CN204600521U - 一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，包括便携式心音采集模块、本地上位机和远程服务器。便携式心音采集模块通过蓝牙与本地上位机连接，本地上位机通过因特网与远程服务器相连。便携式心音采集模块由心音传感器、数据处理器、蓝牙串口适配器、12864LCD和供电电源组成，本地上位机和远程服务器均为普通PC机。本实用新型可以用于居家休养的心脏病人的监护，方便医生在办公室了解病人的情况并进行指导，也可对异常情况进行有效的抢救，特别适合于医院等心脏监护中心对在家休养的心脏病人的动态监护和紧急情况下的自救。

Description

一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统

技术领域

本实用新型涉及一种心音信号的检测和处理技术，具体涉及一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统。

背景技术

心音是心肌收缩、心脏瓣膜启闭和血液撞击心室壁、动脉壁等引起的振动所产生的声音，是心血管机械运动的反映，与心脏病相关的各种信息常常反映在心音信号中，心音可以作为心脏功能状态的重要参考诊断信息。

中国专利201310349987.3公开了《基于NFC和蓝牙的心音传输管理系统》，该系统由心音采集模块和Andriod手机上位机组成。心音采集模块完成心音信号的检测、滤波、蓝牙无线传输，Andriod手机上位机包含NFC响应模块、蓝牙匹配模块、心音采集模块和数据管理模块，主要完成数据的采集、存储等功能。整个系统体积小，方便携带。

中国专利201210441707.7公开了《一种随身携带式心脏病人监护系统》，它由携带式监护器、显示标识和控制中心组成。心脏监护器用于对数据的检测，当心脏出现异常时将心脏病人的位置信息、心脏检测历史信息和实时检测信息发送到控制中心；显示标识用于显示帮助信息和存储抢救药品；控制中心用于根据病人的位置信息确定第一急救点的位置并向其发出急救请求和急救方案命令。

上面的技术可以实现对心脏病人的心音或者心电信号的实时采集，但这些技术采用的是移动终端，移动终端由于存储空间和处理功能的限制，目前在数据的存储和心音分析上存在不足，不适合居家休养心脏病人的长期监护。由于心脏病人长期住院监护既给家人的照料带来困难，也会造成宝贵的医疗资源的浪费，而长时间采集心脏病人的心音数据信息量大，目前已有的便携式心脏病人监护系统和采集系统所采用的移动设备存储空间和处理器处理能力有限，并不适合居家休养的心脏病人的监护，因此，迫切需要开发一种可以实时监护心脏病人的远程监护系统，方便病人在家休养期间也能得到医院的有效监护和医疗指导，并能有效解决心脏病人发病时的安全急救。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，该系统使用无线蓝牙和计算机网络以实现医院对病人的动态监护和疗养指导，并可在紧急情况下指导病人或者病人家属进行急救，适用于医院等心脏监护中心对在家休养的心脏病人的动态监护和紧急情况下的自救。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，包括便携式心音采集模块、本地上位机和远程服务器。便携式心音采集模块通过蓝牙与本地上位机连接，本地上位机通过因特网与远程服务器相连。

其中，所述的便携式心音采集模块包括心音传感器、数据处理器、蓝牙串口适配器、12864LCD和供电电源。数据处理器以单片机为核心，心音信号通过心音传感器采集，经滤波后交由单片机处理，然后心音数据通过MAX232进行电平转换后经串口由蓝牙串口适配器发送到本地上位机。

进一步的，所述的心音传感器为合肥华科电子技术研究所生产的HKY06B+传感器，输出电压为1.5V，灵敏度大于4mV/Pa，频率响应范围为1-1500Hz，过载能力强，抗干扰性好。

进一步的，所述的单片机为以宏晶公司STC12LE5A60S2型高速低功耗单片机，供电电压为2.2-3.6V,带有8通道10位高速ADC。

进一步的，所述的蓝牙串口适配器为重庆金瓯公司生产的CLASS1型蓝牙串口适配器，有效传输距离为100m，方便病人活动。该适配器直接固定在串口上，安装和拆卸方便。

进一步的，所述的12864LCD供电电压为3.3V。12864LCD主要用于在心脏病人心脏出现异常时显示帮助信息指导病人自救。

进一步的，所述的供电电源为手机电池，并另外配有USB充电接口。

其中，所述的本地上位机为连接了因特网的普通PC机，上面安装有客户端程序，主要完成心音的采集、存储和转发功能。

进一步的，所述的客户端程序主要包括三大功能模块：数据采集模块、数据处理模块和语音文字聊天模块。

更进一步的，所述的数据采集模块完成用户信息登陆、心音信号的采集、存储、显示和转发功能。首先，到医院问诊并被医院列为回家休养的心脏病人，医院会为其分配账户和密码，并将其详细的个人信息包括家庭住址保存在医院的服务器中。完成用户信息登陆，随后进入新弹出的界面，点击开始就可以接收心音信号；采集到的信号保存在txt文档中，同时实时显示心音信号曲线，并通过因特网将心音数据转发到服务器。

更进一步的，所述的数据处理模块对采集的心音信号进行处理，当心音信号出现异常时，启动语音报警，同时在上位机界面中显示简单的自救帮助信息并将相关的信息发送到便携式心音采集模块的液晶显示屏上，指导病人或者家属进行自救。

更进一步的，所述的语音文字聊天模块方便病人或家属与医生的沟通，在家休养的病人可以随时向医院的医生进行咨询，医生也可以随时了解病人的情况并提供指导，特别是紧急情况下的急救指导。

其中，所述的远程服务器为医院联网的普通PC机，安装有服务器程序，服务器程序根据功能分为数据显示模块、数据分析模块、聊天模块和数据库。

进一步的，所述的数据显示模块显示病人的姓名、年龄和基本病情等信息，完成心音的接收、显示、回放和存储。第一次使用时需要登陆管理员账号和密码，管理员进入操作界面后可以调出已注册的病人信息和调用数据分析模块对心音进行分析。

进一步的，所述的数据分析模块对心音信号进行时域和频域分析，为医生诊断提供参考，同时能对异常的心音进行报警，提醒医生进行处理。

进一步的，所述的数据库保存病人的详细个人信息、心音数据和值班医生的账号密码等。

所述的心音采集模块结构简单，耗电小，方便携带。采集的数据通过蓝牙串口适配器传给本地上位机，在现有条件下蓝牙传输距离可达100m,能够满足重症心脏病人的正常活动需求。

所述的单片机带有8通道10位高速ADC,因此心音采集模块不需要另外设计A/D转换电路。

所述的本地上位机为普通PC机，数据处理能力强，可以快速对心音信号进行分析，发现异常时通过报警提醒家人进行护理。心音数据可通过因特网实时的传给医院的远程服务器。

所述的远程服务器可以对心音信号进行自动分析，为医生诊断提供参考。同时，含有语音和文字聊天功能，医患之间可以随时沟通。

患者的心音信号通过便携式心音采集模块采集，并通过蓝牙实时的发送给本地上位机，本地上位机可以对心音信号进行简单的分析和处理，当病人心音有异常时自动报警提醒患者和家属，同时弹出帮助信息。本地上位机通过因特网与医院的远程服务器连接，本地上位机将心音数据转发到远程服务器，远程服务器对心音进行分析可为医生的诊断提供参考，同时心音异常时进行实时报警，提醒医生及时通过语音文字聊天功能进行有效的医疗指导，紧急情况下能及时组织医疗人员上门抢救。

本实用新型的有益效果是：(1)心音采集模块体积小，功能简单，操作方便，能耗小，携带方便。(2)心音采集模块和上位机之间采用蓝牙通信，方便心脏病人活动。(3)本地上位机为普通PC机，数据处理功能强，接收设备为蓝牙串口适配器，不需要另外安装硬件。(4)家庭和医院之间的数据通过因特网传输，可靠性好，容易普及使用。(5)远程服务器为普通PC机，能够实现心音信号复杂的时域和频域分析，为医生的诊断提供依据。(6)包含语音文字聊天模块，方便医患沟通。(7)紧急情况下本地上位机和远程服务器都具有语音报警功能，相应的帮助信息也会显示在本地上位机和心音采集模块的液晶显示屏上，可以提醒和帮助病人及家人及时组织自救，医生也可以及时组织抢救。

本实用新型可以用于居家休养的心脏病人的监护，医生在办公室就可以了解病人的情况并进行指导，也可对异常情况进行有效的抢救，特别适合于医院等心脏监护中心对在家休养的心脏病人的动态监护和紧急情况下的自救。

附图说明

图1为本实用新型的系统示意图。

图2为本实用新型的结构框架图。

图1中标记为：1，心脏病病人；2，心音采集模块；3，本地上位机；4，患者家；5，因特网；6，医疗人员；7，远程服务器；8，医院；21，心音传感器；22，数据处理器；23，液晶显示屏；24，蓝牙串口适配器。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，以下结合说明书附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示为本实用新型提供的一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，包括便携式心音采集模块2、本地上位机3和远程服务器7。所述的心音采集模块2采用手机电池供电，并配备有USB充电接口；所述的心音采集模块2与所述的本地上位机3通过蓝牙串口适配器24无线连接；所述的本地上位机3通过因特网6与所述的远程服务器7联网；所述的心音采集模块2包含心音传感器21、数据处理器22、液晶显示屏23和蓝牙串口适配器24；所述的心音传感器21用于采集心音信号，并交由数据处理器22处理后经蓝牙串口适配器24传输给本地上位机3；所述的液晶显示屏23用于显示心音异常情况下的帮助信息，指导病人自救；所述的本地上位机3完成心音数据采集、存储、显示和转发功能，并能对异常心音进行自动警告；所述的远程服务器7完成心音的接收、显示、回放和存储，并对心音进行时域和频域分析，为医生诊断提供参考；所述的本地上位机3和远程服务器7为普通PC机。

如图2所示为一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统的结构框图。心音传感器固定在患者心音的测量点进行实时采集，数据处理器、蓝牙串口适配器和12864LCD组装在一起随身携带。数据处理器以单片机为核心，完成采集信号的滤波、A/D转换，电平转换电路实现单片机与RS232通信，蓝牙串口适配器实现心音采集模块与本地上位机的无线传输。本地上位机发来的帮助信息通过液晶显示屏为患者自救提供帮助。本地上位机主要包括数据采集模块、数据处理模块和语音文字聊天模块等三大软件功能模块。用户信息登陆完成后进入主界面，数据采集模块将串口传来的心音信号显示、存储并转发给远程服务器；数据处理模块对采集的心音信号进行处理，当心音信号出现异常时，启动语音报警，同时在上位机界面中显示简单的自救帮助信息并将相关的信息发送给心音采集模块，指导病人或者家属进行自救；语音文字聊天模块主要是方便病人或病人家属与医生的沟通。远程服务器分为数据显示模块、数据分析模块和数据库等功能模块。数据显示模块显示病人的姓名、年龄和基本病情等信息，完成心音的接收、显示、回放和存储；数据分析模块对心音信号进行时域和频域分析，为医生诊断提供参考，同时能对异常的心音进行报警，提醒医生进行处理；数据库保存病人的详细个人信息、心音数据和值班医生的账号密码等。

患者的心音信号通过便携式心音采集模块采集，并通过蓝牙实时的发送给本地上位机，本地上位机可以对心音信号进行简单的分析和处理，当病人心音有异常时自动报警提醒患者和家属，同时弹出帮助信息。本地上位机通过因特网与医院的远程服务器连接，本地上位机将心音数据转发到远程服务器，远程服务器对心音进行分析可为医生的诊断提供参考，同时心音异常时进行实时报警，提醒医生及时通过聊天模块进行有效的医疗指导，紧急情况下能及时组织医疗人员上门抢救。

本实用新型可以用于居家休养的心脏病人的监护，医生在办公室就可以了解病人的情况并进行指导，并可对异常情况提前通知做好抢救准备甚至上门抢救，特别适合于医院等心脏监护中心对在家休养的心脏病人的动态监护和紧急情况下的自救。

以上是对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，其特征在于，包括便携式心音采集模块、本地上位机和远程服务器，便携式心音采集模块通过蓝牙与本地上位机连接，本地上位机通过因特网与远程服务器相连，所述的便携式心音采集模块包括心音传感器、数据处理器、蓝牙串口适配器、12864LCD和供电电源，数据处理器以单片机为核心，心音信号通过心音传感器采集，经滤波后交由数据处理器处理，然后心音数据通过MAX232进行电平转换后经串口由蓝牙串口适配器发送到本地上位机。

2.根据权利要求1所述的一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，其特征在于，所述的本地上位机为连接了因特网的普通PC机，安装有客户端程序，完成心音的采集、存储和转发功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，其特征在于，所述的远程服务器为医院联网的普通PC机，安装有服务器程序，服务器程序根据功能分为数据显示模块、数据分析模块、聊天模块和数据库。

4.根据权利要求1所述的一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，其特征在于，所述的心音传感器输出电压为1.5V，灵敏度大于4mV/Pa,频率响应范围为1-1500Hz；所述的单片机为高速低功耗单片机，供电电压为2.2-3.6V,带有8通道10位高速ADC；所述的蓝牙串口适配器有效传输距离为100m，直接固定在串口上；所述的12864LCD供电电压为3.3V；所述的供电电源为手机电池，并配有USB充电接口。

5.根据权利要求2所述的一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，其特征在于，所述的客户端程序包括三大功能模块：数据采集模块、数 据处理模块和语音文字聊天模块。

6.根据权利要求3所述的一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，其特征在于，所述的数据显示模块显示病人的姓名、年龄和基本病情信息，完成心音的接收、显示、回放和存储；所述的数据分析模块对心音信号进行时域和频域分析，同时对异常的心音进行报警；所述的数据库保存病人的详细个人信息、心音数据和值班医生的账号密码。

7.根据权利要求5所述的一种基于心音分析的居家休养心脏病人远程监护系统，其特征在于，所述的数据采集模块完成用户信息登陆，心音信号的采集、存储、显示和转发功能；所述的数据处理模块对心音信号进行处理，当心音信号异常时，启动语音报警，同时在本地上位机界面中显示自救帮助信息并将相关的信息发送到便携式心音采集模块的液晶显示屏。