CN101797152A - 一种非接触式智能心电遥测背心及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种非接触式智能心电遥测背心及其工作方法，涉及医疗器械的技术领域。本发明的信号检测装置的背心上均匀布置至少三个电极，各电极之间通过导联线相互连接，背心上设置若干个固定扣底和若干个与固定扣底相匹配的扣带，导联线通过接口与信号处理装置连接；信号处理装置的心电信号预处理模块的信号输入端与接口连接，心电信号预处理模块的信号输出端与A/D转换器的信号输入端连接，A/D转换器的信号输出端与存储模块的第一信号输入端连接，存储模块的信号输出端与智能分析模块的信号输入端连接，智能分析模块的信号端与系统控制模块的信号端连接，系统控制模块通过智能数据传输线与数据传输装置连接。本发明实现了结构简单，使用方便，不受场所限制、可持续使用的目的。

Description

一种非接触式智能心电遥测背心及其工作方法

技术领域

本发明涉及医疗器械的技术领域，尤其涉及及时获取心电信号的医疗器械的技术领域。

背景技术

对于心脏疾病患者，如何及时获取异常心电信号是监护与诊断的一大难点，常规心电图检查无法胜任这一需求，动态心电图Holter仪虽可通过持续记录患者心电信号以满足诊断需要，但仍存在缺陷。具体而言，现有心电检测/监护设备主要存在以下两个方面的不足。

一、现常用的一次性心电电极在使用过程中存在以下不足：1)电极片贴附在毛发处难以固定，即使剔除毛发也会因患者运动等造成脱落或移位，对心电数据产生较大干扰；2)长时间贴附电极极易造成电极附着处的皮肤过敏，从而导致无法持续监测心电信号；3)电极片多为一次性，增加了患者医疗成本与环境成本。

二、现有动态心电图Holter仪在使用过程中存在缺少远程诊断方面的缺陷，具体表现为：1)Holter的主要功能是记录心电信息，不具备实时诊断功能。在心电数据出现异常而病人未能发现时，会延误治疗；2)Holter需要存储连续心电信号，无效数据量大，存储与处理成本高；3)普通人不具备心脏生理与病理方面的专业知识，大量的正常心电数据造成了医护资源的浪费。

为使心电监护设备更加满足应用需求，在电极改进方面，专利CN03219090.5公开了一种金属接触球电极，改善了现有电极存在的缺陷，延长了连续监护时间，但不能解决电极导致皮肤过敏等问题；专利CN200720034552.X和专利CN200820051242.3公开的心电电极具有相同缺陷；专利CN200420038964.7公开了一种气囊式背心，基于连通原理使所有电极与人体保持相同的接触压力，但没有改进心电电极，仍存在皮肤过敏等缺陷；专利CN200620046891.5和专利CN200920089699.8采用将导电纤维缝制在服装内的方法实现了心电信号采集，解决了现有一次性电极存在的缺陷，但成本较高。在远程诊断方面，不同产品区别于采用何种方法实现无线传输方面上。专利CN200420005984.4采用电话线作为传输方式，专利CN200420032423.3采用无线传输(TR100E模块)与互联网相结合的方式作为传输方式，专利CN200820074478.9采用无线传输(无线传输协议IEEE802.15.4，IEEE802.11b/g)与PDA或个人电脑作为传输方式，专利CN200820108096.3采用GPRS实现无线传输等。

发明内容

本发明目的是提供一种结构简单，使用方便，不受场所限制、可持续使用的非接触式智能心电遥测背心及其工作方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种非接触式智能心电遥测背心，信号检测装置通过接口与信号处理装置连接；

信号检测装置包括背心，若干个电极，固定扣底，与固定扣底相匹配的扣带，接口，导联线；背心上均匀布置至少三个电极，各电极之间通过导联线相互连接，背心上设置若干个固定扣底和若干个与固定扣底相匹配的扣带，导联线通过接口与信号处理装置连接；

信号处理装置包括心电信号预处理电路，A/D转换器，存储模块，智能分析模块，系统控制模块，数据传输线，智能数据传输装置；心电信号预处理模块的信号输入端与接口连接，心电信号预处理模块的信号输出端与A/D转换器的信号输入端连接，A/D转换器的信号输出端与存储模块的第一信号输入端连接，存储模块的信号输出端与智能分析模块的信号输入端连接，智能分析模块的信号端与系统控制模块的信号端连接，系统控制模块通过智能数据传输线与数据传输装置连接。

本发明的电极为测量和反馈电极。

基于本发明的非接触式智能心电遥测背心的工作方法，包括如下步骤：

第一步，设置在背心上的若干个电极测得的心电信号经过接口传输给心电信号预处理电路，心电信号预处理电路对心电信号进行前置放大、50Hz陷波、带通滤波、主放大处理后传输给A/D转换器；

第二步，A/D转换器对第一步处理后的心电信号进行模数转换；

第三步，经过第二步转换后的心电信号传输到存储模块，存储模块将数据传输到智能分析模块；

第四步，系统控制模块根据智能分析模块的分析结果，将数据通过数据传输线传送到智能数据传输装置上；

第五步，智能数据传输装置根据心电监护的需要，判断是否需要与远程监护中心通讯。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：

本发明由于设计并采用了非接触式电极，与现常用的一次性电极相比，弥补了一次性电极在使用中的种种不足之处；由于本发明具有心电信号智能分析功能，因此在使用过程中提高了心电监护的性能。本发明结合智能数据传输装置使用，可面向医院、社区与家庭使用，系统成本低廉，且使用时不受场所限制，故应用范围广泛。

附图说明

图1为本发明信号检测装置的结构示意图。

图2为本发明信号处理装置的系统框图。

图3为本发明的心电背心医学导联位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

如图1、图2所示，一种非接触式智能心电遥测背心，信号检测装置通过接口6与信号处理装置连接；

信号检测装置包括背心1，若干个电极4，固定扣底2，与固定扣底2相匹配的扣带3，接口6，导联线7；背心1上均匀布置至少三个电极4，各电极4之间通过导联线7相互连接，背心1上设置若干个固定扣底2和若干个与固定扣底2相匹配的扣带3，导联线7通过接口6与信号处理装置连接；

信号处理装置包括心电信号预处理电路11，A/D转换器12，存储模块13，智能分析模块14，系统控制模块15，数据传输线16，智能数据传输装置17；心电信号预处理模块11的信号输入端与接口6连接，心电信号预处理模块11的信号输出端与A/D转换器12的信号输入端连接，A/D转换器12的信号输出端与存储模块13的第一信号输入端连接，存储模块13的信号输出端与智能分析模块14的信号输入端连接，智能分析模块14的信号端与系统控制模块15的信号端连接，系统控制模块15通过数据传输线16与智能数据传输装置17连接。

本发明的电极4为测量和反馈电极。

本发明的心电背心以日常穿着的背心为基础结构，在背心的右侧衣襟上缝制三个尼龙搭扣的固定扣底2，在背心的左侧衣襟上缝制三个尼龙搭扣的扣带3。使用时，背心反向穿着，在使用者背部用此尼龙搭扣将背心固定。在背心的后襟对应人体左右胸部的位置固定两个非接触式电极4，在对应人体腹部的位置固定一个非接触电极4，其功能类似于心电监护仪中的右腿驱动，电极之间通过导联线7连接。心电信号通过接口6与后续的心电采样电路等连接。

本发明将来源于心电背心的心电信号经心电信号预处理电路11进行前置放大、50Hz陷波、带通滤波、主放大等处理后，由A/D转换器12完成心电信号的模数转换。系统控制模块15根据智能分析的需要，在存储模块13中保存数字心电数据，由智能分析模块14完成心电数据的分析，分析结果由系统控制模块15通过数据传输线16与智能数据传输装置17相连。心电分析结果可以显示在智能数据传输装置17上，智能数据传输装置17可根据心电监护的需要与远端监护中心通讯。

本发明的心电预处理电路11的前置放大电路具有以下特性：

(1)、高输入阻抗。由于耦合的心电信号极其微弱，因此采用高输入阻抗的前置放大电路，以使心电信号不致衰减；

(2)、低噪声。前置放大电路的内部噪声与心电信号相比更为微弱，对应于输入端的等效电压小于15uV；

(3)、高抗干扰能力。为了抑制心电信号外的各种电磁干扰，前置放大器具有高抗干扰能力；

(4)、低零点漂移。前置放大电路因温度变化而引起的零点漂移小。

(5)、线性工作范围宽。前置放大电路的线性工作范围较宽，心电信号不会发生波形失真。

如图3所示，心电背心电极与医学导联位置间的对应关系为，上部左侧电极对应右手电极，上部右侧电极对应左手电极，下部电极对应右腿驱动电极。依据对应的医学导联位置，心电背心检测的为标准I导心电信号。

本发明的电极由两部分构成，一部分为电极极板与心电信号预处理电路板或心电信号反馈电路，电极极板与心电信号预处理电路板在同一块基材的正反两面制造，电极极板与心电信号反馈线路也是在同一块基材的正反两面制造；另一部分为不锈钢圆形电极壳，电极壳的外壁开有连接线口，耦合的模拟心电信号通过此处的连接线输出。心电电极极板安放在电极壳内的托架上，安放时，预处理电路朝向电极壳内，电极基材与电极壳之间采用不导电胶水固定。电极基材与电极壳之间不能采用螺丝固定的方式，原因是螺丝会破坏电极极板的完整性，影响心电信号的质量。

Claims (3)

1.一种非接触式智能心电遥测背心，其特征在于信号检测装置通过接口(6)与信号处理装置连接；

信号检测装置包括背心(1)，若干个电极(4)，固定扣底(2)，与固定扣底(2)相匹配的扣带(3)，接口(6)，导联线(7)；背心(1)上均匀布置至少三个电极(4)，各电极(4)之间通过导联线(7)相互连接，背心(1)上设置若干个固定扣底(2)和若干个与固定扣底(2)相匹配的扣带(3)，导联线(7)通过接口(6)与信号处理装置连接；

信号处理装置包括心电信号预处理电路(11)，A/D转换器(12)，存储模块(13)，智能分析模块(14)，系统控制模块(15)，数据传输线(16)，智能数据传输装置(17)；心电信号预处理模块(11)的信号输入端与接口(6)连接，心电信号预处理模块(11)的信号输出端与A/D转换器(12)的信号输入端连接，A/D转换器(12)的信号输出端与存储模块(13)的第一信号输入端连接，存储模块(13)的信号输出端与智能分析模块(14)的信号输入端连接，智能分析模块(14)的信号端与系统控制模块(15)的信号端连接，系统控制模块(15)通过数据传输线(16)与智能数据传输装置(17)连接。

2.根据权利要求1所述的非接触式智能心电遥测背心，其特征在于上述电极(4)为测量和反馈电极。

3.基于权利要求1所述的非接触式智能心电遥测背心的工作方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，设置在背心(1)上的若干个电极(4)测得的心电信号经过接口(6)传输给心电信号预处理电路(11)，心电信号预处理电路(11)对心电信号进行前置放大、50Hz陷波、带通滤波、主放大处理后传输给A/D转换器(12)；

第二步，A/D转换器(12)对第一步处理后的心电信号进行模数转换；

第三步，经过第二步转换后的心电信号传输到存储模块(13)，存储模块(13)将数据传输到智能分析模块(14)；

第四步，系统控制模块(15)根据智能分析模块(14)的分析结果，将数据通过数据传输线(16)传送到智能数据传输装置(17)上；

第五步，智能数据传输装置(17)根据心电监护的需要，判断是否需要与远程监护中心通讯。

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