便攜式家庭醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)技術(shù)研究

1、便攜式便攜式家庭醫(yī)療監(jiān)護家庭醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)系統(tǒng)技術(shù)研究技術(shù)研究國內(nèi)外研究現(xiàn)狀生理信號的檢測和提取無線傳輸總體設(shè)計研究的目的和意義研究的目的及意義目前，由于平均壽命的上升和出生率的下降，世界各地均面臨著愈來愈嚴(yán)重的人口老齡化問題。而中國由于計劃生育政策的實施，人口老齡化提前達到高峰，經(jīng)濟發(fā)展還處在不穩(wěn)定時期，出現(xiàn)了“未富先老”的局面。中國歷年人口及老齡化曲線圖研究的目的及意義19912050年各年齡組人口及有關(guān)比例的統(tǒng)計和預(yù)測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀美國佐治亞理工學(xué)院于1996年10月，在美國海軍的資助下在世界上首先開展了穿戴式主板的研究。圖為該研究小組開發(fā)的第三代產(chǎn)品國內(nèi)外研究現(xiàn)狀德國Fraunhofer

2、開發(fā)的具有傳感功能的T恤衫。研究人員利用傳導(dǎo)性紗線和小型化柔性電極進研究人員利用傳導(dǎo)性紗線和小型化柔性電極進行電連接，從而可以通過T恤衫來實現(xiàn)對穿著者生理參數(shù)的測量。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀美國VivoMetrics公司開發(fā)的生命衫。它是全球第一個可以實現(xiàn)無創(chuàng)、連續(xù)和可移動地收集生理參數(shù)的監(jiān)護系統(tǒng)，目前正在全世界超過1000家醫(yī)院中應(yīng)用。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀圖為保健衫在“衛(wèi)士”(WISSH)中的應(yīng)用。與目前已開發(fā)出的具有生理參數(shù)測量功能的電子織物服裝相比，該保健衫具有無袖帶式血壓測量功能，并可利用液體靜力學(xué)原理完成無袖帶式血壓測量的校準(zhǔn)。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外便攜式醫(yī)療設(shè)備市場狀況2007-2011年中國醫(yī)療電

3、子市場規(guī)模與增長國內(nèi)外便攜式醫(yī)療設(shè)備市場狀況中國醫(yī)療電子各細分市場銷售額預(yù)測脈搏信號提取郎伯-比爾（Lambert-Beer）定律：物質(zhì)吸光度和它的濃度成正比。當(dāng)恒定波長的光照射到人體組織上，通過人體組織吸收、反射衰減后測量到的光強將在一定程度上反映被照射部位組織的結(jié)構(gòu)特征。脈搏信號提取 光電式脈搏傳感器由紅外發(fā)光二極管和紅外光敏三極管構(gòu)成。發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光照射到血管上, 部分光經(jīng)血管反射被光敏三極管接收并轉(zhuǎn)換成電信號送檢測電路。從而達到對人體脈搏信號的測量。血氧信號提取血液中運輸氧的是血紅蛋白，它可以與氧結(jié)合或分離成為氧合血紅蛋白（HbO2）和還原血紅蛋白（Hb）。血氧飽和度（SaO2

4、）指的是血液中血紅蛋白實際結(jié)合的氧占血液中血紅蛋白所能結(jié)合氧的最大量的百分比。血氧信號提取血壓信號提取心臟工作時,血管內(nèi)血液對血管壁的側(cè)向壓強稱為血壓。心臟收縮時主動脈中血壓的峰值稱為收縮壓,也稱高壓;心臟舒張時主動脈中血壓的谷值稱為舒張壓,也稱低壓。血壓信號提取(1)當(dāng)袖帶壓大于收縮壓時，動脈被壓迫關(guān)閉，此時因近端脈搏的沖擊而呈現(xiàn)細小的振蕩波(2)當(dāng)靜壓接近收縮壓時，波幅增大(3)靜壓等于時，動脈壁處于去負荷狀態(tài)，波幅達到最大值(4)靜壓小于收縮壓時，波幅逐漸減小，袖帶壓小于舒張壓后，動脈管腔在舒張期已充分?jǐn)U張, 管腔剛性增加, 這時波幅維持在較低水平振蕩法測量血壓血壓信號提取體溫信號提取體

5、溫信號提取人體形態(tài)信號提取 ADXL345是ADI公司最近推出的基于MEMS技術(shù)的3軸、數(shù)字輸出加速度傳感器。 4mg/LSB靈敏度，3mm5mm1mm超小封裝；40-145uA超低功耗；標(biāo)準(zhǔn)的I2C或SPI數(shù)字接口；32級FIFO存儲。人體形態(tài)信號提取a 步行上樓b 步行下樓人體形態(tài)信號提取c 坐下d 起立人體形態(tài)信號提取 跌倒過程中的加速度變化有四個主要特征，這可以作為跌倒檢測的準(zhǔn)則。這四個判斷依據(jù)綜合在一起，構(gòu)成了整個的跌倒檢測算法，可以對跌倒?fàn)顟B(tài)給出報警。無線傳輸 nRF24L01是單片射頻收發(fā)芯片，工作于2.42.5GHz ISM頻段，芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。芯片能耗非常低，以-5dBm的功率發(fā)射時，工作電流只有10.5mA，接收時工作電流只有18mA，多種低功率工作模式。無線傳輸 nRF24L01 在接收模式下可以接收6路不同通道的數(shù)據(jù)，每一個數(shù)據(jù)通道使用不同的地址，但是共用相同的頻道。也就是說6個不同的nRF24L01設(shè)置為發(fā)送模式后可以與同一個設(shè)置為接收模式的nRF24L01進行通訊，而設(shè)置為接收模式的nRF24L01可以對這6個發(fā)射端進行識別?？傮w設(shè)計 我們把所有功能搭建成一個個人醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)，便