算機及咳嗽分析處理軟件組成，通過計算機接口或網絡接口從多通道信號采集系統(tǒng)1中獲取所采集到的振動、音頻、體位、溫度、痰液等信息，并從這些信息中統(tǒng)計出咳嗽患者咳嗽發(fā)生的頻率、強度、體溫變化情況、痰液量等信息，并參考所采集的外部環(huán)境溫度、患者體位變化情況等信息，結合臨床經驗對咳嗽患者咳嗽的嚴重度和身體健康狀況得出綜合判定。