[发明专利]人体监护仪

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器件领域，尤其涉及一种人体监护仪。

背景技术

处于不同年龄段的人，在外形上呈现不同的特点，同时，在内在上， 其各个生理参数都分布在不同的范围内。

从外形上看，不同的年龄段在肤色、眼色、发色、身高等特征上有所 区别。从内部结构上看，不同的年龄段在各项生理参数分布范围上也各不 相同，如果对不同年龄段采用相同的生理参数阈值进行监控，监控的结果 可能离正确值相差甚远。如果出现误诊现象，例如过度医疗甚至耽误病情， 都是被测人员不能承受的。

现有技术中缺乏基于年龄段识别的生理参数检测机制，同时，现有技 术中的每一种生理参数仪一般只检测单一的生理参数，无法进行综合检 测，以及现有的生理参数仪结构冗余度高，检测精度偏低，需要对其结构 进行一定的优化。

为此，本发明搭建了一种人体监护仪，将经过结构优化的高精度的心 电图监控设备和血氧监控设备集成在一个检测仪器中，同时采用有针对性 的年龄段识别设备对被测人员进行识别，在此基础上，完成对被测人员的 生理状态的准确检测和识别，使得医疗器件的检测更为准确。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种人体监护仪， 将心电图检测设备和血氧检测设备集中在一个检测仪器内同时工作，优化 现有的检测设备的结构，更关键的是，对于划分的四个年龄段的待测人员， 采用高精度图像识别的技术进行年龄段识别，并根据年龄段识别的结果自 适应地设置各个不同的生理参数预警阈值。

根据本发明的一方面，提供了一种人体监护仪，所述监护仪包括生理 参数分析设备、年龄段信息提取设备、移动硬盘和凌阳SPCE061A处理器， 所述移动硬盘预先存储了不同年龄段的各个生理参数阈值，所述凌阳 SPCE061A处理器基于所述年龄段信息提取设备的输出在所述移动硬盘中 查找出被测人员所在年龄段的各个生理参数阈值，以用于所述生理参数分 析设备的心电图参数和血氧饱和度的分析操作。

更具体地，在所述人体监护仪中，包括：移动硬盘，预先存储了面部 灰度范围，所述面部灰度范围用于将图像中的人体面部与背景分离，所述 移动硬盘还预先存储了四种灰度化面部模版，所述四种灰度化面部模版为 通过对基准幼儿年龄段面部、基准儿童年龄段面部、基准成人年龄段面部 和基准老人年龄段面部分别进行拍摄所得到的面部图像执行灰度化处理 而获得，所述移动硬盘还用于预先存储年龄段生理参数对照表，所述年龄 段生理参数对照表保存了幼儿年龄段、儿童年龄段、成人年龄段和老年年 龄段四种年龄段中的每一种年龄段对应的基准脉搏范围、基准窦性心率范 围、基准PR间隔范围、基准QT间期范围、基准血糖上限浓度、基准血 糖下限浓度、基准血氧饱和度上限浓度和基准血氧饱和度下限浓度；摄像 设备包括半球形透明罩、辅助照明子设备和CMOS摄像头，所述半球形透 明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CMOS摄像头，所述辅助照明子 设备为所述CMOS摄像头的拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对被 测人员面部拍摄以获得被测人员面部图像；年龄段识别设备包括 Daubechies小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目 标分割子设备和目标识别子设备；所述Daubechies小波滤波子设备与所述 CMOS摄像头连接，用于对所述被测人员面部图像采用基于2阶 Daubechies小波基的小波滤波处理，以滤除所述被测人员面部图像中的高 斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Daubechies小波 滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所 述小波滤波图像中的散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子 设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换 增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述目标 分割子设备与所述尺度变换增强子设备和所述移动硬盘分别连接，将所述 增强图像中像素灰度值在所述面部灰度范围内的所有像素组成面部子图 像，所述面部子图像从所述被测人员面部图像的背景处分离获得；所述目 标识别子设备与所述目标分割子设备和所述移动硬盘分别连接，将所述面 部子图像与四种灰度化面部模版匹配，输出匹配度最高的灰度化面部模板 所对应的年龄段作为被测人员的年龄段；信号采集设备，包括多个医用电 极和多个运动轨迹传感器，所述多个医用电极分别设置在被测人员体表处 的多个固定位置，用于提取被测人员心电场在体表处的多个固定位置分别 产生的多个电压，每一个运动轨迹传感器紧邻一个医用电极放置，用于提 取对应位置处被测人员因为呼吸和人体运动而产生的漂移心电电压信号； 运动轨迹消除设备，与所述多个医用电极和所述多个运动轨迹传感器别连 接，将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生的漂 移心电电压信号求和，以获得对应的目标电压；导联电路，与所述运动轨 迹消除设备连接，用于接收多个目标电压，基于所述多个目标电压计算心 电电压差并输出；信号放大电路，与所述导联电路连接，用于接收所述心 电电压差并对所述心电电压差放大；带通滤波电路，与所述信号放大电路 连接，用于滤除放大后的心电电压差中的噪声成分以获得滤波电压差；模 数转换电路，与所述带通滤波电路连接，用于对滤波电压差进行模数转换， 以获得数字化电压差；心电图参数提取电路，与所述模数转换器连接，基 于所述数字化电压差提取被测人员的窦性心率和PR间隔；近红外光发射 器，设置在被测人员手指指尖毛细血管位置，与光源驱动电路连接，用于 基于光源驱动电路发送的发光控制信号，发射近红外光；光源驱动电路， 与所述近红外光发射器连接，用于向所述近红外光发射器发送发光控制信 号；近红外光接收器，设置在被测人员手指指尖上，位于所述发光二极管 的相对位置，用于接收透射被测人员手指指尖毛细血管后的近红外光；参 数提取设备，与所述近红外光发射器和所述近红外光接收器分别连接，基 于发射的近红外光与透射的近红外光的光线衰减程度，计算被测人员血液 中的氧合血红蛋白含量和还原血红蛋白含量；凌阳SPCE061A处理器，与 所述参数提取设备和所述心电图参数提取电路分别连接，接收被测人员的 窦性心率和PR间隔，基于氧合血红蛋白含量和还原血红蛋白含量计算被 测人员的血氧饱和度；所述凌阳SPCE061A处理器当所述窦性心率在预设 窦性心率范围之外时，发出窦性心率异常识别信号，当所述PR间隔在预 设PR间隔范围之外时，发出PR间隔异常识别信号，当所述血氧饱和度在 预设血氧饱和度上限浓度时，发出血氧饱和度过高识别信号，当所述血氧 饱和度在预设血氧饱和度下限浓度时，发出血氧饱和度过低识别信号；其 中，凌阳SPCE061A处理器还与年龄段识别设备和移动硬盘分别连接，基 于年龄段识别设备输出的被测人员的年龄段在所述年龄段生理参数对照 表中确定基准脉搏范围、基准窦性心率范围、基准PR间隔范围、基准QT 间期范围、基准血糖上限浓度、基准血糖下限浓度、基准血氧饱和度上限 浓度和基准血氧饱和度下限浓度，并作为预设脉搏范围、预设窦性心率范 围、预设PR间隔范围、预设QT间期范围、预设血糖上限浓度、预设血 糖下限浓度、预设血氧饱和度上限浓度和预设血氧饱和度下限浓度；其中， 所述心电电压差包括多个电压差。