專利名稱：家庭健康監(jiān)護(hù)報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于家用醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域。
心腦血管類疾病是影響人類健康的主要疾病之一，家庭往往是這類疾病發(fā)病的場(chǎng)所。在搶救不及時(shí)的情況下，將會(huì)造成病人的生命危險(xiǎn)。目前中國(guó)正在逐步進(jìn)入老年社會(huì)，同時(shí)由于采取獨(dú)生子女政策，非常需要適合于家庭使用的健康監(jiān)護(hù)報(bào)警系統(tǒng)。
目前廣為臨床采用的家庭健康監(jiān)護(hù)裝置為24小時(shí)的動(dòng)態(tài)心電記錄儀(簡(jiǎn)稱為Holter)，該儀器為兩部分構(gòu)成，一部分為病人用的記錄器，另一部分為醫(yī)院用的數(shù)據(jù)回放分析儀。記錄器為一個(gè)背包形式，可記錄病人24小時(shí)的心電圖。使用時(shí)，病人要將記錄器背上，心電圖記完后再將其送至醫(yī)院回放分析。這種裝置的主要缺點(diǎn)是人體佩帶單元比較重，同時(shí)，也不具備自動(dòng)向救援者或單元報(bào)警的功能。另一種家庭健康監(jiān)護(hù)裝置如中國(guó)大通公司生產(chǎn)的心電遙測(cè)記錄儀。該裝置由佩帶單元與固定單元兩部分構(gòu)成，佩帶單元實(shí)時(shí)地將佩帶者的心電信號(hào)發(fā)射出來(lái)，由固定單元接收，并可經(jīng)A／D采樣進(jìn)計(jì)算機(jī)處理，或由其它心電分析儀器處理。但該系統(tǒng)不具備自動(dòng)撥號(hào)、語(yǔ)音合成和報(bào)警功能。
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有的健康監(jiān)護(hù)裝置的不足之處，設(shè)計(jì)出一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的家屬健康監(jiān)護(hù)裝置。它能夠隨時(shí)地檢測(cè)系統(tǒng)使用者的健康情況，定時(shí)與救護(hù)人員或單位聯(lián)系，在緊急情況下，能夠自動(dòng)地、及時(shí)地利用通訊網(wǎng)以語(yǔ)音的形式通知有關(guān)人員采取搶救措施，且結(jié)構(gòu)緊湊、配帶輕便，非常適合于家庭使用。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的家庭健康監(jiān)護(hù)裝置，由人體佩帶單元和固定單元兩部分所組成，其特征在于所說(shuō)的人體佩帶單元包括一個(gè)或多個(gè)能接收人體生理信息的傳感器、將所接收的生理信息進(jìn)行放大的放大器，將放大后的信號(hào)進(jìn)行處理的處理單元以及將處理后的信號(hào)發(fā)射出去的發(fā)射單元；所說(shuō)的固定單元包括能接收所說(shuō)發(fā)射單元發(fā)射的信號(hào)的接收單元、對(duì)所接收的信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)、控制的檢測(cè)控制單元及將檢測(cè)后的信號(hào)自動(dòng)傳送給公共通訊網(wǎng)的接口。
根據(jù)對(duì)于以上方案的描述，本家庭健康監(jiān)護(hù)報(bào)警裝置的主要特征是利用人體佩帶單元檢測(cè)人體的生理信號(hào)，利用無(wú)線的形式發(fā)送到裝置使用者的活動(dòng)空間并被固定單元接收，固定單元根據(jù)按一定的準(zhǔn)則予先編制的檢測(cè)程序自動(dòng)判斷生理信號(hào)是否正常，在需要的情況下能夠自動(dòng)通過(guò)公共通訊網(wǎng)及時(shí)通知有關(guān)人員進(jìn)行處理。
本實(shí)用新型所說(shuō)的傳感器為心電電極，所說(shuō)的放大器為心電信號(hào)放大器，所說(shuō)的處理單元為以微處理器為核心用于完成生命危急信息的檢出的心電檢測(cè)電路。
本實(shí)用新型所說(shuō)的處理單元還可由將生理信息調(diào)制成可發(fā)射形式的編碼器和調(diào)制器構(gòu)成。
本實(shí)用新型所說(shuō)的發(fā)射單元由音頻調(diào)制器和揚(yáng)聲器組成，所說(shuō)的接收單元為話筒。
本實(shí)用新型所說(shuō)的發(fā)射單元及接收單元還可為射頻控制發(fā)射／接收集成電路及一對(duì)無(wú)線所組成。
本實(shí)用新型所說(shuō)的固定單元的檢測(cè)、控制單元包括具有重?fù)芄δ艿碾娮与娫?，固體錄音機(jī)以及與電子電話、固定錄音機(jī)相連的以微處理器為核心的心電檢測(cè)控制電路及固化在微處理器中的予先編制的檢測(cè)控制程序。
本裝置操作方便，能夠由非專業(yè)人員操作，適合于非醫(yī)療單位如家庭使用。同時(shí)本裝置利用無(wú)線傳輸技術(shù)將住宅內(nèi)的報(bào)警呼叫裝置分體化，分解為佩帶在人體上的小單元和放置在臺(tái)上的與電話或通訊網(wǎng)聯(lián)接的固定單元兩個(gè)部分，這兩部分通過(guò)無(wú)線的形式相聯(lián)系，因而，使人體佩帶單元非常輕便，不妨礙使用者的正常生活與工作，本裝置還具有自動(dòng)報(bào)警功能，在緊急情況下能夠根據(jù)生理信息傳感器所獲取的危急信息，由佩帶單元中的發(fā)射器發(fā)出報(bào)警起動(dòng)信號(hào)(可以是聲或電磁波)，臺(tái)上的固定單元在該啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)的激勵(lì)下將自動(dòng)利用預(yù)先存入固定單元內(nèi)的語(yǔ)音、傳真或數(shù)字信號(hào)等多種形式報(bào)警。由于能夠使用合成語(yǔ)音報(bào)警，因此可以根據(jù)需要利用電話機(jī)通知有關(guān)人員，而不一定需要專門(mén)建立二十四小時(shí)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)，所以應(yīng)用范圍非常廣泛。本裝置能夠極大地減少因?yàn)閾尵炔患皶r(shí)而造成的人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。采用本裝置還可提高各種慢性病和突發(fā)病患者的生活質(zhì)量，使其可生活在自己所熟悉的家庭環(huán)境中，同時(shí)又得到適當(dāng)和及時(shí)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)，可大大減少醫(yī)療費(fèi)用和社會(huì)負(fù)擔(dān)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例外型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)施例的檢測(cè)控制電路原理圖。
本實(shí)用新型提供一種家庭健康監(jiān)護(hù)裝置實(shí)施例，其組成結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，結(jié)合各圖詳細(xì)描述如下圖1 為本裝置的外形結(jié)構(gòu)示意圖，它包括人體佩帶單元圖1(a)和固定單元圖1(b)二部分。人體佩帶單元包括三個(gè)心電電極11，可貼于使用者胸部，心電信號(hào)放大器、心電檢測(cè)電路、音頻調(diào)制器及揚(yáng)聲器均安裝在一香煙盒大小的盒子12內(nèi)，該盒子可栓于腰間或放在衣兜內(nèi)。心電電極通過(guò)導(dǎo)線與盒內(nèi)的心電信號(hào)放大器相連。心電放大器、音頻調(diào)制器及揚(yáng)聲器均可采用市售的器件、心電信號(hào)檢測(cè)電路也可采用已有技術(shù)中的以8031單片機(jī)為核心的心電檢測(cè)電路。心電放大器的功能是將心電電極采的心電信號(hào)放大，心電信號(hào)檢測(cè)電路的功能是區(qū)別心電信號(hào)是否異常，并對(duì)危及生命的異常情況起動(dòng)音頻調(diào)制器產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)送揚(yáng)聲器發(fā)射到使用者活動(dòng)的空間。
固定單元由電子電話13，及與其相連的安裝在一盒體14內(nèi)的固體錄音機(jī)及檢測(cè)控制電路所組成。該裝置可由佩帶單元發(fā)出的報(bào)警驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)完成撥通電話、放錄音呼救的功能，其電源為220V市電。
電子電話可以采用市面上通用的，具有重?fù)芄δ艿碾娮与娫掚娐贰Ｋ枰母膭?dòng)為(1)在電話話筒的引線上并聯(lián)一條音頻線，與固體錄音機(jī)的音頻輸出相連，這樣可以把固體錄音機(jī)的音頻輸出送入電話機(jī)。
(2)在電話的叉簧上接一組電子開(kāi)關(guān)，與控制單元相連，使控制單元能夠控制電話機(jī)的摘掛機(jī)。
(3)在電話的重?fù)苕I上并聯(lián)一組電子開(kāi)關(guān)，使控制單元能夠起動(dòng)電子電話的重?fù)芄δ堋?br> (4)在電話聽(tīng)筒的引線上并聯(lián)一條音頻線，送入控制單元。
固體錄音機(jī)也可以采用市面上的通用電路。其主要功能為(1)具有話筒和A／D變換器，可以進(jìn)行音頻信號(hào)的錄入。
(2)具有揚(yáng)聲器和D／A變換器，可以進(jìn)行音頻信號(hào)的播出，音頻信號(hào)也能夠通過(guò)音頻線送入電話機(jī)。
(3)固體錄音機(jī)的存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)20秒的音頻信號(hào)。
(4)具有放音控制線，被控制單元所控制。
檢測(cè)控制電路如圖2所示，由振鈴信號(hào)檢測(cè)、忙音檢測(cè)、延時(shí)電路和電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成。其工作原理詳細(xì)描述如下(1)話筒(A)收到人體佩帶單元所發(fā)出的固定頻率的音頻信號(hào)，經(jīng)由運(yùn)算放大器A1，A2，A3，A4組成的選頻放大器進(jìn)行放大，送至NE555(B)處理，在驗(yàn)證確為上述頻率的音頻信號(hào)后，由繼電器J1，J2分別控制電話機(jī)及總機(jī)開(kāi)關(guān)K1，K2，使電話機(jī)自動(dòng)摘機(jī)。
(2)由NE555(B)送出的另一路信號(hào)送入由4098(C)組成的延時(shí)電路，延時(shí)1秒后驅(qū)動(dòng)電子開(kāi)關(guān)4052(D)，4052D的3，4端與電話機(jī)連接控制電話機(jī)重?fù)芄δ?，利用存貯在電話機(jī)中的急救中心的號(hào)碼進(jìn)行撥號(hào)。
(3)由4098(C)送出的另一路信號(hào)送入由4098(E)組成的延時(shí)電路，其第9腳連固體錄音機(jī)，延時(shí)10～20秒后，驅(qū)動(dòng)固體錄音機(jī)，進(jìn)行循環(huán)放音。
(4)由4098(E)送出的另一路信號(hào)送入由4098(F)組成的延時(shí)電路，延時(shí)2分鐘后，驅(qū)動(dòng)NE555(B)復(fù)位(4098F第10腳接NE555(B)第6腳)，電話掛機(jī)，停止放音，這時(shí)電話機(jī)可做普通通話用。
本實(shí)施例的檢測(cè)控制程序采用清華大學(xué)電機(jī)系生物醫(yī)學(xué)工程研究室編制的軟件，包括存儲(chǔ)模塊、生理信號(hào)檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)和電話號(hào)碼數(shù)據(jù)庫(kù)等模塊。檢測(cè)控制電路由控制程序控制工作。
本實(shí)施例的工作過(guò)程如下在裝置使用前必須利用電話號(hào)碼輸入鍵輸入對(duì)固定單元設(shè)置緊急情況下所需撥通的電話號(hào)碼，同時(shí)利用固體錄音機(jī)錄入裝置使用者的姓名、年齡、地址、病情等項(xiàng)說(shuō)明。這些信息能夠利用備份電源進(jìn)行可靠地存儲(chǔ)。
使用時(shí)，心電電極貼在使用者胸部，隨時(shí)檢測(cè)裝置使用者的心電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器送入以8031微處理器為核心的心電檢測(cè)分析模塊。為了檢測(cè)心率異常信息，首先將心電信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，然后送入8031微處理器中進(jìn)行閾值檢測(cè)。閾值檢測(cè)由CPU中的軟件程序?qū)崿F(xiàn)，其作用是確定心率并區(qū)別是否超過(guò)設(shè)定閾值。當(dāng)心跳速率在兩分鐘內(nèi)低于40次／秒或在五分鐘內(nèi)高于180次／秒時(shí)，將輸出一個(gè)高電平信號(hào)，該高電平將驅(qū)動(dòng)音頻調(diào)制器產(chǎn)生固定頻率的音頻信號(hào)送入揚(yáng)聲器發(fā)射到裝置使用者的活動(dòng)空間。這個(gè)音頻信號(hào)能對(duì)病人本身進(jìn)行警告，同時(shí)也能啟動(dòng)固定單元的電話報(bào)警功能。
固定單元的控制電路接收到佩帶單元所發(fā)出的報(bào)警信號(hào)后，起動(dòng)延時(shí)電路，經(jīng)過(guò)若干秒延時(shí)后，由電子開(kāi)關(guān)控制重?fù)苕I，把事先存放在電子電話機(jī)中的號(hào)碼(急救中心的號(hào)碼)撥出?？刂茊卧獧z測(cè)音頻信號(hào)，如果是忙音，則掛機(jī)。延遲幾秒后重新摘機(jī)，重?fù)?，直至撥通為止?？刂茊卧獧z測(cè)音頻信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到對(duì)方摘機(jī)后，控制單元通過(guò)放音控制線路起動(dòng)固體錄音機(jī)，循環(huán)播放事先在固體錄音機(jī)中錄好的緊急情況信息，如患者姓名、年齡、住址和病情等。通知保健中心或急救中心有關(guān)人員及時(shí)進(jìn)行搶救。循環(huán)播出緊急信息若干次后，控制單元通過(guò)摘掛機(jī)控制，自動(dòng)掛斷電子電話機(jī)。
權(quán)利要求1.一種家庭健康監(jiān)護(hù)報(bào)警裝置，由人體佩帶單元和固定單元兩部分所組成，其特征在于所說(shuō)的人體佩帶單元包括一個(gè)或多個(gè)能接收人體生理信息的傳感器、將所接收的生理信息進(jìn)行放大的放大器，將放大后的信號(hào)進(jìn)行處理的處理單元以及將處理后的信號(hào)發(fā)射出去的發(fā)射單元；所說(shuō)的固定單元包括能接收所說(shuō)發(fā)射單元發(fā)射的信號(hào)的接收單元、對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、控制的檢測(cè)控制單元及將檢測(cè)后的信號(hào)自動(dòng)傳送給公共通訊網(wǎng)的接口。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所說(shuō)的傳感器為心電電極，所說(shuō)的放大器為心電信號(hào)放大器，所說(shuō)的處理單元為以微處理器為核心用于完成生命危急信息檢出的心電檢測(cè)電路。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所說(shuō)的處理單元由將生理信息調(diào)制成可發(fā)射形式的編碼器和調(diào)制器構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所說(shuō)的發(fā)射單元由音頻調(diào)制器和揚(yáng)聲器組成，所說(shuō)的接收單元為話筒。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所說(shuō)的發(fā)射單元及接收單元為射頻控制發(fā)射／接收集成電路及一對(duì)無(wú)線所組成。
6.如權(quán)利要求1、2或4所述的裝置，其特征在于，所說(shuō)的固定單元的檢測(cè)、控制單元包括具有重?fù)芄δ艿碾娮与娫?，固體錄音機(jī)以及與電子電話、固定錄音機(jī)相連的以微處理器為核心的心電檢測(cè)控制電路及固化在微處理器中的予先編制的檢測(cè)控制程序。
專利摘要本實(shí)用新型屬于家用醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域。由人體佩帶單元和固定單元兩部分所組成，人體佩帶單元包括一個(gè)或多個(gè)能接收人體生理信息的傳感器、放大器，以及發(fā)射單元；固定單元包括接收單元、自動(dòng)檢測(cè)、控制的檢測(cè)控制單元及將檢測(cè)后的信號(hào)自動(dòng)傳送給公共通訊網(wǎng)的接口。本裝置能夠?qū)⑹褂谜叩慕】登闆r自動(dòng)地、及時(shí)地以語(yǔ)言形式通知有關(guān)人員采取搶救措施且結(jié)構(gòu)緊湊、佩帶輕便、非常適合于家庭使用。
文檔編號(hào)G08C19/00GK2205703SQ94223038
公開(kāi)日1995年8月23日 申請(qǐng)日期1994年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月14日
發(fā)明者李星, 白凈, 張菊鵬, 朱澤煌 申請(qǐng)人:清華大學(xué)