一种多传感融合的无线分布式生理监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多传感融合的无线分布式生理监测系统，包括多传感融合生理监测节点和上位机；所述多传感融合生理监测节点分布于全身的关键部位，用于采集所在部位的生理信号；所述上位机用于接收每一个所述多传感融合生理监测节点采集到的生理信号，并且将所述生理信号进行数据处理和分析。本发明专利技术可通过分布式的节点设备无线监测获取长期连续动态的生理参数参数变化以进行生命体征监测以及相关前期症状评估，为辅助临床诊断和病情评估提供了新的解决方案。新的解决方案。新的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种多传感融合的无线分布式生理监测系统


[0001]本专利技术涉及可穿戴智能健康
，特别是涉及一种多传感融合的无线分布式生理监测系统。

技术介绍

[0002]生命体征是医疗护理的重要指标，为早期识别临床恶化和及时干预提供客观依据。在传统医疗实践中，医护人员通常对生命体征进行间歇性检查(固定时间段检查)，可能会错过早期的恶化迹象或严重突发不良事件(尤其是夜间)。此外，患者依从性较差、人工测量偏差、预测预警滞后等都可能错过最佳治疗时机。穿戴式生理参数监测设备可为监护病房的医疗护理提供新的技术形态，围绕基本生理参数的实时监测，在心房纤颤、心力衰竭等心血管疾病，神经系统疾病及常见代谢综合征中已经取得初步的成功。
[0003]心律不齐、睡眠障碍、运动障碍等疾病由于其复杂性和异质性，在临床中的鉴别诊断及病情评估取决于医生的经验，问诊往往依赖患者回顾与自我报告，标准化的实验室检查如视频、临床量表、脑电图等方法通常花费巨大，且量表结果会受到主观影响。穿戴式生理监测设备是早期筛查、鉴别诊断以及病情评估客观量化的辅助工具，可通过无线监测获取长期连续动态的参数变化以进行症状评估，从而对心律异常、跌倒、震颤、运动迟缓、步态僵硬等进行量化评估。
[0004]穿戴式生理参数监测由于其连续动态和低生理/心理负荷等特点，在日常健康监测和疾病诊疗领域发挥着越来越重要的作用，并且因其廉价便携、简单舒适的特点，尤其适用于日常健康管理及医疗资源有限的应用场景，同时也为辅助临床诊断和病情评估提供了新的解决方案。穿戴式生理参数监测正在改变着医疗模式，已显示出强劲的发展势头和市场潜力。但是，目前的生理检测系统存在体积大、采集生理信号类型少、操作繁琐的缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多传感融合的无线分布式生理监测系统，能够通过分布式的节点设备无线监测获取长期连续动态的生理参数参数变化以进行生命体征监测以及相关前期症状评估，为辅助临床诊断和病情评估提供了新的解决方案。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多传感融合的无线分布式生理监测系统，包括多传感融合生理监测节点和上位机；所述多传感融合生理监测节点分布于全身的关键部位，用于采集所在部位的生理信号；所述上位机用于接收每一个所述多传感融合生理监测节点采集到的生理信号，并且将所述生理信号进行数据处理和分析。
[0007]所述多传感融合生理监测节点包括电生理采集系统、PPG信号采集系统、压力采集系统、数据预处理及缓存模块和第一无线传输模块；所述电生理采集系统用于采集所述多传感融合生理监测节点所在部位的电生理信号；所述PPG信号采集系统用于采集所述多传感融合生理监测节点所在部位的PPG信号；所述压力采集系统用于采集所述多传感融合生理监测节点所在部位的压力信号；所述数据预处理及缓存模块用于将所述电生理信号、PPG
信号和压力信号进行数据预处理编码和缓存；所述第一无线传输模块用于将缓存的数据传输给所述上位机。
[0008]所述电生理采集系统包括生理电极、前端滤波电路、电生理信号采集芯片以及电生理信号接口；所述生理电极采集所述多传感融合生理监测节点所在部位所在部位的原始电信号；所述前端滤波电路用于对所述原始电信号进行滤波处理；所述电生理信号采集芯片用于采集滤波处理后的原始电信号并转换为数字信号；所述电生理信号接口用于将所述数字信号传输至所述数据预处理及缓存模块。
[0009]所述PPG信号采集系统包括发光二极管、光电探测器、PPG信号采集芯片和PPG信号接口；所述发光二极管用于照射所述多传感融合生理监测节点所在区域的皮肤以获取能反应血液流动相关信息的反射光；所述光电探测器用于探测所述反射光并将所述反射光的光强度转换为电信号；所述PPG信号采集芯片用于采集所述电信号并转换为数字信号；所述PPG信号接口用于将所述数字信号传输至所述数据预处理及缓存模块。
[0010]所述压力采集系统包括压阻传感器、差分放大电路、电压信号采集芯片和压力信号接口；所述压阻传感器用于采集所述多传感融合生理监测节点所在区域的压力强度信号，并将所述压力强度信号转化为电阻信号；所述差分放大电路用于对所述电阻信号转化为放大的电压信号；所述电压信号采集芯片用于采集所述电压信号并转换为数字信号；所述压力信号接口用于将所述数字信号传输至所述数据预处理及缓存模块。
[0011]所述上位机包括第二无线传输模块、数据同步模块和数据分析模块；所述第二无线传输模块用于接收所述多传感融合生理监测节点采集到的生理信号；所述数据同步模块将不同的所述多传感融合生理监测节点传输的生理信号进行时间同步和数据格式同步；所述数据分析模块用于将同步后的生理信号进行分析，得到与人体健康相关的生理参数。
[0012]所述数据分析模块在对时间同步后的生理信号进行分析时，先将每个部位的生理信号进行单独分析得到人体运动强度、心率和氧饱和度，再将所有部位所分析得到的人体运动强度、心率和氧饱和度进行平均求和，得到最终的运动强度、心率和氧饱和度。
[0013]所述将每个部位的生理信号进行单独分析具体为：分析电生理信号的强度特征数据的峰值与峰谷数据，得到第一周期性的峰值与频谱信息；分析PPG信号的强度特征数据的峰值数据，得到峰峰值间隔；分析压力信号的强度特征数据的峰值与峰谷数据，得到第二周期性的峰值与频谱信息；将所述第一周期性的峰值与频谱信息与所述第二周期性的峰值与频谱信息进行求和得到判断数值，并根据所述判断数值判断人体此时的运动强度；将所述峰峰值间隔取倒数得到倒数数值，并根据所述倒数数值得到人体此时的心率与氧饱和度。
[0014]所述上位机还包括数据显示模块，所述数据显示模块用于显示所述数据分析模块得到的与人体健康相关的生理参数。
[0015]有益效果
[0016]由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术采用多通道、高动态范围、高灵敏度、低功耗、同步采样分析技术设计而成，其便携、分布式、长续航和无线的特点可以对人体在静止、卧躺、走路或剧烈运动干扰情况下都能够连续且准确地获取人体关键部位的生理信号，支持人体生理数据24小时高分辨率和高采样率的连续采集存储。本专利技术可通过无线监测获取长期连续动态的参数变化以进行生命体征监测以及相关前期症状评估，为辅助临床诊断和病情评估提供了新的解决方案。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施方式的整体框图；
[0018]图2为本专利技术实施方式中多传感融合生理监测节点的结构方框图；
[0019]图3为本专利技术实施方式中电生理采集系统的结构方框图；
[0020]图4为本专利技术实施方式中PPG信号采集系统的结构方框图；
[0021]图5为本专利技术实施方式中压力采集系统的结构方框图；
[0022]图6为本专利技术实施方式中上位机的结构方框图。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多传感融合的无线分布式生理监测系统，其特征在于，包括多传感融合生理监测节点和上位机；所述多传感融合生理监测节点分布于全身的关键部位，用于采集所在部位的生理信号；所述上位机用于接收每一个所述多传感融合生理监测节点采集到的生理信号，并且将所述生理信号进行数据处理和分析。2.根据权利要求1所述的多传感融合的无线分布式生理监测系统，其特征在于，所述多传感融合生理监测节点包括电生理采集系统、PPG信号采集系统、压力采集系统、数据预处理及缓存模块和第一无线传输模块；所述电生理采集系统用于采集所述多传感融合生理监测节点所在部位的电生理信号；所述PPG信号采集系统用于采集所述多传感融合生理监测节点所在部位的PPG信号；所述压力采集系统用于采集所述多传感融合生理监测节点所在部位的压力信号；所述数据预处理及缓存模块用于将所述电生理信号、PPG信号和压力信号进行数据预处理编码和缓存；所述第一无线传输模块用于将缓存的数据传输给所述上位机。3.根据权利要求2所述的多传感融合的无线分布式生理监测系统，其特征在于，所述电生理采集系统包括生理电极、前端滤波电路、电生理信号采集芯片以及电生理信号接口；所述生理电极采集所述多传感融合生理监测节点所在部位所在部位的原始电信号；所述前端滤波电路用于对所述原始电信号进行滤波处理；所述电生理信号采集芯片用于采集滤波处理后的原始电信号并转换为数字信号；所述电生理信号接口用于将所述数字信号传输至所述数据预处理及缓存模块。4.根据权利要求2所述的多传感融合的无线分布式生理监测系统，其特征在于，所述PPG信号采集系统包括发光二极管、光电探测器、PPG信号采集芯片和PPG信号接口；所述发光二极管用于照射所述多传感融合生理监测节点所在区域的皮肤以获取能反应血液流动相关信息的反射光；所述光电探测器用于探测所述反射光并将所述反射光的光强度转换为电信号；所述PPG信号采集芯片用于采集所述电信号并转换为数字信号；所述PPG信号接口用于将所述数字信号传输至所述数据预处理及缓存模块。5.根据权利要求2所述的多传感融合的无线分布式生理监测系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴幸，黄泽鹏，吕良剑，时拓，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：