[发明专利]穿戴式人体多生理参数采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于人体多生理参数采集的穿戴式衣物装置,用于方便人体心电、呼吸、体温和血压四项生理参数的长时间动态实时采集，属于医学仪器及设备领域。

背景技术

随着我国经济社会快速发展，人民生活水平和医疗卫生保健事业的巨大改善，生育率持续保持较低水平，老龄化进程逐步加快，特别是沿海发达地区、人多地少矛盾突出的地区，老龄化问题更加突出，同时人们的健康意识和保健要求也日益增强，这使得社区和家庭监护的重要性也日益显著。同时，某些特殊应用场景如封闭空间等，也使得适用于个人的小型化穿戴式装置的发展也得到了更多的关注。

在国内外现有的研究中，已有的穿戴式人体生理参数（多参数）采集装置主要有：美国佐治亚理工的智慧衫（Smart shirt）项目，美国VivoMetrics公司开发的生命衫（Life shirt），法国的VTAMN项目,德国Fraunhofer IZM开发的具有传感功能的T恤衫等。上述穿戴式的结构设计具有共同的特点：在衣衫（T恤衫）中内嵌传感器，检测电路以及连接导线。这种结构设计在实际生活中具有如下缺点：1.人体的运动如转身、伸腰时，不可避免地会牵扯衣衫从而牵扯内嵌于衣衫中的传感器，引入较大的运动噪声。这种结构设计即使是轻微的拉动衣衫也容易引入大量的运动噪声，从而限制了生理信号的稳定可靠获取，信号质量不佳。2.上述的研究方案将导线编织到T恤衫中，由于T恤衫中内嵌传感器，检测电路，对于没有经过专业培训的普通用户如老年人等，穿戴不便，且非常不便于衣服的洗涤。3.现有的穿戴式人体生理参数（多参数）采集装置中有将织物电极或者金属电极直接缝制在衣衫上，结构复杂，对于人体皮肤具有一定的刺激性，且在洗涤之后电极不便于维护，导致了由于电极的失效带来的一系列使用问题以及成本问题。

目前，常见的穿戴式结构有：

1.腰带加背带，如中国专利CN201020276771.0公开了一种心电采集装置，包括了带体、交叉式背带等。该装置有5个心电采集片且采集片由铜或者铜合金或者可导电的结构材料制成。使用时，测量人体的心电信号。此类装置存在如下缺陷：1.)不能实现多项生理参数的连续监测且将织物电极或者金属电极直接缝制在衣衫上，结构复杂，对于人体皮肤具有一定的刺激性；2.)洗涤之后电极不便于维护，导致了由于电极的失效带来的一系列使用问题以及成本问题；3.)生理信号采集装置与电极安装位于同一个连接网络中，由于心电信号采集电路具有一定的重量，对带体以及带体中的导线形成由重力产生的牵扯，引入较大的干扰，影响信号质量。

2.胸带：如美国专利文献US6454708公开一种监护和记录生命健康参数的方法和系统。该装置包括用于穿戴的胸带、可以和PC互连的基站。胸带上装有电极、传感器和存储记忆卡。使用时，胸带上电极和传感器和人体皮肤接触，测量生命体征，如多导联或者单导联的心电图、胸部的呼吸信号、人体血氧、体表温度、人体姿势等，这些数据被存储记忆卡记录。胸带取下时，记忆卡被移出，可在基站读取数据，其中的数据可以上传至PC机。检测功能上，不能实现人体血压信号无创连续监测，且不能实现实时监测。

3.衣衫：如中国专利CN200920089524.7专利公开了一种穿戴式心电电极装置，该衣着上的电极通过导线与外部装置相连，可实现对心电、心率、呼吸、体温的长期监测。中国专利CN201020106237.5公开了一种可拆卸穿戴式心电采集服装，包括十个心电采集片，穿戴后可直接进行动态心电信号的实时采集。中国专利CN201020503086.7公开了一种穿戴式血压及心电采集套装，包括了血压采集服装和穿戴式心电采集装置，该装置有5个心电采集片且采集片由铜或者铜合金或者可导电的结构材料制成。美国专利文献US4580572所揭示的包含多条讯号导线的可导电服装，可以连结外接式电子装置至衣服节点，能与身体肌肤接触，用于生理信号的测量。美国专利文献US6381482的专利所揭示的针织的信息化服装，可以处理、传递或接受信息，并可从服装上选择性地接上或移除元件，还可以检测生理信号。美国专利文献US6145551所揭示的一体成型梭织织物做成的无臂背心，具有整合信息的功能。