專利名稱：一種非接觸式智能心電遙測(cè)背心及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及及時(shí)獲取心電信號(hào)的醫(yī)療器械的技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于心臟疾病患者，如何及時(shí)獲取異常心電信號(hào)是監(jiān)護(hù)與診斷的一大難點(diǎn)，常規(guī) 心電圖檢查無(wú)法勝任這一需求，動(dòng)態(tài)心電圖Holter儀雖可通過(guò)持續(xù)記錄患者心電信號(hào)以 滿足診斷需要，但仍存在缺陷。具體而言，現(xiàn)有心電檢測(cè)/監(jiān)護(hù)設(shè)備主要存在以下兩個(gè)方面 的不足。一、現(xiàn)常用的一次性心電電極在使用過(guò)程中存在以下不足1)電極片貼附在毛發(fā) 處難以固定，即使剔除毛發(fā)也會(huì)因患者運(yùn)動(dòng)等造成脫落或移位，對(duì)心電數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大干擾； 2)長(zhǎng)時(shí)間貼附電極極易造成電極附著處的皮膚過(guò)敏，從而導(dǎo)致無(wú)法持續(xù)監(jiān)測(cè)心電信號(hào)；3) 電極片多為一次性，增加了患者醫(yī)療成本與環(huán)境成本。二、現(xiàn)有動(dòng)態(tài)心電圖Holter儀在使用過(guò)程中存在缺少遠(yuǎn)程診斷方面的缺陷，具體 表現(xiàn)為l)Holter的主要功能是記錄心電信息，不具備實(shí)時(shí)診斷功能。在心電數(shù)據(jù)出現(xiàn)異 常而病人未能發(fā)現(xiàn)時(shí)，會(huì)延誤治療；2)Holter需要存儲(chǔ)連續(xù)心電信號(hào)，無(wú)效數(shù)據(jù)量大，存儲(chǔ) 與處理成本高；3)普通人不具備心臟生理與病理方面的專業(yè)知識(shí)，大量的正常心電數(shù)據(jù)造 成了醫(yī)護(hù)資源的浪費(fèi)。為使心電監(jiān)護(hù)設(shè)備更加滿足應(yīng)用需求，在電極改進(jìn)方面，專利CN03219090. 5公開(kāi) 了一種金屬接觸球電極，改善了現(xiàn)有電極存在的缺陷，延長(zhǎng)了連續(xù)監(jiān)護(hù)時(shí)間，但不能解決 電極導(dǎo)致皮膚過(guò)敏等問(wèn)題；專利CN200720034552. X和專利CN200820051242. 3公開(kāi)的心 電電極具有相同缺陷；專利CN200420038964. 7公開(kāi)了一種氣囊式背心，基于連通原理使 所有電極與人體保持相同的接觸壓力，但沒(méi)有改進(jìn)心電電極，仍存在皮膚過(guò)敏等缺陷 ’專 利CN200620046891. 5和專利CN200920089699. 8采用將導(dǎo)電纖維縫制在服裝內(nèi)的方法實(shí) 現(xiàn)了心電信號(hào)采集，解決了現(xiàn)有一次性電極存在的缺陷，但成本較高。在遠(yuǎn)程診斷方面，不 同產(chǎn)品區(qū)別于采用何種方法實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸方面上。專利CN200420005984. 4采用電話線作 為傳輸方式，專利CN200420032423.3采用無(wú)線傳輸(TR100E模塊)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的方 式作為傳輸方式，專利CN200820074478. 9采用無(wú)線傳輸(無(wú)線傳輸協(xié)議IEEE802. 15. 4， IEEE802. llb/g)與PDA或個(gè)人電腦作為傳輸方式,專利CN200820108096. 3采用GPRS實(shí)現(xiàn) 無(wú)線傳輸?shù)取?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不受場(chǎng)所限制、可持續(xù)使用的非接觸 式智能心電遙測(cè)背心及其工作方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案一種非接觸式智能心電遙測(cè)背心，信號(hào)檢測(cè)裝置通過(guò)接口與信號(hào)處理裝置連接；
3
信號(hào)檢測(cè)裝置包括背心，若干個(gè)電極，固定扣底，與固定扣底相匹配的扣帶，接口， 導(dǎo)聯(lián)線；背心上均勻布置至少三個(gè)電極，各電極之間通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線相互連接，背心上設(shè)置若干 個(gè)固定扣底和若干個(gè)與固定扣底相匹配的扣帶，導(dǎo)聯(lián)線通過(guò)接口與信號(hào)處理裝置連接；信號(hào)處理裝置包括心電信號(hào)預(yù)處理電路，A/D轉(zhuǎn)換器，存儲(chǔ)模塊，智能分析模塊，系 統(tǒng)控制模塊，數(shù)據(jù)傳輸線，智能數(shù)據(jù)傳輸裝置；心電信號(hào)預(yù)處理模塊的信號(hào)輸入端與接口連 接，心電信號(hào)預(yù)處理模塊的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào) 輸出端與存儲(chǔ)模塊的第一信號(hào)輸入端連接，存儲(chǔ)模塊的信號(hào)輸出端與智能分析模塊的信號(hào) 輸入端連接，智能分析模塊的信號(hào)端與系統(tǒng)控制模塊的信號(hào)端連接，系統(tǒng)控制模塊通過(guò)智 能數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)傳輸裝置連接。本發(fā)明的電極為測(cè)量和反饋電極?；诒景l(fā)明的非接觸式智能心電遙測(cè)背心的工作方法，包括如下步驟第一步，設(shè)置在背心上的若干個(gè)電極測(cè)得的心電信號(hào)經(jīng)過(guò)接口傳輸給心電信號(hào)預(yù) 處理電路，心電信號(hào)預(yù)處理電路對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行前置放大、50Hz陷波、帶通濾波、主放大處 理后傳輸給A/D轉(zhuǎn)換器；第二步，A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)第一步處理后的心電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；第三步，經(jīng)過(guò)第二步轉(zhuǎn)換后的心電信號(hào)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?智能分析模塊；第四步，系統(tǒng)控制模塊根據(jù)智能分析模塊的分析結(jié)果，將數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線傳 送到智能數(shù)據(jù)傳輸裝置上；第五步，智能數(shù)據(jù)傳輸裝置根據(jù)心電監(jiān)護(hù)的需要，判斷是否需要與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心 通訊。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明由于設(shè)計(jì)并采用了非接觸式電極，與現(xiàn)常用的一次性電極相比，彌補(bǔ)了一 次性電極在使用中的種種不足之處；由于本發(fā)明具有心電信號(hào)智能分析功能，因此在使用 過(guò)程中提高了心電監(jiān)護(hù)的性能。本發(fā)明結(jié)合智能數(shù)據(jù)傳輸裝置使用，可面向醫(yī)院、社區(qū)與家 庭使用，系統(tǒng)成本低廉，且使用時(shí)不受場(chǎng)所限制，故應(yīng)用范圍廣泛。


圖1為本發(fā)明信號(hào)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明信號(hào)處理裝置的系統(tǒng)框圖。圖3為本發(fā)明的心電背心醫(yī)學(xué)導(dǎo)聯(lián)位置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如圖1、圖2所示，一種非接觸式智能心電遙測(cè)背心，信號(hào)檢測(cè)裝置通過(guò)接口 6與信 號(hào)處理裝置連接；信號(hào)檢測(cè)裝置包括背心1，若干個(gè)電極4，固定扣底2，與固定扣底2相匹配的扣帶 3，接口 6，導(dǎo)聯(lián)線7 ；背心1上均勻布置至少三個(gè)電極4，各電極4之間通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線7相互連 接，背心1上設(shè)置若干個(gè)固定扣底2和若干個(gè)與固定扣底2相匹配的扣帶3，導(dǎo)聯(lián)線7通過(guò)接口6與信號(hào)處理裝置連接；信號(hào)處理裝置包括心電信號(hào)預(yù)處理電路11，A/D轉(zhuǎn)換器12，存儲(chǔ)模塊13，智能分析 模塊14，系統(tǒng)控制模塊15，數(shù)據(jù)傳輸線16，智能數(shù)據(jù)傳輸裝置17 ；心電信號(hào)預(yù)處理模塊11 的信號(hào)輸入端與接口 6連接，心電信號(hào)預(yù)處理模塊11的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器12的信 號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器12的信號(hào)輸出端與存儲(chǔ)模塊13的第一信號(hào)輸入端連接，存儲(chǔ)模 塊13的信號(hào)輸出端與智能分析模塊14的信號(hào)輸入端連接，智能分析模塊14的信號(hào)端與系 統(tǒng)控制模塊15的信號(hào)端連接，系統(tǒng)控制模塊15通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線16與智能數(shù)據(jù)傳輸裝置17 連接。本發(fā)明的電極4為測(cè)量和反饋電極。本發(fā)明的心電背心以日常穿著的背心為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在背心的右側(cè)衣襟上縫制三個(gè) 尼龍搭扣的固定扣底2，在背心的左側(cè)衣襟上縫制三個(gè)尼龍搭扣的扣帶3。使用時(shí)，背心反 向穿著，在使用者背部用此尼龍搭扣將背心固定。在背心的后襟對(duì)應(yīng)人體左右胸部的位置 固定兩個(gè)非接觸式電極4，在對(duì)應(yīng)人體腹部的位置固定一個(gè)非接觸電極4，其功能類似于心 電監(jiān)護(hù)儀中的右腿驅(qū)動(dòng)，電極之間通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線7連接。心電信號(hào)通過(guò)接口 6與后續(xù)的心電 采樣電路等連接。本發(fā)明將來(lái)源于心電背心的心電信號(hào)經(jīng)心電信號(hào)預(yù)處理電路11進(jìn)行前置放大、 50Hz陷波、帶通濾波、主放大等處理后，由A/D轉(zhuǎn)換器12完成心電信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)控 制模塊15根據(jù)智能分析的需要，在存儲(chǔ)模塊13中保存數(shù)字心電數(shù)據(jù)，由智能分析模塊14 完成心電數(shù)據(jù)的分析，分析結(jié)果由系統(tǒng)控制模塊15通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線16與智能數(shù)據(jù)傳輸裝 置17相連。心電分析結(jié)果可以顯示在智能數(shù)據(jù)傳輸裝置17上，智能數(shù)據(jù)傳輸裝置17可根 據(jù)心電監(jiān)護(hù)的需要與遠(yuǎn)端監(jiān)護(hù)中心通訊。本發(fā)明的心電預(yù)處理電路11的前置放大電路具有以下特性(1)、高輸入阻抗。由于耦合的心電信號(hào)極其微弱，因此采用高輸入阻抗的前置放 大電路，以使心電信號(hào)不致衰減；(2)、低噪聲。前置放大電路的內(nèi)部噪聲與心電信號(hào)相比更為微弱，對(duì)應(yīng)于輸入端 的等效電壓小于15uV;(3)、高抗干擾能力。為了抑制心電信號(hào)外的各種電磁干擾，前置放大器具有高抗 干擾能力；(4)、低零點(diǎn)漂移。前置放大電路因溫度變化而引起的零點(diǎn)漂移小。(5)、線性工作范圍寬。前置放大電路的線性工作范圍較寬，心電信號(hào)不會(huì)發(fā)生波 形失真。如圖3所示，心電背心電極與醫(yī)學(xué)導(dǎo)聯(lián)位置間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為，上部左側(cè)電極對(duì)應(yīng) 右手電極，上部右側(cè)電極對(duì)應(yīng)左手電極，下部電極對(duì)應(yīng)右腿驅(qū)動(dòng)電極。依據(jù)對(duì)應(yīng)的醫(yī)學(xué)導(dǎo)聯(lián) 位置，心電背心檢測(cè)的為標(biāo)準(zhǔn)I導(dǎo)心電信號(hào)。本發(fā)明的電極由兩部分構(gòu)成，一部分為電極極板與心電信號(hào)預(yù)處理電路板或心電 信號(hào)反饋電路，電極極板與心電信號(hào)預(yù)處理電路板在同一塊基材的正反兩面制造，電極極 板與心電信號(hào)反饋線路也是在同一塊基材的正反兩面制造；另一部分為不銹鋼圓形電極 殼，電極殼的外壁開(kāi)有連接線口，耦合的模擬心電信號(hào)通過(guò)此處的連接線輸出。心電電極極 板安放在電極殼內(nèi)的托架上，安放時(shí)，預(yù)處理電路朝向電極殼內(nèi)，電極基材與電極殼之間采
5用不導(dǎo)電膠水固定。電極基材與電極殼之間不能采用螺絲固定的方式，原因是螺絲會(huì)破壞 電極極板的完整性，影響心電信號(hào)的質(zhì)量。
權(quán)利要求
一種非接觸式智能心電遙測(cè)背心，其特征在于信號(hào)檢測(cè)裝置通過(guò)接口(6)與信號(hào)處理裝置連接；信號(hào)檢測(cè)裝置包括背心(1)，若干個(gè)電極(4)，固定扣底(2)，與固定扣底(2)相匹配的扣帶(3)，接口(6)，導(dǎo)聯(lián)線(7)；背心(1)上均勻布置至少三個(gè)電極(4)，各電極(4)之間通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線(7)相互連接，背心(1)上設(shè)置若干個(gè)固定扣底(2)和若干個(gè)與固定扣底(2)相匹配的扣帶(3)，導(dǎo)聯(lián)線(7)通過(guò)接口(6)與信號(hào)處理裝置連接；信號(hào)處理裝置包括心電信號(hào)預(yù)處理電路(11)，A/D轉(zhuǎn)換器(12)，存儲(chǔ)模塊(13)，智能分析模塊(14)，系統(tǒng)控制模塊(15)，數(shù)據(jù)傳輸線(16)，智能數(shù)據(jù)傳輸裝置(17)；心電信號(hào)預(yù)處理模塊(11)的信號(hào)輸入端與接口(6)連接，心電信號(hào)預(yù)處理模塊(11)的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器(12)的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器(12)的信號(hào)輸出端與存儲(chǔ)模塊(13)的第一信號(hào)輸入端連接，存儲(chǔ)模塊(13)的信號(hào)輸出端與智能分析模塊(14)的信號(hào)輸入端連接，智能分析模塊(14)的信號(hào)端與系統(tǒng)控制模塊(15)的信號(hào)端連接，系統(tǒng)控制模塊(15)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線(16)與智能數(shù)據(jù)傳輸裝置(17)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式智能心電遙測(cè)背心，其特征在于上述電極(4)為測(cè) 量和反饋電極。
3.基于權(quán)利要求1所述的非接觸式智能心電遙測(cè)背心的工作方法，其特征在于包括如 下步驟第一步，設(shè)置在背心(1)上的若干個(gè)電極(4)測(cè)得的心電信號(hào)經(jīng)過(guò)接口(6)傳輸給心 電信號(hào)預(yù)處理電路(11)，心電信號(hào)預(yù)處理電路(11)對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行前置放大、50Hz陷波、 帶通濾波、主放大處理后傳輸給A/D轉(zhuǎn)換器(12)；第二步，A/D轉(zhuǎn)換器(12)對(duì)第一步處理后的心電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換； 第三步，經(jīng)過(guò)第二步轉(zhuǎn)換后的心電信號(hào)傳輸?shù)酱鎯?chǔ)模塊(13)，存儲(chǔ)模塊(13)將數(shù)據(jù)傳 輸?shù)街悄芊治瞿K(14)；第四步，系統(tǒng)控制模塊(15)根據(jù)智能分析模塊(14)的分析結(jié)果，將數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸 線(16)傳送到智能數(shù)據(jù)傳輸裝置(17)上；第五步，智能數(shù)據(jù)傳輸裝置(17)根據(jù)心電監(jiān)護(hù)的需要，判斷是否需要與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心 通訊。
全文摘要
一種非接觸式智能心電遙測(cè)背心及其工作方法，涉及醫(yī)療器械的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的信號(hào)檢測(cè)裝置的背心上均勻布置至少三個(gè)電極，各電極之間通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線相互連接，背心上設(shè)置若干個(gè)固定扣底和若干個(gè)與固定扣底相匹配的扣帶，導(dǎo)聯(lián)線通過(guò)接口與信號(hào)處理裝置連接；信號(hào)處理裝置的心電信號(hào)預(yù)處理模塊的信號(hào)輸入端與接口連接，心電信號(hào)預(yù)處理模塊的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與存儲(chǔ)模塊的第一信號(hào)輸入端連接，存儲(chǔ)模塊的信號(hào)輸出端與智能分析模塊的信號(hào)輸入端連接，智能分析模塊的信號(hào)端與系統(tǒng)控制模塊的信號(hào)端連接，系統(tǒng)控制模塊通過(guò)智能數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)傳輸裝置連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不受場(chǎng)所限制、可持續(xù)使用的目的。
文檔編號(hào)A61B5/0416GK101797152SQ201010141638
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者汪豐 申請(qǐng)人:東南大學(xué)