便携式智能心电监测系统的制作方法

1.本发明涉及健康检测技术领域，尤其涉及便携式智能心电监测系统。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，人们对于健康的关注度越来越高，因此基于健康监测的软件硬件设施也随着人们的需求不断涌现。
3.现有技术中，中国专利cn201710930635.5公开了贴片式动态心电记录仪，在对用户的心电进行监测时通常采用贴片式心电记录仪，贴片式心电记录仪能够监测了各种人体运动状态下的心电信号，通过客户端软件和远程数据中心分析系统将心电信号形成心电图，并在客户端软件进行显示；医学专家团队针对心电图进行多层次、多角度分析判断，了解人的健康状况。
4.但是，贴片式心电记录仪由于体积庞大，通常设置在特定的环境下，用户需要进入在该特定环境下主动进行监测，因此贴片式心电记录仪的使用存在局限性。


技术实现要素：

5.为此，本发明提供便携式智能心电监测系统，可以解决使用场景存在局限的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供便携式智能心电监测系统，其包括：包括：可穿戴设备，设置在用户体表，用以实时获取用户的心电数据；移动终端，与所述可穿戴设备使用蓝牙无线连接，用以接收所述心电数据并绘制心电图，为用户展示心电图和心电图判定结果；可穿戴设备包括：优化处理模块和中控模块；所述优化处理模块用以对心电信号进行优化处理，根据中控模块内分析的结果调整优化处理模块的处理时长。
7.进一步地，所述中控模块内设置有分析单元和处理单元，所述分析单元设置优化处理模块之后，用以对优化处理模块优化处理后的心电信号进行分析，得到心电数据，所述处理单元与所述分析单元连接，用以将所述心电数据传输至移动终端；
8.所述处理单元内预先设置有心电数据标准范围、下限临界范围和上限临界范围，当所述心电数据属于所述心电数据标准范围时，所述处理单元判定当前用户的心电数据正常；
9.当所述心电数据不在所述心电数据标准范围内时，但是心电数据处于所述下限临界范围或上限临界范围内时，所述处理单元判定当前用户的心电数据处于二级异常；
10.当所述心电数据不在所述心电数据标准范围内时，也不属于下限临界范围和上限临界范围，所述处理单元判定当前用户的心电数据处于一级异常。
11.进一步地，所述根据中控模块内判定结果调整优化处理模块的处理时长包括：
12.所述优化模块包括信号放大单元和去噪单元，所述去噪单元设置在信号放大单元与所述分析单元之间，所述信号放大单元用于对心电信号进行放大，所述去噪单元用于对放大之后的心电信号进行去噪，以消除心电信号内的运动噪音信号；
13.设定所述信号放大单元的标准工作时长为t1，所述去噪单元的标准工作时长为
t2；
14.当判定结果为正常时，所述中控单元无需对所述信号放大单元和所述去噪单元的处理时长进行调整；
15.当判定结果为二级异常时，所述中控单元对所述信号放大单元和所述去噪单元的处理时长进行缩短；
16.当判定结果为一级异常时，所述中控单元与报警模块连接，所述中控单元通过所述报警模块发出警报信息。
17.进一步地，当对所述信号放大单元和所述去噪单元的处理时长进行缩短时，缩短所述信号放大单元和去噪单元的处理总时长包括：
18.缩短信号放大单元的处理时长或缩短去噪单元的处理时长或同时缩短所述信号放大单元和去噪单元的处理时长。
19.进一步地，所述中控单元内设置有第一系数k1和第二系数k2，所述第一系数用以在需要对信号放大单元的处理时长进行缩短时，利用第一系数k1作用于信号放大单元的标准工作时长为t1，形成第一调整时长t1
′
；
20.所述第二系数用以在需要对去噪单元的处理时长进行缩短时，利用第二系数k2作用于去噪单元的标准工作时长为t2，形成第二调整时长t2
′
。
21.进一步地，所述第一调整时长t1
′
＝t1
×
(1-k1)；
22.所述第二调整时长t2
′
＝t2
×
(1-k2)。
23.进一步地，第一系数k1和第二系数k2均为0.5。
24.进一步地，还包括存储单元，所述存储单元与所述分析单元连接，用以将分析单元形成的心电数据进行存储。
25.进一步地，所述移动终端内还预先设置有异常联系人，当报警模块进行报警时，所述处理模块主动连接移动终端，对移动终端内预先设置的异常联系人进行电话通知或短信通知。
26.进一步地，所述可穿戴设备为眼镜，所述眼镜包括镜脚和眼镜主体，所述镜脚设置有两个，设置在所述眼镜主体的两侧，在所述镜脚内设置容纳槽，在所述容纳槽内设置有采集模块，用以采集心电信号，所述采集模块为超导体材料制成的电极贴片；
27.所述存储模块、优化处理模块均设置在容纳槽内；
28.所述中控模块设置在所述眼镜主体上的容置凹槽内。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，将生物电信号进行转化为数据就可以形成心电数据，移动终端经过该心电数据就可以绘制成心电图，通过心电图就可以获取到用户的心电状态，实现对用户的心电状态进行实时监测，本发明实施例中的可穿戴设备携带便利，因此能够随时对用户的心电状态进行监测，大大提高了对于心电数据监测的便利性和实时性，接触了现有技术中对于心电监测的场景的局限性，本发明实施中由于采用可穿戴设备可以随时随地对用户的心电状态进行检测，提高了心电监测的场景的丰富性。
30.尤其，通过在处理单元内设置有心电数据标准范围、下限临界范围和上限临界范围，通过设置三个范围对于信号数据所在的范围进行确定，以根据心电数据所在的范围来反应人体的状态，以便于根据人体的实际状态进行适当的处理，以提高对于心电数据的利用率。
31.尤其，根据心电数据的判定结果对信号放大单元和去噪单元的处理时长进行调整，在实际应用中，信号放大单元十对心电信号的放大，但是在心电信号中存在运动噪音信号，因此运动噪音信号和心电信号一起被放大，由于在实际应用中，心电信号属于生理电信号，比较微弱，因此需要利用信号放大单元进行放大后再进行处理，且由于运动噪音的频率与心电信号的频率不一样，通过频率滤波实现对于心电信号的有效提取，去除掉运动噪音信号，通过两者的处理之后得到的心电数据更为精准，但是若是两者的处理时长降低，则心电数据的精准性会有所降低，但是处理结果的效率会提高，对于心电数据的结果判定更迅速，从而在确定用户即将发病时就可以提前给予用户警示，本发明实施例是在当前检测时刻判定用户的心电数据存在异常时，则在下一检测时刻则进行异常处理，以提高异常处理的效率，实现用户被救治的更加及时。
32.尤其，通过采用三种方式来缩短处理时长，以使警报信息及时发出，给用户的救治赢得时间，本发明实施例中采用三种方式进行处理时间的缩短，大大提高了二级异常结果的处理效率。
33.尤其，通过采用设置的第一系数对信号放大单元的工作时长进行调整，第二系数对去噪单元的工作时长进行调整，在实际应用中采用第一系数k1和第二系数k2可以是不相等的，但是只有在第一系数k1和第二系数k2均为0.5，表示对信号放大单元和去噪单元的处理总时长缩短了一半，此时无论是信号放大和信号去噪的处理质量是可以保证的，对于警报信息的发出时间也是最优的，实现了本发明实施例中的动态最优优化。
34.尤其，通过存储单元对心电数据进行存储，实现对于心电数据在连接成功后就可以进行传输，提高了心电数据传输的安全性保障，若是心电数据接收失败需要进行重新传输时，可以利用存储单元内的数据进行补充传输，保证数据传输的安全性和稳定性。
35.可穿戴设备，设置在用户体表，用以实时获取用户的心电数据；移动终端，与所述可穿戴设备使用蓝牙无线连接，用以接收所述心电数据并绘制心电图，为用户展示心电图和心电图判定结果；可穿戴设备包括：优化处理模块和中控模块；所述优化处理模块用以对心电信号进行优化处理，根据中控模块内分析的结果调整优化处理模块的处理时长，缩短了当用户的心电数据被处理模块判定为一级异常时报警模块的报警时长。采集模块，优化处理模块，中控模块，报警模块，移动终端协同工作，大大简化了心电监测的过程，报警模块还有效解决了用户发病时未能及时得到帮助的问题。智能心电监测系统与可穿戴设备结合，使心电监测更加便捷，有效的解决了贴片式心电记录仪的使用存在局限性的问题。
附图说明
36.图1为本发明实施例提供的便携式智能心电监测系统的结构示意图；
37.图2为本发明实施例提供的便携式智能心电监测系统中穿戴设备和移动终端的连接方式示意图。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
39.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这
些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
40.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.请参阅图1和图2，本发明实施例提供的便携式智能心电监测系统包括：包括：可穿戴设备，设置在用户体表，用以实时获取用户的心电数据；移动终端，与所述可穿戴设备使用蓝牙无线连接，用以接收所述心电数据并绘制心电图，为用户展示心电图和心电图判定结果；可穿戴设备包括：优化处理模块和中控模块；所述优化处理模块用以对心电信号进行优化处理，根据中控模块内分析的结果调整优化处理模块的处理时长。
43.具体而言，本发明实施例中的可穿戴设备可以是眼镜、手环、脚环等，只要与人体的体表产生存在接触，能够识别到用户的心电数据即可，在体表很多点之间存在着电位差，也有很多点彼此之间无电位差是等电的，本发明实施例中的心电信号属于生物电信号，本发明实施例中将生物电信号进行转化为数据就可以形成心电数据，移动终端经过该心电数据就可以绘制成心电图，通过心电图就可以获取到用户的心电状态，实现对用户的心电状态进行实时监测，本发明实施例中的可穿戴设备携带便利，因此能够随时对用户的心电状态进行监测，大大提高了对于心电数据监测的便利性和实时性，接触了现有技术中对于心电监测的场景的局限性，本发明实施中由于采用可穿戴设备可以随时随地对用户的心电状态进行检测，提高了心电监测的场景的丰富性，大大便利了用户。
44.具体而言，所述中控模块内设置有分析单元和处理单元，所述分析单元设置优化处理模块之后，用以对优化处理模块优化处理后的心电信号进行分析，得到心电数据，所述处理单元与所述分析单元连接，用以将所述心电数据传输至移动终端；
45.所述处理单元内预先设置有心电数据标准范围、下限临界范围和上限临界范围，当所述心电数据属于所述心电数据标准范围时，所述处理单元判定当前用户的心电数据正常；
46.当所述心电数据不在所述心电数据标准范围内时，但是心电数据处于所述下限临界范围或上限临界范围内时，所述处理单元判定当前用户的心电数据处于二级异常；
47.当所述心电数据不在所述心电数据标准范围内时，也不属于下限临界范围和上限临界范围，所述处理单元判定当前用户的心电数据处于一级异常。
48.具体而言，本发明实施例通过在处理单元内设置有心电数据标准范围、下限临界范围和上限临界范围，通过设置三个范围对于信号数据所在的范围进行确定，以根据心电数据所在的范围来反应人体的状态，以便于根据人体的实际状态进行适当的处理，以提高对于心电数据的利用率。
49.具体而言，所述根据中控模块内判定结果调整优化处理模块的处理时长包括：
50.所述优化模块包括信号放大单元和去噪单元，所述去噪单元设置在信号放大单元与所述分析单元之间，所述信号放大单元用于对心电信号进行放大，所述去噪单元用于对放大之后的心电信号进行去噪，以消除心电信号内的运动噪音信号；
51.设定所述信号放大单元的标准工作时长为t1，所述去噪单元的标准工作时长为t2；
52.当判定结果为正常时，所述中控单元无需对所述信号放大单元和所述去噪单元的处理时长进行调整；
53.当判定结果为二级异常时，所述中控单元对所述信号放大单元和所述去噪单元的处理时长进行缩短；
54.当判定结果为一级异常时，所述中控单元与报警模块连接，所述中控单元通过所述报警模块发出警报信息。
55.具体而言，本发明实施例通过根据心电数据的判定结果对信号放大单元和去噪单元的处理时长进行调整，在实际应用中，信号放大单元十对心电信号的放大，但是在心电信号中存在运动噪音信号，因此运动噪音信号和心电信号一起被放大，由于在实际应用中，心电信号属于生理电信号，比较微弱，因此需要利用信号放大单元进行放大后再进行处理，且由于运动噪音的频率与心电信号的频率不一样，通过频率滤波实现对于心电信号的有效提取，去除掉运动噪音信号，通过两者的处理之后得到的心电数据更为精准，但是若是两者的处理时长降低，则心电数据的精准性会有所降低，但是处理结果的效率会提高，对于心电数据的结果判定更迅速，从而在确定用户即将发病时就可以提前给予用户警示，本发明实施例是在当前检测时刻判定用户的心电数据存在异常时，则在下一检测时刻则进行异常处理，以提高异常处理的效率，实现用户被救治的更加及时。
56.具体而言，当对所述信号放大单元和所述去噪单元的处理时长进行缩短时，缩短所述信号放大单元和去噪单元的处理总时长包括：
57.缩短信号放大单元的处理时长或缩短去噪单元的处理时长或同时缩短所述信号放大单元和去噪单元的处理时长。
58.具体而言，本发明实施例通过采用三种方式来缩短处理时长，以使警报信息及时发出，给用户的救治赢得时间，本发明实施例中采用三种方式进行处理时间的缩短，大大提高了二级异常结果的处理效率。
59.具体而言，所述中控单元内设置有第一系数k1和第二系数k2，所述第一系数用以在需要对信号放大单元的处理时长进行缩短时，利用第一系数k1作用于信号放大单元的标准工作时长为t1，形成第一调整时长t1
′
；
60.所述第二系数用以在需要对去噪单元的处理时长进行缩短时，利用第二系数k2作用于去噪单元的标准工作时长为t2，形成第二调整时长t2
′
。
61.具体而言，所述第一调整时长t1
′
＝t1
×
(1-k1)；
62.所述第二调整时长t2
′
＝t2
×
(1-k2)。
63.具体而言，第一系数k1和第二系数k2均为0.5。
64.具体而言，本发明实施例通过采用设置的第一系数对信号放大单元的工作时长进行调整，第二系数对去噪单元的工作时长进行调整，在实际应用中采用第一系数k1和第二系数k2可以是不相等的，但是只有在第一系数k1和第二系数k2均为0.5，表示对信号放大单
元和去噪单元的处理总时长缩短了一半，此时无论是信号放大和信号去噪的处理质量是可以保证的，对于警报信息的发出时间也是最优的，实现了本发明实施例中的动态最优优化。
65.具体而言，还包括存储单元，所述存储单元与所述分析单元连接，用以将分析单元形成的心电数据进行存储。
66.具体而言，所述移动终端内还预先设置有异常联系人，当报警模块进行报警时，所述处理模块主动连接移动终端，对移动终端内预先设置的异常联系人进行电话通知或短信通知。
67.具体而言，本发明实施例通过存储单元对心电数据进行存储，实现对于心电数据在连接成功后就可以进行传输，提高了心电数据传输的安全性保障，若是心电数据接收失败需要进行重新传输时，可以利用存储单元内的数据进行补充传输，保证数据传输的安全性和稳定性。
68.具体而言，本发明实施例通过在移动终端内设置有异常联系人，在用户的心电数据异常时，能够主动调取异常联系人的信息，主动呼叫异常联系人，提高心电异常用户被救治的概率，保证用户的生命安全。
69.具体而言，所述可穿戴设备为眼镜，所述眼镜包括镜脚和眼镜主体，所述镜脚设置有两个，设置在所述眼镜主体的两侧，在所述镜脚内设置容纳槽，在所述容纳槽内设置有采集模块，用以采集心电信号，所述采集模块为超导体材料制成的电极贴片；
70.所述存储模块、优化处理模块均设置在容纳槽内；
71.所述中控模块设置在所述眼镜主体上的容置凹槽内。
72.具体而言，本发明实施例通过眼镜作为载体，实现对心电信号的采集处理，并根据移动终端内的绘图软件进行绘制，并根据绘制后的心电图进行分析，获取用户的心电状态，保证对用户心电状态的实时监测，采用眼镜作为载体，便携性高，大大提高了使用的便捷性，随时随地进行心电监测，解除了使用场景的局限性。
73.下面将结合具体实例对本发明实施例进行进一步说明，请参阅图1和图2所示，本发明实施例提供的便携式智能心电监测系统，包括可穿戴设备9，设置在用户体表，用以实时获取用户的心电数据；移动终端10，与所述可穿戴设备使用蓝牙无线连接，用以接收所述心电数据并绘制心电图，为用户展示心电图和心电图判定结果；可穿戴设备包括9：采集模块1，优化处理模块2和中控模块3；所述采集模块1采集用户的心电信号，所述优化处理模块2与采集模块1相邻，用以对心电信号进行优化处理，所述优化处理模块2中的信号放大单元5对采集模块1采集到心电信号进行放大处理，去噪单元6对心电信号进行去噪处理，信号放大单元5和去噪单元6共同完成对心电信号的优化处理，所述中控模块3与优化处理模块2相邻，优化处理模块2根据中控模块3内分析的结果调整处理心电信号的时长，所述分析单元7对优化处理过的心电信号进行分析，所述处理单元8对实时采集的心电信号进行判定，当判定结果为二级异常时，中控模块3会缩短优化处理模块2对心电信号的处理时长，当判定结果为一级异常时，所述报警模块就会向处理单元8发出警报，此时处理单元8会主动连接用户的移动终端10，移动终端10的软件向设定的联系人发出警报。
74.具体的，所述采集模块1为电极贴片，可以是超导体材料，一般金属材料，超导体材料制成的电极贴片体积更小，更方便携带，且电损更低，能使续航更加持久，采集模块1设置在可穿戴设备9的镜腿内侧，心肌激动的电流可以从心脏经过身体组织传导至体表，使体表
的不同部位产生不同的电位变化，采集模块1可以通过采集体表电位的变化，经过中控模块3的处理单元8将分析单元7分析的心电数据通过无线传输的方式发送到用户的移动终端，移动终端上的软件根据数据绘成一条连续的曲线，这条连续的曲线即为心电图。所述信号放大单元5可以与采集模块1相邻，方便信号放大单元5对采集模块采集的心电信号进行放大处理，采集模块1采集到的心电信号中有运动噪音，运动噪音会干扰心电信号，影响心电信号的准确性，所述去噪单元6可以与采集单元1相邻，也可以与信号放大单元相邻，去噪单元6与信号放大单元5相邻，方便去噪单元6处理心电信号，去噪单元6能有效的消除心电信号中的运动噪音，提高心电信号的准确性，保证采集到的心电信号的完整性和准确性，信号放大单元5和去噪单元6协同工作，使心电信号更加容易被采集，也更加精准，具有较强的实用性。
75.进一步的，所述分析单元7可以与去噪单元6相邻，可以第一时间分析去噪单元6优化过的心电信号，所述处理单元8分析可以与分析单元7相邻，可以最快对心电信号进行判定，处理单元8也可以最快的从分析单元7中读取信息和向用户的移动终端10发送信息，所述报警模块4与处理单元8相邻，能有效减少处理单元8控制报警器模块进行报警的时长。
76.进一步的，所述采集模块1，信号放大单元5，去噪单元6，分析单元7，处理单元8，报警模块4各个元件之间电线连接，相比较无线信号，电信号更快，也更加准确。
77.通过采集模块1采集用户的心电信号，信号放大单元5将采集的心电信号放大，去噪单元6将对心电信号进行去噪处理，分析单元7对去噪单元6处理的心电信号进行分析，处理单元8对实时采集的心电数据进行判定，当判定结果为异常状态时，危险程度低于危险状态，中控模块3会缩短优化处理模块2的处理时长，处理单元8控制缩短信号放大单元5和去噪单元6的工作时长，信号放大单元5和去噪单元6的工作时长均缩短为原来工作时长的二分之一，信号放大单元5和去噪单元6任一单元工作时长过短，均会影响心电信号的准确性，进而影响判断结果的准确性，信号放大单元5和去噪单元6的工作时长均缩短为原来工作时长的二分之一，既不会过大的影响心电信号的准确性，又加快了对心电信号的处理进程，缩短了报警时长。当判定结果为异常时，信号放大单元5和去噪单元6的工作时长均缩短，持续时间为1小时，当一小时后的判定结果为正常状态时，且在上述一小时内判定结果为正常状态的时间不低于30分钟时，优化处理模块2恢复到正常状态。当判定结果为危险状态时，报警模块4会立即进行预警提示，处理模块3将主动连接用户的移动终端10，对设定的联系人进行通知提示，在数据查看时，处理单元8通过无线传输将分析单元7分析的心电数据传输至用户的移动终端10之中，完成心电监测与反馈。采集模块1，优化处理模块2，中控模块3，报警模块4，移动终端10协同工作，大大简化了心电监测的过程，报警模块4还有效解决了用户发病时未能及时得到帮助的问题。
78.在实际应用中，智能心电监测系统与可穿戴设备结合，使心电监测更加便捷，完全满足了用户的日常心电监测。
79.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
80.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人
员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。