CN105796089A - 基于触摸屏的医疗检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于触摸屏的医疗检测装置，包括移动终端；移动终端上设置有触摸屏，移动终端的内部设置有主处理器；触摸屏用于检测人体生物电流信号，并对检测到的人体生物电流信号进行一次算法处理，得到人体生物特征数据，将人体生物特征数据加密后传输至主处理器；主处理器用于接收人体生物特征数据并进行解密，对解密后得到的人体生物特征数据进行二次算法处理，得到相应的人体机能状态，并将人体机能状态发送至触摸屏；触摸屏还用于将主处理器发送的人体机能状态进行显示。本发明提供的基于触摸屏的医疗检测装置，成本低，使用方便快捷。

Description

基于触摸屏的医疗检测装置

技术领域

本发明涉及医疗检测技术领域，特别是涉及一种基于触摸屏的医疗检测装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，可自理的家庭健康监护方式越来越受到人们的欢迎，其极大地方便了广大的病患者，尤其是对一些特殊的人群，如行动不便的残疾病人和患慢性的老人，需要定期检查的孕妇和儿童，需要长期到医院复查病情的慢性病患者等等；同时，也为生活节奏紧张、时间紧迫的城市人提供了一个可以随时随地监测自身或他人的生理讯号是否正常，对健康状况随时得到了解的现代医疗方式。传统的可自理的家庭健康监护中的医疗检测，需要借助于第三方检测设备，例如血压计等，成本昂贵，佩戴麻烦。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于触摸屏的医疗检测装置，将智能医疗检测技术融入到人们日常使用的移动终端设备中，无需增加第三方检测设备，方便的实现医疗检测，降低医疗检测成本。

为实现本发明目的而提供的基于触摸屏的医疗检测装置，包括移动终端；

所述移动终端上设置有触摸屏，所述移动终端的内部设置有主处理器；

所述触摸屏用于检测人体生物电流信号，并对检测到的人体生物电流信号进行一次算法处理，得到人体生物特征数据，将所述人体生物特征数据加密后传输至所述主处理器；

所述主处理器用于接收所述人体生物特征数据并进行解密，对解密后得到的所述人体生物特征数据进行二次算法处理，得到相应的人体机能状态，并将所述人体机能状态发送至所述触摸屏；

所述触摸屏还用于将所述主处理器发送的所述人体机能状态进行显示。

在其中一个实施例中，所述触摸屏包括电流感应网和触摸屏处理器；

所述电流感应网用于在用户触碰所述触摸屏时，对与所述触摸屏相接触的人体部位的人体生物电流信号进行检测；

所述触摸屏处理器用于在所述电流感应网检测到所述人体生物电流信号后，采集所述人体生物电流信号并进行滤波处理，得到所述人体生物特征数据，并对所述人体生物特征数据进行加密后传输至所述主处理器。

在其中一个实施例中，所述触摸屏处理器包括信号采集模块、计算模块以及加密模块；

所述信号采集模块用于在所述电流感应网检测到所述人体生物电流信号后，采集所述人体生物电流信号；

所述计算模块用于根据所述信号采集模块采集到的所述人体生物电流信号计算人体介入电容耦合值计算人体机电信号的频谱曲线，并进行滤波，得到所述人体生物特征数据；

所述加密模块用于对所述计算模块计算得到的所述人体生物特征数据进行加密，并传输至所述主处理器。

在其中一个实施例中，所述主处理器包括解密模块、特征电信号获取模块以及机能状态获取模块；

所述解密模块用于接收所述人体生物特征数据并进行解密；

所述特征电信号获取模块用于对解密后得到的所述人体生物特征数据进行分类识别，对不同类型的所述人体生物特征数据采用不同的滤波算法进行处理，得到对应的人体特征电信号数据；

所述机能状态获取模块用于根据所述人体特征电信号数据得到相应的人体机能状态，并将所述人体机能状态发送至所述触摸屏。

在其中一个实施例中，所述机能状态获取模块包括预存储单元和诊断单元；

所述预存储单元用于存储预设的人体特征电信号数据与人体机能状态映射表；

所述诊断单元用于将所述人体特征电信号数据输入预设的人体特征电信号数据与人体机能状态映射表进行匹配，根据匹配结果得到相应的所述人体机能状态。

在其中一个实施例中，所述主处理器还包括社区医疗网络连接模块；

所述社区医疗网络连接模块用于将解密后得到的所述人体生物特征数据通过互联网定期发送至社区医疗网络***。

在其中一个实施例中，所述主处理器还包括本地查询模块；

所述本地查询模块用于根据得到的所述人体机能状态，在本地数据库中查找对应的医疗建议，并将查找结果发送至所述触摸屏进行显示。

在其中一个实施例中，所述人体生物特征数据包括但不限于心电数据、肌电数据、及脉搏数据。

本发明的有益效果：本发明提供的基于触摸屏的医疗检测装置，通过使用移动智能终端产品的触摸屏作为智能医疗技术的传感器，对人体生物电流信号进行测量，并对测量得到的原始数据进行处理，计算得到的人体生物特征数据加密后传输给移动终端的主处理器；移动终端的主处理器对数据进行解密、二次处理后得到人体机能状态，显示在触摸屏的用户界面上，从而使用户快捷地了解其当前的身体状态，成本低，使用方便快捷。

附图说明

为了使本发明的基于触摸屏的医疗检测装置的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明的基于触摸屏的医疗检测装置进行进一步详细说明。

图1为本发明的基于触摸屏的医疗检测装置的结构示意图；

图2为图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置的部分检测原理图；

图3为图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置的整体检测原理图；

图4为图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置中的触摸屏的电流感应网的一工作原理图；

图5为图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置中的触摸屏的电流感应网的另一工作原理图；

图6为采用图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置获取的心电数据的频谱曲线；

图7-1为采用图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置对人体上肢进行检测的示意图；

图7-2为采用图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置对人体胸部进行检测的示意图；

图7-3为采用图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置对人体腹部进行检测的示意图；

图7-4为采用图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置对人体腕部进行检测的示意图；

图7-5为采用图1所示的基于触摸屏的医疗检测装置对人体脸部进行检测的示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明提供的基于触摸屏的医疗检测装置的一实施例，包括移动终端100，移动终端100主要包括触摸屏110和主处理器120。

其中，触摸屏110设置在移动终端100上，用于检测人体生物电流信号，并对检测到的人体生物电流信号进行一次算法处理，得到人体生物特征数据，将人体生物特征数据加密后传输至主处理器120。触摸屏110还用于将主处理器120发送的人体机能状态进行显示。

主处理器120设置在移动终端100的内部，用于接收触摸屏110传输的人体生物特征数据并进行解密，对解密后得到的人体生物特征数据进行二次算法处理，得到相应的人体机能状态，并将人体机能状态发送至触摸屏110进行显示。

本发明通过使用移动智能终端产品的触摸屏作为智能医疗技术的传感器，对人体生物电流信号进行测量，并对测量得到的原始数据进行处理，计算得到的人体生物特征数据加密后传输给移动终端的主处理器。移动终端的主处理器对数据进行解密、二次算法处理，并最终得到人体机能状态，显示在触摸屏的用户界面上，从而使用户快捷地了解其当前的身体状态。

本发明的基于触摸屏的医疗检测装置，将智能医疗检测技术融入到人们日常使用的移动终端设备(例如，带触摸屏的智能手机、ipad等)中，无需增加任何辅助检测设备就能实现基本的例如脉搏、心电、肌电等方面的医疗检测，成本低，使用方便快捷。而且，触摸屏与移动终端的主处理器之间的数据采用加密传输，确保了检测信息的安全性。

继续参见图1，作为一种可实施方式，触摸屏110包括电流感应网111和触摸屏处理器112。电流感应网111用于在用户触碰触摸屏110时，对与触摸屏110相接触的人体部位的人体生物电流信号进行检测。触摸屏处理器112用于在电流感应网111检测到人体生物电流信号后，采集人体生物电流信号并进行滤波处理，得到人体生物特征数据，并对人体生物特征数据进行加密后传输至主处理器120。

参见图2和图3，由于人体带有一定的生物电流，当用户在操作移动设备的触摸屏10时，触摸屏10表面与人体接触的区域，会形成电流感应区20。参见图3，触摸屏10作为一种检测电场变化的传感器，其内部结构是一种透明半导体金属混合材料组成的电容式电流感应网30，这种高灵敏度的电流感应网30可以侦测到触摸屏10表面的电场变化。当人体的生物电流作用在触摸屏10的表面，引发了电场变化时，会立刻被触摸屏10的电流感应网30侦测到，并通过触摸屏处理器40采集感应网的电流信号。触摸屏处理器40通过内部的算法计算处理，从而将变化的电信号转化为人体生物特征数据，发送给移动设备的主处理器50。

进一步地，继续参见图1，触摸屏处理器112包括信号采集模块1121、计算模块1122以及加密模块1123。

其中，信号采集模块1121用于在电流感应网检测到人体生物电流信号后，采集人体生物电流信号。

计算模块1122用于根据信号采集模块采集到的人体生物电流信号计算人体介入电容耦合值，反推出人体电场变化的信号增益模拟值，最终计算出人体机电信号的频谱曲线，并进行滤波，得到人体生物特征数据。

加密模块1123用于对计算模块计算得到的人体生物特征数据进行加密，并传输至主处理器120。

电流感应网是由多层ITO导电透明玻璃组成感应、侦测人体电容电场介入的交叉网，其主要结构图4所示。

参见图5，R为电容网络的信号驱动通道，由L为电容网络的感应通道。R通道与L通道交叉部分，通过桥型结构进行转接，形成XY型感应网。R通道与触摸屏处理器的连接，发射高频激励信号。L通道作为侦测通道，连接触摸屏处理器的信号采集模块，用来侦测通道中耦合电容电荷的变化。R通道与L通道之间形成耦合电容Cu。

人体表面存在生物电场和电流，当人体接触到电流感应网的R通道时，对于R通道中的高频信号来讲，人体直接等同于接地导体，因为R通道与人体之间会形成电容。当外界产生介入电容时，会使R通道与L通道之间的耦合平衡发生变化，即R通道与L通道之间的耦合电容Cu的耦合量会发生变化，从而使L通道侦测到的电荷发生改变。信号采集模块会实时检测L通道的感应电容电荷量，并将电荷量转换为数字信号。

触摸屏处理器通过计算模块根据R通道激励源的高频频率、R通道与L通道间距产生的理论耦合电容值，与当前L通道耦合电容进行运算，经过软件算法去噪，消除抖动后，反推出人体电流比例放大值，采集200HZ左右的人体机电频谱曲线，并进行滤波，得到人体生物特征数据。

其中，作为一种可实施方式，参加图1，主处理器120包括解密模块121、特征电信号获取模块122以及机能状态获取模块123。

解密模块121用于接收人体生物特征数据并进行解密。

特征电信号获取模块122用于对解密后得到的人体生物特征数据进行分类识别，对不同类型的人体生物特征数据采用不同的滤波算法进行处理，得到对应的人体特征电信号数据。上述人体生物特征数据包括但不限于心电数据、肌电数据、及脉搏数据。

机能状态获取模块123用于根据特征电信号获取模块122得到的人体特征电信号数据得到相应的人体机能状态，并将人体机能状态发送至触摸屏。

例如根据心电数据、肌电数据、脉搏数据的不同特点进行区分。心电数据的信号主要集中在0.25-35HZ，肌电数据的信号主要集中在50-150HZ之间，选用不同的滤波器就能够成功分离这两种信号数据。

以主处理器接收到的人体生物特征数据为心电(ECG)数据为例，对其处理过程说明如下：

首先进行去噪处理：人体心电信号频谱主要集中在0.25-35HZ之间，假设数据采集的频率250HZ，这里可以直接使用基本的5点平滑滤波器，就能够有效的去除工频干扰；采用中值去基线的原理，能够有效的避免基线漂移现象。

然后进行波形识别处理：参见图6，ECG信号主要集中在QRS波群，得到QRS波的信息就能诊断出基本的心律失常问题。QRS波的信号检测可使用自适应差分阈值法，首先检测到R波的存在；在检测到R波的基础上采用局部变化法和复极性判断法对QS波进行检测，就能够得到QRS波群信息。通过对R波峰之间的时间间隔计算就能够得出心率，从而实现利用QRS波群信息进行自动化心律失常诊断。

进一步地，机能状态获取模块123包括预存储单元1231和诊断单元1232。预存储单元1231用于存储预设的人体特征电信号数据与人体机能状态映射表。诊断单元1232用于将人体特征电信号数据输入预设的人体特征电信号数据与人体机能状态映射表进行匹配，根据匹配结果得到相应的人体机能状态。

根据上述心电数据得到的人体机能状态包括以下多种：

A、窦性心动过速：ARt<0.5秒；

B、窦性心动过缓：RRt>1.5秒，ARt>1.2秒；

C、窦性停搏：RRt>4秒；

D、心室颤动：RRt>4秒；

E、漏搏：1.5*ARt_1<RRt<4秒；

F、室性早搏：RRt_1<0.9*ARt_2,2*ARt_2≤RRt_1+RRt<2.2*ARt_2,且WRt_1>0.12秒；

G、房性早搏：RRt_1<0.9*ARt_2,ARt_2<RRt_1+RRt<2*ARt_2；

H、RonT:0.2秒<RRt_1<ARt_2/3,且RRt_1+RRt≈2*ARt_2；

I、二联律：RRt_3<0.9*ARt_4,RRt_1<0.9*ARt_2,RRt_3+RRt_2≈2*ARt_4,RRt_1+RRt≈2*ARt_2；

J、三联律：a、RRt_2<0.9*ARt_3,0.9*RRt_3<RRt<1.1*ARt_3,RRt_2+RRt_1+RRt<2.9*ARt_3；b、RRt_2<0.9*ARt_3,RRt_1<0.9*ARt_3,RRt_2+RRt_1+RRt≈2.9*ARt_3；

H、间位性早搏：RRt_1<0.9*ARt_2,RRt_1+RRt<ARt_2,WRt_1>0.12秒；

注：其中ARt表示连续8个RR间期平均值，RRt表示当前RR间期，RRt_1表示上一个RR间期，RRt_2表示上上个RR间期，ARt_1表示前一个连续的8个RR间期平均值，ARt_2表示前二个连续的8个RR间期的平均值，WRt_1表示前一个qrs波的宽度。

同理，可进行肌电(EMG)数据进行处理，得到相应地人体机能状态。肌电信号频率范围在0-500HZ，主要集中在50-150HZ，具体实现过程不再冗述。

较佳地，继续参见图1，本发明提供的基于触摸屏的医疗检测装置中的主处理器120还包括社区医疗网络连接模块124，社区医疗网络连接模块124用于将解密后得到的人体生物特征数据通过互联网定期发送至社区医疗网络***。

进一步地，本发明提供的基于触摸屏的医疗检测装置中的主处理器120还包括本地查询模块125(如图1所示)，本地查询模块125用于根据得到的人体机能状态，在本地数据库中查找对应的医疗建议，并将查找结果发送至触摸屏进行显示。

本发明通过使用移动智能终端产品的触摸屏作为智能医疗技术的传感器，对人体生物电流信号进行检测，并根据检测得到的人体生物电流信号，计算得到的人体生物特征数据，加密后传输给移动终端的主处理器。移动终端的主处理器对数据进行解密、处理，并最终得到人体机能状态，显示在触摸屏的用户界面上，从而使用户快捷地了解其当前的身体状态。移动终端的主处理器还可以将解密后得到的人体生物特征数据定期上传到社区医疗网络体系中，供医生观察、判断用户身体健康状态和情绪状况，及时给出医疗建议或进行医疗保障措施；还可以在本地数据库中查找对应的医疗建议，并将查找结果发送至触摸屏进行显示，以供用户参考。

本发明的基于触摸屏的医疗检测装置，将智能医疗检测技术融入到人们日常使用的移动终端设备(例如，带触摸屏的智能手机、ipad等)中，无需增加任何辅助检测设备就能实现基本的例如上肢(参见图7-1)、胸部(参见图7-2)、腹部(参见图7-3)、腕部(如图7-4)、脸部(如图7-5)等方面的医疗检测，成本低，使用方便快捷。

本发明还可以通过检测人体皮肤的电流变化，检测到人体的情绪、压力变化，还也可以做成测谎装置应用于侦查等领域。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于触摸屏的医疗检测装置，其特征在于，包括移动终端；

所述移动终端上设置有触摸屏，所述移动终端的内部设置有主处理器；

所述触摸屏用于检测人体生物电流信号，并对检测到的人体生物电流信号进行一次算法处理，得到人体生物特征数据，将所述人体生物特征数据加密后传输至所述主处理器；

所述主处理器用于接收所述人体生物特征数据并进行解密，对解密后得到的所述人体生物特征数据进行二次算法处理，得到相应的人体机能状态，并将所述人体机能状态发送至所述触摸屏；

所述触摸屏还用于将所述主处理器发送的所述人体机能状态进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于触摸屏的医疗检测装置,其特征在于，所述触摸屏包括电流感应网和触摸屏处理器；

所述电流感应网用于在用户触碰所述触摸屏时，对与所述触摸屏相接触的人体部位的人体生物电流信号进行检测；

所述触摸屏处理器用于在所述电流感应网检测到所述人体生物电流信号后，采集所述人体生物电流信号并进行滤波处理，得到所述人体生物特征数据，并对所述人体生物特征数据进行加密后传输至所述主处理器。

3.根据权利要求2所述的基于触摸屏的医疗检测装置,其特征在于，所述触摸屏处理器包括信号采集模块、计算模块以及加密模块；

所述信号采集模块用于在所述电流感应网检测到所述人体生物电流信号后，采集所述人体生物电流信号；

所述计算模块用于根据所述信号采集模块采集到的所述人体生物电流信号计算人体介入电容耦合值计算人体机电信号的频谱曲线，并进行滤波，得到所述人体生物特征数据；

所述加密模块用于对所述计算模块计算得到的所述人体生物特征数据进行加密，并传输至所述主处理器。

4.根据权利要求1所述的基于触摸屏的医疗检测装置,其特征在于，所述主处理器包括解密模块、特征电信号获取模块以及机能状态获取模块；

所述解密模块用于接收所述人体生物特征数据并进行解密；

所述特征电信号获取模块用于对解密后得到的所述人体生物特征数据进行分类识别，对不同类型的所述人体生物特征数据采用不同的滤波算法进行处理，得到对应的人体特征电信号数据；

所述机能状态获取模块用于根据所述人体特征电信号数据得到相应的人体机能状态，并将所述人体机能状态发送至所述触摸屏。

5.根据权利要求4所述的基于触摸屏的医疗检测装置,其特征在于，所述机能状态获取模块包括预存储单元和诊断单元；

所述预存储单元用于存储预设的人体特征电信号数据与人体机能状态映射表；

所述诊断单元用于将所述人体特征电信号数据输入预设的人体特征电信号数据与人体机能状态映射表进行匹配，根据匹配结果得到相应的所述人体机能状态。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于触摸屏的医疗检测装置,其特征在于，所述主处理器还包括社区医疗网络连接模块；

所述社区医疗网络连接模块用于将解密后得到的所述人体生物特征数据通过互联网定期发送至社区医疗网络***。

7.根据权利要求1至5任一项所述的基于触摸屏的医疗检测装置,其特征在于，所述主处理器还包括本地查询模块；

所述本地查询模块用于根据得到的所述人体机能状态，在本地数据库中查找对应的医疗建议，并将查找结果发送至所述触摸屏进行显示。

8.根据权利要求1至5任一项所述的基于触摸屏的医疗检测装置,其特征在于，所述人体生物特征数据包括但不限于心电数据、肌电数据、及脉搏数据。