[发明专利]一种基于表皮电子的健康监测系统

说明书

技术领域

本发明属于医疗设备领域，更具体地，涉及一种基于表皮电子的健康监测系统。

背景技术

在医学应用中，健康监测系统作为监测人体健康有关的重要医疗设备，针对病人、老人、孕妇等对象而开发的可穿戴式健康监测系统越来越成熟，它以简单易用和便携性而被越来越多的人采用。传统的穿戴式监护系统中，通常采用硅PCB板作为载体，采用刚性传感器采集生理参数，用单片机、ARM等微处理器等进行处理，最终将生理参数记录在仪器内存当中并显示或报警及上传至服务器（如参考文献：“穿戴式多生理参数监测系统的研究”，《中国医疗设备》，2008年23卷11期；“可穿戴实时诊断、报警、移动健康监护系统”，中国人民解放军军事医学科学院，军事预防医学专业博士论文2008年；“智能化微型肌监控仪的研制”，《口腔颌面修复学》，2002年01期）。

然而，进一步的研究表明，现有技术中的这些穿戴式健康监测系统仍然存在诸多不足：首先，传统的可穿戴式健康监测系统包含了电源、采集、处理、存储、显示的所有部件，采用硅基板和刚性传感器及微控制器如单片机、ARM等，体积大，重量重，便携性不佳；其次，由于传感器和皮肤表面贴合性较差，采集信号较弱，造成后续的运算放大电路庞大，测量不准确且不便于穿戴；最后，由于制造成本较高，传统可穿戴健康监测系统普及率不高，并存在难以推广等问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于表皮电子的健康监测系统，其目的在于通过将传感单元设置为表皮电子贴片的形式，并结合应用特点对其具体构造和规格类型进行设计，相应可成功解决传统可穿戴式健康监测系统所存在的各种问题，并具备成本低廉、便于操控和实时监测、携带方便，以及测量精度高和多点测量等优点。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种基于表皮电子的健康监测系统，该健康监测系统包括传感单元和便携式信号处理单元，其特征在于：

所述传感单元呈现表皮电子贴片的形式，其粘合在监测对象的皮肤表面，用于采集监测对象的生理参数数据并予以存储；

所述便携式信号处理单元与传感单元信号连接，用于读取和显示存储在传感单元中的生理参数数据，并当生理参数数据超出预设的阈值时，进行报警提示或呼叫协助。

作为进一步优选地，该健康监测系统还包括中心监测基站，其用于接收便携式信号处理单元中的生理参数数据，并进行实时监测。

作为进一步优选地，所述传感单元包括位于外层的封装层、以及依次设置在封装层内的柔性基板、柔性传感电路层、隔离层和保护层，其中柔性传感器电路层承载在柔性基板上，用于采集监测对象的生理参数数据并将其转换为相应的电信号予以存储；隔离层用于防止柔性传感电路层的电信号泄露或损失；保护层则对柔性传感电路层起保护和支撑作用，避免外界压力对电路的影响。

作为进一步优选地，所述柔性传感电路层包括电源模块、柔性传感器、信号处理模块、柔性存储模块、定位模块和通讯模块，其中电源模块用于为柔性传感电路层的其他元件提供工作电源；柔性传感器用来实时采集监测对象的生理参数数据并将其转换为相应的电信号；信号处理模块用于对柔性传感器所获得的电信号进行放大和滤波去噪处理；柔性存储模块用于将信号处理后的数据予以存储，以便供便携式信号处理单元读取；定位模块用于确定每次采集生理信号时监测对象所处的位置，同时将此位置信息存储在柔性存储模块中；通讯模块则提供与便携式信号处理单元进行通讯的接口，以使便携式信号处理单元读取柔性存储模块中反映生理参数和位置的相关信息。

作为进一步优选地，组成所述柔性传感电路层的所有模块均为柔性电路，且采用静电纺丝方式在所述柔性基板直接制备而成。

作为进一步优选地，所述电源模块优选为无线电源模块、压电自充电模块或柔性太阳能电源模块，所述所述通讯模块优选基于蓝牙或RFID的通讯模块。

作为进一步优选地，所述柔性基板由聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丁二烯及苯乙烯聚合物中的任一种构成；所述隔离层的材料为绝缘聚合物；所述保护层的材料为聚酯泡沫；所述封装层的材料为橡胶，譬如超薄弹性橡胶。

作为进一步优选地，所述传感单元通过静电力而粘贴于监测对象的皮肤表面。

作为进一步优选地，所述便携式信号处理单元包括手机、Ipad或笔记本电脑。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：