CN105769191B - 一种人体健康检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种人体健康检测装置和方法，该装置可包括：内电极、外电极、计算模块和供电模块，其中：内电极与供电模块的第一供电端连接，外电极与供电模块的第二供电端连接，供电模块通过第一供电端和第二供电端向内电极和外电极输出特定范围的电压信号；内电极比外电极突出延伸预设长度，内电极用于对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号，外电极用于对与探测点相离在预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；计算模块分别与内电极和外电极连接，计算第一探测信号和第二探测信号的差值，差值用于表示探测点的数据信号。本发明实施例可以提高检测人体重要部位的数据信号的稳定性和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学领域，尤其涉及一种人体健康检测装置和方法。
背景技术
人们身体中重要的身体部位，例如：穴位的数据信号可以用于反映身体的经络状态。但目前的生物医学领域中检测人体重要部位的数据信号主要通过如下方法：
人们一手握住一侧电极探针，另一手将另一侧电极探针去检测想要监测的重要部位，然后通过传导电阻的变化曲线获取该重要部位的探测信息，以该探测信息反映该重要部位的数据信号。
然而，上述技术中，一手握住一侧电极探测，另一手使用另一侧电极探针进行探测，这样的介入电阻值非常大，且收到干扰的因素非常多，这样会导致结果非常不稳定，且准确度也不高。
发明内容
本发明实施例提供了一种人体健康检测装置和方法，可以提高检测人体重要部位的数据信号的稳定性和准确度。
第一方面，本发明实施例提供一种人体健康检测装置，包括：内电极、外电极、计算模块和供电模块，其中：
所述内电极与所述供电模块的第一供电端连接，所述外电极与所述供电模块的第二供电端连接，所述供电模块通过所述第一供电端和第二供电端向所述内电极和外电极输出特定范围的电压信号；
所述内电极与所述外电极之间存在绝缘层，所述内电极与所述外电极之间距离在预设距离范围内，且所述内电极比所述外电极突出延伸预设长度，其中，所述内电极用于对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号，所述外电极用于对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
所述计算模块分别与所述内电极和外电极连接，计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。
第二方面，本发明实施例提供一种人体健康检测方法，包括：
通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号；
通过外电极对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。
第三方面，本发明实施例提供一种人体健康检测装置，包括第一探测单元、第二探测单元和计算单元，其中：
所述第一探测单元，用于通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号；
所述第二探测单元，用于通过外电极对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
所述计算单元，用于计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。
上述技术方案中，人体健康检测装置包括：内电极、外电极、内电阻、外电阻、计算模块和供电模块，所述内电极通过所述内电阻与所述供电模块的第一供电端连接，所述外电极通过所述外电阻与所述供电模块的第二供电端连接，所述供电模块通过所述第一供电端和第二供电端向所述内电极和外电极输出特定范围的电压信号；所述内电极与所述外电极之间存在绝缘层，所述内电极与所述外电极之间距离在预设距离范围内，且所述内电极比所述外电极突出延伸预设长度，其中，所述内电极用于对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号，所述外电极用于对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；所述计算模块分别与所述内电极和外电极连接，计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。这样可以实现探测时介入电阻很小，从而可以提高检测人体重要部位的数据信号的稳定性和准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供一种人体健康检测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的人体健康检测装置的内电极和外电极的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的人体健康检测装置的检测示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种人体健康检测装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的人体健康检测装置的另一检测示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种人体健康检测装置的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种人体健康检测方法的流程示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种人体健康检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供一种人体健康检测装置的结构示意图，如图1所示，包括：内电极11、外电极12、计算模块13和供电模块14，其中：
内电极11与所述供电模块14的第一供电端连接，所述外电极12与所述供电模块14的第二供电端连接，所述供电模块14通过所述第一供电端和第二供电端向所述内电极11和外电极12输出特定范围的电压信号。
其中，上述输出特定范围的电压信号可以是3v至7v内的电压信号，或者4v左右的电压信号。
可选的，上述内电极11可以理解为一个探测头，上述外电极12也可以理解为一个探测点。另外，上述内电极11可以包含的一个内电阻，内电极11通过该内电阻与供电模块14的第一供电端连接；或者内电极11通过一个内电阻与供电模块14的第一供电端连接。同理，上述外电极12可以包含的一个外电阻，外电极12通过该外电阻与供电模块14的第二供电端连接；或者外电极12通过一个外电阻与供电模块14的第二供电端连接。这样可以实现内电极11、内电阻、供电模块14、外电极12、外电阻、参考点和探测点形成一个回路，这样参考点和探测点之间的电压就可以是表示该探测点的数据信号
内电极11与所述外电极12之间存在绝缘层，所述内电极11与所述外电极12之间距离在预设距离范围内，且所述内电极11比所述外电极12突出延伸预设长度，其中，所述内电极11用于对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号，所述外电极12用于对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号。
计算模块13分别与所述内电极11和外电极12连接，用于计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。
可选的，上述内电极11、外电极12和绝缘层的结构可以如图2所示，其中，内电极11和外电极12被绝缘层隔开，这样内电极11与外电极12就分别可以对上述探测点和参考点进行探测。其中，上述探测点可以人体的重要部位，例如：穴位。
另外，上述内电极11和外电极12探测可以如图3所示，内电极11比所述外电极12突出延伸预设长度，这样当将包括内电极11和外电极12的结构放置某穴位时，由于内电极11比较外电极12延伸预设长度，这样内电极11就会把表皮层向下压，从而使用内电极11探测到真皮层的探测信号。其中，上述预设长度可以是根据对皮肤进行测试而得到的，例如：当内电极11和外电极12的压力差值为150克(g)的时候，探测信号非常稳定，这样就可以将内电极11设置为比外电极12略微的突出，例如：突出的长度约为0.3cm，较正常人的皮肤在这一相关长度的时候压力值接近150g。通过近千人次的实验发现其设计的合理性。另外，通过研究发现穴位和经络部位与普通组织间的电生理信号区分主要来源于真皮层。这样当把内电极11和外电极12做一个相邻的设计(例如：相距的距离约为0.5-1cm)时，介入电阻的大小约为1k欧姆-4k欧姆之间，当介入一个4v左右的电压，即上述电压信号为4v左右的电压，这样能够检测到的信号大小为1-2mv左右，即上述第一探测信号和第二探测信号的差值为1-2mv左右。
本实施例中，人体健康检测装置包括：内电极、外电极、内电阻、外电阻、计算模块和供电模块，所述内电极通过所述内电阻与所述供电模块的第一供电端连接，所述外电极通过所述外电阻与所述供电模块的第二供电端连接，所述供电模块通过所述第一供电端和第二供电端向所述内电极和外电极输出特定范围的电压信号；所述内电极与所述外电极之间存在绝缘层，所述内电极与所述外电极之间距离在预设距离范围内，且所述内电极比所述外电极突出延伸预设长度，其中，所述内电极用于对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号，所述外电极用于对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；所述计算模块分别与所述内电极和外电极连接，计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。这样可以实现探测时介入电阻很小，从而可以提高检测人体重要部位的数据信号的稳定性和准确度。
请参阅图4，图4是本发明实施例提供的另一种人体健康检测装置的结构示意图，如图4所示，包括：内电极41、外电极42、计算模块43、供电模块44和检流计45，其中：
所述内电极41与所述供电模块44的第一供电端连接，所述外电极42与所述供电模块44的第二供电端连接，所述供电模块44通过所述第一供电端和第二供电端向所述内电极41和外电极42输出特定范围的电压信号；
所述内电极41与所述外电极42之间存在绝缘层，所述内电极41与所述外电极42之间距离在预设距离范围内，且所述内电极41比所述外电极42突出延伸预设长度，其中，所述内电极41用于对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号，所述外电极42用于对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
所述计算模块43分别与所述内电极41和外电极42连接，用于计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号；
检流计45与所述内电极41和外电极42连接，用于检测所述内电极41和外电极42之间的电流信号。
其中，检流计45的两输入端分别与上述内电极41和外电极42连接，而上述内电极41和外电极42分别对上述探测点和参考点进行探测，从而在探测时上述探测点、参考点和检流计45构成回路，这时回路产生电流，电流的大小又与皮肤上测试两点之间的电位差成正比。另外，上述检流计45可以是光点反照式检流计45，当回路中产生电流I，该电流I引起光点偏转，光点偏转所示刻度大小同电流I成正比关系，电流I的大小又与皮肤上测试两点之间的电位差成正比。所以，可以用光点偏转所示刻度来指示电位的大小。具体可以如图5所示，上述装置对人体手指进行探测，该装置的电子线路可以设计在防静电织物设计的指套的夹层中，这样方便用户穿戴使用。另外，上述装置还可以包括电子墨水显示屏，该显示屏刷新频率为0.5HZ，这样可以实现显示经络的检测信号。例如：该显示屏显示检流计45检测的电流信号。另外，上述装置可以定义为金手指。
可选的，如图6所示，上述计算模块43可以包括：
差分放大电路431和模数转换模块432，其中：
所述差分放大电路431与所述内电极41和外电极42连接，用于计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，并将所述差值进行放大，得到放大信号；
模数转换模块432与所述差分放大电路连接，用于将所述放大信号转换为数字信号；
相应地，所述装置还可以包括：
控制单元46和传输模块47，其中：
控制单元46与所述模数转换模块432连接，用于将所述数字信号进行存储，以及将所述数字信号传递至所述传输模块47；
所述传输模块47与所述控制单元46连接，用于将所述数字信号传输给上位机。
其中，上述控制单元46可以是微控制单元46(Micro Control Unit，MCU)，上述数据转换模块432可以是AD/DA数模转换，上述传输模块47可以是采用蓝牙或者红外等近距离通讯。另外，上述上位机可以是手机，或者计算机，另外，上述上位机还可以实现云端数据连接，这样对人体身体健康进行检测时参考的数据更大更具有客观性。
另外，上述传输模块47还可以用于接收上位机的操作指令。这样用户在使用的时候，可以通过上位机的操作界面的操作来对硬件的上述装置的固件程序的部分参数进行调节，同时硬件部分监测到的数据在每次测量结束后通过传输模块47传输到上位机进行存储和处理。
可选的，上述所述内电极41与所述控制单元46的第一供电端连接，所述外电极42与所述控制单元46的第二供电端连接，所述控制单元46的电源输入端与所述供电模块44的供电端连接。
这样可以实现内电极41和外电极42通过控制单元46获取到供电模块44的特定范围的电压信号。
另外，上述装置还可以包括：
温度传感模块与所述控制单元46连接，所述温度传感模块用于检测所述人体的温度，当检测到的温度超过预设温度阈值时，向所述控制单元46传输控制信号；
所述控制单元46还用于当接收到所述控制信号时，向所述第一供电端和所述第二供电端输出特定范围的电压信号。
例如：上述温度传感模块是通过一个例如热敏电阻等温度传感器接收使用者的温度传感信号，当温度接收的信号超过30度的阈值，将相关信号传输给控制单元46，让其开始进行工作。这样上述装置的测量***不设置相关的开启按钮，采用温度传感的智能开启方式。
可选的，上述供电模块44可以对整个***进行供电，供电模块44可以由充电电池或者纽扣电池来实现，且供电模块44上面有一个电源监视模组对剩余电量进行监视，获取的信号值传输给控制单元46。
可选的，上述内电极41可以为乏极化电极，且所述外电极42可以为乏极化电极。
经过生理的研究表明，人体皮肤的表面对皮下组织呈负电位，其峰值为数百微伏到毫伏，变化频率为0.03～10Hz，且阻抗在1千欧到数百千欧之间。为了避免测定时电极电位的影响，本实施例通过采用乏极化电极(如甘汞电极或氯化银电极)特制的探头。
可选的，上述内电极41比所述外电极42突出延伸长度为0.2-0.5厘米。
本实施例，在图1所示的实施例的基础上增加了多种可选的实施方式，且都可以实现提高检测人体重要部位的数据信号的稳定性和准确度。
请参阅图7，图7是本发明实施例提供的一种人体健康检测方法的流程示意图，如图7所示，包括以下步骤：
S701、通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号。
S701、通过外电极对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
S701、计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。
可选的，上述方法还可以包括如下步骤：
检测所述内电极和外电极之间的电流信号，并输出所述电流信号。
可选的，上述方法还可以包括如下步骤：
检测所述人体的温度，当检测到的温度超过预设温度阈值时，执行所述通过内电极对人体的参考点的真皮层进行探测获取第一探测信号的步骤。
需要说明的是，本实施例的介绍的实施方式都可以参考图1和图4所示的实施例中介绍的实现方式，此处不作重复说明。
本实施例中，通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号；通过外电极对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。可以实现提高检测人体重要部位的数据信号的稳定性和准确度。
请参阅图8，图8是本发明实施例提供的一种人体健康检测装置的结构示意图，如图8所示，包括第一探测单元81、第二探测单元82和计算单元83，其中：
第一探测单元81，用于通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号；
所述第二探测单元82，用于通过外电极对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
所述计算单元83，用于计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。
可选的，如图9所示，所述装置还可以包括：
输出单元84，用于检测所述内电极和外电极之间的电流信号，并输出所述电流信号。
可选的，所述装置还可以包括：
检测单元85，用于检测所述人体的温度；
所述第一探测单元81可以用于当检测到的温度超过预设温度阈值时，通过内电极对人体的参考点的真皮层进行探测获取第一探测信号；
所述第二探测单元82可以用于当检测到的温度超过预设温度阈值时，通过外电极对与所述参考点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号。
本实施例中，通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号；通过外电极对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。可以实现提高检测人体重要部位的数据信号的稳定性和准确度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (11)
1.一种人体健康检测装置，其特征在于，包括：内电极、外电极、计算模块和供电模块，其中：
所述内电极与所述供电模块的第一供电端连接，所述外电极与所述供电模块的第二供电端连接，所述供电模块通过所述第一供电端和第二供电端向所述内电极和外电极输出特定范围的电压信号；
所述内电极与所述外电极之间存在绝缘层，所述内电极与所述外电极之间距离在预设距离范围内，且所述内电极比所述外电极突出延伸预设长度，其中，所述内电极用于对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号，所述外电极用于对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
所述计算模块分别与所述内电极和外电极连接，用于计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号。
2.如权利要求1所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述装置还包括：
与所述内电极和外电极连接的检流计，所述检流计用于检测所述内电极和外电极之间的电流信号。
3.如权利要求1所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述计算模块包括：
差分放大电路和模数转换模块，其中：
所述差分放大电路与所述内电极和外电极连接，用于计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，并将所述差值进行放大，得到放大信号；
模数转换模块与所述差分放大电路连接，用于将所述放大信号转换为数字信号；
相应地，所述装置还包括：
控制单元和传输模块，其中：
控制单元与所述模数转换模块连接，用于将所述数字信号进行存储，以及将所述数字信号传递至所述传输模块；
所述传输模块与所述控制单元连接，用于将所述数字信号传输给上位机。
4.如权利要求1-3中任一项所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述内电极为乏极化电极，且所述外电极为乏极化电极。
5.如权利要求1-3中任一项所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述内电极比所述外电极突出延伸长度为0.2-0.5厘米。
6.一种数据信号的获取方法，其特征在于，包括：
通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号；
通过外电极对与所述探测点相离在预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号；
其中，所述内电极与所述外电极之间存在绝缘层，所述内电极与所述外电极之间距离在预设距离范围内，且所述内电极比所述外电极突出延伸预设长度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述内电极和外电极之间的电流信号，并输出所述电流信号。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述人体的温度，当检测到的温度超过预设温度阈值时，执行所述通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号的步骤。
9.一种人体健康检测装置，其特征在于，包括第一探测单元、第二探测单元和计算单元，其中：
所述第一探测单元，用于通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号；
所述第二探测单元，用于通过外电极对与所述探测点相离在预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号；
所述计算单元，用于计算所述第一探测信号和第二探测信号的差值，其中，所述差值用于表示所述探测点的数据信号；
其中，所述内电极与所述外电极之间存在绝缘层，所述内电极与所述外电极之间距离在预设距离范围内，且所述内电极比所述外电极突出延伸预设长度。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
输出单元，用于检测所述内电极和外电极之间的电流信号，并输出所述电流信号。
11.如权利要求9或10所 述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
检测单元，用于检测所述人体的温度；
所述第一探测单元用于当检测到的温度超过预设温度阈值时，通过内电极对人体的探测点的真皮层进行探测获取第一探测信号；
所述第二探测单元用于当检测到的温度超过预设温度阈值时，通过外电极对与所述探测点相离在所述预设距离范围内的参考点的表皮层进行探测获取第二探测信号。
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