CN105748061A - 一种无线柔性心电采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线柔性心电采集装置。该无线柔性心电采集装置包含衣着面料、心电电极一、心电电极二、心电电极三、信号处理模块和中心节点，所述心电电极一、心电电极二和心电电极三在衣着面料的背面，分别通过导线与所述信号处理模块连接，并将采集到的心电信号发送至中心节点；所述的电极包括依次粘接的织物层、电压跟随器和橡胶塑封，在织物层和电压跟随器的夹层中设置有银胶节点。本发明无线柔性心电采集装置能够与护腕或可穿戴服装等相结合，可用于长期实时的心电信号的采集和传输。

Description

一种无线柔性心电采集装置
技术领域
本发明涉及心电监控领域，特别是涉及一种无线柔性心电采集装置。
背景技术
随着人们生活水平的提高、生活节奏的加快，心血管疾病的发病率迅速上升，已成为威胁人类身体健康的主要因素之一。心电图是治疗心血管疾病的主要依据，具有诊断可靠、方法简便、对病人无损害的优点，在现代医学中变得越来越重要。常规心电图是病人在静卧情况下由心电图仪记录的心电活动，历时仅为几秒钟到一分钟，只能获取少量有关心脏状态的信息，所以在有限时间内即使发生心率失常，被发现的概率也是很低的。而动态心电图可对患者进行长时间的实时监护，记录患者的心电数据。又由于心脏病的发生具有突发性的特点，患者不可能长时间地静卧在医院，但又需实时得到医护人员的监护。
常规的生理信号动态采集通常是将电极片直接黏贴在身体的相应检测部位，然后通过导线将生理信号传输至信号处理器。此类方式存在以下不足：
(1)需要使用导电膏将电极片黏贴在皮肤上，这将会导致患者感到不适，甚至引起皮肤过敏、溃烂或是发炎等症状。
(2)由于其易脱落，只能进行临床测量，不能实现运动等实时状态下的采集和监控。
(3)当出现异常生理信号时，很难了解患者当时处于一种什么状态，不能对患者进行实时指导。
(4)由于不明确患者所处位置，拖延了抢救时间，错失了最佳治疗时间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种具有心电信号动态实时采集功能的无线柔性心电采集装置。
为此，本发明的技术方案如下：
为解决上述问题，本发明的无线柔性心电采集装置包含衣着面料、固定在衣着面料正面的心电电极一、心电电极二和心电电极三、信号处理模块和中心节点，心电电极一、心电电极二和心电电极三为柔性织物心电电极，每个电极包括依次粘接的织物层、电压跟随器和橡胶塑封，其中所述织物为镀Ag织物或带Agcl涂层的织物，在所述镀Ag/Agcl织物层和电压跟随器的夹层中设置有银胶节点；所述心电电极一、二、三在衣着面料的背面，分别通过导线与所述信号处理模块连接，并将采集到的心电信号发送至中心节点；所述柔性织物电极中电压跟随器包含三条导线，分别连接电源正极、电源负极和输出电压，实现信号的采集和传输。
作为本发明的另一种改进，信号处理模块包括前置放大电路、心电测量模块、A/D模块、MCU、电阻测量模块、电源模块、电源转换电路、GPS定位模块、存储器和无线通讯模块，所述前置放大电路、心电测量模块、A/D模块、MCU依次连接；所述存储器、GPS定位模块和无线通信模块分别与MCU连接；所述电源模块与电源转换电路连接，为信号处理模块中其他有源元件供电；所述无线通信模块用于将所述心电电极一、二、三和GPS定位模块采集的心电信号和位置信号发送至所述中心节点，并通过Internet网络传递到医疗机构、监护中心和亲属。
所述的电源模块包括锂电池、无线充电电池和薄膜太阳能充电电池，能够通过切换模块实现不同电源之间的智能转换，为信号处理模块中其他有源元件进行供能。
作为本发明的另一种改进，心电电极中的电压跟随器包括电源去耦电容器C、限流电阻R1、电阻R2、电源电压VCC和输出电压Vo，通过银胶节点与镀Ag/Agcl织物层相连，电压跟随器可有效增大电极的输入阻抗。
所述导线的直径为0.2-0.8mm，可以直接织入衣着面料中，有效降低了患者的穿戴负担。
所述的中心节点为PAD掌上电脑、智能手机、UC嵌入式平台或PC机。
与现有技术相比，本发明通过将心电电极直接设置于衣着面料上，可以与护腕、可穿戴服装等相结合，使用者不需要繁琐的步骤，就可以采集到自身的心电信号，因此不需要专业人士的指导就可以方便使用，解决了现有技术中普通人无法准确找到测量点，需要专业人士指导的问题；采集到的心电信号和位置信号通过无线通讯网络发送到中心节点，再经由Internet网络传递到医疗机构、监护中心和亲属，解决了现有技术中无法第一时间得知患者实时情况的问题；电极中设置了电压跟随器，增大电极的输入阻抗，提高了心电信号的可靠度。
针对上述不足，特发明此无线柔性心电采集装置，只需要将此装置与护腕或可穿戴服装相结合，就能实现心电信号的采集和传输。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明无线柔性心电采集装置的一个实施例的正面结构示意图；
图2是本发明无线柔性心电采集装置的一个实施例的背面结构示意图；
图3是本发明无线柔性心电采集装置的一个实施例中信号处理模块的结构示意图；
图4是本发明无线柔性心电采集装置的一个实施例中心电电极的俯视结构示意图；
图5是图4中A-A方向的剖视结构示意图；
图6是本发明无线柔性心电采集装置的一个实施例中电压跟随器的工作原理图；
图7是利用本发明的无线柔性心电采集装置进行监控时的信号采集效果示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图详述本发明，但本发明不受实施例的限制：
本发明的一种无线柔性心电采集装置(参见图1-3)，包括衣着面料1、固定在衣着面料1正面的心电电极一2、心电电极二3和心电电极三4、信号处理模块5和中心节点6。本实施例中的心电电极一2、心电电极二3和心电电极三4为柔性织物心电电极，每个电极包括依次粘接的织物层7、电压跟随器8和橡胶塑封9，其中所述织物为镀Ag织物或带Agcl涂层的织物，在所述镀Ag/Agcl织物层7和电压跟随器8的夹层中设置有银胶节点10，通过针织成型技术与衣着面料1一体成型，或采用缝制的方式固定在衣着面料1上，实现心电电极的可穿戴性。由心电电极一2、心电电极二3和心电电极三4采集到的心电信号经过信号处理模块2进行信号处理，并通过无线通讯模块发送到中心节点6，当监测出异常信号将通过Internet网络将心电信号和位置信号发送至医疗机构、监护中心和亲属。当信号处理中心诊断分析出紧急信号，会及时通知急救中心对服用者实施抢救。
本发明一种无线柔性心电采集装置的电源模块包括锂电池、无线充电电池和薄膜太阳能电池，电源转换电路与电源模块相连，能通过切换模块实现不同电源之间的智能切换，有效存储电量，避免电量不足的情况发生。
本发明一种无线柔性心电采集装置的心电电极一2、心电电极二3和心电电极三4的电极俯视结构如图4所示，在镀Ag/Agcl织物层7和橡胶塑封9之间的电压跟随器8上有三条导线，分别连接电源正极、电源负极和输出电压，实现心电信号的采集的传输。
在本实施例中，如图6所示电压跟随器8处于织物层7和橡胶塑封9的夹层中，其内部包括电源去耦电容器C、限流电阻R1、电阻R2、电源电压VCC和输出电压Vo，所述电压跟随器8的工作原理如图6所示，采用电压跟随器8可有效增大电极的输入阻抗，提高心电信号的可靠度。
本发明一种无线柔性心电采集装置的信号处理模块结构如图3所示，患者穿戴所述的无线柔性心电采集装置，程序开始运行，首先系统初始化参数，进行心电信号采集，将采集到的心电信号进行信号处理分析。对处理分析后的信号作出分类，正常的生理信号将直接发送至中心节点进行储存；异常的生理信号，将发送警报信号至中心节点，中心节点再经由Internet网络发送至信息处理中心，信息处理中心对采集到的生理信号作出诊断分析，同时将反馈信息、发送至医疗机构、监护中心和亲属。当选择程序结束，本程序运行结束，不作任何指令操作，本程序将不断循环持续采集心电信号。
本发明一种无线柔性心电采集装置的心电信号采集效果如图7所示，通过信号处理模块2处理分析后的心电信号将通过无线通信模块发送到中心节点6，中心节点6包括PAD掌上电脑、智能手机、UC嵌入式平台或PC机。在中心节点上会以图像的方式显示出心电信号，更加直观地显示本发明的测量结果。

Claims (8)

1.一种无线柔性心电采集装置，其特征在于：包括衣着面料(1)、固定在衣着面料(1)正面的心电电极一(2)、心电电极二(3)和心电电极三(4)、信号处理模块(5)和中心节点(6)，所述心电电极一(2)、心电电极二(3)和心电电极三(4)在衣着面料(1)的背面，分别通过导线与所述信号处理模块(5)连接，并将采集到的心电信号发送至中心节点(6)。
2.根据权利要求1所述的无线柔性心电采集装置，其特征在于：所述的信号处理模块(5)包括前置放大电路、心电测量模块、A/D模块、MCU、电源模块、电源转换电路、存储器、GPS定位模块和无线通信模块，所述前置放大电路、心电测量模块、A/D模块、MCU依次连接；所述存储器、GPS定位模块和无线通信模块分别与MCU连接；所述电源模块与电源转换电路连接，为信号处理模块(5)中其他有源元件供电；所述无线通信模块用于将所述心电电极一、二、三(2、3、4)和GPS定位模块采集的心电信号和位置信号发送至所述中心节点(6)，并通过Internet网络传递到医疗机构、监护中心和亲属。
3.根据权利要求1所述的无线柔性心电采集装置，其特征在于：所述心电电极一(2)、心电电极二(3)和心电电极三(4)为柔性织物心电电极，每个电极包括依次粘接的织物层(7)、电压跟随器(8)和橡胶塑封(9)，其中所述织物为镀Ag织物或带Agcl涂层的织物，在所述镀Ag/Agcl织物层(7)和电压跟随器(8)的夹层中设置有银胶节点(10)。
4.根据权利要求1所述的无线柔性心电采集装置，其特征在于：所述的中心节点(7)是PAD掌上电脑、智能手机、UC嵌入式平台或PC机。
5.根据权利要求1所述的无线柔性心电采集装置，其特征在于：所述的导线的直径为0.2-0.8mm。
6.根据权利要求1所述的无线柔性心电采集装置，其特征在于：所述电压跟随器(8)上有三条导线，分别连接电源正极(11)、电源负极(12)和输出电压(13)，增大电极的输入阻抗。
7.根据权利要求2所述的无线柔性心电采集装置，其特征在于：所述的信号处理模块(5)直接固定在衣着面料(1)的背面。
8.根据权利要求3所述的无线柔性心电采集装置，特征在于：所述电源模块包括锂电池、无线充电电池和薄膜太阳能充电电池，并能通过切换模块，实现不同电源之间的智能转换。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107951483A (zh) * 2017-11-21 2018-04-24 阿木（深圳）新科技有限公司 心电监护电极及信号采集上衣
CN108693228A (zh) * 2018-03-30 2018-10-23 天津工业大学 一种穿戴式心电电极性能评价测试平台
CN109758142A (zh) * 2019-01-31 2019-05-17 青岛光电医疗科技有限公司 一种基于生物电信号采集的电极
CN110123310A (zh) * 2019-04-19 2019-08-16 东北大学 区域型柔性组合心电电极

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1663524A (zh) * 2004-03-03 2005-09-07 王建成 一种采用有源阻抗变换方式消除心电图运动干扰的方法
CN203138478U (zh) * 2013-03-10 2013-08-21 杨波 基于3g网络的穿戴式心电监护系统
CN204306822U (zh) * 2014-12-09 2015-05-06 电子科技大学 可穿戴心电信号监测装置
CN105050495A (zh) * 2013-01-23 2015-11-11 艾利丹尼森公司 无线传感器贴片及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1663524A (zh) * 2004-03-03 2005-09-07 王建成 一种采用有源阻抗变换方式消除心电图运动干扰的方法
CN105050495A (zh) * 2013-01-23 2015-11-11 艾利丹尼森公司 无线传感器贴片及其制造方法
CN203138478U (zh) * 2013-03-10 2013-08-21 杨波 基于3g网络的穿戴式心电监护系统
CN204306822U (zh) * 2014-12-09 2015-05-06 电子科技大学 可穿戴心电信号监测装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107951483A (zh) * 2017-11-21 2018-04-24 阿木（深圳）新科技有限公司 心电监护电极及信号采集上衣
CN108693228A (zh) * 2018-03-30 2018-10-23 天津工业大学 一种穿戴式心电电极性能评价测试平台
CN109758142A (zh) * 2019-01-31 2019-05-17 青岛光电医疗科技有限公司 一种基于生物电信号采集的电极
CN110123310A (zh) * 2019-04-19 2019-08-16 东北大学 区域型柔性组合心电电极

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