[发明专利]一种可穿戴式心率实时检测系统有效
申请号: | 202110129601.2 | 申请日: | 2021-01-29 |
公开(公告)号: | CN112842311B | 公开(公告)日: | 2022-12-02 |
发明(设计)人: | 董瑛;韩留洋;王晓浩 | 申请(专利权)人: | 清华大学深圳国际研究生院 |
主分类号: | A61B5/024 | 分类号: | A61B5/024;A61B5/00 |
代理公司: | 深圳新创友知识产权代理有限公司 44223 | 代理人: | 王震宇 |
地址: | 518055 广东省深圳市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 穿戴 心率 实时 检测 系统 | ||
1.一种可穿戴式心率实时检测系统,其特征在于,包括计算机程序存储介质、处理装置和压力传感器,所述压力传感器用于采集脉搏数据,所述处理装置执行计算机程序时进行如下处理,包括:对采集的脉搏数据进行数据预处理;提取脉搏数据的周期性峰值;根据脉搏数据的周期性峰值计算瞬时心率;对于在1分钟内连续测量的短期心率数据计算极差/全距和四分位距,对于连续测量时间超过1分钟的长期心率数据计算心率变异性;判断计算的极差/全距、四分位距以及心率变异性是否超出各自的设定阈值,并根据判断结果生成反映心律健康情况的检测结果;还包括用于定点加压的气囊,所述气囊包括气囊袖带和多个子气囊,所述气囊袖带上具有用于充气和排气的气口,所述多个子气囊通过各自的导气管与所述气囊袖带相连,所述多个子气囊的导气管按照各自在所述气囊袖带上所处的位置具有相对应的尺寸,且至少一部分导气管的尺寸不同于其余导气管的尺寸,所述多个子气囊的导气管按照各自在所述气囊袖带上所处的位置具有相对应的材料性质,以使得在同一的充气时间内所述至少一部分导气管对应的子气囊与所述其余导气管对应的子气囊的充气加压程度不同,从而当所述气囊袖带佩戴在人体上时能够对人体的对应部位进行定点加压。
2.如权利要求1所述的可穿戴式心率实时检测系统,其特征在于,所述数据预处理包括去除基线、低通滤波、幅值归一化。
3.如权利要求1或2所述的可穿戴式心率实时检测系统,其特征在于,所述计算极差/全距和四分位距包括:
将所述瞬时心率由小到大排列后,以第25%的数字做为第一四分位数Q1,第50%的数字做为第二四分位数Q2,第75%的数字做为第三四分位数Q3,并取得瞬时心率的最小值Q0和最大值Q4,根据如下公式(1)和(2)计算极差/全距和四分位距:
极差/全距 = Q4 – Q0 (1)
四分位距 = Q3 – Q1 (2)。
4.如权利要求1至2任一项所述的可穿戴式心率实时检测系统,其特征在于,根据如下公式(3)计算心率变异性:
(3)
其中是心跳瞬时周期数据,是n个心跳瞬时周期数据的均值。
5.如权利要求1至2任一项所述的可穿戴式心率实时检测系统,其特征在于,所述处理装置执行计算机程序时进行的处理还包括:根据所述短期心率数据和所述长期心率数据分别计算平均心率,并还根据所述平均心率得出反映心律健康情况的检测结果。
6.如权利要求1至2任一项所述的可穿戴式心率实时检测系统,其特征在于,所述压力传感器为柔性压力传感器,包括依次层叠在一起的第一金属电极层、第一驻极体层、第二驻极体层以及第二金属电极层,所述第一驻极体层与所述第二驻极体层之间具有空气腔,所述空气腔内的空气经电晕极化电离出的正负电荷分别由所述第一驻极体层和所述第二驻极体层捕获而形成电荷偶极子,初始状态下所述电荷偶极子与所述第一、第二金属电极层上的感应电荷形成电场平衡,当所述传感器受压变形时,偶极矩改变,所述感应电荷转移而在外电路上形成电流,当释放压力时,所述传感器由于自身弹性恢复原状,在外电路上形成反向的电流并恢复所述电场平衡。
7.如权利要求6所述的可穿戴式心率实时检测系统,其特征在于,所述第一驻极体层和/或所述第二驻极体层的内表面上具有凹槽。
8.如权利要求7所述的可穿戴式心率实时检测系统,其特征在于,所述第一驻极体层的内表面上具有相互平行的多个第一条形凹槽,所述第二驻极体层的内表面上具有相互平行的多个第二条形凹槽,所述第一条形凹槽和所述第二条形凹槽彼此相对,且彼此垂直。
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