一种穿戴式血乳酸监测装置的制作方法

1.本实用新型属于体育器材领域，尤其涉及一种穿戴式血乳酸监测装置。


背景技术：

2.乳酸作为一种有机羧酸，但对于人的机体而言，乳酸是一种疲劳物质，是身体在保持体温和肌肉运动而产生热量过程中所产生的废弃物。我们身体生存所需要的能量大部分来自于糖分。血液按照需要把葡萄糖送至各个器官燃烧，产生热量。这一过程中会产生水、二氧化碳和丙酮酸，丙酮酸和氢结合后生成乳酸。如果身体的能量代谢能正常进行，不会产生堆积，将被血液带至肝脏，进一步分解为水和二氧化碳，产生热量，疲劳就消除了。
3.如果运动过于剧烈或持久，或者身体分解乳酸所必需的维生素和矿物质不足，那么体内的乳酸来不及被处理，造成乳酸的堆积。乳酸过多将使呈弱碱性的体液呈酸性，影响细胞顺利吸收营养和氧气，削弱细胞的正常功能。堆积乳酸的肌肉会发生收缩，从而挤压血管，使得血流不畅，结果造成肌肉酸痛、发冷、头痛、头重感等。乳酸堆积在初期造成酸痛和倦怠，若长期置之不理，造成体质酸化，可能引起严重的疾病。
4.目前人体血液中的乳酸含量测定通常是采血测量，但采血测量无法做到持续测量或动态测量，且测量过程中需要抽血，同时需要借助医学设备和试剂或试剂盒进行测量，其出结果慢，同时采血过程中对人身体多少存在一些不良影响。
5.虽然目前华南师范大学申请了一种可穿戴式无线血乳酸阈检测设备，其无需采血，但其没有公开如何进行穿戴以及相关的结构，目前经皮无创测定人体内的某一物质含量的设备已经上市，如经皮黄疸测定仪，其主要是利用光电原理来测定血液中的胆红素的含量。
6.对于运动员而言，其日常训练量较大，如何实时的知晓其血液中的乳酸含量来合理地安排其训练强度显得尤为重要，因此很有必要提供一种穿戴灵活的穿戴式血乳酸监测装置。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，体积小巧，且穿戴方便，同时测量灵敏的穿戴式血乳酸监测装置。
8.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种穿戴式血乳酸监测装置，包括安装件和血乳酸监测组件，所述血乳酸监测组件设置在所述安装件上，其具有至少一个血乳酸监测探头，所述安装件用以穿戴在人身上，且所述血乳酸监测探头用以与人的皮肤接触以测定人体内血液中乳酸含量的相关数据。
9.上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，如此可利用安装件将整个穿戴式血乳酸监测装置穿戴在人体上，再由血乳酸监测组件对人体内乳酸的含量进行测定，其测定原理是利用血乳酸监测探头进行测定，整个检测过程无创，且可连续测定，并实时得出测定结果，如此尤其适合运动员在训练过程中进行穿戴，以合理地做出训练计划，以提高训练效
果。
10.上述技术方案中所述血乳酸监测探头包括红外线发射器和红外线接收器，所述红外线发射器用以发射红外线并射向人皮肤内，所述红外线接收器用以接收人皮肤内反射回的红外线。
11.上述技术方案的有益效果在于：其测定探头通过光电原理来对人体内的乳酸含量进行测定，即利用特定波长的红外线来照射皮肤再通过反射回的红外线来换算出人体内的乳酸的含量。
12.上述技术方案中所述血乳酸监测组件还包括电源模块、显示模块、数据处理模块和控制模块，所述电源模块、显示模块、数据处理模块和控制模块均设置在所述安装件上，且所述电源模块、显示模块和数据处理模块均与所述控制模块电连接，所述红外线发射器与所述控制模块电连接，所述红外线接收器与所述数据处理模块电连接。
13.上述技术方案的有益效果在于：如此可利用电源模块供电，而由控制模块控制红外线发射器发出特定波长的红外线照射人皮肤，再由红外线接收器接收人体回射的红外线并由数据处理模块将所采集的光信号转化为电信号并最终由控制模块换算得出人体内乳酸的含量，并最终由显示模块将换算得出的结果进行显示。
14.上述技术方案中所述血乳酸监测组件还包括电源开关，所述电源开关设置在所述安装件上，并位于所述电源模块与所述控制模块电连接的线路上，其用以将所述电源模块与所述控制模块之间电连接的线路断开或导通。
15.上述技术方案的有益效果在于：如此可在不需使用穿戴式血乳酸监测装置时将其电源关闭，如此更加省电。
16.上述技术方案中所述血乳酸监测组件还包括报警器，所述报警器与所述控制模块电连接。
17.上述技术方案的有益效果在于：如此可通过控制模块预设血液中乳酸含量的警戒阈值，即当所测得血液中的乳酸含量达到设定的警戒阈值时，此时控制模块控制所述报警器发出警报，其中，所述报警器可采用扬声器、光学报警器或声光报警器，当实测得乳酸含量一直高于设定值(包括设定值)时，此时报警器一直发出警报，而在穿戴式血乳酸监测装置实时测得含量降低到设定值以下时，此时报警器停止报警。
18.上述技术方案中所述电源模块为蓄电池或纽扣电池盒，所述蓄电池上具有充电接口，所述纽扣电池盒内用以装纳纽扣电池。
19.上述技术方案的有益效果在于：如此使得其电源模块的体积小巧，安装在安装件上时对安装件的穿戴影响最小。
20.上述技术方案中所述血乳酸监测组件的血乳酸监测探头设有5
‑
15个，其间隔分布在所述安装件上，且多个所述红外线发射器均与所述控制模块电连接，多个所述红外线接收器均与所述数据处理模块电连接。
21.上述技术方案的有益效果在于：如此可通过采集人体多个位点的数据来换算出人体内平均的乳酸含量，如此使得其测量结果更加精准。
22.上述技术方案中所述安装件为袖套、腿套、腕带或护额头套。
23.上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，且穿戴方便，同时不会影响运动员的训练，另外还对运动员具备一定的保护功能。
24.上述技术方案中所述安装件包括一个柔性盒和两根绑带，所述柔性盒的相对分布的两侧分别设有一根所述绑带，所述绑带用以将所述柔性盒绑缚在所述人的身体上，血乳酸监测组件安装在所述柔性盒上，且所述血乳酸监测探头嵌设在所述柔性盒贴近人体皮肤的一侧。
25.上述技术方案的有益效果在于：如此使得该穿戴式血乳酸监测装置类似于一个电子表，可穿戴在手臂上，其更加美观，且穿戴更加方便，同时采用柔性盒可使得其在穿戴时血乳酸监测探头能紧贴皮肤，如此测量结构更加精确。
26.上述技术方案中所述柔性盒内部中空，所述数据处理模块和控制模块均设置在所述柔性盒内，所述显示模块设置在所述柔性盒背离人皮肤的一侧，所述电源开关和电源模块设置在所述柔性盒上。
27.上述技术方案的有益效果在于：其结构简单，采用柔性盒一来便于其弯曲以满足运动员在训练时各种姿态的灵活切换，同时还满足各电学模块的安装。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例1所述的穿戴式血乳酸监测装置的电模块的电连接图之一；
29.图2为本实用新型实施例1所述的穿戴式血乳酸监测装置的电模块的电连接图之二；
30.图3为本实用新型实施例1所述的穿戴式血乳酸监测装置的电模块的电连接图之三；
31.图4为本实用新型实施例1所述的穿戴式血乳酸监测装置结构简图；
32.图5为本实用新型实施例2所述的穿戴式血乳酸监测装置结构简图；
33.图6为本实用新型实施例3所述的穿戴式血乳酸监测装置的结构简图。
34.图中：1安装件、11柔性盒、12绑带、13柔性垫、2血乳酸监测组件、21血乳酸监测探头、211红外线发射器、212红外线接收器、22电源模块、23显示模块、24数据处理模块、25控制模块、26电源开关、27报警器。
具体实施方式
35.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
38.实施例1
39.如图1所示，本实施例提供了一种穿戴式血乳酸监测装置，包括安装件1和血乳酸监测组件2，所述血乳酸监测组件2设置在所述安装件1上，其具有至少一个血乳酸监测探头21，所述安装件1用以穿戴在人身上，且所述血乳酸监测探头21用以与人的皮肤接触以测定人体内血液中乳酸含量的相关数据，其结构简单，如此可利用安装件将整个穿戴式血乳酸监测装置穿戴在人体上，再由血乳酸监测组件2对人体内乳酸的含量进行测定，其测定原理是利用血乳酸监测探头21进行测定，整个检测过程无创，且可连续测定，并实时得出测定结果，如此尤其适合运动员在训练过程中进行穿戴，以合理地做出训练计划，以提高训练效果。
40.上述技术方案中所述血乳酸监测探头21包括红外线发射器211和红外线接收器212，所述红外线发射器211用以发射红外线并射向人皮肤内，所述红外线接收器212用以接收人皮肤内反射回的红外线，其血乳酸监测探头21通过光电原理来对人体内的乳酸含量进行测定，即利用特定波长的红外线来照射皮肤再通过反射回的红外线来换算出人体内的乳酸的含量。
41.其中，该实施例中的血乳酸监测组件2可采用现有技术中血乳酸无创检测仪，将其安装在安装件1上，当然也可将血乳酸监测组件2中的血乳酸监测探头21设置在安装件1上，而血乳酸监测组件2的本体独立设置，并通过导电线与血乳酸监测探头21电连接，此时血乳酸监测组件2的本体可放置在口袋中。
42.其中，上述技术方案中所述安装件1为袖套、腿套、腕带或护额头套，其结构简单，且穿戴方便，同时不会影响运动员的训练，另外还对运动员具备一定的保护功能。
43.其中，所述安装件若为袖套、腿套或护额头套时可采用材质柔软，且透气、防水同时具备高弹性、易清洁的织物制成。
44.其中，上述技术方案中所述血乳酸监测组件2还包括电源模块22、显示模块23、数据处理模块24和控制模块25，所述电源模块22、显示模块23、数据处理模块24和控制模块25均设置在所述安装件1上，且所述电源模块22、显示模块23和数据处理模块24均与所述控制模块25电连接，所述红外线发射器211与所述控制模块25电连接，所述红外线接收器212与所述数据处理模块24电连接，如此可利用电源模块22供电，而由控制模块25控制红外线发射器211发出特定波长的红外线照射人皮肤，再由红外线接收器212接收人体回射的红外线并由数据处理模块24将所采集的光信号转化为电信号并最终由控制模块25换算得出人体内乳酸的含量，并最终由显示模块23将换算得出的结果进行显示。
45.其中，红外线发射器211和红外线接收器212宜相互靠近，如此使得红外线发射器211所发出的红外线经皮反射后能被红外线接收器212接收。
46.如图2所示，上述技术方案中所述血乳酸监测组件2还包括电源开关26，所述电源开关26设置在所述安装件1上，并位于所述电源模块22与所述控制模块25电连接的线路上，其用以将所述电源模块22与所述控制模块25之间电连接的线路断开或导通，如此可在不需使用穿戴式血乳酸监测装置时将其电源关闭，如此更加省电。其中，电源开关可以采用柔性薄膜开关。
47.当然还可设置报警器27，所述报警器27与所述控制模块25电连接，所述控制模块25预设有警戒阈值，即当所测得血液中的乳酸含量达到设定值时，此时控制模块25控制所述报警器27发出警报，其中，所述报警器27可采用扬声器，如在报警时可发出“滴
‑
滴
‑
滴”声，或是报警器27采用发光二极管，如此在报警器27发出警报时，发光二极管不断闪烁，如发光二极管可采用发出红光或黄光的发光二极管，或报警器27采用扬声器与发光二极管相结合组成的声光报警器，即在发出警报时，可由扬声器发出“滴
‑
滴
‑
滴”的警报声，同时由发光二极管不断闪烁，如此使得其提示作用更佳，尤其方便教练通过发光二极管所发出的闪光来察觉运动员的体能变化，当实测得乳酸含量一直高于设定值(包括设定值)时，此时报警器一直发出警报，而在穿戴式血乳酸监测装置实时测得含量降低到设定值以下时，此时报警器27停止报警。
48.上述技术方案中所述电源模块22为蓄电池或纽扣电池盒，所述蓄电池上具有充电接口，所述纽扣电池盒内用以装纳纽扣电池，如此使得其电源模块的体积小巧，安装在安装件上时对安装件的穿戴影响最小。
49.其中，充电接口可采用mi cro
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usb接口，而蓄电池可采用微型蓄电池，其规格可为长和宽可均在2
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3cm内,其厚度可在0.2
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0.5cm之间，如此其占用空间小，且安装方便，而若为纽扣电池盒时，宜选用扁平化的纽扣电池盒，如此可将其黏贴在安装,1上，且不会影响安装件1穿戴时的舒适性。
50.如图3和图4所示，上述技术方案中所述血乳酸监测组件2的血乳酸监测探头21设有5
‑
15个，其间隔分布在所述安装件1上，且多个所述红外线发射器211均与所述控制模块25电连接，多个所述红外线接收器212均与所述数据处理模块24电连接，如此可通过采集人体多个位点的数据来换算出人体内平均的乳酸含量，如此使得其测量结果更加精准。此时优选的，多个所述血乳酸监测探头21在安装件1上间隔均匀的分布，且优选的，相互对应的红外线发射器211和红外线接收器212可连为一体，其中，多个所述红外线发射器211与控制模块25的同一端口连接，如此使得多个所述红外线发射器211的电压和电流稳定且保持一致，从而使得多个红外线发射器211所发出的红外线的强度相对一致且稳定，如此有利于提高检测精度。
51.实施例2
52.如图5所示，在实施例1的基础上所述安装件1包括一个柔性盒11和两根绑带12，所述柔性盒11的相对分布的两侧分别设有一根所述绑带12，所述绑带12用以将所述柔性盒11绑缚在所述人的身体上，血乳酸监测组件2安装在所述柔性盒11上，且所述血乳酸监测探头21嵌设在所述柔性盒11贴近人体皮肤的一侧，如此使得该穿戴式血乳酸监测装置类似于一个电子表，可穿戴在手臂上，其更加美观，且穿戴更加方便，同时采用柔性盒可使得其在穿戴时血乳酸监测探头能紧贴皮肤，如此测量结构更加精确。其中，两根绑带可类似于现有的电子表表带，其中，一根绑带远离柔性盒的一端可设置一个扣件，而另一个所述绑带上可沿其长度方向间隔设有多个通孔，如此可实现两个绑带的另一端可拆卸连接并调节二者之间的松紧度以满足不同体型的人穿戴。
53.上述技术方案中所述柔性盒11内部中空，所述数据处理模块24和控制模块25均设置在所述柔性盒11内，所述显示模块23设置在所述柔性盒11背离人皮肤的一侧，所述电源开关26和电源模块22设置在所述柔性盒11上，其结构简单，采用柔性盒一来便于其弯曲以
满足运动员在训练时各种姿态的灵活切换，同时还满足各电学模块的安装。
54.实施例3
55.当然，如图6所示，在实施例1的基础上，在所述安装件1为袖套、腿套、腕带或护额头套时，此时整个所述血乳酸监测组件2可集成在一个柔性垫13上(硅胶垫或乳胶垫)，且多个所述血乳酸监测探头21间隔分布于所述柔性垫13的同一侧，此时可将柔性垫13通过魔术贴贴置于所述安装件的内侧(魔术贴的设置方式属于现有技术，在此不作赘述)，且所述柔性垫设有多个所述血乳酸监测探头的一侧背离所述安装件，如此使得运动员在穿戴安装件时能将柔性垫夹设在安装件与人皮肤之间，且平铺展开，以使得每个所述血乳酸监测探头均与人的皮肤紧密接触，另外也可定期将柔性垫拆卸下来，如此可定期对安装件进行清洗，毕竟运动员在训练时出汗较多，所述安装件易吸汗，因而容易变脏且容易导致细菌滋生。
56.本实用新型所提供的上述各实施例中挡安装件在为袖套、腿套、腕带或护额头套时，在穿戴时一定要注意将其穿戴整齐，当然，优选的，所述安装件为袖套，如此可将其直接套在手臂上，且优先的，使得多个血乳酸监测探头21分布在手臂的内侧，如此来测定人手臂处血液中的乳酸含量，因为手臂内侧处的皮肤较嫩，且透光性相对较好，同时血管分布较多，有动脉、静脉和丰富的毛细血管网，因此通过测定手臂内侧处的血液中的乳酸含量可较为精确的反映出人体内的整体血乳酸含量。
57.其中，所述控制模块优选的可采用型号为cc2541的芯片，而数据处理模块可采用amd系列数据微处理器。
58.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。