CN104398357B - 一种测量心脏生理参数的床垫 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测量心脏生理参数的床垫，包括床垫本体、第一电极、第二电极和电磁屏蔽件，其中：该第一电极和该第二电极位于该床垫本体的上表面，且该第一电极和该第二电极之间具有间隔；该电磁屏蔽件的至少一部分位于该床垫本体的下表面且与该第一电极和该第二电极相互绝缘，所述电磁屏蔽件从所述床垫本体的下表面沿所述床垫本体的尾部和/或所述床垫本体的头部以所述电磁屏蔽件的宽度延伸至所述床垫本体的上表面。在本发明所提供的上述床垫中，第一电极和第二电极周围环境中的电磁辐射被有效屏蔽。通过电磁屏蔽件阻断电磁波传播途径，使电极避免了遭受电磁辐射的污染，测量更准确。

Description

一种测量心脏生理参数的床垫

技术领域

本发明涉及医疗用品领域，具体地，涉及一种测量心脏生理参数的床垫。

背景技术

随着生活水平的日益提高，人们对于自身的健康状况越来越重视。特别是一些身体存在健康问题的人，其可能希望时时监测人体的一些生理参数。对于心血管疾病的患者，其可能希望通过电极时时监测心脏生理参数。

科技的发展，有力的支撑了人们的上述需求。目前，已经存在各种电极，用于方便地测量人体的心脏生理参数。

但是，一方面，环境中的电磁污染给心脏生理参数的测量造成了困扰。另一方面，除了心脏细胞群，脑细胞群和肌肉细胞群也存在自发性、节律性电活动。这些电活动也干扰了上述电极的测量，使得人们难以获得准确测量结果。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种测量心脏生理参数的床垫，包括床垫本体、第一电极、第二电极和电磁屏蔽件，其中：该第一电极和该第二电极位于该床垫本体的上表面，且该第一电极和该第二电极之间具有间隔；该电磁屏蔽件的至少一部分位于该床垫本体的下表面且与该第一电极和该第二电极相互绝缘，所述电磁屏蔽件从所述床垫本体的下表面沿所述床垫本体的尾部和/或所述床垫本体的头部以所述电磁屏蔽件的宽度延伸至所述床垫本体的上表面。

根据本发明一个实施例，在该床垫本体的上表面上，该电磁屏蔽件与该第二电极之间的距离为20厘米至40厘米。

根据本发明一个实施例，在该床垫本体的上表面上，该电磁屏蔽件与该第一电极之间的距离为12厘米至25厘米。

根据本发明一个实施例，在该床垫本体的上表面上，该电磁屏蔽件与该第一电极之间的距离d₁和该电磁屏蔽件与该第二电极之间的距离d₂满足如下关系d₂＝a*d₁，其中a∈[1,2]。

根据本发明一个实施例，该电磁屏蔽件在该床垫本体的上表面的端边与该床垫的头部平行。

根据本发明一个实施例，该电磁屏蔽件和地线电连接。

根据本发明一个实施例，该第一电极和该第二电极是长方形且互相平行，并且该第一电极和该第二电极与该床垫的头部平行。可选地，该第一电极和该第二电极的宽度是9厘米至12厘米。可选地，该间隔是13厘米至20厘米。

根据本发明一个实施例，该电磁屏蔽件、该第一电极和该第二电极包括导电织物。

在本发明所提供的上述床垫中，第一电极和第二电极周围环境中的电磁辐射被有效屏蔽。通过电磁屏蔽件阻断电磁波传播途径，使电极避免了遭受电磁辐射的污染，测量更准确。

在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1是根据本发明一个具体实施例的测量心脏生理参数的床垫的示意图；

图2a和图2b分别示出了根据本发明另一的具体实施例的测量心脏生理参数的床垫的俯视图和截面图；

图3a和图3b分别示出了根据本发明又一具体实施例的测量心脏生理参数的床垫的俯视图和截面图；

图4a和图4b分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的生理参数波 形图，图4c和图4d分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的生理参数波形图；

图5是根据本发明一个具体实施例的电磁屏蔽件的示意图；

图6是根据本发明另一个具体实施例的测量心脏生理参数的床垫的示意图；

图7a至图7f分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的心脏生理参数波形图；

图8a至图8f分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的心脏生理参数波形图；

图9a至图9g分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的心脏生理参数波形图；以及

图10a至图10g分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的心脏生理参数波形图。

图11是根据本发明又一个具体实施例的测量心脏生理参数的床垫的截面图；

图12a、图12b和图12c分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的生理参数波形图，图12d、图12e和图12f分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的生理参数波形图；以及

图13是根据本发明再一个具体实施例的测量心脏生理参数的床垫的截面图。

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅涉及本发明的较佳实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

根据本发明的一个方面，提供了一种床垫。该床垫可以置于医院或家庭中的床上。用户可以穿着睡衣直接躺在上面或者隔一层床单躺在上面。该床垫可以测量躺卧在床垫上的用户的心脏生理参数。

图1示出了根据本发明一个具体实施例的测量心脏生理参数床垫100。如图1所示，该床垫100包括床垫本体101、第一电极102、第二电极103 和电磁屏蔽件104。其中，该第一电极102和该第二电极103位于该床垫本体101的上表面，且该第一电极102和该第二电极103之间具有间隔。该电磁屏蔽件104的至少一部分位于该床垫本体101的下表面且与该第一电极102和该第二电极103相互绝缘。

心脏生理参数是心脏的无数心肌细胞电活动的综合反映，其在体表可表现为电位差信号。在本发明的具体实施例中，利用第一电极102和第二电极103来测量人体的心脏生理参数。第一电极102和第二电极103可以构成一个电容，二者容性耦合体表的心电电位。当床垫100在使用时，用户通常躺卧在使心脏位于第一电极102和第二电极103之间的位置，从而使第一电极102和第二电极103测量心脏上、下两个位置的电位差。

电场和磁场的交互变化产生电磁波。电磁波向空中发射或汇汛的现象是电磁辐射。过量的电磁辐射造成了电磁污染。电磁污染是天然和人为的各种电磁波的干扰。因为心脏生理参数具有信号弱的特点，所以上述第一电极102和第二电极103对心脏生理参数的测量非常容易受到电磁干扰。在本发明的实施例中，电磁屏蔽件104的至少一部分位于床垫本体101的下表面，且与第一电极102和第二电极103相互绝缘。如图1所示，电磁屏蔽件104与第一电极102和第二电极103可以通过床垫本体101绝缘。电磁屏蔽件104对环境中的干扰电磁波起着吸收能量、反射能量和抵消能量的作用，所以电磁屏蔽件104减弱了第一电极102和第二电极103所受到的电磁干扰。具体地，当电磁波到达电磁屏蔽件104的表面时，由于空气与电磁屏蔽件104的交界面上阻抗的不连续，对入射的电磁波产生反射。未被表面反射掉而进入电磁屏蔽件104的能量，在电磁屏蔽件104内向第一电极102和第二电极103传播的过程中，被电磁屏蔽件104所衰减。在电磁屏蔽件104内未衰减掉的剩余能量，当离开电磁屏蔽件104时，又遇到电磁屏蔽件104与空气阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，重新回到电磁屏蔽件104内部。这种反射在电磁屏蔽件104与空气的交界面上可能存在多次。总之，对于第一电极102和第二电极103来说，电磁屏蔽件104起到了有效的电磁屏蔽作用。

本发明所提供的上述床垫100能够有效屏蔽第一电极102和第二电极103周围环境的电磁辐射。通过电磁屏蔽件104阻断电磁波传播途径，使第一电极102和第二电极103避免了遭受电磁辐射的污染和干扰，进而心 脏生理参数的测量更准确。

根据一个具体实施例，电磁屏蔽件与床垫本体的宽度相同。因为与床垫本体的宽度相同，电磁屏蔽件能够为第一电极和第二电极阻断更多地电磁波。进一步地，电磁屏蔽件位于床垫本体的下表面的部分可以覆盖床垫本体的整个下表面，以更多地阻断来自床垫本体下方的电磁波。从而，为第一电极和第二电极提供更好地测量环境，以使其能为用户提供更准确地测量结果。

根据一个具体实施例，电磁屏蔽件可以包括第一部分和第二部分，其中第一部分位于床垫本体的上表面，第二部分位于床垫本体的下表面，并且这两个部分电连接。该电连接例如通过导线。电磁屏蔽件的第一部分辅助电磁屏蔽件的第二部分进行电磁屏蔽，有力地屏蔽了来自床垫四周的电磁干扰。特别地，脑细胞群和肌肉细胞群的自发性、节律性的电活动分别生成了脑电信号和肌电信号，其也会引发电磁污染。第一部分位于床垫本体的上表面，其可以有效屏蔽来自脑电信号和/或肌电信号的噪声干扰。

图2a和图2b分别示出了根据本发明另外的具体实施例的床垫200的俯视图和截面图。如图2a和图2b所示，该床垫200包括床垫本体201、第一电极202、第二电极203和电磁屏蔽件204。床垫200与床垫100类似，其区别在于，如图2a和图2b所示，电磁屏蔽件204可以从床垫本体201的下表面沿床垫本体201的尾部以电磁屏蔽件204的宽度D延伸至床垫本体201的上表面。当床垫使用时，与床尾相对应的部分称为床垫本体的尾部。

在该实施例中，电磁屏蔽件204以其自身宽度D延伸至上表面，其是一个自身内部没有明显间隙的整体。该实现方式避免了上述电磁屏蔽件的第一部分和第二部分之间空间结构上的部分间隙。电磁波感生的电荷形成的趋肤电流会沿着电磁屏蔽件的外表面流动。当趋肤电流遇到间隙,电流就会沿着该间隙进入第一部分和第二部分之间的空间,在该空间又形成电场。由此减弱电磁屏蔽件的屏蔽作用。电磁屏蔽件204克服了该问题，有效保证了电磁屏蔽效果。此外，因为电磁屏蔽件204是以其自身宽度D延伸至上表面，因此，简化了床垫的制作工艺。

电磁屏蔽件204如果距离第二电极203过近，则容易对第一电极和第二电极的测量造成干扰。在床垫使用时，第二电极203通常位于人体心脏 的下端。而肌电信号主要是由人体的臀部和大腿产生的。在该床垫本体201的上表面上，优选地，该电磁屏蔽件204与该第二电极203之间的距离d₂为20厘米至40厘米。上述数据在避免了对第一电极和第二电极测量的干扰的同时，还更有效地屏蔽了肌电信号造成的噪声干扰和其他电磁干扰。

本领域普通技术人员可以理解，电磁屏蔽件还可以从床垫本体的下表面沿床垫本体的头部以电磁屏蔽件的宽度D延伸至床垫本体的上表面。当床垫使用时，与床头相对应的部分称为床垫本体的头部。类似地，在床垫使用时，第一电极通常位于人体心脏的上端。而脑电信号主要是由人体的头部产生的。在床垫本体的上表面上，优选地，电磁屏蔽件与第一电极之间的距离d₁为12厘米至25厘米。这在避免了对第一电极和第二电极测量的干扰的同时，还更有效地屏蔽了脑电信号造成的噪声干扰和其他电磁干扰。

根据本发明一个具体实施例，电磁屏蔽件可以从床垫本体的下表面分别沿床垫本体的头部和尾部以电磁屏蔽件的宽度延伸至床垫本体的上表面。与上述论述类似地，通过从头部和尾部以电磁屏蔽件的宽度延伸至床垫本体的上表面，增强了电磁屏蔽件屏蔽脑电信号和肌电信号的电磁干扰和其他环境电磁干扰的效果。图3a和图3b分别示出了根据本发明另外的具体实施例的测量心脏生理参数的床垫300的俯视图和截面图。床垫300与床垫200类似，只是在床垫300中，电磁屏蔽件304从床垫本体301的下表面分别沿床垫本体301的头部和尾部以电磁屏蔽件的宽度D延伸至床垫本体301的上表面，以有效屏蔽脑电和肌电二者造成的噪声干扰和其他环境干扰。

图4a和图4b分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的生理参数波形图，图4c和图4d分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的生理参数波形图。在图4a至图4d中，波形图的横轴表示时间，波形图的纵轴表示表征心脏生理参数大小的电压。其中图4a和图4c中的波形图是利用不包括电磁屏蔽件的床垫所采集的。图4b和图4d中的波形图是利用床垫300所采集的，并且，在床垫300中，电磁屏蔽件304在床垫本体301的上表面延伸至与第一电极302的距离d₁为20厘米并且与第二电极303的距离d₂为30厘米。如图所示，图4a和图4b形成鲜明对比，图4a中所示的波形图未能明显示出波形的峰值和周期，这正是因为床垫中的电极受到了电 磁干扰。而图4b所示的波形图明显示出了波形的峰值和周期，可用于有效分析用户A的心脏生理参数。图4c和图4d中所示的波形图也说明了上述结论，在此不再赘述。

电磁屏蔽件与电极之间的合适距离保证了电极进行无干扰地准确测量。实验数据表明，在床垫本体501的上表面上，当电磁屏蔽件504与第一电极502之间的距离d₁和电磁屏蔽件504与第二电极503之间的距离d₂满足如下关系d₂＝a*d₁时，能够即较好地屏蔽肌电信号产生的噪声干扰又较好地屏蔽脑电信号产生的噪声干扰，其中a∈[1,2]，即a为闭区间内的任意实数。例如，d₁＝20厘米，d₂＝30厘米。

根据本发明一个具体实施例，电磁屏蔽件在床垫本体的上表面的端边与床垫的头部平行，例如图1至图3b所示。床垫的头部是指当床垫使用时与床头相对应的部分。当电磁屏蔽件的端边与床垫的头部平行时，能够保证用户在床垫上翻身时，电极仍能较好地受到电磁屏蔽件的屏蔽。

根据本发明一个具体实施例，电磁屏蔽件与床垫本体的宽度相同，且该电磁屏蔽件位于该床垫本体的上表面的部分在两侧边上与该电磁屏蔽件位于该床垫本体的下表面的部分完全闭合。电磁屏蔽件的侧边是指当床垫使用时与床的侧部相对应的边。例如，可以将该电磁屏蔽件位于该床垫本体的上表面的部分与位于该床垫本体的下表面的部分缝合在一起。又例如，将电磁屏蔽件一次成型。图5示出了根据本发明一个具体实施例的电磁屏蔽件504。如图5所示，电磁屏蔽件504形成了两个空腔，分别与床垫本体的头部和尾部相对应。可以将床垫本体的头部和尾部分别装入电磁屏蔽件形成的这两个空腔内，然后，将电极置于床垫本体的上表面。这样保证了电磁屏蔽件位于床垫本体上表面的部分与位于床垫本体下表面的部分之间没有任何间隙，阻止了电磁波感生的趋肤电流流入电极所处的空间，增强了电磁屏蔽件的屏蔽效果，进一步保证了电极的测量准确度。

根据本发明一个具体实施例，电磁屏蔽件可以从床垫本体的下表面沿床垫本体的侧边以该电磁屏蔽件的长度延伸至该床垫本体的上表面。床垫本体的侧边是指当床垫使用时与床的侧部相对应的边。如以上所详细论述的，该实现方案可以更好地进行电磁屏蔽。

根据本发明一个实施例，电磁屏蔽件可以与地线电连接。该连接例如通过导电按钮。这样可以将电磁屏蔽件表面电荷经由地线导入大地，以进 一步增强电磁屏蔽效果。

根据本发明一个实施例，电磁屏蔽件包括相互绝缘的第一层导电体和第二层导电体。该第一层导电体比该第二层导电体的电阻率和导磁率都低。可选地，该第一层导电体的材料包括银、铜或铝，该第二层导电体的材料包括钢或铁。当干扰电磁波的频率较高时，有效利用低电阻率的第一层导体中产生的涡流，形成对环境中的电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。当干扰电磁波的频率较低时，利用高导磁率的第二层导电体使磁力线限制在电磁屏蔽件内部，防止扩散到电极处。总之，双层的电磁屏蔽件不仅可以有效屏蔽频率低的电磁波，还可以有效屏蔽频率高的电磁波。

根据本发明一个实施例，第一电极和第二电极是长方形且互相平行，并且该第一电极和该第二电极与该床垫的头部平行。当床垫使用时，与床头相对应的部分称为床垫的头部。如上所述，人体心脏生理参数的信号非常弱，通常会受到各种噪声的干扰，例如人体运动的干扰。仍然参考图1，第一电极102和第二电极103可以是长方形并且分别是一个整体。这允许人体在床垫100上翻身，同时保持人体与第一电极102和第二电极103具有较大面积接触。第一电极102和第二电极103相互平行，并且第一电极102和第二电极103与床垫100的头部平行。这使得第一电极102和第二电极103之间的间隔保持不变。这样，人体在床垫100上的翻身动作不会影响心脏生理参数的测量结果，有效保证了测量结果的准确性。

图6示出了根据本发明另一个具体实施例的测量心脏生理参数的床垫600。该床垫600包括床垫本体601、第一电极602、第二电极603和电磁屏蔽件604。床垫600和床垫100类似，其区别在于，在床垫600中，第一电极602和第二电极603是电连接的多个子电极的阵列。因为电极面积的减小，使得床垫600的这种实现方式更加节省电极材料。

实验数据表明，第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb的数值对于心脏生理参数的测量具有显著影响，在此仅以图7a至图7f以及图8a至图8f示出，其中Wa和Wb分别参考图1和图6。图7a至图7f分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的心脏生理参数波形图；图8a至图8f分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的心脏生理参数波形图。波形图的横轴表示时间，波形图的纵轴表示表征心脏生理参数大小的电压。床垫的不同在于床垫电极的宽度不同。图7a和图8a中所示的波形图是采用第一 电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为18厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为2.8伏特。图7b和图8b中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为15厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为2.6伏特。图7c和图8c中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为12厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为2.0伏特。图7d和图8d中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为9厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.7伏特。图7e和图8e中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为7厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.0伏特。图7f和图8f中所示的波形图是采用第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb均为4.5厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为0.5伏特。

一方面，第一电极和第二电极在使用时需要分别位于用户心脏的两端，而心脏的上端与肩部的距离是有限的。所以，电极的宽度受到此距离的限制。另一方面，在一定范围内，电极的宽度越宽，则电极与人体的接触面积越大，波形越清晰，无杂波。例如，电极的宽度小于7厘米，则床垫所采集的波峰值可能小于1.0伏特，这将给心脏生理参数的测量有效性造成困扰。再一方面，电极的宽度越宽，则需要更多的材料来制造电极，这增加了床垫的制造成本。权衡测量结果与成本，第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb可选择为7厘米至18厘米。可选地，第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb相同。

从以上测量数据可以注意到，电极宽度为9厘米的床垫所采集的波峰值约为1.7伏特，而该值对于心脏生理参数的测量来说是足够的。此外，电极的宽度如果从12厘米继续增大，波峰值并没有相应地显著增加。基于此，优选地，第一电极的宽度Wa和第二电极的宽度Wb为9厘米至12厘米。

可选地，第一电极和第二电极之间的间隔可以是11厘米至25厘米，如图1和图6中Wi所示。优选地，该间隔Wi是13厘米至20厘米。

图9a至图9g分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的心脏生理参数波形图；图10a至图10g分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的心脏生理参数波形图。波形图的横轴表示时间，波形图的纵轴表示表征心脏生理参数大小的电压。床垫的不同在于床垫的电极之间的间隔Wi不同。 图9a和图10a中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为30厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为0.9伏特。图9b和图10b中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为29厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.0伏特。图9c和图10c中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为20厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.3伏特。图9d和图10d中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为15厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为2.0伏特。图9e和图10e中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为13厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.2伏特。图9f和图10f中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为11厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为1.0伏特。图9g和图10g中所示的波形图是采用电极之间的间隔Wi为9厘米的床垫所采集的，其中波峰值约为0.9伏特。

实验数据表明，间隔Wi的数值对于所采集的心脏生理参数的测量具有显著影响。采集心脏生理参数的第一电极和第二电极分别位于心脏的上、下两端获得的信号质量最好。间隔Wi过宽或者过窄会导致信号杂波太多或者波幅太小。床垫的电极之间的间隔Wi优选距离为15CM，其采集的波形图如图9d和图10d所示，其波形的波峰明显，信噪比大。

可选地，第一电极和第二电极的长度可以是60厘米至85厘米。此长度的电极能够保证即使人体在床垫上翻身，仍能够与人体保持适当的接触面积。进而，保证了心脏生理参数的测量的准确性。

根据本发明的实施例，电磁屏蔽件、第一电极和第二电极可以包括导电织物，例如导电布。导电织物是导体，不仅可以起到电磁屏蔽作用，还可以用来测量电位差信号。此外，因为导电织物相对较薄，并且具有韧性，可以使得床垫更具舒适性。可选地，该导电织物的材料包括铜镍合金。铜和镍之间彼此可无限固溶，形成铜镍合金。铜镍合金延展性好，适于用作导电织物中的金属导体。

可选地，该导电织物的厚度可以是1毫米至1.8毫米。该厚度即保证了导电织物中包含适量的金属导体，进而确保了测量的准确度；又兼顾了床垫的舒适度和成本。

根据本发明一个具体实施例，床垫本体还包括保护层。优选地，该保护层为防水布。本申请涉及的床垫是个耐用品，其可能被用于各种疾病的患者，例如中风过后瘫痪在床生活不能自理的老人。一方面，保护层可以 有效预防用户大小便失禁或使用不当造成床垫的污染，保持床垫的干净整洁，延长床垫使用寿命。另一方面，保护层有效隔离了电极和电磁屏蔽件。如果诸如用户大小便等从电极向下渗透直至到达电磁屏蔽件，那么液体的导电性造成电磁屏蔽件与电极电连接，致使电磁屏蔽件无法针对电极进行电磁屏蔽。保护层的存在成功避免了上述问题。

根据本发明一个具体实施例，床垫本体可以包括化纤布或棉布。其中，棉布可以帮助电磁屏蔽件进行电磁屏蔽，尤其是双层棉布。

图11是根据本发明另一个具体实施例的床垫1100的截面图。如图11所示，床垫1100包括保护层11011、棉布11012、第一电极1102、第二电极1103和电磁屏蔽件1104。其中保护层11011和棉布11012共同构成床垫本体。

图12a、图12b和图12c分别示出了利用不同床垫所采集的用户A的生理参数波形图，图12d、图12e和图12f分别示出了利用不同床垫所采集的用户B的生理参数波形图。其中波形图的横轴表示时间，波形图的纵轴表示表征心脏生理参数大小的电压。用于采集图12a和图12d的波形图的床垫中，床垫本体仅由保护层构成；用于采集图12b和图12e的波形图的床垫中，床垫本体由保护层和化纤布构成；用于采集图12c和图12f的波形图的床垫中，床垫本体由保护层和棉布构成。化纤布由于自身容易产生静电，会对电极造成信号干扰，如图12b和图12e所示，这使得信号波形无法准确反映实际生理参数。如图12c和图12f所示，棉布成功地帮助电磁屏蔽件进行了电磁屏蔽。分别对应地与图12a、图12b、图12d和图12e相比，图12c和图12f所示波形较理想地反映了用户的实际生理参数。

根据本发明一个具体实施例，床垫还包括固定层，该固定层位于该床垫的下表面并且表面粗糙。固定层帮助床垫定位于床上，避免其自由移动。从而，当用户躺卧时，保证了电极与用户之间的相对位置不变，进而获得准确的测量结果。可选地，床垫还包括海绵层。海绵层可以位于电磁屏蔽件下面。海绵层能够有效提高床垫的舒适性。图13是根据本发明另一个具体实施例的床垫1300的截面图。如图13所示，床垫1300与床垫300类似，但是床垫1300包括床垫本体1301、第一电极1302、第二电极1303、电磁屏蔽件1304、固定层1305以及海绵层1306。该床垫1300不会因用户的翻身等动作而移动，并且舒适性好。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种测量心脏生理参数的床垫，包括床垫本体、第一电极、第二电极和电磁屏蔽件，其中：

所述第一电极和所述第二电极位于所述床垫本体的上表面，且所述第一电极和所述第二电极之间具有间隔；

所述电磁屏蔽件的至少一部分位于所述床垫本体的下表面且与所述第一电极和所述第二电极相互绝缘，所述电磁屏蔽件从所述床垫本体的下表面沿所述床垫本体的尾部和/或所述床垫本体的头部以所述电磁屏蔽件的宽度延伸至所述床垫本体的上表面。

2.如权利要求1所述的床垫，其中，在所述床垫本体的上表面上，所述电磁屏蔽件与所述第二电极之间的距离为20厘米至40厘米。

3.如权利要求1所述的床垫，其中，在所述床垫本体的上表面上，所述电磁屏蔽件与所述第一电极之间的距离为12厘米至25厘米。

4.如权利要求1所述的床垫，其中，在所述床垫本体的上表面上，所述电磁屏蔽件与所述第一电极之间的距离d₁和所述电磁屏蔽件与所述第二电极之间的距离d₂满足如下关系d₂＝a*d₁，其中a∈[1,2]。

5.如权利要求1所述的床垫，其中，所述电磁屏蔽件在所述床垫本体的上表面的端边与所述床垫的头部平行。

6.如权利要求1所述的床垫，其中，所述电磁屏蔽件和地线电连接。

7.如权利要求1所述的床垫，其中，所述第一电极和所述第二电极是长方形且互相平行，并且所述第一电极和所述第二电极与所述床垫的头部平行。

8.如权利要求7所述的床垫，其中，所述第一电极和所述第二电极的宽度是9厘米至12厘米。

9.如权利要求7所述的床垫，其中，所述间隔是13厘米至20厘米。

10.如权利要求1所述的床垫，其中，所述电磁屏蔽件、所述第一电极和所述第二电极包括导电织物。