CN106419902A - 一种心电测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种心电测量仪，具体涉及一种心电信号采集装置技术领域。本发明心电测量仪包括干扰信号屏蔽模块、信息录入模块、肌紧张检测模块、比对分析模块、信号采集模块、第一信号放大模块、滤波处理模块、第二信号放大模块、数据处理模块、显示器模块、电源模块。本发明提供的一种心电测量仪，在检测前通过检测被测对象肌紧张情况，分析比对出被测对象是否处于符合测试条件的放松状态，在达到测试要求的放松状态下测定对象的心电信息，提高心电测量仪检测数据的可靠性。

Description

一种心电测量仪

【技术领域】

本发明涉及一种心电信号采集装置技术领域，具体涉及一种心电测量仪。

【背景技术】

心脏是人体循环系统的核心，心脏的活动是由生物电信号引发的机械收缩。在人体这个三维空间导体当中，这种生物电信号可以波及人体各个部分，在人体体表产生规律性的电位变化。在人体体表的一定位置安放电极，按时间顺序放大并记录这种电信号，可以得到连续有序的曲线，这就是心电图。

心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段。心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件。人体心电信号的主要频率范围为0.05Hz-100Hz，幅度约为0-4mV，信号十分微弱。由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加之体外以50Hz工频干扰为主的电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号，往往要求心电数据采集系统具有高精度、高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能。

肌紧张是缓慢持续牵拉肌肉(肌腱)时，所引起的牵张反射，表现为受牵拉的肌肉处于持续的轻度收缩状态，但不表现为明显的动作。正常机体即使在安静时，其骨骼肌也存在着一定的肌紧张以维持某种姿势；在活动时，肢体的肌肉也是在一定的肌紧张的背景上发生收缩。人体肌紧张是精神紧张或是受意识形态的刺激下现时发生的，人体放松时，肌肉收缩力小，肌紧张信号小；人体处于紧张或运动状态时，肌肉收缩力大，肌紧张信号大。

人体的心电数据测量的是人体心脏数据，但是人体处于不同状态心脏跳动不同，测量的数据差别巨大，正因为如此，测量时要求被测者全身放松。但是大部分人，特别不常做心电测量的人来说，当躺下接上仪器的那一刻，难免会紧张；面对陌生的环境时，紧张加剧。对于这种紧张，有些人可以在测试人员话语的引导下慢慢放松，有些人则不能，且每个人恢复到放松状态时间不一。目前传统的心电测量仪无法检测被测对象是否达到放松状态，测试者也难以通过被测对象了解其紧张程度的情况下进行测试，测试结果与被测对象真实状况存在偏差。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对传统的心电测量仪无法检测被测对象是否达到检测要求的放松状态，测试者也难以通过被测对象了解其紧张程度的情况下进行测试，测试结果与被测对象真实状况存在偏差的问题，提供的一种心电测量仪，在检测前通过检测被测对象肌紧张情况，分析比对出被测对象是否处于符合测试条件的放松状态，在达到测试要求的放松状态下测定对象的心电信息，提高心电测量仪检测数据的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种心电测量仪，包括干扰信号屏蔽模块、信息录入模块、肌紧张检测模块、比对分析模块、信号采集模块、第一信号放大模块、滤波处理模块、第二信号放大模块、数据处理模块、显示器模块、电源模块；

所述信号采集模块包括3个采集电极，所述3个采集电极分别设于人体左臂、右臂和右腿的取脉搏处；所述肌紧张检测模块包括3个检测点，所述3个检测点分别设于人体左臂、右臂和小腿肌肉处；

所述肌紧张检测模块、比对分析模块、信号采集模块、第一信号放大模块、滤波处理模块、第二信号放大模块、数据处理模块和显示器模块依次连接；所述信息录入模块与所述比对分析模块相连，所述干扰信号屏蔽模块与所述信号采集模块相连，所述电源模块给上述所有模块提供电源。

优化的，还包括传输模块，所述传输模块向终端设备进行数据传输，所述传输模块与所述数据处理模块相连接。

更优化的，还包括状态指示模块，所述状态指示模块与所述比对分析模块相连接。

进一步优化的，所述波形处理模块分别由一个高通滤波器、一个低通滤波器和一个陷波器串联组成，所述高通滤波器与所述第一信号放大模块连接，所述陷波器与所述第二信号放大模块相连。

更进一步优化的，所述高通滤波器的起始频率为15Hz，所述低通滤波器的截止频率为95Hz。

再更进一步优化的，所述数据处理模块为STM32处理芯片。

本发明原理：

首先被测试对象按常规检测要求躺下，先将信号采集模块的3个采集电极分别置于人体左臂、右臂和右腿的取脉搏处，作为心电信息的采集点。接着将肌紧张检测模块的3个检测点分别设于人体左臂、右臂和小腿肌肉处作为检测肌肉紧张状态的采集点。

检测时，首先打开仪器，通过信息录入模块，将测试对象的基本信息，如年龄、性别等信息输入系统，并传递给比对分析模块；同时肌紧张检测模块自动测量人体双臂和人体一只小腿的肌紧张信号，接着将信号传递给比对分析模块。对比分析模块中储存有大量不同性别、不同年龄等不同状态下的双臂肌肉、双腿肌肉的肌紧张数据库，数据库存中同时划定种类人群符合测试的条件。对比分析模块中先将测试对象录入信息模块数据与肌紧张检测模块信号进行分析整合得分析整合数据，然后再将分析整合数据与模块中储存的肌紧张数据库进行比对运算，判断出测试对象的放松状态是否符合测试要求。如符合要求，则系统信号采集模块自动检测人体心电信号，并将心电信信号依次传递给第一信号放大模块、滤波处理模块、第二信号放大模块、数据处理模块和显示器模块，分别实现信号的第一次放大，波形整理，信号第二次放大，测量数据处理和显示功能。本发明中设置了与信号采集模块相连的干扰信号屏蔽模块，可以有效的屏蔽环境中对无用、干扰信号。

本发明中，波形处理模块分别由一个高通滤波器、一个低通滤波器和一个陷波器串联组成，高通滤波器与第一信号放大模块连接，陷波器与第二信号放大模块相连。高通滤波器的起始频率为15Hz，低通滤波器的截止频率为95Hz，陷波器用于消除某些无用信号以减小对有用信号的干扰。

优化的，本发明中设置状态指示模块，所述状态指示模块与比对分析模块相连。当判断出测试对象的放松状态是否符合测试要求时，如通过，状态指示模块提示通过，如不符合，提示未通过。提示的方法可以为指示灯颜色，如绿色、红色等；也可以为不同提示声音。

优化的，本发明中还可设置传输模块，所述传输模块向终端设备进行数据传输，所述传输模块与所述数据处理模块相连接。传输模块可为有线传输，也可设置成无线传输。

电源模块给心电测量仪上所有模块供电。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明可以检测通过检测测试对象双臂和一小腿肌肉的肌紧张程度，通过模块中的特定运算和比对，可以分析出测试对象的紧张程度，当人体过于紧张时，仪器不采集心电信号，只有当人体的放松程度满足设置值要求时，才采集数据。设置的状态指示模块可以方便测试人员了解测试对象是否符合测试要求的放松程度。本发明可有效避免当人体比较紧时采集数据，使测试结果与实际情况不符合，提高测定的准确性。

本发明可以实现图像显示，有线传输和无线传输测试数据。在信号采集模块设置了干扰信号屏蔽模块，该模块可为金属屏蔽结构，可以有效的防止其实物体发出的高频或低频信号干扰。另外，还在第一信号放大模块和第二信号放大模块之间设置了滤波处理模块，该模块可以进一步有效过滤低于15Hz和高于95Hz的信号通过，同时陷波器进一步消除某些无用信号以减小对有用信号的干扰，使信号更清晰无干扰，测定结果更准确。

【附图说明】

图1是本发明便携便携式心电测量仪结构示意图。

附图中，1-信息录入模块、2-肌紧张检测模块、3-比对分析模块、4-干扰信号屏蔽模块、5-信号采集模块、6-第一信号放大模块、7-滤波处理模块、8-第二信号放大模块、9-数据处理模块、10-显示器模块、11-状态指示模块、12-传输模块。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

请参阅图1，一种心电测量仪，包括干扰信号屏蔽模块4、信息录入模块1、肌紧张检测模块2、比对分析模块3、信号采集模块5、第一信号放大模块6、滤波处理模块7、第二信号放大模块8、数据处理模块9、显示器模块10、电源模块(图未示)。

所述信号采集模5块包括3个采集电极，所述3个采集电极分别设于人体左臂、右臂和右腿的取脉搏处；所述肌紧张检测模块2包括3个检测点，所述3个检测点分别设于人体左臂、右臂和小腿肌肉处；

所述肌紧张检测模块2、比对分析模块3、信号采集模块5、第一信号放大模块6、滤波处理模块7、第二信号放大模块8、数据处理模块9和显示器模块10依次连接；所述信息录入模块1与所述比对分析模块3相连，所述干扰信号屏蔽模块4与所述信号采集模块5相连，所述电源模块给上述所有模块提供电源。

本发明中，波形处理模块7分别由一个高通滤波器(图未示)、一个低通滤波器(图未示)和一个陷波器(图未示)串联组成，所述高通滤波器与所述第一信号放大模块连接，所述陷波器与所述第二信号放大模块相连。所述高通滤波器的起始频率为15Hz，所述低通滤波器的截止频率为95Hz。所述数据处理模块为STM32处理芯片。

本发明中，优化的实施例，还包括传输模块12，所述传输模块12向终端设备进行数据传输，所述传输模块12与所述数据处理模块9相连接。可以理解，终端设备可选电脑、平板、手机等移动或固定设备。传输方式可选有线传播和无线传播，其中无线传播可为wifi传播或蓝牙传播等。

本发明中，优化的实施例，还包括状态指示模块11，所述状态指示模块11与所述比对分析模块3相连接。当判断出测试对象的放松状态是否符合测试要求时，如通过，指示灯变绿色，状态指示模块提示通过，如不符合，指示灯变红色，提示未通过。可以理解，提示的方法还可选择为其他颜色作为指示灯颜色；也可以为不同提示声音。

使用方法：

首先被测试对象按常规检测要求躺下，先将信号采集模块5的3个采集电极分别置于人体左臂、右臂和右腿的取脉搏处，作为心电信息的采集点。接着将肌紧张检测模块2的3个检测点分别设于人体左臂、右臂和右小腿肌肉处作为检测肌肉紧张状态的采集点。

将测试对象的基本年龄、性别等信息输入信息录入模块1；同时肌紧张检测模块2自动测量人体肌紧张信号，接着将信号传递给比对分析模块3。状态指示模块11的指示灯变绿色，则系统信号采集模块5自动检测人体心电信号，并将心电信信号依次传递给第一信号放大模块6、滤波处理模块7、第二信号放大模块8、数据处理模块9和显示器模块10。从心电测量仪的显示器模块上可以看到测试者的心电测量数据。测量结束后，通过传统模块12将测量数据传输到移动设备。测试完成，关闭仪器。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种心电测量仪，其特征在于，包括干扰信号屏蔽模块、信息录入模块、肌紧张检测模块、比对分析模块、信号采集模块、第一信号放大模块、滤波处理模块、第二信号放大模块、数据处理模块、显示器模块、电源模块；

所述信号采集模块包括3个采集电极，所述3个采集电极分别设于人体左臂、右臂和右腿的取脉搏处；所述肌紧张检测模块包括3个检测点，所述3个检测点分别设于人体左臂、右臂和小腿肌肉处；

所述肌紧张检测模块、比对分析模块、信号采集模块、第一信号放大模块、滤波处理模块、第二信号放大模块、数据处理模块和显示器模块依次连接；所述信息录入模块与所述比对分析模块相连，所述干扰信号屏蔽模块与所述信号采集模块相连，所述电源模块给上述所有模块提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种心电测量仪，其特征在于，还包括传输模块，所述传输模块向终端设备进行数据传输，所述传输模块与所述数据处理模块相连接。

3.根据权利要求1所述的一种心电测量仪，其特征在于，还包括状态指示模块，所述状态指示模块与所述比对分析模块相连接。

4.根据权利要求1所述的一种心电测量仪，其特征在于，所述波形处理模块分别由一个高通滤波器、一个低通滤波器和一个陷波器串联组成，所述高通滤波器与所述第一信号放大模块连接，所述陷波器与所述第二信号放大模块相连。

5.根据权利要求4所述的一种心电测量仪，其特征在于，所述高通滤波器的起始频率为15Hz，所述低通滤波器的截止频率为95Hz。

6.根据权利要求1所述的一种心电测量仪，其特征在于，所述数据处理模块为STM32处理芯片。