[发明专利]用于结缔组织体表代谢异常监测的穿戴式装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于结缔组织体表代谢异常监测的穿戴式装置和方法。使用半环形结构的电极阵列贴附于人体皮肤合适的位置，获取皮肤表面的电势信号并提取结缔组织电势所处频段的特征，实时采集人体结缔组织代谢的数据，最后根据数据的信号特征实时图像显示代谢异常的位置。本发明结构简单测量方便，能够测量结缔组织电势变化进行体表代谢监测，能够实时采集数据并图像显示，结构紧凑，系统小巧，便于佩戴。

技术领域

本发明属于健康管理中慢性疾病监测领域的一种穿戴监测装置和方法，具体涉及一种用于结缔组织体表代谢异常监测的穿戴式装置和代谢特征的表征方法。

背景技术

慢性精神疾病会引起的人体生理状态变化,据文献报道，这些生理状态变化，发生在结缔组织里。所对应的急性与慢性炎症与情绪显著相关，特别是在反复发生炎症的情况下。但是结缔组织损伤的可逆性是有限的，如果炎症反复发生，结缔组织的可逆性损伤会逐渐发展为不可逆的慢性疾病。因此精神疾病引发的长期结缔组织受损，会形成慢性疾病。结缔组织的健康决定了人体健康。

结缔组织遍布人体，是一个复杂的网络系统。结缔组织电势的变化反映了人体代谢及氧化应激水平的变化。特定的慢性疾病有特定的结缔组织电势变化特征。目前结缔组织电势信号的采集基本上都是单点采集，而没有阵列采集的设备，难以对同一结缔组织电势在不同位置的变化进行检测。将结缔组织的变化特征转化为实时的图像显示，能够直观地找到体表代谢的问题。柔性的基材使得电极阵列更好地贴附于皮肤表面。

发明内容

为了实时检测人体的结缔组织体表代谢异常并收集监测数据，本发明所涉及的电极阵列贴附于人体皮肤合适的位置，通过获取皮肤表面的电势信息来获取结缔组织代谢特征，并能够实时图像显示。本发明结构紧凑，系统小巧，便于佩戴。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一、一种用于结缔组织体表代谢异常监测的穿戴式装置：

包括主机、连接导线和阵列式电极；阵列式电极经连接导线和主机电连接，阵列式电极贴附在所需监测的体表，阵列式电极主要由多个双电极结构单元阵列排布而成。

所述的双电极结构单元是主要由两个半环形的电极间隔相对布置构成，且两个半环形的电极分别为参考电极和测量电极。

不同双电极结构单元的参考电极共用串联一起连接或者独立连接。

不同双电极结构单元的参考电极可以是独立使用任意一个双电极结构单元中的参考电极，不与其他参考电极串联，也可以是将双电极结构单元中必要的参考电极串联共用。

所述的主机部分包括无源低通滤波模块、差分放大模块、模数转换模块、微控制器模块和无线模块；阵列式电极的各个双电极结构单元均连接到无源低通滤波模块，无源低通滤波模块依次经差分放大模块和模数转换模块后连接到微控制器模块，微控制器模块经无线模块接入互联网。

所述的主机部分的无源低通滤波模块包括数量为阵列式电极中的双电极结构单元数目两倍的阵列RC滤波电路，RC滤波电路的输入和阵列式电极中的双电极结构单元连接，RC滤波电路的输出与差分放大模块的输入端相连。

还包括图像显示模块，图像显示模块连接到微控制器模块，接收来自微控制器模块发送过来的信号进行显示，图像显示模块按照和各个双电极结构单元阵列排布相同的排布呈现显示多个图像显示色块，所显示的图像显示色块和阵列式电极中的双电极结构单元一一对应。

二、一种结缔组织体表代谢异常监测方法：

阵列式电极的各个双电极结构单元的两个电极间的电势信号被采集后发送到微控制器模块，微控制器模块控制采集每个双电极结构单元在一段时间内的电势信号作为体表生物电信号，然后对各个双电极结构单元的体表生物电信号进行处理分析，进行结缔组织体表代谢异常位置的识别和显示。