[發(fā)明專利]基于光纖墊的生理參數(shù)檢測系統(tǒng)及檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810991708.6
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109222946B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方震;何光強;湯敏芳;趙榮建;陳賢祥;杜利東;趙湛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/08
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 鄢功軍

一種基于光纖墊的生理參數(shù)檢測系統(tǒng)及檢測方法，所述檢測系統(tǒng)包括：光纖墊，解析設(shè)備，通信模塊，移動客戶端以及數(shù)據(jù)分析模塊。其中，光纖墊感受人體振動信號的微小壓力；壓力作用于光纖，使得光傳輸發(fā)生變化；解析設(shè)備將人體壓力作用于光纖后得到的光信號轉(zhuǎn)化為電壓信號；解析設(shè)備處理電壓信號得到的波形參數(shù)和生理參數(shù)通過通信模塊傳到移動客戶端，測量數(shù)據(jù)存儲并顯示出來；數(shù)據(jù)分析模塊，分析測量數(shù)據(jù)，跟蹤用戶的生理參數(shù)信息，判斷用戶的生理狀況并提供指導(dǎo)建議。本發(fā)明的生理參數(shù)檢測系統(tǒng)及方法為無感式測量，在信號處理方法上實現(xiàn)呼吸和心率的穩(wěn)定測量，在健康監(jiān)護(hù)和慢病管理領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生理參數(shù)檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于光纖墊的生理參數(shù)檢測系統(tǒng)及檢測方法。

背景技術(shù)

目前的生理參數(shù)檢測方法一般是采用心電ECG、血氧脈搏波PPG，現(xiàn)有的這種檢測方法的傳感單元采集生理信號需要電極粘貼皮膚或者探頭夾在手指上檢測，帶來的問題是電極或者探頭長時間的接觸皮膚會出現(xiàn)不適癥狀。

近年來無接觸的檢測方法頗受關(guān)注。而基于光纖傳感檢測方法具有的優(yōu)勢是：抗電磁干擾，在醫(yī)院的MRI環(huán)境甚至更復(fù)雜的環(huán)境中仍然可以正常使用，其次是不易損壞、價格低廉，特別適合大規(guī)模的在廣大家庭或者醫(yī)院中推廣使用。

目前光纖檢測生理參數(shù)的方法從結(jié)構(gòu)上采用單變形結(jié)構(gòu)在用戶保持靜息的狀態(tài)下起到很好的效果，但是在睡眠中用戶常會伴隨淺呼吸，各種頻率的體動，甚至是打鼾癥狀，獲得的BCG波形(如圖4所示左邊為原始信號，右邊為BCG波形)不是總出現(xiàn)HIJK如此明顯的峰值，甚至是在BCG波形中最突出的J峰也會受到干擾，在IEEE期刊的文章《基于模型的非線性分離機制》的180頁中提到的BCG信號波形同樣有上述的問題。

基于以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，亟待研發(fā)一種新型的生理參數(shù)檢測系統(tǒng)與方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于光纖墊的生理參數(shù)檢測系統(tǒng)及檢測方法，以便解決上述問題的至少之一。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

作為本發(fā)明的一個方面，提供一種基于光纖墊的生理參數(shù)檢測系統(tǒng)，包括：光纖墊，感受人體作用于光纖的壓力；解析設(shè)備，其光纖連接至所述光纖墊，包括：連接端子，包括：發(fā)射裝置，其連接所述光纖墊，發(fā)出某波長的光信號；接收裝置，其連接所述光纖墊，將經(jīng)過所述光纖墊傳輸后的光信號轉(zhuǎn)化為電流信號；以及數(shù)據(jù)解析模塊，包括依次電連接的：信號放大模塊，將所述接收裝置輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；高精度采樣模塊，采集所述信號放大模塊輸出的電壓信號并放大；微處理器，其連接所述發(fā)射裝置的驅(qū)動模塊和所述高精度采樣模塊，控制所述發(fā)射裝置發(fā)出穩(wěn)定波長的光信號，同時處理所述高精度采樣模塊接收的電壓信號；以及外設(shè)指示控制，指示所述解析設(shè)備與其他部分的連接狀態(tài)；通信模塊，傳輸所述微處理器發(fā)出的信號；移動客戶端，藍(lán)牙連接至所述通信模塊，顯示和存儲數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)分析模塊，網(wǎng)絡(luò)連接至所述移動客戶端，跟蹤用戶的生理參數(shù)信息，判斷用戶的生理狀況并提供指導(dǎo)建議。

優(yōu)選地，所述連接端子為卡扣結(jié)構(gòu)；所述的連接端子外部覆蓋金屬屏蔽罩和屏蔽環(huán)。

優(yōu)選地，所述信號放大模塊為微弱信號放大裝置，用于提高信噪比。

優(yōu)選地，所述的外設(shè)指示控制指示所述解析設(shè)備的連接狀態(tài)：當(dāng)解析設(shè)備和移動客戶端處于連接狀態(tài)時，連接指示燈提示；當(dāng)解析設(shè)備和光纖墊不穩(wěn)定連接或掉線時，通過聲音或者指示燈提示。