基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统，该系统包括：监测节点，用于监测使用者的呼吸流量、血氧饱和度以及姿态，并将监测数据通过无线方式发送至便携设备上；便携设备，由使用者携带，用于对所述监测数据进行预处理，并将经预处理后的监测数据发送至监测终端；监测终端，用于对所述便携设备发送的检测数据进行存储以及处理，根据相关呼吸疾病体征模板，获得使用者个体的相关呼吸疾病的评估数据。本发明专利技术的系统可方便使用者日常活动、实现远程监测、方便普及使用、且可用于特定呼吸疾病远程诊断监护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗及电子通信
，尤其涉及一种基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统。
技术介绍
目前，阻塞性睡眠呼吸暂停综合征、哮喘和慢性阻塞性肺病这三种呼吸疾病严重危害人类健康。对以上三种呼吸疾病的诊断和监护方法可以从对人体的呼吸、血氧和人体姿态监测三方面着手。近几十年来，国内外的研究者们采用了各种方法检测人体的呼吸信号，形成了各自的理论和方法。其中包括压力传感器法、温度传感器法、阻抗法、电容式传感器法、流量传感器法(包括测压式、热式和超声式)、红外成像法等。流量传感器法可以实时监测呼吸气流流量，可得到更全面的人体呼吸参数，其中的热式流量传感器主要为热线、热膜流量传感器。热式流量传感器由于具有体积小巧、灵敏度高和响应速度快等优点，很适合应用到便携设备当中。血氧饱和度(SC^)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(Hb02)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。 传统的血氧饱和度测量方法是先进行人体采血，再利用血气分析仪进行电化学分析，测出血氧分压(P02)计算出血氧饱和度。这种方法比较麻烦，且不能进行连续的监测。取而代之的常用测量方法是采用指套式光电传感器。进行姿态测量的方法目前主要有惯性法、磁感应法、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)法和光学测量法等。其中属于惯性法的三轴加速度计可以静态或者动态测量物体的加速度，是可以应用到人体姿态测量的一种简单方法。体域网(Body Area Network，BAN)，是附着在人体身上的一种网络，由一套小巧可移动、具有通信功能的传感器和一个身体主站(或称BAN协调器)组成。每一传感器既可佩戴在身上，也可植入体内。由于这些传感器通过无线技术进行通信，所以体域网也叫无线体域网(WBAN)。体域网是一种可长期监视和记录人体健康信号的基本技术，在国际上已经得到了广泛研究，包括医疗技术提供商、医院、保险公司以及工业界的各方人士正在开展战略性合作，但目前仍处在早期阶段，在毫瓦级网络能耗、互操作性、系统设备、安全性、传感器验证、数据一致性等方面面临一系列挑战。现有的用于呼吸疾病诊断和监护设备主要存在以下几方面不足之处(1)虽然可以对人体多项体征进行监测，但是采用的是有线通信方式，在长期使用时，不方便使用者的日常活动，且不能实现远程监测；(2)体积、重量大，设备成本较高，不方便普及使用，需要价廉的便携设备；(3)某些便携式呼吸疾病监测设备，只能实现对若干体征参数的测量和纪录，没有设置针对特定疾病的监护诊断算法，因此不能进行实时诊断。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种可方便使用者日常活动、实现远程监测、方便普及使用、且可用于特定呼吸疾病远程诊断监护的系统。(二)技术方案为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统， 该系统包括监测节点，用于监测使用者的呼吸流量、血氧饱和度以及姿态，并将监测数据通过无线方式发送至便携设备上；便携设备，由使用者携带，用于对所述监测数据进行预处理，并将经预处理后的监测数据发送至监测终端；监测终端，用于对所述便携设备发送的监测数据进行存储以及处理，根据处理后的数据以及相关呼吸疾病体征模板，获得使用者个体的相关呼吸疾病的评估数据。其中，所述监测节点进一步包括呼吸流量传感器节点，用于监测使用者的呼吸流量，并将监测获得的呼吸气流流量值通过无线方式发送至便携设备上；血氧监测传感器节点，用于监测使用者的血氧饱和度，并将监测获得的血氧饱和度值通过无线方式发送至便携设备上；姿态测量传感器节点，用于测量使用者的睡眠、运动姿态以及运动速度，并将测量获得的姿态数据通过无线方式发送至便携设备上。其中，所述呼吸流量传感器节点进一步包括呼吸软管，插入使用者鼻腔；流量传感器，置于所述呼吸软管中，用于监测使用者的呼吸流量；信号调理电路，用于对所述流量传感器输出的信号进行调理；单片机，对经所述信号调理电路调理过得信号进行采样及处理，输出呼吸气流流量值至无线模块；无线模块，用于将所述呼吸气流流量值通过无线方式发送至所述便携设备。其中，所述血样监测传感器节点进一步包括指套，套在使用者的手指上；光电传感器，置于所述指套内，用于监测使用者的血氧饱和度；信号调理电路，用于对所述光电传感器输出的信号进行调理；单片机，用于对经所述信号调理电路调理过的信号进行采样及处理，输出血氧饱和度值至无线模块；无线模块，用于将所述血氧饱和度值通过无线方式发送至所述便携设备。其中，所述姿态测量传感器节点进一步包括三轴微机电加速度计，佩戴于使用者胸前，用于测量使用者的睡眠、运动姿态以及运动速度；信号调理电路，用于对所述三轴微机电加速度计输出的信号进行调理；单片机，用于对经所述信号调理电路调理过的信号进行采样及处理，输出姿态测量数据至无线模块；无线模块，用于将所述姿态测量数据通过无线方式发送至所述便携设备。其中，所述便携设备进一步包括预处理模块，用于对所述监测节点发送的监测数据进行滤波处理；呼吸体征分析模块，用于将所述呼吸气流流量值换算成呼吸频率、潮气量、吸呼时间比、以及分钟通气量；显示模块，用于对所述预处理模块以及呼吸体征分析模块处理过的监测数据进行显示；报警模块，用于当监测数据中的相应参数超出设定范围时进行报警提示；通讯模块，用于将所述预处理模块以及呼吸体征分析模块处理过的监测数据传送至监测终端。其中，所述流量传感器为微型热膜传感器。其中，所述信号调理电路为恒温测量电路。其中，所述通讯模块通过GPRS或3G网络与所述监测终端进行数据传输。其中，所述监测终端进一步包括数据融合模块，用于对所述便携设备发送的监测数据进行数据融合；体征参数获取模块，用于根据所述数据融合模块的处理结果，获得使用者实时体征参数表；评估模块，用于根据所述参数表以及相关呼吸疾病体征模板，获得使用者个体的相关呼吸疾病的评估数据。(三)有益效果本专利技术的系统具有如下有益效果1、针对三种特定呼吸疾病设计特定的算法进行诊断监护，提高了诊断监护的针对性和实时性；2、使用本专利技术的系统，医生可完全掌握人体呼吸、血氧和姿态三方面体征，为相关呼吸疾病诊治提供了全面的体征参数依据；3、本专利技术的系统基于无线体域网结构，使用者佩戴传感器节点和携带便携设备后可自由活动；4、传感器节点体积小巧，便于携带；5、选用如手机做便携设备，整套系统成本集中在传感器节点上，由于各传感器节点本身成本低廉，故整套系统成本低廉，方便推广应用。附图说明图1为依照本专利技术一种实施方式的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统结构原理图；图2为依照本专利技术一种实施方式的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统中呼吸流量监测传感器节点的结构框图；图3为依照本专利技术一种实施方式的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统中血氧监测传感器节点的结构框图；图4为依照本专利技术一种实施方式的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统中姿态测量传感器节点的结构框图；图5为依照本专利技术一种实施方式的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统中监测终端运行的呼吸疾病诊断监护算法的流程图。具体实施例方式本专利技术提出的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统，结合附图及实施例详细说明如下。如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统，其特征在于，该系统包括：监测节点，用于监测使用者的呼吸流量、血氧饱和度以及姿态，并将监测数据通过无线方式发送至便携设备上；便携设备，由使用者携带，用于对所述监测数据进行预处理，并将经预处理后的监测数据发送至监测终端；监测终端，用于对所述便携设备发送的监测数据进行存储以及处理，根据处理后的数据以及相关呼吸疾病体征模板，获得使用者个体的相关呼吸疾病的评估数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统，其特征在于，该系统包括监测节点，用于监测使用者的呼吸流量、血氧饱和度以及姿态，并将监测数据通过无线方式发送至便携设备上；便携设备，由使用者携带，用于对所述监测数据进行预处理，并将经预处理后的监测数据发送至监测终端；监测终端，用于对所述便携设备发送的监测数据进行存储以及处理，根据处理后的数据以及相关呼吸疾病体征模板，获得使用者个体的相关呼吸疾病的评估数据。2.如权利要求1所述的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统，其特征在于，所述监测节点进一步包括呼吸流量传感器节点，用于监测使用者的呼吸流量，并将监测获得的呼吸气流流量值通过无线方式发送至便携设备上；血氧监测传感器节点，用于监测使用者的血氧饱和度，并将监测获得的血氧饱和度值通过无线方式发送至便携设备上；姿态测量传感器节点，用于测量使用者的睡眠、运动姿态以及运动速度，并将测量获得的姿态数据通过无线方式发送至便携设备上。3.如权利要求2所述的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统，其特征在于，所述呼吸流量传感器节点进一步包括呼吸软管，插入使用者鼻腔；流量传感器，置于所述呼吸软管中，用于监测使用者的呼吸流量； 信号调理电路，用于对所述流量传感器输出的信号进行调理； 单片机，对经所述信号调理电路调理过得信号进行采样及处理，输出呼吸气流流量值至无线模块；无线模块，用于将所述呼吸气流流量值通过无线方式发送至所述便携设备。4.如权利要求2所述的基于体域网的呼吸疾病远程诊断监护系统，其特征在于，所述血样监测传感器节点进一步包括指套，套在使用者的手指上；光电传感器，置于所述指套内，用于监测使用者的血氧饱和度； 信号调理电路，用于对所述光电传感器输出的信号进行调理；单片机，用于对经所述信号调理电路调理过的信号进行采样及处理，输出血氧饱和度值至无线模块；无线模块，用于将所述血氧饱和度值...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱荣，曹喆，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11