基于通用計算機的多功能穿戴式醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于通用計算機的多功能穿戴式醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)，尤其涉及通用計算機與無線通信技術(shù)、可穿戴式技術(shù)融合的多生理參數(shù)采集、無線傳輸、實時監(jiān)護的健康監(jiān)護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)2012年衛(wèi)生部公布的《中國慢性疾病防止工作計劃2012-2015》，表明我國慢性疾病人數(shù)正在迅速上升，確診的有2.6億人，慢性疾病已經(jīng)成為威脅公眾生命和健康的主要問題。由于中國老齡化的加速發(fā)展，到2025年老齡化水平將達到30%，屆時現(xiàn)有的醫(yī)療水平和資源將難以滿足需求?？纱┐魇结t(yī)療系統(tǒng)作為一種新型的醫(yī)療方式，開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)監(jiān)護、臨床治療和先進醫(yī)療儀器工業(yè)的新局面。以傳統(tǒng)醫(yī)療儀器支撐的單一、靜態(tài)醫(yī)療模式將被打破，取而代之的是以穿戴式技術(shù)和移動通信技術(shù)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程醫(yī)療。社區(qū)醫(yī)療和家庭醫(yī)療將起著重要作用。
[0003]目前市場上的健康監(jiān)護儀器大致分為兩類，一類是在醫(yī)院內(nèi)由職業(yè)醫(yī)生或者專業(yè)技術(shù)人員使用的專門儀器，對病人進行生理指標(biāo)的監(jiān)護；另一類是在家庭內(nèi)或者戶外，在醫(yī)生的指導(dǎo)下，由病人本人或者家屬使用遠(yuǎn)程健康監(jiān)護系統(tǒng)對病人進行監(jiān)護，監(jiān)護設(shè)備將所得到的生理指標(biāo)及時傳送給相關(guān)醫(yī)生。但這些儀器存在諸多弊端。例如心電監(jiān)護儀，一般存在以下缺點:1、價格昂貴，一般家庭無法負(fù)擔(dān)；2、操作復(fù)雜，需要使用者具有一定醫(yī)學(xué)背景；3、設(shè)計不夠人性化，需要使用者長時間固定一個姿勢，比較難受；4、心理負(fù)擔(dān)大，大量的心電導(dǎo)聯(lián)線在身上，給使用者心理造成一定負(fù)擔(dān)5、智能化程度不夠，。又例如傳統(tǒng)的脈搏、血氧和體溫檢測儀器檢測的都是一個靜態(tài)的數(shù)據(jù)，無法全天候獲取病人的這些生理參數(shù)，一旦病人出現(xiàn)生理指標(biāo)異常，而又沒有被及時發(fā)現(xiàn)，后果將不堪設(shè)想。
[0004]目前，醫(yī)院所使用的監(jiān)護方法，大多使用固定的健康監(jiān)護儀，連接設(shè)備將傳感器探頭連接在病人與監(jiān)護設(shè)備之間進行信號傳遞，復(fù)雜的設(shè)備和眾多的信號連線不但給病人帶來了心理上的壓力，影響了治療效果，同時也給醫(yī)生和病人帶了極大的不便，而功能單一的個人監(jiān)護設(shè)備，通常不具備聯(lián)網(wǎng)傳遞實時數(shù)據(jù)的功能。
[0005]隨著個人計算機和互聯(lián)網(wǎng)的普及，通用計算機幾乎每個家庭，甚至人手一臺，本發(fā)明不同于傳統(tǒng)醫(yī)療儀器，而是基于通用計算機進行設(shè)計的，其中通用計算機主要包括家庭電腦，個人筆記本等。本發(fā)明將提供更加人性化、經(jīng)濟、全天候的醫(yī)療服務(wù)，為社區(qū)醫(yī)療和家庭醫(yī)療模式奠定基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是針對現(xiàn)有醫(yī)療模式和醫(yī)療技術(shù)的不足，提出的基于通用計算機的多功能穿戴式醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明由穿戴式生理參數(shù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和通用計算機監(jiān)護系統(tǒng)組成。整個系統(tǒng)包含的硬件有，多個可穿戴式生理參數(shù)采集模塊、“體域網(wǎng)”模塊和通用計算機。具體闡述如下:
[0008]1.穿戴式生理參數(shù)采集系統(tǒng)
[0009]將心電傳感器、血氧脈搏傳感器、體溫傳感器，共三種傳感器以并聯(lián)方式粘貼或佩戴在用戶身上，實現(xiàn)人體心電、血氧、脈搏、體溫四大生理參數(shù)實時監(jiān)護。
[0010]心電模塊連接對應(yīng)紐扣式貼片電極，心電信號經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換后，再濾波處理，最后通過UART 口發(fā)給藍(lán)牙4.0模塊。為保證心電的實時性，數(shù)據(jù)包每秒發(fā)送513個，且心電模塊不休眠。血氧脈搏模塊佩戴在用戶手腕上，指夾探頭將血氧、脈搏信號采集后通過導(dǎo)線傳到手腕上的控制板上，控制板將數(shù)據(jù)處理、打包，最后通過UART 口發(fā)送到ZigBee模塊上。為節(jié)約血氧脈搏模塊電池能量，系統(tǒng)平時都處于休眠狀態(tài)，每5分鐘被喚醒一次，檢測、發(fā)送一次血氧、脈搏數(shù)據(jù)。體溫模塊粘貼在用戶腋下，體溫傳感器的數(shù)據(jù)由ZigBee模塊直接讀取并周期性發(fā)送到“體域網(wǎng)”中，為節(jié)約血氧脈搏模塊電池能量，系統(tǒng)平時都處于休眠狀態(tài)，每10分鐘被喚醒一次，并執(zhí)行體溫采集與發(fā)送任務(wù)。
[0011]2.數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
[0012]本系統(tǒng)的硬件支持是“體域網(wǎng)”模塊?！绑w域網(wǎng)”模塊指的是由藍(lán)牙4.0模塊和ZigBee模塊組成的短距離、超低功耗無線通信網(wǎng)絡(luò)模塊。該系統(tǒng)需要一對藍(lán)牙4.0模塊，經(jīng)過配置后，從模塊與連接心電傳感器UART 口連接，焊接在心電模塊上；主模塊經(jīng)串口轉(zhuǎn)USB后插在通用計算機USB 口上。該系統(tǒng)還需要三個ZigBee模塊，兩個為終端節(jié)點，一個為協(xié)調(diào)器節(jié)點，且各ZigBee模塊的控制芯片為CC2530射頻芯片。兩個終端節(jié)點分別連接血氧脈搏傳感器的UART 口和體溫傳感器的模擬信號輸出口，剩下的協(xié)調(diào)器同樣經(jīng)串口轉(zhuǎn)USB后插在通用計算機USB 口上。
[0013]3.通用計算機監(jiān)護系統(tǒng)
[0014]該系統(tǒng)的硬件支持為通用計算機，軟件實現(xiàn)則采用NI LabVIEff 2013軟件。LabVIEW具有直觀，編程簡單等特點，且有強大的數(shù)據(jù)處理能力。LabVIEW程序又被稱為VI，即虛擬儀器，可在通用計算機、工控機、Linux操作系統(tǒng)的嵌入式硬件平臺穩(wěn)定運行。整個系統(tǒng)軟的應(yīng)用開發(fā)具有很好的資源以及較低的開發(fā)難度。值得特別注意的是:第一，該系統(tǒng)無需其他費用，只需要家庭或個人的電腦即可；第二，采用LabVIEW編寫的人機交互界面友好，清晰、美觀。本系統(tǒng)的主要功能包括體域網(wǎng)”數(shù)據(jù)收發(fā)，生理參數(shù)的顯示、報警和存儲，遠(yuǎn)程傳輸。
[0015]通用計算機監(jiān)護系統(tǒng)工作模式有以下三種:第一，“自由模式”，該模式不需要聯(lián)網(wǎng)，只是將“體域網(wǎng)”傳輸過來的生理參數(shù)進行顯示；第二，“監(jiān)護模式”，該模式需要連接Internet網(wǎng)絡(luò)進行自動監(jiān)護，患者需要在設(shè)置被監(jiān)護生理參數(shù)的報警值，同時系統(tǒng)會將所有生理參數(shù)數(shù)據(jù)保存在執(zhí)行監(jiān)護程序的計算機上，一旦出現(xiàn)險情，系統(tǒng)會自動報警通知醫(yī)院、患者家屬或特定醫(yī)療機構(gòu)并上傳此次監(jiān)護數(shù)據(jù)到特定服務(wù)器；第三，“遠(yuǎn)程模式”，該模式需要連接Internet網(wǎng)絡(luò)，一旦執(zhí)行該模式，系統(tǒng)會產(chǎn)生一個URL地址，只要在其他已聯(lián)網(wǎng)移動設(shè)備中輸入該URL地址即可實時看到使用者生理參數(shù)信息。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]1.本發(fā)明的生理參數(shù)采集系統(tǒng)使用的是可穿戴式技術(shù)，減小了被監(jiān)護者的生理和心理負(fù)擔(dān)。
[0018]2.本發(fā)明是基于通用計算機的醫(yī)療儀器，生理參數(shù)的顯示、報警、存儲功能都在通用計算機上完成，進一步降低了成本，使得本發(fā)明更易于推廣到普通家庭同是也適應(yīng)所用擁有通用計算機的醫(yī)療機構(gòu)。
[0019]3.本發(fā)明采用LabVIEW開發(fā)的用戶界面，界面友好易于操作，不需要患者具有醫(yī)學(xué)背景或計算機背景。
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