CN102274019A - 一种人体心电信号实时监测装置 - Google Patents

Abstract

一种人体心电信号实时监测装置，其特征在于：心电监测模块是外置的心电监测模块，为独立部件，心电信号处理部件以及USB供电电源，是设置在笔记本电脑或平板电脑内的心电信号处理部件以及USB供电电源；电极是贴标电极，包括三个由导电材料制作的表层电极体、隐藏在贴标内的FPCB及其设置在笔记本电脑或平板电脑上的FPCB接头以及内置FPCB中的信号传导电路。具有可以与笔记本电脑、平板电脑一并随身携带的特点，能够对使用者进行长时间范围的心电信号实时监测与分析，尤其是可以实现心电监测“云端化”。通过USB接口连接，非常容易安装在已购置的笔记本电脑或平板电脑上，或者作为笔记本电脑或平板电脑的标配件单独销售。

Description

一种人体心电信号实时监测装置

技术领域

本发明涉及保健及医用器具，特别是涉及一种人体心电信号实时监测装置。

背景技术

心电（Electrocardiogram，缩略词为ECG）信号是诊断心血管疾病的主要依据。现有检测心脏疾病的常规方法是在医院进行心电图检测。常规心电图检测能直观地反映患者的心脏功能情况，但只能在患者几分钟平卧状态下的短时间内采集患者的心电信号，难以获得患者各种状态、各个时间的心电图变化，限制了医生诊断的范围，有可能贻误对症治疗的时机。尽管已经有多种自动采集病人心电信号、实时监测病人心电活动的便携式人体心电信号监测装置，这些监测装置一般都包括拾取人体表面皮肤的心电信号的输入电极、心电监测模块、心电信号处理部件，以及电源，所述心电信号输入电极与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块与心电信号处理部件连接，所述心电监测模块和心电信号处理部件与所述电源连接。其中中国专利CN201837926U公告了一种《具有心脏健护功能的笔记本电脑》，其特征在于：包括笔记本电脑主机、设于笔记本电脑主机上方的显示屏、及设于笔记本电脑主机上的数个测试电极即心电信号输入电极与数个指示灯，所述笔记本电脑主机内包括有电路主板，该电路主板上包括有中央处理器、及与该中央处理器电性连接的心电信号采集模块，该显示屏、及数个指示灯分别与电路主板电性连接，数个测试电极分别与该心电信号采集模块电性连接。由于其在笔记本电脑内内置了心电信号采集和处理功能，简单易用，通过电极片接触手指皮肤采集人体的心脏生物电位信号特征数据，并通过配套软件进行处理、分析，得出心跳频率、心电波形等，可以及时发现心脏相关疾病，分析心理压力、心情等，并且通过从心电数据中提取的和每个人基因相关的心电特征数据用于生物识别，作为各种密码凭证，代替密码功能，还可以将心电数据传送给相关专业医生进行更加专业的医疗诊断。 CN201837926U 的缺陷是需要制造专门的具有心脏健护功能的笔记本电脑，在其电路主板上增加心电信号采集模块，制作成本高，不能作为笔记本电脑的标配件单独销售，尤其是其数个心电信号输入电极是同时为笔记本电脑的触摸板中间表面区域以及左、右按键的不锈钢片，会影响笔记本电脑的正常输入操作。至于其它一些技术方案的心电信号输入电极也存在与人体表面皮肤接触不良甚至容易脱落的问题。其在进行心电信号采集时，接触左右键容易产生电脑误操作，采集的同时双手不能进行其他操作，无法对笔记本电脑中的心电处理软件界面进行选择，使用极不方便。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种配套笔记本电脑用的人体心电信号实时监测装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种配套平板电脑用的人体心电信号实时监测装置。

本发明的配套笔记本电脑用的人体心电信号实时监测装置技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种人体心电信号实时监测装置，包括拾取人体表面皮肤的心电信号的输入电极、电极内置的信号传导电路、心电监测模块、心电信号处理部件以及通用串行总线（Universal Serial Bus，缩略词为USB）供电电源，所述心电信号输入电极与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块与心电信号处理部件连接，所述心电监测模块和心电信号处理部件与所述USB供电电源连接。

这种人体心电信号实时监测装置的特点是：

所述心电监测模块是外置的心电监测模块，为独立部件，包括传感器芯片、滤波电路、转换电路、放大电路、USB接口、柔性印刷电路板（Flexible Printed Circuit Board，缩略词为FPCB）插槽，以及印刷电路板（Printed Circuit Board，缩略词为PCB）。

所述心电信号处理部件以及USB供电电源，是设置在笔记本电脑内的心电信号处理部件以及笔记本电脑的USB供电电源。

所述电极是贴标或标贴（labeling）电极，所述贴标电极包括三个由导电材料制作的表层电极体、隐藏在贴标内的FPCB及其设置在笔记本电脑上的FPCB接头，以及内置FPCB中的信号传导电路，三个表层电极体分别粘贴在位于笔记本电脑掌托部的左侧、右上侧和右下侧，通过所述FPCB与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块通过USB连接头与笔记本电脑的USB接口连接，并由所述笔记本电脑的电源供电，双手接触到所述三个表层电极后，人体电信号通过所述信号传导电路的FPCB接头、所述心电监测模块上的FPCB插槽分别连接到所述心电监测模块中的传感器芯片的左、右和地三个输入脚。

本发明的配套笔记本电脑用的人体心电信号实时监测装置技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述贴标是以无纺布或薄膜为面料、背面涂有胶粘剂且以涂硅保护纸为底纸的自粘标签复合材料，在中国俗称为不干胶贴纸。

所述贴标电极是无纺布自粘式电极和聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Terephthalate，缩略词为PET）自粘式电极中的一种。 

所述心电监测模块是带USB接头的输出单导二进制数字心电信号的心电采集模块，包括依次连接的传感器芯片、微弱信号调理电路和高精度运算放大器，具有高精度输出、信噪比高特点，已经广泛应用于心电监护以及各类心电信号实时采集系统。

优选的是，所述心电监测模块是以色列IDESIA公司出品的IBA201系列心电图模块。

本发明的配套笔记本电脑用的人体心电信号实时监测装置技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

优选的是，所述电极体粘贴在双手操作键盘时最容易触碰到的所述笔记本电脑键盘区后面的掌托部位。使用者在操作笔记本电脑时，双手与表层电极体自然而贴切地接触，由笔记本电脑实时监测、处理并分析使用者身体的心电图、心率、情绪及压力指标，最终将结果在笔记本电脑屏幕上显示给使用者。不仅可以识别使用者身份，而且可以记录使用者心电图数据，分析包括使用者心情的信息，还可以在笔记本电脑联网后，实现心电监测“云端化”，将心电监测与远程云计算结合，通过Internet上传所有数据漫步云端服务器的租赁服务，由专业医院服务团队进行更深入的心电图的定性和定量分析，向使用者提示心脏与精神的健康状况，并提供相对应的健康建议，使用者不必亲自到医院进行常规心电图检测。

优选的是，所述贴标电极是针对不同规格和不同尺寸的笔记本电脑相应设计的不同的掌托贴标电极，包括具有流行的动画形象的掌托贴标电极，以吸引笔记本电脑使用者安装。

本发明的配套平板电脑用的人体心电信号实时监测装置技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种人体心电信号实时监测装置，包括拾取人体表面皮肤的心电信号的输入电极、电极内置的信号传导电路、心电监测模块、心电信号处理部件以及USB供电电源，所述心电信号输入电极与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块与心电信号处理部件连接，所述心电监测模块和心电信号处理部件与所述USB供电电源连接。

这种人体心电信号实时监测装置的特点是：

所述心电监测模块是外置的心电监测模块，为独立部件，包括传感器芯片、滤波电路、转换电路、放大电路、USB接口、FPCB插槽，以及PCB。

所述心电信号处理部件以及USB供电电源，是设置在平板电脑内的心电信号处理部件以及平板电脑的USB供电电源。

所述电极是贴标电极，所述贴标电极包括三个由导电材料制作的表层电极体、隐藏在贴标内的FPCB及其设置在平板电脑上的FPCB接头，以及内置FPCB中的信号传导电路，三个表层电极体分别粘贴在位于平板电脑背部的左侧、右上侧和右下侧，通过所述FPCB与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块通过USB接头与平板电脑的USB插槽连接，并由所述平板电脑的电源供电，双手接触到所述三个表层电极体后，人体电信号通过所述信号传导电路的FPCB接头、所述心电监测模块上的FPCB插槽分别连接到所述心电监测模块中的传感器芯片的左、右和地三个输入脚。

本发明的配套平板电脑用的人体心电信号实时监测装置技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述贴标是以无纺布或薄膜为面料、背面涂有胶粘剂且以涂硅保护纸为底纸的自粘标签复合材料，在中国俗称为不干胶贴纸。

所述贴标电极是无纺布自粘式电极和PET自粘式电极中的一种。 

所述心电监测模块是带USB接头的输出单导二进制数字心电信号的心电采集模块，包括依次连接的传感器芯片、微弱信号调理电路和高精度运算放大器，具有高精度输出、信噪比高特点，已经广泛应用于心电监护以及各类心电信号实时采集系统。

优选的是，所述心电监测模块是以色列IDESIA公司出品的IBA201系列心电图模块。

本发明的配套平板电脑用的人体心电信号实时监测装置技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

优选的是，所述电极体粘贴在双手操作键盘时最容易触碰到的所述平板电脑的背部手握部位。使用者在操作平板电脑时，双手与表层电极体自然而贴切地接触，由平板电脑实时监测、处理并分析使用者身体的心电图、心率、情绪及压力指标，最终将结果在平板电脑屏幕上显示给使用者。不仅可以识别使用者身份，而且可以记录使用者心电图数据，分析包括使用者心情的信息，还可以在平板电脑联网后，实现心电监测“云端化”，将心电监测与远程云计算结合，通过Internet上传所有数据漫步云端服务器的租赁服务，由专业医院服务团队进行更深入的心电图的定性和定量分析，向使用者提示心脏与精神的健康状况，并提供相对应的健康建议，使用者不必亲自到医院进行常规心电图检测。

优选的是，所述贴标电极是针对不同规格和不同尺寸的平板电脑的背部贴标电极，包括具有流行的动画形象的掌托贴标电极，以吸引平板电脑使用者安装。

所述平板电脑是集成键盘的可变式平板电脑、可外接键盘的纯平板电脑和采用触控屏的纯平板电脑中的一种。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明基于笔记本电脑、平板电脑使用者大多数时间会操作笔记本电脑键盘或手握平板电脑，以充分延长对使用者进行心电监测的时间。具有小型方便、结构简单、性能稳定、由USB接口供电、可以与笔记本电脑、平板电脑一并随身携带的特点，能够在不影响使用者操作笔记本电脑、平板电脑的情况下对使用者进行长时间范围的心电信号实时监测与分析，及时显示使用者的心电信号是否正常或异常，以利于预防罹患心脏疾病，尤其是可以实现心电监测“云端化”，将心电监测与远程云计算结合。本发明只需要将贴标电极贴装在笔记本电脑掌托或平板电脑背部手握部位上，通过USB接口连接，非常容易安装在已购置的笔记本电脑或平板电脑上，或者作为笔记本电脑或平板电脑的标配件单独销售。 

附图说明

图1是本发明的具体实施方式一的组成示意图；

图2是图1的贴标电极的表层电极体位置图；

图3是图1的贴标电极的信号传导电路连接示意图；

图4是本发明的具体实施方式二的组成示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明进行说明。

具体实施方式一

一种如图1、2、3所示的配套笔记本电脑用的人体心电信号实时监测装置，包括拾取人体表面皮肤的心电信号的输入电极、电极内置的信号传导电路、心电监测模块18、心电信号处理部件以及USB供电电源，心电信号输入电极与心电监测模块18连接，心电监测模块18与心电信号处理部件连接，心电监测模块18和心电信号处理部件与USB供电电源连接。

心电监测模块18是外置的心电监测模块，为独立部件，包括传感器芯片、滤波电路、转换电路、放大电路、USB接口17、FPCB插槽19，以及PCB。心电监测模块18是以色列IDESIA公司出品的IBA201系列心电图模块。

心电信号处理部件以及USB供电电源，是设置在笔记本电脑内的心电信号处理部件以及笔记本电脑的USB供电电源。

电极是无纺布自粘式贴标电极11，包括三个由导电材料制作的表层电极体12、14、13、隐藏在贴标内的FPCB及其设置在笔记本电脑上的FPCB接头15，以及内置FPCB中的信号传导电路，三个表层电极体12、14、13分别粘贴在位于笔记本电脑掌托部的左侧、右上侧和右下侧，通过FPCB与心电监测模块18连接，心电监测模块18通过USB接头17与笔记本电脑的USB插槽16连接，并由笔记本电脑的电源供电。当人双手放置于笔记本电脑的掌托部位时，由左手掌接触掌托左侧表层电极体12，右手掌同时接触掌托右上侧表层电极体14和右下侧电极体13后，人体电信号通过信号传导电路的FPCB接头15、心电监测模块18上的FPCB插槽19分别连接到心电监测模块18中的传感器芯片的左、右和地三个输入脚，经过处理后产生的心电信号通过USB接头17输入笔记本电脑，由笔记本电脑内的心电信号处理部件显示出人体的心电图、心率、心情指数、精神压力以及身份等信息。

贴标是以无纺布、背面涂有胶粘剂且以涂硅保护纸为底纸的自粘标签复合材料，在中国俗称为不干胶贴纸。

具体实施方式二

一种如图4所示的配套纯平板电脑用的人体心电信号实时监测装置，其组成基本与具体实施方式一相同，区别在于：

贴标电极11粘贴在纯平板电脑的背部，图4是配套纯平板电脑背面正视图。三个表层电极体22、24、23分别粘贴在位于纯平板电脑背部的左侧、右上侧和右下侧。

当人双手握住纯平板电脑的左右两侧时，左手接触到贴标电极左侧表层电极体22，右手同时接触到右上侧表层电极体24和右下侧表层电极体23后，人体电信号经过处理后通过USB接头17输入纯平板电脑，由纯平板电脑内的心电信号处理部件显示出人体的心电图、心率、心情指数、精神压力以及身份等信息。

电极是PET自粘式贴标电极11，贴标是以PET薄膜为面料、背面涂有胶粘剂且以涂硅保护纸为底纸的自粘标签复合材料，在中国俗称为不干胶贴纸。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种人体心电信号实时监测装置，包括拾取人体表面皮肤的心电信号的输入电极、电极内置的信号传导电路、心电监测模块、心电信号处理部件以及通用串行总线USB供电电源，所述心电信号输入电极与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块与心电信号处理部件连接，所述心电监测模块和心电信号处理部件与所述USB供电电源连接，其特征在于：

所述心电监测模块是外置的心电监测模块，为独立部件，包括传感器芯片、滤波电路、转换电路、放大电路、USB接口、柔性印刷电路板FPCB插槽，以及印刷电路板PCB；

所述心电信号处理部件以及USB供电电源，是设置在笔记本电脑内的心电信号处理部件以及笔记本电脑的USB供电电源； 

所述电极是贴标电极，所述贴标电极包括三个由导电材料制作的表层电极体、隐藏在贴标内的FPCB及其设置在笔记本电脑上的FPCB接头，以及内置FPCB中的信号传导电路，三个表层电极体分别粘贴在位于笔记本电脑掌托部的左侧、右上侧和右下侧，通过所述FPCB与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块通过USB连接头与笔记本电脑的USB接口连接，并由所述笔记本电脑的USB接口提供电源供电，双手接触到所述三个表层电极后，人体电信号通过所述信号传导电路的FPCB接头、所述心电监测模块上的FPCB插槽分别连接到所述心电监测模块中的传感器芯片的左、右和地三个输入脚。

2.如权利要求1所述的人体心电信号实时监测装置，其特征在于：

所述贴标电极是无纺布自粘式电极和聚对苯二甲酸乙二醇酯PET自粘式电极中的一种。

3.如权利要求1或2所述的人体心电信号实时监测装置，其特征在于：

所述心电监测模块是带USB接头的输出单导二进制数字心电信号的心电采集模块，包括依次连接的传感器芯片、微弱信号调理电路和高精度运算放大器。

4.如权利要求3所述的人体心电信号实时监测装置，其特征在于：

所述心电监测模块是以色列IDESIA公司出品的IBA201系列心电图模块。

5.如权利要求4所述的人体心电信号实时监测装置，其特征在于：

所述贴标电极是针对不同规格和不同尺寸的笔记本电脑相应设计的不同的掌托贴标电极，包括具有流行的动画形象的掌托贴标电极。

6. 一种人体心电信号实时监测装置，包括拾取人体表面皮肤的心电信号的输入电极、电极内置的信号传导电路、心电监测模块、心电信号处理部件以及USB供电电源，所述心电信号输入电极与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块与心电信号处理部件连接，所述心电监测模块和心电信号处理部件与所述USB供电电源连接，其特征在于：

所述心电监测模块是外置的心电监测模块，为独立部件，包括传感器芯片、滤波电路、转换电路、放大电路、USB接口、FPCB插槽，以及PCB；

所述心电信号处理部件以及USB供电电源，是设置在平板电脑内的心电信号处理部件以及平板电脑的USB供电电源；

所述电极是贴标电极，所述贴标电极包括三个由导电材料制作的表层电极体、隐藏在贴标内的FPCB及其设置在平板电脑上的FPCB接头，以及内置FPCB中的信号传导电路，三个表层电极体分别粘贴在位于平板电脑背部的左侧、右上侧和右下侧，通过所述FPCB与所述心电监测模块连接，所述心电监测模块通过USB接头与平板电脑的USB插槽连接，并由所述平板电脑的电源供电，双手接触到所述三个表层电极体后，人体电信号通过所述信号传导电路的FPCB接头、所述心电监测模块上的FPCB插槽分别连接到所述心电监测模块中的传感器芯片的左、右和地三个输入脚。

7.如权利要求6所述的人体心电信号实时监测装置，其特征在于：

所述贴标电极是无纺布自粘式电极和PET自粘式电极中的一种。

8.如权利要求6或7所述的人体心电信号实时监测装置，其特征在于：

所述心电监测模块是带USB接头的输出单导二进制数字心电信号的心电采集模块，包括依次连接的传感器芯片、微弱信号调理电路和高精度运算放大器。

9.如权利要求8所述的人体心电信号实时监测装置，其特征在于：

所述心电监测模块是以色列IDESIA公司出品的IBA201系列心电图模块。

10.如权利要求9所述的人体心电信号实时监测装置，其特征在于：

所述贴标电极是针对不同规格和不同尺寸的平板电脑的背部贴标电极，包括具有流行的动画形象的掌托贴标电极。

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