[發明專利]一種可穿戴式心率實時檢測系統

有效

• 申請號: 202110129601.2
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112842311B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 董瑛;韓留洋;王曉浩
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/00
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

1.一種可穿戴式心率實時檢測系統，其特征在于，包括計算機程序存儲介質、處理裝置和壓力傳感器，所述壓力傳感器用于采集脈搏數據，所述處理裝置執行計算機程序時進行如下處理，包括：對采集的脈搏數據進行數據預處理；提取脈搏數據的周期性峰值；根據脈搏數據的周期性峰值計算瞬時心率；對于在1分鐘內連續測量的短期心率數據計算極差/全距和四分位距，對于連續測量時間超過1分鐘的長期心率數據計算心率變異性；判斷計算的極差/全距、四分位距以及心率變異性是否超出各自的設定閾值，并根據判斷結果生成反映心律健康情況的檢測結果；還包括用于定點加壓的氣囊，所述氣囊包括氣囊袖帶和多個子氣囊，所述氣囊袖帶上具有用于充氣和排氣的氣口，所述多個子氣囊通過各自的導氣管與所述氣囊袖帶相連，所述多個子氣囊的導氣管按照各自在所述氣囊袖帶上所處的位置具有相對應的尺寸，且至少一部分導氣管的尺寸不同于其余導氣管的尺寸，所述多個子氣囊的導氣管按照各自在所述氣囊袖帶上所處的位置具有相對應的材料性質，以使得在同一的充氣時間內所述至少一部分導氣管對應的子氣囊與所述其余導氣管對應的子氣囊的充氣加壓程度不同，從而當所述氣囊袖帶佩戴在人體上時能夠對人體的對應部位進行定點加壓。

2.如權利要求1所述的可穿戴式心率實時檢測系統，其特征在于，所述數據預處理包括去除基線、低通濾波、幅值歸一化。

3.如權利要求1或2所述的可穿戴式心率實時檢測系統，其特征在于，所述計算極差/全距和四分位距包括：

將所述瞬時心率由小到大排列后，以第25%的數字做為第一四分位數Q1，第50%的數字做為第二四分位數Q2，第75%的數字做為第三四分位數Q3，并取得瞬時心率的最小值Q0和最大值Q4，根據如下公式（1）和（2）計算極差/全距和四分位距：

極差/全距 = Q4 – Q0 （1）

四分位距 = Q3 – Q1 （2）。

4.如權利要求1至2任一項所述的可穿戴式心率實時檢測系統，其特征在于，根據如下公式（3）計算心率變異性：

（3）

其中是心跳瞬時周期數據，是n個心跳瞬時周期數據的均值。

5.如權利要求1至2任一項所述的可穿戴式心率實時檢測系統，其特征在于，所述處理裝置執行計算機程序時進行的處理還包括：根據所述短期心率數據和所述長期心率數據分別計算平均心率，并還根據所述平均心率得出反映心律健康情況的檢測結果。

6.如權利要求1至2任一項所述的可穿戴式心率實時檢測系統，其特征在于，所述壓力傳感器為柔性壓力傳感器，包括依次層疊在一起的第一金屬電極層、第一駐極體層、第二駐極體層以及第二金屬電極層，所述第一駐極體層與所述第二駐極體層之間具有空氣腔，所述空氣腔內的空氣經電暈極化電離出的正負電荷分別由所述第一駐極體層和所述第二駐極體層捕獲而形成電荷偶極子，初始狀態下所述電荷偶極子與所述第一、第二金屬電極層上的感應電荷形成電場平衡，當所述傳感器受壓變形時，偶極矩改變，所述感應電荷轉移而在外電路上形成電流，當釋放壓力時，所述傳感器由于自身彈性恢復原狀，在外電路上形成反向的電流并恢復所述電場平衡。

7.如權利要求6所述的可穿戴式心率實時檢測系統，其特征在于，所述第一駐極體層和/或所述第二駐極體層的內表面上具有凹槽。

8.如權利要求7所述的可穿戴式心率實時檢測系統，其特征在于，所述第一駐極體層的內表面上具有相互平行的多個第一條形凹槽，所述第二駐極體層的內表面上具有相互平行的多個第二條形凹槽，所述第一條形凹槽和所述第二條形凹槽彼此相對，且彼此垂直。