一種測量血壓的床墊的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種測量血壓的床墊，包括床墊本體、第一電極、第二電極、指環(huán)和信號處理器，其中：該第一電極和該第二電極位于該床墊本體的上表面，且該第一電極和該第二電極之間具有間隔；該信號處理器與該第一電極、該第二電極和該指環(huán)相連接，用于處理來自該第一電極和該第二電極的電極信號以及來自該指環(huán)的光電容積描記信號并根據(jù)該電極信號和該光電容積描記信號生成血壓值。只要用戶躺臥在上述床墊上，即可方便且準(zhǔn)確地監(jiān)測用戶的血壓。該床墊在對用戶進行血壓監(jiān)測過程中，沒有對用戶動作的束縛，給用戶帶來了較好的用戶體驗。
【專利說明】_種測量血壓的床塾

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療用品領(lǐng)域，具體地，涉及一種測量血壓的床墊。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的日益提高，人們對于自身的健康狀況越來越重視。特別是一些身體存在健康問題的人，其可能希望時時監(jiān)測人體的一些生理參數(shù)。例如，對于心血管疾病的患者，其可能希望通過測量裝置時時監(jiān)測血壓。
[0003]目前，已經(jīng)存在各種測量裝置用于方便地測量人體的血壓。但是，這些測量裝置通常包括可充放氣的袖帶。在使用時，需要將袖帶纏繞用戶的手臂并對袖帶充放氣。通過置于袖帶內(nèi)的壓力傳感器所檢測的袖帶內(nèi)氣壓值來確定用戶的血壓。這種使用方法如果應(yīng)用于睡眠中的用戶，則必然會給用戶帶來睡眠干擾。這造成了較差的用戶體驗。
實用新型內(nèi)容
[0004]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種測量血壓的床墊。該測量血壓的床墊，包括床墊本體、第一電極、第二電極、指環(huán)和信號處理器，其中:該第一電極和該第二電極位于該床墊本體的上表面，且該第一電極和該第二電極之間具有間隔；該信號處理器與該第一電極、該第二電極和該指環(huán)相連接，用于處理來自該第一電極和該第二電極的電極信號以及來自該指環(huán)的光電容積描記信號并根據(jù)該電極信號和該光電容積描記信號生成血壓值。
[0005]根據(jù)本實用新型一個具體實施例，該第一電極和該第二電極是長方形且互相平行，并且該第一電極和該第二電極與該床墊的頭部平行。
[0006]可選地，該第一電極和該第二電極的寬度是9厘米至12厘米。
[0007]可選地，該間隔是13厘米至20厘米。
[0008]根據(jù)本實用新型一個具體實施例，該指環(huán)包括發(fā)光裝置和光接收裝置，該發(fā)光裝置用于將光射入指端；該光接收裝置用于檢測從指端透射的光并根據(jù)該從指端透射的光生成該光電容積描記信號。
[0009]根據(jù)本實用新型一個具體實施例，該床墊還包括電磁屏蔽件，該電磁屏蔽件的至少一部分位于該床墊本體的下表面，所述電磁屏蔽件與所述第一電極和所述第二電極絕緣。
[0010]根據(jù)本實用新型一個具體實施例，該電磁屏蔽件位于該床墊本體的下表面的部分覆蓋該床墊本體的整個下表面。
[0011]根據(jù)本實用新型一個具體實施例，該電磁屏蔽件從該床墊本體的下表面延該床墊本體的頭部和/或尾部以該電磁屏蔽件的寬度延伸至該床墊本體的上表面。
[0012]根據(jù)本實用新型一個具體實施例，該電磁屏蔽件與該床墊本體的寬度相同，且該電磁屏蔽件位于該床墊本體的上表面的部分在兩側(cè)邊上與該電磁屏蔽件位于該床墊本體的下表面的部分完全閉合。
[0013]根據(jù)本實用新型一個具體實施例，該信號處理器嵌入該床墊本體內(nèi)。
[0014]只要用戶躺臥在上述床墊上，即可方便且準(zhǔn)確地監(jiān)測用戶的血壓。該床墊在對用戶進行血壓監(jiān)測過程中，沒有對用戶動作的束縛，給用戶帶來了較好的用戶體驗。
[0015]在實用新型內(nèi)容中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本實用新型內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。
[0016]以下結(jié)合附圖，詳細說明本實用新型的優(yōu)點和特征。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本實用新型的下列附圖在此作為本實用新型的一部分用于理解本實用新型。附圖中示出了本實用新型的實施方式及其描述，用來解釋本實用新型的原理。在附圖中，
[0018]圖1是根據(jù)本實用新型一個具體實施例的測量血壓的床墊的示意圖；
[0019]圖2是根據(jù)本實用新型另一個具體實施例的測量血壓的床墊的示意圖；
[0020]圖3a至圖3f分別示出了利用不同床墊所采集的用戶A的心電信號波形圖；
[0021]圖4a至圖4f分別示出了利用不同床墊所采集的用戶B的心電信號波形圖；
[0022]圖5a至圖5g分別示出了利用不同床墊所采集的用戶A的心電信號波形圖；
[0023]圖6a至圖6g分別示出了利用不同床墊所采集的用戶B的心電信號波形圖；
[0024]圖7是根據(jù)本實用新型又一個具體實施例的測量血壓的床墊的示意圖；以及
[0025]圖8a和圖8b是根據(jù)本實用新型再一個具體實施例的測量血壓的床墊的俯視圖和截面圖。

【具體實施方式】
[0026]在下文的描述中，提供了大量的細節(jié)以便能夠徹底地理解本實用新型。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解，如下描述僅涉及本實用新型的較佳實施例，本實用新型可以無需一個或多個這樣的細節(jié)而得以實施。此外，為了避免與本實用新型發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。
[0027]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種測量血壓的床墊。該床墊可以置于醫(yī)院或家庭中的床上。用戶可以穿著睡衣直接躺在上面或者隔一層床單躺在上面。該床墊可以測量躺臥在其上的用戶的血壓。
[0028]圖1示出了根據(jù)本實用新型一個具體實施例的測量血壓的床墊100。如圖1所示，該床墊100包括床墊本體101、第一電極102、第二電極103、指環(huán)104和信號處理器105。
[0029]第一電極102和第二電極103位于床墊本體101的上表面，且第一電極102和第二電極103之間具有間隔。
[0030]心電信號是典型的人體電信號，其是心臟的無數(shù)心肌細胞電活動的綜合反映。心電信號在一定程度上客觀反映了心臟各部位的生理狀況，其和人體的血壓值具有密切關(guān)聯(lián)。心電信號在體表表現(xiàn)為電位差信號。在本實用新型的具體實施例中，利用第一電極102和第二電極103來監(jiān)測人體的心電信號。當(dāng)床墊100在使用時，用戶通常躺臥在使心臟位于第一電極102和第二電極103之間的位置，從而使第一電極102和第二電極103測量心臟上、下兩個位置的電位差。第一電極102可以具有較高輸入阻抗。第二電極103可以作為參考電極。第一電極102和第二電極103可以構(gòu)成一個可檢測電位差信號的電容，以根據(jù)心電信號生成電極信號。由此，電極信號可以表明心臟收縮的時間。
[0031]指環(huán)104可以通過實時描記被測指端的光吸收量來獲取外周微血管的血液容積隨心臟波動而產(chǎn)生的脈動性變化。脈動導(dǎo)致血管中血流量的變化。該血流量的變化造成所透射的光的變化。因此，通過檢測從指端透射的光，即可獲得脈動情況。指環(huán)104所生成的光電容積描記信號即表達了該脈動情況。容易理解，該脈動情況可以表明脈搏波到達指端的時間?？蛇x地，指環(huán)104為柔性的，以方便用戶佩戴，摘除。
[0032]信號處理器105與第一電極102、第二電極103和指環(huán)104相連接，用于處理來自第一電極102和第二電極103的電極信號以及來自指環(huán)104的光電容積描記信號并根據(jù)該電極信號和該光電容積描記信號生成血壓值。如上所述，電極信號可以表明心臟收縮的時間。光電容積描記信號可以表明脈搏波到達指端的時間。信號處理器105根據(jù)電極信號和光電容積描記信號即可計算心臟收縮和脈搏波到達指端的時間差，即脈搏波傳輸時間。然后，可以根據(jù)脈搏波傳輸時間和預(yù)先建立的回歸方程計算用戶的血壓值。
[0033]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，本實用新型中的術(shù)語“連接”可以是物理連接或邏輯連接，例如，有線連接和無線連接。例如，指環(huán)104可以通過藍牙將光電容積描記信號傳輸?shù)叫盘柼幚砥?05。又例如，指環(huán)104和信號處理器105之間的信號傳輸可以通過射頻方式進行。從而，避免物理線路對用戶的自由行動的束縛。
[0034]只要用戶躺臥在上述床墊100上，即可方便且準(zhǔn)確地監(jiān)測用戶的血壓，而無需將袖帶纏繞到用戶的手臂并對袖帶充放氣。該床墊100在對用戶進行血壓監(jiān)測過程中，沒有對用戶動作的束縛，給用戶帶來了較好的用戶體驗，特別是對于睡眠中的用戶。
[0035]根據(jù)一個具體實施例，如圖1所示，第一電極102和第二電極103可以是長方形且互相平行，并且第一電極102和第二電極103可以與床墊100的頭部平行。在本實用新型中，當(dāng)床墊使用時，與床頭相對應(yīng)的部分稱為床墊的頭部。人體心電信號是一種弱電信號。心電信號通常會受到各種噪聲的干擾，例如人體運動的干擾。本實施例中，第一電極102和第二電極103是長方形并且分別是一個整體。這允許人體在床墊100上翻身，同時保持人體與第一電極102和第二電極103具有較大面積接觸。第一電極102和第二電極103相互平行，并且第一電極102和第二電極103與床墊100的頭部平行。這使得第一電極102和第二電極103之間的間隔保持不變。這樣，人體在床墊100上的翻身動作不會影響心電參數(shù)的測量結(jié)果，有效保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0036]圖2示出了根據(jù)本實用新型另一個具體實施例的測量血壓的床墊200。該床墊200包括床墊本體201、第一電極202、第二電極203、指環(huán)204和信號處理器205。其中，床墊本體201、指環(huán)204和信號處理器205的功能與結(jié)構(gòu)分別與以上所詳細描述的床墊本體101、指環(huán)104和信號處理器105的功能與結(jié)構(gòu)類似。為了簡潔，在此不再贅述。在床墊200中，第一電極202和第二電極203是電連接的多個子電極的陣列。因為電極面積的減小，使得床墊200的這種實現(xiàn)方式更加節(jié)省材料。
[0037]實驗數(shù)據(jù)表明，第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb的數(shù)值對于心電信號的測量具有顯著影響，進而對血壓的測量具有顯著影響，在此僅以圖3a至圖3f以及圖4a至圖4f示出。圖3a至圖3f分別示出了利用不同床墊所采集的用戶A的心電信號波形圖；圖4a至圖4f分別示出了利用不同床墊所采集的用戶B的心電信號波形圖。其中波形圖的縱軸表不表征心電信號強度的電壓，波形圖的橫軸表不時間。床墊的不同在于床墊電極的寬度不同。圖3a和圖4a中所示的波形圖是采用第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb均為18厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為2.8。圖3b和圖4b中所示的波形圖是采用第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb均為15厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為2.6伏特。圖3c和圖4c中所示的波形圖是采用第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb均為12厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為2.0伏特。圖3d和圖4d中所示的波形圖是采用第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb均為9厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為1.7伏特。圖3e和圖4e中所示的波形圖是采用第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb均為7厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為1.0伏特。圖3f和圖4f中所示的波形圖是采用第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb均為4.5厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為0.5伏特。
[0038]—方面，第一電極和第二電極在使用時需要分別位于用戶心臟的兩端，而心臟的上端與肩部的距離是有限的。所以，電極的寬度受到此距離的限制。另一方面，在一定范圍內(nèi)，電極的寬度越寬，則電極與人體的接觸面積越大，心電信號波形越清晰，無雜波，進而越有利于正確測量血壓。例如，電極的寬度小于7厘米，則床墊所采集的波峰值可能小于1.0伏特，這將給血壓的測量有效性造成困擾。再一方面，電極的寬度越寬，則需要更多的材料來制造電極，這增加了床墊的制造成本。權(quán)衡測量結(jié)果與成本，第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb可選擇為7厘米至18厘米?？蛇x地，第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb相同。
[0039]從以上測量數(shù)據(jù)可以注意到，電極寬度為9厘米的床墊所采集的波峰值約為1.7伏特，而該值對于血壓的測量來說是足夠的。此外，電極的寬度如果從12厘米繼續(xù)增大，波峰值并沒有相應(yīng)地顯著增加?；诖?，優(yōu)選地，第一電極的寬度Wa和第二電極的寬度Wb為9厘米至12厘米。
[0040]圖5a至圖5g分別示出了利用不同床墊所采集的用戶A的心電信號波形圖；圖6a至圖6g分別示出了利用不同床墊所采集的用戶B的心電信號波形圖。其中波形圖的縱軸表示表征心電信號強度的電壓，波形圖的橫軸表示時間。床墊的不同在于床墊的電極之間的間隔Wi不同。圖5a和圖6a中所示的波形圖是采用電極之間的間隔Wi為30厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為0.9伏特。圖5b和圖6b中所示的波形圖是采用電極之間的間隔Wi為25厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為1.0伏特。圖5c和圖6c中所示的波形圖是采用電極之間的間隔Wi為20厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為1.3伏特。圖5d和圖6d中所示的波形圖是采用電極之間的間隔Wi為15厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為2.0伏特。圖5e和圖6e中所示的波形圖是采用電極之間的間隔Wi為13厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為1.2伏特。圖5f和圖6f中所示的波形圖是采用電極之間的間隔Wi為11厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為1.0伏特。圖5g和圖6g中所示的波形圖是采用電極之間的間隔Wi為9厘米的床墊所采集的，其中波峰值約為0.9伏特。
[0041]實驗數(shù)據(jù)表明，間隔Wi的數(shù)值對于所采集的心電信號的測量具有顯著影響，進而對血壓的測量有顯著影響。采集心電信號的第一電極和第二電極分別位于心臟的上、下兩端獲得的信號質(zhì)量最好。間隔Wi過寬或者過窄會導(dǎo)致信號雜波太多或者波幅太小。因此，第一電極和第二電極之間的間隔Wi可以是11厘米至25厘米。優(yōu)選地，該間隔Wi是13厘米至20厘米。
[0042]根據(jù)一個具體實施例，第一電極和第二電極可以由導(dǎo)電材料制成。其不僅可以與人體容性耦合還可以在物理上與床墊本體較好地貼合。
[0043]根據(jù)本實用新型一個具體實施例，指環(huán)可以包括基于生物醫(yī)學(xué)的測量單元。該測量單元可以包括發(fā)光裝置和光接收裝置。發(fā)光裝置可以用于將光射入指端。該發(fā)光裝置例如發(fā)光二極管。優(yōu)選地，發(fā)光二極管的波長范圍為800?960nm。光接收裝置用于檢測從該指端透射的光，并根據(jù)該光生成上述光電容積描記信號。光接收裝置中可包括光敏器件，例如，光敏電阻等，光電二極管等，其可將所檢測的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。這種指環(huán)的實現(xiàn)方式簡單且有效。
[0044]根據(jù)一個具體實施例，信號處理器可以嵌入床墊本體內(nèi)。例如，緊鄰床墊本體的側(cè)邊嵌入床墊本體。在本實用新型中，床墊本體的側(cè)邊是指當(dāng)床墊使用時與床的側(cè)部相對應(yīng)的邊。將信號處理器嵌入床墊本體內(nèi)，不會因為信號處理器的存在給用戶躺臥時舒適度造成不良影響，保證了用戶體驗良好。
[0045]根據(jù)一個具體實施例，床墊還包括電磁屏蔽件，該電磁屏蔽件的至少一部分位于床墊本體的下表面，該電磁屏蔽件與第一電極和第二電極絕緣。圖7是根據(jù)本實用新型又一個具體實施例的測量血壓的床墊700的示意圖。床墊700與床墊100類似，其區(qū)別在于床墊700還包括電磁屏蔽件706。電磁屏蔽件706能夠有效屏蔽第一電極702和第二電極703周圍環(huán)境的電磁輻射。通過電磁屏蔽件706阻斷電磁波傳播途徑，使第一電極702和第二電極703測量更準(zhǔn)確，進而床墊700的血壓測量更準(zhǔn)確。優(yōu)選地，電磁屏蔽件位于床墊本體的下表面的部分覆蓋該床墊本體的整個下表面，以提供更完善的電磁屏蔽。
[0046]可選地，電磁屏蔽件從床墊本體的下表面延該床墊本體的頭部和/或尾部以該電磁屏蔽件的寬度延伸至該床墊本體的上表面。圖8a和圖Sb分別示出了根據(jù)本實用新型另外的實施例的床墊800的俯視圖和截面圖。床墊800與床墊700類似，區(qū)別在于床墊800的電磁屏蔽件806從床墊本體801的下表面延床墊本體801的尾部以該電磁屏蔽件806的寬度D延伸至該床墊本體801的上表面。電磁屏蔽件806作為一個整體，其內(nèi)部沒有明顯間隙，進一步保證了電磁屏蔽件806的電磁屏蔽效果。
[0047]可選地，電磁屏蔽件與床墊本體的寬度相同，且該電磁屏蔽件位于該床墊本體的上表面的部分在兩側(cè)邊上與該電磁屏蔽件位于該床墊本體的下表面的部分完全閉合。例如，可以將該電磁屏蔽件位于該床墊本體的上表面的部分與位于該床墊本體的下表面的部分縫合在一起。又例如，將電磁屏蔽件一次成型。這樣保證了電磁屏蔽件位于床墊本體上表面的部分與位于床墊本體下表面的部分之間沒有任何間隙，增強了電磁屏蔽件的屏蔽效果，進一步保證了血壓的測量準(zhǔn)確度。
[0048]本實用新型已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本實用新型限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實用新型并不局限于上述實施例，根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實用新型所要求保護的范圍以內(nèi)。本實用新型的保護范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【權(quán)利要求】
1.一種測量血壓的床墊，其特征在于，包括床墊本體、第一電極、第二電極、指環(huán)和信號處理器，其中: 所述第一電極和所述第二電極位于所述床墊本體的上表面，且所述第一電極和所述第二電極之間具有間隔； 所述信號處理器與所述第一電極、所述第二電極和所述指環(huán)相連接，用于處理來自所述第一電極和所述第二電極的電極信號以及來自所述指環(huán)的光電容積描記信號并根據(jù)所述電極信號和所述光電容積描記信號生成血壓值。
2.如權(quán)利要求1所述的床墊，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極是長方形且互相平行，并且所述第一電極和所述第二電極與所述床墊的頭部平行。
3.如權(quán)利要求2所述的床墊，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極的寬度是9厘米至12厘米。
4.如權(quán)利要求2所述的床墊，其特征在于，所述間隔是13厘米至20厘米。
5.如權(quán)利要求1所述的床墊，其特征在于，所述指環(huán)包括發(fā)光裝置和光接收裝置， 所述發(fā)光裝置用于將光射入指端； 所述光接收裝置用于檢測從所述指端透射的光并根據(jù)所述從所述指端透射的光生成所述光電容積描記信號。
6.如權(quán)利要求1所述的床墊，其特征在于，所述床墊還包括電磁屏蔽件，所述電磁屏蔽件的至少一部分位于所述床墊本體的下表面，所述電磁屏蔽件與所述第一電極和所述第二電極絕緣。
7.如權(quán)利要求6所述的床墊，其特征在于，所述電磁屏蔽件位于所述床墊本體的下表面的部分覆蓋所述床墊本體的整個下表面。
8.如權(quán)利要求6所述的床墊，其特征在于，所述電磁屏蔽件從所述床墊本體的下表面延所述床墊本體的頭部和/或尾部以所述電磁屏蔽件的寬度延伸至所述床墊本體的上表面。
9.如權(quán)利要求8所述的床墊，其特征在于，所述電磁屏蔽件與所述床墊本體的寬度相同，且所述電磁屏蔽件位于所述床墊本體的上表面的部分在兩側(cè)邊上與所述電磁屏蔽件位于所述床墊本體的下表面的部分完全閉合。
10.如權(quán)利要求1所述的床墊，其特征在于，所述信號處理器嵌入所述床墊本體內(nèi)。
【文檔編號】A61B5/021GK204232699SQ201420735789
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】吳征瑜, 張元亭, 楊雪芳 申請人:深圳諾康醫(yī)療設(shè)備有限公司