[发明专利]健康监测设备

说明书

本公开实施例公开了一种健康监测设备，包括输出组件、可穿戴组件、处理组件以及电池。其中，可穿戴组件由导电材料和绝缘材料混合编织而成，导电材料在可穿戴组件上形成多个电极以及在多个电极之间形成多模态生理信号采集电路；处理组件包括调度器和多个运算器，调度器被配置为接收多模态生理信号，调度多个运算器以确定使用者的健康状态信息，并控制输出组件输出预警信息，运算器包括可编程逻辑门阵列，运算器内固化地设置有用于确定健康状态信息的二值神经网络模型的任务运算单元；电池，用于向可穿戴组件、处理组件以及输出组件供电。该设备功耗低，体积小，便于长时间佩戴，通过包括生物阻抗信号的多模态生理信号可以更加准确地预测心力衰竭。

技术领域

本公开涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种健康监测设备。

背景技术

心血管疾病由于其隐蔽性和突发性等特点，严重威胁着人类的健康，因此早期诊断和预防是非常重要的。目前，医院普遍使用的12导联动态检测仪(Holter)功耗和体积较大，穿戴时一般在医生的指导下进行操作，且无法满足3-7天的医用连续检测需求。并且，目前的Holter的心电监测判断需要把数据传输到后台服务器计算，这种计算滞后非常明显，不能实现实时计算和全天候即时预警的需求。此外，本发明人发现，单独使用心电数据不能很好地预测心力衰竭的情况。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种健康监测设备。

具体地，所述健康监测设备包括：

输出组件；

可穿戴组件，由导电材料和绝缘材料混合编织而成，所述导电材料在所述可穿戴组件上形成多个电极以及在所述多个电极之间形成多模态生理信号采集电路，所述多模态生理信号至少包括心电信号和生物阻抗信号；

处理组件，包括调度器和多个运算器，其中，所述调度器被配置为接收所述多模态生理信号，调度所述多个运算器以确定使用者的健康状态信息，并基于所述健康状态信息控制所述输出组件输出预警信息，所述运算器包括现场可编程逻辑门阵列，所述运算器内固化地设置有二值神经网络模型的任务运算单元，所述二值神经网络模型的隐藏层的权值和激活值为二值数据，用于基于多模态生理信号确定健康状态信息；以及

电池，用于向所述可穿戴组件、处理组件以及输出组件供电。

根据本公开实施例，所述调度器包括中央处理器，所述运算器还包括通用图形处理器和基于现场可编程逻辑门阵列定制的集成芯片，所述调度器和运算器部署于印制电路板。

根据本公开实施例，所述处理组件还包括：

预处理单元，被配置为对所述多模态生理信号进行预处理，所述预处理包括噪声处理、基线漂移处理、心拍分割和数据重采样中的至少一种。

根据本公开实施例，所述健康监测设备还包括输入组件，所述处理组件还被配置为基于用户输入的身高体重信息，确定用户的体表面积。

根据本公开实施例，所述多模态生理信号采集电路还用于采集心率、射血前期、心室射血时间、平均动脉压、左心收缩时间、心收缩力指数、中心静脉压、肺动脉阻塞压中的部分或全部。

根据本公开实施例，处理组件还包括特征预提取单元，被配置为执行以下一种或多种：

基于所述生物阻抗信号确定每搏输出量和/或每搏指数；

基于所述射血前期和心室射血时间确定射血分数；

基于所述每搏输出量和射血分数确定左室舒张末期容积；

基于所述每搏输出量和心率确定心输出量；

基于所述心输出量和体表面积确定心脏指数；

基于所述心脏指数、平均动脉压和肺动脉阻塞压确定左心做功指数；