CN102579036A - 一种干式心电传感胸带及其制作方法 - Google Patents
一种干式心电传感胸带及其制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种干式心电传感带,设置一带状纯棉布料基底层,在基底层的一侧表面叠合带状纯银纤维纺织物电极层,该电极层设置成两段,之间设有间距,间距处基底层暴露,在两段电极层分离的一端表面上,分别对称设有信号传导接口,在两个信号传导接口之上叠合带状纯棉布料隔离层,隔离层上开有两个孔与两个信号传导接口位置对应,暴露出两个信号传导接口,在基底层的另一侧表面叠合带状钢纤维纺织物屏蔽层,基底层的两端分别连接一段松紧带,两段松紧带的末端分别设有尼龙搭扣,两段松紧带闭合后与人体胸围尺寸相应,各层之间固接。
Description
技术领域
本发明涉及一种干式心电传感胸带及其制作方法,用于采集人体生物电信号,从而得到人体心电信号,属于医疗器械技术领域。
背景技术
心脏病是威胁人类健康的主要疾病之一,心电监护是心脏病诊断的重要手段。常规心电图是在患者静卧条件下由心电监护设备记录的心电活动,通常历时为几秒到一分钟,只能获取少量有关心脏状态的信息,如对心率失常患者,由于未发病时心电信号无明显异常,因此仅采用常规心电图很难发现。心电holter是一种长时间连续记录心电活动的便携式心电监护设备,它弥补了常规心电图仅能做短时静态记录的不足,是心脏病辅助诊断的重要工具。
目前在医院进行心电监护使用的是普通的一次性心电电极片,一次性心电电极片通过导电凝胶接触人体皮肤,由于导电凝胶不透气,长时间心电监护时,存在着以下缺陷:1)会造成皮肤敏感、瘙痒、溃烂等负面影响;2)由于导电膏会逐渐干涸,因此传感器与皮肤的接触阻抗会随使用时间的增加而升高,不利于长时间心电监护;3)传感器只能一次性使用,不能重复利用。因此,传统的一次性心电电极片不适合用于长时间心电监护。
申请号200410096023无线传输的心电监测结构,公布了一种导电织物的心电监测胸带结构,这种心电胸带的结构,导电织物电极之间固定在胸带上,织物电极与外部的电磁场没有屏蔽,由于使用者所穿着的衣物上常有静电,当衣物与胸带之间有相对移动,静电场就有了变化,这种变化的电场会在两片导电织物电极之间形成电压,造成对心电信号的干扰。在使用上的表现就是使用者移动或扭动身体时心电信号会受到干扰,影响心电/心率的错误识别。如图4是没有屏蔽时,衣物抖动心电信号受到干扰的情况。
发明内容
本发明面向日常生活中的心电/心率监护,提出一种带状干式心电传感胸带及其制作方法,旨在克服现有技术在长时间使用中的缺陷,以及穿戴式装置在人体活动时心电信号无法正常采集的缺陷。
本发明采用如下技术方案:一种干式心电传感胸带,其特征是:该心电传感胸带为四层叠合并连接为一体的结构,设置一带状基底层,在基底层的一侧表面上设有带状电极层,该电极层设置成两段,之间设有间距,间距处基底层暴露,在两段电极层分离的一端表面上,分别设有与电极层导通的信号接口,在电极层 之上设有带状隔离层,隔离层覆盖两信号接口,隔离层上开有两个孔与两个信号接口位置对应,暴露出两个信号接口,在基底层的另一侧表面设有带状屏蔽层,基底层的两端分别连接一段松紧带,两段松紧带的末端分别设有尼龙搭扣,各层之间固接。
上述干式心电传感胸带的制作方法如下:
1)基底层采用30cm×5cm的纯棉布料,在纯棉布料的两端分别缝制一段松紧带,两段松紧带的末端分别缝制尼龙搭扣,两段松紧带的末端闭合后与人体胸围相应;
2)电极层采用两段相同的100%纯银纤维纺织物,每段10cm×4cm,两段电极层之间间距≥4cm,在每段电极层的间距一端表面同侧,各缝制一个与电极层导通的纯铜四合扣作为信号接口,纯铜四合扣圆心距间距一端≥1cm,将两段电极层信号接口的背面缝制在基底层一侧的表面上;
3)隔离层采用14cm×5cm的纯棉布料,覆盖两段电极层之间的间距及纯铜四合扣,与两段电极层缝合,隔离层与两纯铜四合扣位置对应处,开有小孔,露出纯铜四合扣的柱状突出部分;
4)由于人体体表生物电信号极其微弱,易受外界噪声影响,采用钢纤维纺织物作为屏蔽层,缝合在基底层另一侧的表面上。
本发明与现有传感器相比,具有如下优点及有益效果:使用纯银纤维纺织物作为电极材料,不需要使用导电膏,从而克服了由传统一次性Ag/AgCl传感器引起的皮肤敏感、接触阻抗随时间变化等缺陷;采用带状作为传感器形态,与现有穿戴式心电采集方案相比,更加利于传感器固定于人体胸部位置,在人体日常运动条件下,如行走,上下楼梯,可获得较好的心电采集效果;采用了钢纤维纺织物作为外侧屏蔽材料,提高了采集所得心电信号的信噪比。
附图说明
图1是本发明正视图;
图2是本发明背视图;
图3是本发明分层结构图;
图4是现有技术心电采集效果图;
图5是本发明心电采集效果图。
具体实施方式
参看图1-3,基底层1使用不具有延展性的纯棉布料,尺寸为30cm×5cm;7为具有延展性的松紧布料分别缝制在基底层1的外端;2为尼龙搭扣,缝制在松紧布料7的外端,以固定与调节人体穿戴的效果(本发明长度以正常人体胸部周长范围为依据设计,尼龙搭扣以调节人体穿戴传感器时的松紧效果)。100% 纯银纤维混纺布料制成的电极层3设置成两段(每段10cm×4cm),之间间距≥4cm,间距处基底层1暴露.在两段电极层3分离的一端表面上,分别对称固定信号传导接口4,均为纯铜四合扣,两纯铜四合扣圆心距纯银纤维纺织物近端约1cm,即两个四合扣圆心距离约6cm。两纯铜四合扣之上覆盖带状隔离层5(14cm×5cm),用途在于保证带状电极测量时的距离,以采集正确的心电信号。其上设有两个与纯铜四合扣对应的小孔,以暴露纯铜四合扣的柱状突出部分,用于连接心电数据测量仪器。隔离层5尺寸小于电极层3的尺寸,两段电极层3分别约有5cm长度暴露,作为与人体前胸接触的心电传感器。由于人体体表生物电信号极其微弱,心电传感器易受外界噪声影响,使得采集得到的心电信号信噪比下降。本发明采用钢纤维纺织物作为屏蔽层6缝制在基底层1的背面,实现屏蔽外界噪声的目的。
使用实施例:将本发明固定于人体胸部位置,隔离层5面对前胸接触。采用心电数据采集设备与纯铜四合扣连接完成心电信号的采集。采集过程中,接触于左、右胸的银纤维带状电极分别相当于传统心电测量中固定于左、右手的电极,在心电数据采集设备中设置了额外的反馈电极直接与人体接触,作为相当于右腿驱动的电极使用,以提高心电信号的共模抑制比。采集得到人体静止时的心电信号如图5所示。
Claims (2)
1.一种干式心电传感胸带,其特征是:该心电传感胸带为四层叠合并连接为一体的结构,设置一带状基底层,在基底层的一侧表面上设有带状电极层,该电极层设置成两段,之间设有间距,间距处基底层暴露,在两段电极层分离的一端表面上,分别设有与电极层导通的信号接口,在电极层之上设有带状隔离层,隔离层覆盖两信号接口,隔离层上开有两个孔与两个信号接口位置对应,暴露出两个信号接口,在基底层的另一侧表面设有带状屏蔽层,基底层的两端分别连接一段松紧带,两段松紧带的末端分别设有尼龙搭扣,各层之间固接。
2.根据权利要求1所述的干式心电传感胸带的制作方法,其特征是:
1)基底层采用30cm×5cm的纯棉布料,在纯棉布料的两端分别缝制一段松紧带,两段松紧带的末端分别缝制尼龙搭扣,两段松紧带的末端闭合后与人体胸围相应;
2)电极层采用两段相同的100%纯银纤维纺织物,每段10cm×4cm,两段电极层之间间距≥4cm,在每段电极层的间距一端表面同侧,各缝制一个与电极层导通的纯铜四合扣作为信号接口,纯铜四合扣圆心距间距一端≥1cm,将两段电极层信号接口的背面缝制在基底层一侧的表面上;
3)隔离层采用14cm×5cm的纯棉布料,覆盖两段电极层之间的间距及纯铜四合扣,与两段电极层缝合,隔离层与两纯铜四合扣位置对应处,开有小孔,露出纯铜四合扣的柱状突出部分;
4)由于人体体表生物电信号极其微弱,易受外界噪声影响,采用钢纤维纺织物作为屏蔽层,缝合在基底层另一侧的表面上。
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