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一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统及其检测方法.pdf

  • 上传人:g****
  • 文档编号:8107144
  • 上传时间:2020-01-07
  • 格式:PDF
  • 页数:10
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201810355834.2

    申请日:

    20180419

    公开号:

    CN108403110A

    公开日:

    20180817

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    A61B5/0402

    主分类号:

    A61B5/0402

    申请人:

    成都天奥电子股份有限公司

    发明人:

    郭晓玲,唐勋,王春丽,周建华

    地址:

    610000 四川省成都市金牛区高科技产业开发区土桥村九组

    优先权:

    CN201810355834A

    专利代理机构:

    成都顶峰专利事务所(普通合伙)

    代理人:

    杨军

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    内容摘要

    本发明公开了一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统及其检测方法。系统包括可穿戴设备、智能移动终端和后台云服务器;可穿戴设备包括心电信号采集模块和第一传输模块,所述心电信号采集模块采用触摸电极法采集ECG电信号,第一传输模块用于将采集到的ECG电信号传输至智能移动终端;智能移动终端用于与可穿戴设备和后台云服务器互联通信;后台云服务器包括第三传输模块、房颤诊断模块和数据库模块,第三传输模块用于从智能移动终端接收ECG电信号和反馈诊断结果至智能移动终端,房颤诊断模块用于诊断是否发生房颤。本发明具有很高的准确性、便捷性、简便可操作性和实时性,可用于房颤的快速、精确检测,房颤易发群体的监护,房颤术后院外管理。

    权利要求书

    1.一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,其特征在于:包括可穿戴设备、智能移动终端和后台云服务器;所述可穿戴设备包括心电信号采集模块和第一传输模块,所述心电信号采集模块采用触摸电极法采集ECG电信号,所述第一传输模块用于将采集到的ECG电信号传输至智能移动终端;所述智能移动终端用于与可穿戴设备和后台云服务器互联通信;所述后台云服务器包括第三传输模块、房颤诊断模块和数据库模块,所述第三传输模块用于从智能移动终端接收ECG电信号和反馈诊断结果至智能移动终端,所述房颤诊断模块用于诊断是否发生房颤。 2.根据权利要求1所述的一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,其特征在于:所述智能移动终端包括第二传输模块、显示模块、GPS定位模块、通信模块和报警模块;所述第二传输模块用于与可穿戴设备和后台云服务器互联通信;所述显示模块用于实时显示采集的ECG电信号和实时显示由后台云服务器反馈的诊断结果;所述GPS定位模块用于确定智能移动终端的位置;所述报警模块用于由诊断结果的严重程度而确认报警等级为高或极高时发出报警。 3.根据权利要求3所述的一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,其特征在于:所述第二传输模块包括蓝牙、4G、5G和WIFI的一种或多种,所述第一传输模块为蓝牙,第三传输模块包括4G、5G和WIFI的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,其特征在于:所述可穿戴设备包括手环、手表和心率胸贴的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,其特征在于:所述智能移动终端包括手机、PAD和PC的一种或多种。 6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,其特征在于:所述可穿戴设备还包括用于离线存储数据的存储模块。 7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统的检测方法,其特征在于:包括步骤:S1、可穿戴设备通过心电信号采集模块采用触摸电极法采集ECG电信号,采集的ECG电信号通过第一传输模块发送至智能移动终端;S2、智能移动终端智能移动终端接收ECG电信号,将ECG电信号实时滤波然后显示出来,同时传输至后台云服务器;S3、后台云服务器通过第三传输模块接收ECG电信号,然后通过房颤诊断模块进行快速自动诊断,并将诊断结果实时反馈至智能移动终端,并推送给用户。 8.根据权利要求7所述的一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统的检测方法,其特征在于:采集的ECG电信号包括通过心率胸贴采集的肢体Ⅱ导联ECG电信号和通过手表或手环采集的Ⅰ导联ECG电信号。 9.根据权利要求7所述的一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统的检测方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述诊断的过程为:S301、房颤诊断模块自动判断是否需要确诊,若是,则医生诊断,并执行S302,若否,则执行S303;S302、医生诊断,并执行S303;S303、是否确认房颤,若是,则根据数据库模块分析严重程度,并执行S304,若否,则执行S305;S304、智能移动终端根据严重程度确认报警等级,若报警等级高或极高,则自动将诊断结果及GPS定位信息推送至用户的监护人或医疗机构;S305、智能移动终端直接显示诊断结果。

    说明书

    技术领域

    本发明属于心电测量领域,具体涉及一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统及其检测方法。

    背景技术

    房颤(AF)是导致住院治疗的最常见的一种心律失常,随着年龄增长发生率成倍增加,60岁以上的人有1%出现房颤,其中无器质性心脏病患者占3%~11%。房颤的发生与年龄和基础疾病类型有关,高血压病是最易并发房颤的心血管疾病。伴房颤的发病率和死亡率都很高,它还是医疗费用升高的一个重要原因。房颤使得中风发生的危险性增加了三到五倍。同时,房颤还是心脏外科手术后的共同并发症,它出现于11%-40%接受冠脉搭桥手术的患者和大于50%接受瓣膜手术的患者中。

    房颤有三种类型,一是阵发性房颤,表现为突然心跳增快,持续时间在一周内,通常不超过24小时,可自行终止;二是持续性房颤,心跳异常持续时间超过一周,很少自行恢复正常,通常需要治疗才能恢复正常;三是永久性房颤,经过治疗仍不能恢复正常的心跳,随着疾病的进展,阵发性房颤和持续性房颤均可能变成永久性房颤。

    心电图检查可以确诊房颤。房颤发作时,会有心慌气喘等,严重者出现心绞痛、浮肿等。阵发性房颤相对来说比较轻微,病人感心悸、气短、心前区不适及忧虑不安,相对来说不易被察觉,所以一种便捷、实时的心电检测成为必要。

    而目前,心电检测常用的仪器设备有:

    1.常规心电图机,价格在千元以上。这种专门的心电仪只有医院才能配备,所以人们需要去医院才能做心电图检查,检查后打印出来供医生诊断,达不到及时诊断的目的。

    2.家用便携式心电仪,方便患者自己在家测量心电图。目前,市场上有多种便携式的心电诊疗设备产品,设备体积小操作简单,能够对心电信号进行测量和初步诊断,可应用在家庭中,但是不适宜外出使用。

    3.24小时动态监护和分析(Holter)系统。系统包含便携式记录盒和快速回放分析两部分,需要将记录的心电图送回医院,由专用计算机控制的回放仪进行心电图的回放分析和诊断,但是实时性较低。

    发明内容

    为了解决现有技术存在的上述问题,本发明目的在于提供一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统及其检测方法。

    本发明所采用的技术方案为:

    一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,包括可穿戴设备、智能移动终端和后台云服务器;所述可穿戴设备包括心电信号采集模块和第一传输模块,所述心电信号采集模块采用触摸电极法采集ECG电信号,所述第一传输模块用于将采集到的ECG电信号传输至智能移动终端;所述智能移动终端用于与可穿戴设备和后台云服务器互联通信;所述后台云服务器包括第三传输模块、房颤诊断模块和数据库模块,所述第三传输模块用于从智能移动终端接收ECG电信号和反馈诊断结果至智能移动终端,所述房颤诊断模块用于诊断是否发生房颤。

    本发明基于可穿戴设备、智能移动终端及后台云服务器来实现,可用于房颤的快速、精确检测,房颤易发群体的监护,房颤术后院外管理等。

    本发明具有如下特点:

    1、便捷性:佩戴舒适、使用方便。

    2、及时性:可随时随地进行测量,对于偶发房颤具有很好的检测效果。

    3、实时性:依靠强大的云计算能力,实时反馈诊断结果。

    具体地,所述智能移动终端包括第二传输模块、显示模块、GPS定位模块、通信模块和报警模块;所述第二传输模块用于与可穿戴设备和后台云服务器互联通信;所述显示模块用于实时显示采集的ECG电信号和实时显示由后台云服务器反馈的诊断结果;所述GPS定位模块用于确定智能移动终端的位置;所述报警模块用于由诊断结果的严重程度而确认报警等级为高或极高时发出报警。

    优选地,所述第二传输模块包括蓝牙、4G、5G和WIFI的一种或多种,所述第一传输模块为蓝牙,第三传输模块包括4G、5G和WIFI的一种或多种。

    优选地,所述可穿戴设备包括手环、手表和心率胸贴的一种或多种。

    (a)心率胸贴可以实现24小时心电监控,肢体Ⅱ导联ECG电信号,适用于需要持续心电监控的老年人及术后康复患者筛查,如图2所示。

    (b)手表、手环适用于普通用户,特别是阵发性房颤及术后康复评估,当用户感觉不舒服需要测量时,需要调整佩戴的腕带设备,使背面的电极片紧贴腕部皮肤,同时用另一只手接触可穿戴设备正面上的电极片,可穿戴设备中的ECG芯片即可采集到从心脏发出的Ⅰ导联ECG电信号,如图3所示。

    优选地,所述智能移动终端包括手机、PAD和PC的一种或多种。

    进一步地,所述可穿戴设备还包括用于离线存储数据的存储模块。在方便时进行数据传输及诊断。

    一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统的检测方法,包括步骤:

    S1、可穿戴设备通过心电信号采集模块采用触摸电极法采集ECG电信号,采集的ECG电信号通过第一传输模块发送至智能移动终端;

    S2、智能移动终端智能移动终端接收ECG电信号,将ECG电信号实时滤波然后显示出来,同时传输至后台云服务器;

    S3、后台云服务器通过第三传输模块接收ECG电信号,然后通过房颤诊断模块进行快速自动诊断,并将诊断结果实时反馈至智能移动终端,并推送给用户。

    具体地,采集的ECG电信号包括通过心率胸贴采集的肢体Ⅱ导联ECG电信号和通过手表或手环采集的Ⅰ导联ECG电信号。

    进一步地,所述步骤S3中,所述诊断的过程为:

    S301、房颤诊断模块自动判断是否需要确诊,若是,则医生诊断,并执行S302,若否,则执行S303;

    S302、医生诊断,并执行S303;

    S303、是否确认房颤,若是,则根据数据库模块分析严重程度,并执行S304,若否,则执行S305;

    S304、智能移动终端根据严重程度确认报警等级,若报警等级高或极高,则自动将诊断结果及GPS定位信息推送至用户的监护人或医疗机构;

    S305、智能移动终端直接显示诊断结果。

    本发明的有益效果为:

    本发明具有很高的准确性、便捷性、简便可操作性和实时性,本发明基于可穿戴设备、智能移动终端及后台云服务器来实现,可用于房颤的快速、精确检测,房颤易发群体的监护,房颤术后院外管理等。

    附图说明

    图1是本发明的系统框图。

    图2是本发明的心率胸贴使用方式及采集的未滤波ECG电信号图。

    图3是本发明的手表、手环使用方式及采集的未滤波ECG电信号图。

    图4为滤波后诊断为房颤的ECG片段。

    图5为滤波后正常ECG片段。

    图6是本发明的方法流程图。

    具体实施方式

    下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

    实施例1:

    如图1所示,本实施例提供一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,包括可穿戴设备、智能移动终端和后台云服务器。可穿戴设备与智能移动终端优选蓝牙连接,智能移动终端与后台云服务器优选4G/5G/WIFI连接。

    可穿戴设备包括不同的终端形态,包括但不限于手环、手表、心率胸贴。可穿戴设备包括心电信号采集模块、存储模块和第一传输模块。

    其中,心电信号采集模块采用触摸电极法进行ECG采集,相比光电容积描记法PPG测量更准确,心电信号采集模块包括第一电极片、第二电极片和ECG芯片。

    (a)心率胸贴可以实现24小时心电监控,肢体Ⅱ导联ECG电信号,适用于需要持续心电监控的老年人及术后康复患者筛查,如图2所示。

    (b)手表、手环适用于普通用户,特别是阵发性房颤及术后康复评估,当用户感觉不舒服需要测量时,需要调整佩戴的腕带设备,使背面的电极片紧贴腕部皮肤,同时用另一只手接触可穿戴设备正面上的电极片,可穿戴设备中的ECG芯片即可采集到从心脏发出的Ⅰ导联ECG电信号,如图3所示。

    存储模块方便用户离线存储数据,在方便时进行数据传输及诊断。

    第一传输模块将采集到的ECG电信号通过蓝牙传输至智能移动终端。

    本实施例的智能移动终端包括但不限于手机、PAD、PC,智能移动终端包括第二传输模块、显示模块、GPS定位模块、通信模块和报警模块,第二传输模块包括蓝牙、4G、5G或WIFI的一种或多种,下载相应APP后,可与可穿戴设备和后台云服务器互联通信。

    后台云服务器包括第三传输模块、房颤诊断模块、数据库模块和显示模块,后台云服务器能够通过第三传输模块接收到采集的ECG电信号,然后通过房颤诊断模块进行快速诊断,最后通过显示模块显示出来或者反馈至智能移动终端,做到实时反馈诊断结果。

    图4为诊断为房颤的ECG片段,图5为正常ECG片段。

    实施例2:

    如图6所示,一种基于穿戴设备的实时房颤自动检测系统,包括如下步骤:

    第一步、可穿戴设备通过心电信号采集模块采用触摸电极法进行ECG采集,采集的ECG电信号通过第一传输模块发送至智能移动终端。

    其中,采集的ECG电信号包括通过心率胸贴采集的肢体Ⅱ导联ECG电信号和通过手表、手环采集的Ⅰ导联ECG电信号。

    采集的ECG电信号还存储至本地的存储模块中。

    第二步、智能移动终端与可穿戴设备蓝牙匹配成功后,智能移动终端接收ECG电信号,将ECG电信号实时滤波然后显示出来,同时通过第二传输模块传输至后台云服务器。

    第三步、后台云服务器通过房颤诊断模块进行快速自动诊断,并将诊断结果实时显示出来,同时实时将诊断结果反馈至智能移动终端,并推送给用户。

    诊断的过程为:

    S301、房颤诊断模块自动判断是否需要确诊,若是,则医生诊断,并执行S302,若否,则执行S303;

    S302、医生诊断,并执行S303;

    S303、是否确认房颤,若是,则根据数据库模块分析严重程度,并执行S304,若否,则执行S305;

    S304、智能移动终端根据严重程度确认报警等级,若报警等级高或极高,则自动将诊断结果及GPS定位信息推送至用户的监护人或医疗机构;

    S305、智能移动终端直接显示诊断结果。

    房颤诊断模块还自动判断是否需要专家复诊,并在反馈诊断结果中自动添加是否需要复诊的信息。

    不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。

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    一种 基于 穿戴 设备 实时 房颤 自动检测 系统 及其 检测 方法
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