[發明專利]一種柔性創口貼式心率計

在審

• 申請號: 201711314037.1
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107928659A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 羅堅義;黃景誠;胡曉燕;廖慧珍;陳銳賢;郭俊彬;凌潔;鄧鴻貴;黃輝;唐秀鳳;馬國強;溫錦秀
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司44425
• 代理人: 盧娟

技術領域

本發明涉及可穿戴式設備領域，尤其涉及一種柔性創口貼式心率計。

背景技術

隨著社會經濟的飛速發展，以至于生活生存所引起的壓力不斷威脅著人類的健康，而壓力過大、精神緊張時往往會引起人的心率不正常，最后長期的心率不正會導致各種疾病。因此，人們的關注點已從飲食安全與醫療保障領域，轉移到了對身體狀況的實時監控領域中。國內外各類企業與科研機構為了滿足這種日益增大的技術需求，紛紛開發出各種可穿戴式設備，尤其對于便攜式心率計的研究引起廣泛的關注。

目前市場上的心率計主要以腕帶式結構作為主體，通過搭配不同類型的心率傳感器組裝成可穿戴式的心率計。根據探測原理，心率傳感器的種類可分為光電式、壓容式和壓阻式，其中光電式因其具有非侵入、非接觸的好處而被應用得最為廣泛，然而由于腕帶的松緊程度難以掌握，易造成光電式心率傳感器測量誤差，過松會引起探測信號過弱、過緊則使得穿戴者不適。除此之外，由于光電式心率傳感器是通過光反射來測量心率：它是根據心臟跳動時，人體全身血管會有微小波動的原理，通過對皮下血管發射光束，實時檢測反射光周期性的強度變化，從而得出人體的脈搏信號。該傳感器使用時，會因為環境引起的光干擾、穿戴者的膚色、汗液以及脂肪厚度等因素也容易造成測量誤差，且一旦傳感器功能異常，則需要心率計整體更換，花費高昂。

因此，發明一種能準確、實時測量且保證良好的穿戴體驗的便攜式心率計是便攜式醫療設備發展的迫切需求。

發明內容

基于此，本發明的目的在于，提供一種柔性創口貼式心率計，其具有無腕帶、粘貼式、穿戴體驗好、分辨率高、靈敏度高和制備簡單的優點。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種柔性創口貼式心率計，包括電源組件、傳感組件、信號處理組件、包覆組件和柔性基底；所述傳感組件和信號處理組件分別與電源組件電連接，且所述信號處理組件與傳感組件電連接；所述電源組件、傳感組件和信號處理組件均包覆于所述包覆組件中，并附著于所述柔性基底上。

本發明的工作原理為：當穿戴者將柔性創口貼式心率計粘貼于手臂或者心臟等脈搏處，脈搏跳動引起傳感組件的電學性能改變，并通過傳感組件將這種變化信號傳輸至信號處理組件，信號處理組件對該信號進行處理，然后顯示穿戴者的心率狀況。

相對于現有技術，本發明采用柔性創口貼式封裝，使用區域不受身體部位限制，任意部位都可以使用，如頸動脈、胸部、手腕、大腿內動脈等，同時具有優秀的隱蔽性與舒適性，縮小了心率計的整體體積，解決了傳統腕帶式需要特定的松緊度才能有效使用的問題，且該封裝模式在保證良好的心率監控條件下，給穿戴者帶來更加舒適的用戶體驗。

進一步地，所述傳感組件包括應力傳感模塊，所述應力傳感模塊包括陣列式應力傳感器，所述陣列式應力傳感器由多根表面設有納米結構薄膜的纖維絲通過編織的方式形成，所述纖維絲在橫向和縱向上相互交叉疊放，其表面的納米結構薄膜在交叉部位相互接觸，構成一個傳感單元。優選地，所述傳感單元的數量為9～2000個。相比于光電式傳感器，陣列式應力傳感器具有多點實時檢測、靈敏度高與穩定性高的優點。

進一步地，所述納米結構薄膜為一維納米線薄膜、一維納米棒薄膜、一維納米管薄膜、二維納米薄片薄膜或三維網絡納米結構薄膜；且所述納米結構薄膜為金屬納米結構薄膜、或半導體納米結構薄膜中的一種或多種的復合。納米結構薄膜的具體結構和材料選擇范圍廣，可視實際所需而定。

進一步地，所述纖維絲為有機高分子纖維絲、碳纖維絲、紡織纖維絲、金屬絲或光導纖維。纖維絲材料可以是導電材料或表面鍍有導電層的纖維材料，選材范圍廣，其直徑大小可視實際所需而定。

進一步地，所述應力傳感模塊還包括導線和集線器，所述集線器與陣列式應力傳感器連接，所述導線與集線器連接。集線器用于整理陣列式應力傳感器的信號輸入、輸出端口，并接入信號處理組件。

進一步地，所述傳感組件的兩端分別通過排線與電源組件和信號處理組件連接。通過插拔兩端的排線，即可完成傳感組件的安裝和拆卸，避免一旦傳感組件出現異常則需要整體更換心率計的問題，從而最大限度地降低用戶后續維護成本。

進一步地，所述信號處理組件包括單片機和通信模塊，所述通信模塊與單片機電連接，所述通信模塊包括藍牙通信子模塊和wifi通信子模塊，用以傳輸心率數據。

進一步地，所述電源組件包括電池和USB充電口，用以為傳感組件和信號處理組件供電。

進一步地，所述信號處理組件和電源組件表面設有粘性層，用以粘貼在人體上。