CN102083363A - 能够校正输入信号的多功能便携心电图测量仪及信号校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪及信号校正方法。根据本发明的多功能便携式心电图测量仪包括：电极传感器、前置ASP以及ASP。电极传感器探测由附着于患者身上的至少三条引线施加的信号。前置ASP响应于多个选择控制信号，选择由所述电极传感器探测到的信号的路径。ASP去除前置ASP探测到的信号中的噪音，并将去除了噪音的信号放大。根据本发明的信号校正方法用于校正输入便携式心电图测量装置的输入信号(假设该信号有错误)，为此，该方法包括：使用由至少三条引线施加至心电图测量仪的信号来判断三条引线和这些引线的附着位置的错误；若判断为没有问错误，则对已接收到的信号实施后续处理；以及若判断为有错误，则改变由至少三条引线施加的信号的传输路径，然后实施后续处理。
Description
技术领域
本发明涉及便携式心电图测量仪，尤其涉及能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪。
背景技术
人的生命特征包括体温、脉搏、呼吸以及血压。生命特征反应了通过体内平衡而调节到正常范畴内的人的身体状态。生命特征的变化表示健康的变化。因此，测量生命特征的变化被看作是评估患者身体状态指标的非常重要的测量方法之一。测量生命特征提供了用于检查物理及精神压力的基础数据、提供了用于医疗治疗及护理反应的基础数据、以及提供了用于指示平时健康状态的基础数据。
特别地，心脏的活动是给人的生命产生最大影响的因素之一，由于心脏的电流对确定心脏功能起到重要作用，因此，心电图(ECG)检查成为检查心脏状态的重要手段。通过将心房和心室的收缩和松弛转换成电信号，并通过多条引线来测量心电图。
最近出现了一种便携式心电图测量装置，能够由患者携带来测量心电图。通常，为了使患者便于携带该装置并测量心电图检查，标准的做法是便携式心电图器使用三条引线。三条引线是指用于测量正电压的引线、用于测量负电压的引线以及用于接地的引线。
图1是现有的便携式心电图测量仪的框图。
如图1所示，现有的便携式心电图测量仪100包括：电极传感器110，通过附着于患者身上的三条引线A、B、C而探测与心脏活动相关的信号；模拟信号处理器(ASP)120，处理由电极传感器110探测到的信号；以及模数转换器130(ADC)，将模拟信号处理器120输出的信号转换成数字信号。其中，模拟信号处理器120包括：过滤器121，减小包括在探测到的信号中的噪音；以及放大器122，将已去除噪音的信号放大。
图2是便携式心电图测量仪的用法的示意图。
如图2所示，便携式心电图测量仪的三条引线A、B、C中，两条附着于胸口、第三条附着于胸口下方的预定部位。测量心电图时，当护士或医师需要将多个引线附着在患者身体部位时，他们几乎不会将多条引线附着在错误的身体部位。但是，若由患者自己附着引线，则产生问题的概率相当高。对于使用便携式心电图测量仪的患者来说，在熟悉使用便携式心电图测量仪之前，在精确地选择三条引线的附接位置以及将三条引线精确地附接至相应的位置方面有可能会发生错误。而且，如果患者出了问题而需要由另一人附着便携式心电图测量仪的三条引线时，在选择引线和附着位置上可能会发生错误。
和将引线附着到错误位置的情况相比，将错误的引线附着到患者所带来的问题更加严重。例如，在应附着A引线的位置上附着B引线或C引线。在这种情况下不能根据检测到的信号正确检测患者状态。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪，其在引线附着于错误位置和输入错误的身体信号时，能够校正输入信号，并且可以改变输出信号的分辨率。
本发明的另一目的在于提供一种校正输入信号的方法，在引线附着于错误的位置和输入错误的身体信号时能够校正输入信号。
为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式，多功能便携式心电图测量仪包括：电极传感器、前置ASP以及ASP。电极传感器探测由附着于患者身上的至少三条引线施加的信号。前置ASP响应于多个选择控制信号，选择由所述电极传感器探测到的信号的路径。ASP去除前置ASP探测到的信号中的噪音，并将去除了噪音的信号放大。
为实现本发明的另一目的，本发明另一个实施方式提供了一种校正输入便携式心电图测量装置的输入信号的方法，包括：使用由至少三条引线施加至心电图测量仪的信号来判断三条引线和这些引线的附着位置的是否存在错误；若判断为没有问错误，则对已接收到的信号实施后续处理；以及若判断为有错误，则改变由至少三条引线施加的信号的传输路径，然后实施后续处理。
本发明具有如下优点：由于用户将心电图测量仪的引线附着于错误的位置时可在内部变更信号的传输路径，因此不需要重新附着引线；根据需求，进一步可以测量心电图之外的身体信号。并且，可改变将模拟信号转换成数字信号时的取样频率，因此，根据需求可以得到不同分辨率的信号。
附图简要说明
通过结合附图阅读下述的具体实施方式，将更清晰地了解本发明的目的、特征和优点。
图1是现有的便携式心电图测量仪的框图；
图2是便携式心电图测量仪的用法示意图；
图3是根据本发明的实施方式的能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪的框图；以及
图4是图3所图示的前置ASP320的内部框图。
具体实施方式
解决上述技术问题的根据本发明实施方式的能够矫正输入信号的多功能便携式心电图测量仪包括：电极传感器、前置ASP(Pre-ASP)以及ASP。电极传感器探测由附着于患者身上的至少三条引线施加的信号。前置ASP响应于多个选择控制信号而选择由电极传感器探测到的信号的路径。ASP去除所述前置ASP探测到的信号中的噪音，将去除了噪音的信号放大。
解决上述另一技术问题的根据本发明实施方式的信号矫正方法包括：施加至便携式心电图测量仪的信号为错误信号时将其矫正，使用由至少三条引线施加至心电图测量仪的信号来判断三条引线和这些引线的附着位置是否存在错误；若判断为没有错误，则对已接收到的信号实施后续处理；以及若判断为有错误，则改变由至少三条引线施加的信号的传输路径，然后实施后续处理。
下面参照附图详细描述本发明的优选实施方式。附图和说明书中尽可能地使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
图3是根据本发明的能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪的框图。
如图3所示，根据本发明的实施方式的多功能便携式心电图测量仪300包括：电极传感器310、前置ASP320、体温传感器330、呼吸传感器340、氧饱和度传感器350、模拟信号处理器360、模数转换器370以及控制器380。
电极传感器310探测由附着于患者身上的至少三条引线A、B、C施加的信号。
前置ASP320响应于多个选择控制信号Sn，而选择由电极传感器310探测到的信号的路径。若由电极传感器310探测到的信号为正常，则多个选择控制信号Sn使探测到的信号传输至模拟信号处理器360；若由电极传感器310探测到的信号为错误的，则多个选择控制信号Sn使探测到的信号传输路径发生改变。例如，引线A、B和C的附着位置发生错误，导致通过引线A、B和C施加错误的信号时，校正错误的信号路径，从而选择正确的路径。
体温传感器330探测患者的体温。呼吸传感器340探测患者的呼吸。氧饱和度传感器350探测患者血管的氧饱和度。模拟信号处理器360去除模拟信号(即前置ASP320、体温传感器330、呼吸传感器340以及氧饱和度传感器350探测到的信号)中的噪音，并将去除了噪音的模拟信号放大。模数转换器370响应于取样控制信号S/R而将由模拟信号处理器360输出的信号转换成数字信号。控制器380响应于由外部施加的控制信号CON而生成多个选择控制信号Sn以及取样控制信号S/R。取样控制信号S/R确定与由模数转换器370输入的模拟信号相关的取样频率。相同时间内取样次数越多，则将被恢复的信号的分辨率越大。但是，若取样次数变多，则所生成的信号的幅度变大，因此，优选的是由用户(例如由医师)按照需求而选择适当的取样频率。
如图3所示，现有的便携式心电图测量仪被设计成只测量心电图，然而，根据本发明的多功能便携式心电图测量仪300的优点在于不仅检测心电图，还可以检测体温、呼吸以及血管的氧饱和度。并且，将测量到的模拟信号转换成数字信号时，根据用户的选择，具体地，根据医师的选择，还可以增加或减小被监控的信号的分辨率。
图4是图3所图示的前置ASP320的内部框图。
如图4所示，前置ASP320包括三个多路器410-430。
响应于第一选择控制信号S1以及第二选择控制信号S2，第一多路器410从通过至少三条引线接收到的三个检测信号A、B、C中选择一个，并输出正电压信号IN+。响应于第三选择控制信号S3以及第四选择控制信号S4，第二多路器420从通过至少三条引线接收到的三个检测信号A、B、C中选择一个，并输出负电压信号IN-。响应于第五选择控制信号S5以及第六选择控制信号S6，第三多路器430从通过三条引线接收到的三个检测信号A、B、C中选择一个，并输出接地信号GND。
修复通过三条引线施加的信号，可以得到特定的心电图波形。在将要附着的三条引线被错误设置的情况下，若对附着在错误位置的三条引线施加的信号进行处理并恢复，则不能得到可正确识别的根据患者心电图恢复的信号。根据本发明实施方式的多功能便携式心电图测量仪可借助于医师的指导而将其校正。
表1 示出三条引线与引线附着位置之间的情况。
表1
| IN+ | IN- | GND | |
| 1 | A | B | C |
| 2 | A | C | B |
| 3 | B | A | C |
| 4 | B | C | A |
| 5 | C | A | B |
| 6 | C | B | A |
表1示出了附着三条引线的6种情况。假设6种情况中，情况1的附着位置是正确的。因此，当医师不能根据恢复的信号识别出患者的心电图时，也即是在2至6所述的情况下，根据控制信号CON控制三个多路器410-430按照情况1输出信号。例如，当检测出是情况4的情况下，将由B引线检测到的信号当作正电压信号IN+来设置正确的路径，将由C引线检到的信号当作负电压信号IN-+来设置正确的路径，最后将由A引线检测到的信号当作接地信号GND来设置正确的路径。
在这种情况下，在控制信号CON的控制下，可以使校正多路器410-430的输出一起校正，每次传输控制信号CON时，按照上述情况的顺序或相反的顺序改变多路器410-430的输出，从而调节控制信号CON的输出直到医师满意为止。
当上述施加于本发明的多功能便携式心电图测量仪300的信号是错误的时，其校正的方法如下：
首先，使用由三条引线施加至心电图测量仪的信号，判断三条引线和这些引线的附着位置的错误；
若判断为没有错误，则对已接收到的信号实施后续处理；
若判断为有错误，则改变三条引线施加信号的传输路径，然后实施后续处理。
关于改变信号的传输路径的说明如下：例如，假设由于应附着于心脏右侧的引线被附着于心脏的左侧而检测出信号是错误的时候，将该信号连接于本应传输有来自心脏右侧的信号的路径，将之前连接的信号也连接于正确的路径。
从以上描述可以清楚地了解到在本发明中，当用户将心电图测量装置的引线连接到错误的位置时，信号传输路径能够内部改变。因此，不需要重新连接引线，并且在需要的情况下出了测量心电图之外还可附带地测量身体信号。而且，当将模拟信号转换为数字信号时，通过改变采样速度可得到不同分辨率的信号。
以上结合本发明的技术思想和附图进行了说明，但这只是本发明的优选实施例，并非对本发明加以限制。并且，本发明所属领域的普通技术人员在不脱离本发明技术思想的范围内可以对本发明进行多种变形、补充和替换。
Claims (8)
1.一种能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪，包括：
电极传感器，探测由附着于患者身上的至少三条引线施加的信号；
前置ASP，响应于多个选择控制信号选择由所述电极传感器探测到的信号的路径；以及
ASP，去除所述前置ASP探测到的信号中的噪音，将去除了噪音的信号放大；
所述前置ASP包括：
第一多路器，响应于第一选择控制信号以及第二选择控制信号，从通过所述至少三条引线接收到的检测信号中选择一个，并输出正电压信号；
第二多路器，响应于第三选择控制信号以及第四选择控制信号，从通过所述至少三条引线接收到的检测信号中选择一个，并输出负电压信号；以及
第三多路器，响应于第五选择控制信号以及第六选择控制信号，从通过所述至少三条引线接收到的检测信号中选择一个，并输出接地信号；
其中，当引线的附着位置发生错误和施加错误的信号时，改变所述路径从而选择正确的路径。
2.根据权利要求1所述的能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪，还包括：
ASP，去除所述前置ASP输出的信号中的噪音，并将去除了噪音的信号放大。
3.根据权利要求2所述的能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪，还包括：
模数转换器，响应于取样控制信号，将由所述ASP输出的模拟信号转换成数字信号。
4.根据权利要求3所述的能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪，还包括体温传感器、呼吸传感器以及氧饱和度传感器中的至少一种；
所述体温传感器探测患者的体温；
所述呼吸传感器探测患者的呼吸；
所述氧饱和度传感器探测患者血管的氧饱和度；
其中，所述ASP去除所述前置ASP、所述体温传感器、所述呼吸传感器以及所述氧饱和度传感器探测到的信号中的噪音，并将去除了噪音的信号放大。
5.根据权利要求3所述的能够校正输入信号的多功能便携式心电图测量仪，还包括：
控制器，响应于控制信号生成所述多个选择控制信号以及所述取样控制信号。
6.一种当施加至便携式心电图测量仪的信号是错误的时校正所述信号的方法，包括：
使用由至少三条引线施加至所述心电图测量仪的信号来判断所述三条引线和这些引线的附着位置是否存在错误；
若判断为没有错误，则对已接收到的信号实施后续处理；以及
若判断为有错误，则改变由所述至少三条引线施加的信号的信号传输路径，然后实施后续处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，
在所述改变信号传输路径的步骤中，至少实施两次下述过程：将由错误地附着于另一位置的引线施加的信号连接至所述另一位置探测到的信号应被传输的相应路径。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，
所述改变信号传输路径的步骤包括：依次对于所述至少三条引线和所述引线的附着位置的情况，选择最佳信号传输路径。
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