[发明专利]基于通用计算机的多功能穿戴式医疗监护系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于通用计算机的多功能穿戴式医疗监护系统，尤其涉及通用计算机与无线通信技术、可穿戴式技术融合的多生理参数采集、无线传输、实时监护的健康监护系统。

背景技术

据2012年卫生部公布的《中国慢性疾病防止工作计划2012-2015》，表明我国慢性疾病人数正在迅速上升，确诊的有2.6亿人，慢性疾病已经成为威胁公众生命和健康的主要问题。由于中国老龄化的加速发展，到2025年老龄化水平将达到30％，届时现有的医疗水平和资源将难以满足需求。可穿戴式医疗系统作为一种新型的医疗方式，开创了医学监护、临床治疗和先进医疗仪器工业的新局面。以传统医疗仪器支撑的单一、静态医疗模式将被打破，取而代之的是以穿戴式技术和移动通信技术为基础的远程医疗。社区医疗和家庭医疗将起着重要作用。

目前市场上的健康监护仪器大致分为两类，一类是在医院内由职业医生或者专业技术人员使用的专门仪器，对病人进行生理指标的监护；另一类是在家庭内或者户外，在医生的指导下，由病人本人或者家属使用远程健康监护系统对病人进行监护，监护设备将所得到的生理指标及时传送给相关医生。但这些仪器存在诸多弊端。例如心电监护仪，一般存在以下缺点：1、价格昂贵，一般家庭无法负担；2、操作复杂，需要使用者具有一定医学背景；3、设计不够人性化，需要使用者长时间固定一个姿势，比较难受；4、心理负担大，大量的心电导联线在身上，给使用者心理造成一定负担5、智能化程度不够，。又例如传统的脉搏、血氧和体温检测仪器检测的都是一个静态的数据，无法全天候获取病人的这些生理参数，一旦病人出现生理指标异常，而又没有被及时发现，后果将不堪设想。

目前，医院所使用的监护方法，大多使用固定的健康监护仪，连接设备将传感器探头连接在病人与监护设备之间进行信号传递，复杂的设备和众多的信号连线不但给病人带来了心理上的压力，影响了治疗效果，同时也给医生和病人带了极大的不便，而功能单一的个人监护设备，通常不具备联网传递实时数据的功能。

随着个人计算机和互联网的普及，通用计算机几乎每个家庭，甚至人手一台，本发明不同于传统医疗仪器，而是基于通用计算机进行设计的，其中通用计算机主要包括家庭电脑， 个人笔记本等。本发明将提供更加人性化、经济、全天候的医疗服务，为社区医疗和家庭医疗模式奠定基础。

发明内容

本发明是针对现有医疗模式和医疗技术的不足，提出的基于通用计算机的多功能穿戴式医疗监护系统。

本发明由穿戴式生理参数采集系统、数据传输系统和通用计算机监护系统组成。整个系统包含的硬件有，多个可穿戴式生理参数采集模块、“体域网”模块和通用计算机。具体阐述如下：

1.穿戴式生理参数采集系统

将心电传感器、血氧脉搏传感器、体温传感器，共三种传感器以并联方式粘贴或佩戴在用户身上，实现人体心电、血氧、脉搏、体温四大生理参数实时监护。

心电模块连接对应纽扣式贴片电极，心电信号经ADC转换后，再滤波处理，最后通过UART口发给蓝牙4.0模块。为保证心电的实时性，数据包每秒发送513个，且心电模块不休眠。血氧脉搏模块佩戴在用户手腕上，指夹探头将血氧、脉搏信号采集后通过导线传到手腕上的控制板上，控制板将数据处理、打包，最后通过UART口发送到ZigBee模块上。为节约血氧脉搏模块电池能量，系统平时都处于休眠状态，每5分钟被唤醒一次，检测、发送一次血氧、脉搏数据。体温模块粘贴在用户腋下，体温传感器的数据由ZigBee模块直接读取并周期性发送到“体域网”中，为节约血氧脉搏模块电池能量，系统平时都处于休眠状态，每10分钟被唤醒一次，并执行体温采集与发送任务。

2.数据传输系统 

本系统的硬件支持是“体域网”模块。“体域网”模块指的是由蓝牙4.0模块和ZigBee模块组成的短距离、超低功耗无线通信网络模块。该系统需要一对蓝牙4.0模块，经过配置后，从模块与连接心电传感器UART口连接，焊接在心电模块上；主模块经串口转USB后插在通用计算机USB口上。该系统还需要三个ZigBee模块，两个为终端节点，一个为协调器节点，且各ZigBee模块的控制芯片为CC2530射频芯片。两个终端节点分别连接血氧脉搏传感器的UART口和体温传感器的模拟信号输出口，剩下的协调器同样经串口转USB后插在通用计算机USB口上。

3.通用计算机监护系统