专利名称：家庭健康监护报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于家用医学仪器的设计制造技术领域。
心脑血管类疾病是影响人类健康的主要疾病之一，家庭往往是这类疾病发病的场所。在抢救不及时的情况下，将会造成病人的生命危险。目前中国正在逐步进入老年社会，同时由于采取独生子女政策，非常需要适合于家庭使用的健康监护报警系统。
目前广为临床采用的家庭健康监护装置为24小时的动态心电记录仪(简称为Holter)，该仪器为两部分构成，一部分为病人用的记录器，另一部分为医院用的数据回放分析仪。记录器为一个背包形式，可记录病人24小时的心电图。使用时，病人要将记录器背上，心电图记完后再将其送至医院回放分析。这种装置的主要缺点是人体佩带单元比较重，同时，也不具备自动向救援者或单元报警的功能。另一种家庭健康监护装置如中国大通公司生产的心电遥测记录仪。该装置由佩带单元与固定单元两部分构成，佩带单元实时地将佩带者的心电信号发射出来，由固定单元接收，并可经A／D采样进计算机处理，或由其它心电分析仪器处理。但该系统不具备自动拨号、语音合成和报警功能。
本实用新型的目的是克服现有的健康监护装置的不足之处，设计出一种具有自动报警功能的家属健康监护装置。它能够随时地检测系统使用者的健康情况，定时与救护人员或单位联系，在紧急情况下，能够自动地、及时地利用通讯网以语音的形式通知有关人员采取抢救措施，且结构紧凑、配带轻便，非常适合于家庭使用。
本实用新型设计的家庭健康监护装置，由人体佩带单元和固定单元两部分所组成，其特征在于所说的人体佩带单元包括一个或多个能接收人体生理信息的传感器、将所接收的生理信息进行放大的放大器，将放大后的信号进行处理的处理单元以及将处理后的信号发射出去的发射单元；所说的固定单元包括能接收所说发射单元发射的信号的接收单元、对所接收的信号自动进行检测、控制的检测控制单元及将检测后的信号自动传送给公共通讯网的接口。
根据对于以上方案的描述，本家庭健康监护报警装置的主要特征是利用人体佩带单元检测人体的生理信号，利用无线的形式发送到装置使用者的活动空间并被固定单元接收，固定单元根据按一定的准则予先编制的检测程序自动判断生理信号是否正常，在需要的情况下能够自动通过公共通讯网及时通知有关人员进行处理。
本实用新型所说的传感器为心电电极，所说的放大器为心电信号放大器，所说的处理单元为以微处理器为核心用于完成生命危急信息的检出的心电检测电路。
本实用新型所说的处理单元还可由将生理信息调制成可发射形式的编码器和调制器构成。
本实用新型所说的发射单元由音频调制器和扬声器组成，所说的接收单元为话筒。
本实用新型所说的发射单元及接收单元还可为射频控制发射／接收集成电路及一对无线所组成。
本实用新型所说的固定单元的检测、控制单元包括具有重拨功能的电子电话，固体录音机以及与电子电话、固定录音机相连的以微处理器为核心的心电检测控制电路及固化在微处理器中的予先编制的检测控制程序。
本装置操作方便，能够由非专业人员操作，适合于非医疗单位如家庭使用。同时本装置利用无线传输技术将住宅内的报警呼叫装置分体化，分解为佩带在人体上的小单元和放置在台上的与电话或通讯网联接的固定单元两个部分，这两部分通过无线的形式相联系，因而，使人体佩带单元非常轻便，不妨碍使用者的正常生活与工作，本装置还具有自动报警功能，在紧急情况下能够根据生理信息传感器所获取的危急信息，由佩带单元中的发射器发出报警起动信号(可以是声或电磁波)，台上的固定单元在该启动报警信号的激励下将自动利用预先存入固定单元内的语音、传真或数字信号等多种形式报警。由于能够使用合成语音报警，因此可以根据需要利用电话机通知有关人员，而不一定需要专门建立二十四小时运行的计算机，所以应用范围非常广泛。本装置能够极大地减少因为抢救不及时而造成的人民生命财产的损失。采用本装置还可提高各种慢性病和突发病患者的生活质量，使其可生活在自己所熟悉的家庭环境中，同时又得到适当和及时的医疗监护，可大大减少医疗费用和社会负担。
附图简要说明
图1为本实用新型的实施例外型结构示意图。
图2为本实施例的检测控制电路原理图。
本实用新型提供一种家庭健康监护装置实施例，其组成结构如图1、2所示，结合各图详细描述如下图1 为本装置的外形结构示意图，它包括人体佩带单元图1(a)和固定单元图1(b)二部分。人体佩带单元包括三个心电电极11，可贴于使用者胸部，心电信号放大器、心电检测电路、音频调制器及扬声器均安装在一香烟盒大小的盒子12内，该盒子可栓于腰间或放在衣兜内。心电电极通过导线与盒内的心电信号放大器相连。心电放大器、音频调制器及扬声器均可采用市售的器件、心电信号检测电路也可采用已有技术中的以8031单片机为核心的心电检测电路。心电放大器的功能是将心电电极采的心电信号放大，心电信号检测电路的功能是区别心电信号是否异常，并对危及生命的异常情况起动音频调制器产生一个报警信号送扬声器发射到使用者活动的空间。
固定单元由电子电话13，及与其相连的安装在一盒体14内的固体录音机及检测控制电路所组成。该装置可由佩带单元发出的报警驱动信号驱动，自动完成拨通电话、放录音呼救的功能，其电源为220V市电。
电子电话可以采用市面上通用的，具有重拨功能的电子电话电路。所需要的改动为(1)在电话话筒的引线上并联一条音频线，与固体录音机的音频输出相连，这样可以把固体录音机的音频输出送入电话机。
(2)在电话的叉簧上接一组电子开关，与控制单元相连，使控制单元能够控制电话机的摘挂机。
(3)在电话的重拨键上并联一组电子开关，使控制单元能够起动电子电话的重拨功能。
(4)在电话听筒的引线上并联一条音频线，送入控制单元。
固体录音机也可以采用市面上的通用电路。其主要功能为(1)具有话筒和A／D变换器，可以进行音频信号的录入。
(2)具有扬声器和D／A变换器，可以进行音频信号的播出，音频信号也能够通过音频线送入电话机。
(3)固体录音机的存储器可以存储20秒的音频信号。
(4)具有放音控制线，被控制单元所控制。
检测控制电路如图2所示，由振铃信号检测、忙音检测、延时电路和电子开关构成。其工作原理详细描述如下(1)话筒(A)收到人体佩带单元所发出的固定频率的音频信号，经由运算放大器A1，A2，A3，A4组成的选频放大器进行放大，送至NE555(B)处理，在验证确为上述频率的音频信号后，由继电器J1，J2分别控制电话机及总机开关K1，K2，使电话机自动摘机。
(2)由NE555(B)送出的另一路信号送入由4098(C)组成的延时电路，延时1秒后驱动电子开关4052(D)，4052D的3，4端与电话机连接控制电话机重拨功能，利用存贮在电话机中的急救中心的号码进行拨号。
(3)由4098(C)送出的另一路信号送入由4098(E)组成的延时电路，其第9脚连固体录音机，延时10～20秒后，驱动固体录音机，进行循环放音。
(4)由4098(E)送出的另一路信号送入由4098(F)组成的延时电路，延时2分钟后，驱动NE555(B)复位(4098F第10脚接NE555(B)第6脚)，电话挂机，停止放音，这时电话机可做普通通话用。
本实施例的检测控制程序采用清华大学电机系生物医学工程研究室编制的软件，包括存储模块、生理信号检测模块、数据统计处理模块、控制模块、数据传输模块、语音数据库和电话号码数据库等模块。检测控制电路由控制程序控制工作。
本实施例的工作过程如下在装置使用前必须利用电话号码输入键输入对固定单元设置紧急情况下所需拨通的电话号码，同时利用固体录音机录入装置使用者的姓名、年龄、地址、病情等项说明。这些信息能够利用备份电源进行可靠地存储。
使用时，心电电极贴在使用者胸部，随时检测装置使用者的心电信号，经过放大器送入以8031微处理器为核心的心电检测分析模块。为了检测心率异常信息，首先将心电信号经模数转换变为数字信号，然后送入8031微处理器中进行阈值检测。阈值检测由CPU中的软件程序实现，其作用是确定心率并区别是否超过设定阈值。当心跳速率在两分钟内低于40次／秒或在五分钟内高于180次／秒时，将输出一个高电平信号，该高电平将驱动音频调制器产生固定频率的音频信号送入扬声器发射到装置使用者的活动空间。这个音频信号能对病人本身进行警告，同时也能启动固定单元的电话报警功能。
固定单元的控制电路接收到佩带单元所发出的报警信号后，起动延时电路，经过若干秒延时后，由电子开关控制重拨键，把事先存放在电子电话机中的号码(急救中心的号码)拨出。控制单元检测音频信号，如果是忙音，则挂机。延迟几秒后重新摘机，重拨，直至拨通为止。控制单元检测音频信号，当检测到对方摘机后，控制单元通过放音控制线路起动固体录音机，循环播放事先在固体录音机中录好的紧急情况信息，如患者姓名、年龄、住址和病情等。通知保健中心或急救中心有关人员及时进行抢救。循环播出紧急信息若干次后，控制单元通过摘挂机控制，自动挂断电子电话机。
权利要求1.一种家庭健康监护报警装置，由人体佩带单元和固定单元两部分所组成，其特征在于所说的人体佩带单元包括一个或多个能接收人体生理信息的传感器、将所接收的生理信息进行放大的放大器，将放大后的信号进行处理的处理单元以及将处理后的信号发射出去的发射单元；所说的固定单元包括能接收所说发射单元发射的信号的接收单元、对所接收的信号进行自动检测、控制的检测控制单元及将检测后的信号自动传送给公共通讯网的接口。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所说的传感器为心电电极，所说的放大器为心电信号放大器，所说的处理单元为以微处理器为核心用于完成生命危急信息检出的心电检测电路。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所说的处理单元由将生理信息调制成可发射形式的编码器和调制器构成。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所说的发射单元由音频调制器和扬声器组成，所说的接收单元为话筒。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所说的发射单元及接收单元为射频控制发射／接收集成电路及一对无线所组成。
6.如权利要求1、2或4所述的装置，其特征在于，所说的固定单元的检测、控制单元包括具有重拨功能的电子电话，固体录音机以及与电子电话、固定录音机相连的以微处理器为核心的心电检测控制电路及固化在微处理器中的予先编制的检测控制程序。
专利摘要本实用新型属于家用医学仪器的设计制造技术领域。由人体佩带单元和固定单元两部分所组成，人体佩带单元包括一个或多个能接收人体生理信息的传感器、放大器，以及发射单元；固定单元包括接收单元、自动检测、控制的检测控制单元及将检测后的信号自动传送给公共通讯网的接口。本装置能够将使用者的健康情况自动地、及时地以语言形式通知有关人员采取抢救措施且结构紧凑、佩带轻便、非常适合于家庭使用。
文档编号G08C19/00GK2205703SQ94223038
公开日1995年8月23日 申请日期1994年10月14日 优先权日1994年10月14日
发明者李星, 白净, 张菊鹏, 朱泽煌 申请人:清华大学