CN106473733A - 一种心电测量手套 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种心电测量手套，以至少解决现有的可穿戴式心电测量仪器检测结果不准确的问题。所述心电测量手套包括本体和设置于本体上的信号处理单元；在所述本体的手心一侧设置有N个电极装置，其中，所述N个电极装置中的每个电极装置包括：至少两个电极接口，所述至少两个电极接口中的每个电极接口均通过导电介质连接至所述信号处理单元；以及一个电极片，所述电极片与所述每个电极接口可拆卸连接，且所述电极片露出于所述本体的外表面；在所述电极片与所述至少两个电极接口中的其中一个电极接口相连的情况下，所述电极片与该电极接口对应的导电介质电连接，用于测量标准心电测量点的电位信号。本发明涉及医疗器械领域。

Description

一种心电测量手套

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种心电测量手套。

背景技术

心电测量是医学诊断及研究中常见的人体生理参数测量。现有技术中可通过多种简单或复杂的专用设备、仪器完成心电测量。比如，通过可穿戴式心电测量仪器即可完成心电测量。

通常，通过可穿戴式心电测量仪器完成心电测量的方式一般分为两种形态。一种是可穿戴式背心，另一种是可穿戴式心电手套。前一种方式是心电信息采集电极片嵌入到背心中，配合心电处理电路实现人体电位信号采集的功能。后一种方式一般通过两只手套来实现心电测量。其中，手套内部是心电信息采集的电极片，电极片一般是贴在手指上或者手掌内部，配合心电处理电路实现人体电位信号采集的功能。然而，由于现有的可穿戴式心电手套方案基本都是通过将电极贴在手套内侧的手指或者手掌内来完成心电信号采集，因此电极只能采集到手上的电位，而不能对最重要的部分，即对心脏周围的区域进行测量。这样测量出来的心电波形有一些波形会测量不到，进而导致测量出来的心电波形不准确。而现有的可穿戴式背心方案基本都是将电极贴在背心内侧的固定位置来完成心电信号的采集，即，这种方法的电极是固定不动的。而人的体型身高等很多因素会使得电极的位置在人身体上对应不准确，考虑到电极沿着肢体放置的位置可以影响心电图的电压、占空比和周期，因此现有的可穿戴式背心方案也将影响心电波形的准确性，从而不能准确的反应心电图形的正常性，最终影响医生对病人健康情况的判断。如图1所示，电极位于肢体的不同位置，最终获得的心电图形也不相同。

发明内容

本发明的实施例提供一种心电测量手套，以至少解决现有的可穿戴式心电测量仪器检测结果不准确问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种心电测量手套，所述心电测量手套包括本体和设置于所述本体上的信号处理单元；在所述本体的手心一侧设置有N个电极装置，N＞1，N为整数；其中，

所述N个电极装置中的每个电极装置包括：

至少两个电极接口，所述至少两个电极接口中的每个电极接口均通过导电介质连接至所述信号处理单元；

以及一个电极片，所述电极片与所述每个电极接口可拆卸连接，且所述电极片露出于所述本体的外表面；在所述电极片与所述至少两个电极接口中的其中一个电极接口相连的情况下，所述电极片与该电极接口对应的导电介质电连接，用于测量标准心电测量点的电位信号。

基于本发明实施例提供的心电测量手套，一方面，考虑到现有的可穿戴式心电手套方案基本都是通过将电极贴在手套内侧的手指或者手掌内来完成心电信号采集，因此电极只能采集到手臂部分的电位，而不能对最重要的部分，即对心脏周围的区域进行测量；另一方面，考虑到现有的可穿戴式背心方案基本都是将电极贴在背心内侧的固定位置来完成心电信号的采集，而人的体型身高等很多因素会使得电极装置的位置在不同的人身体上对应不准确，从而电极装置沿着肢体放置的位置可能影响心电图的电压、占空比和周期等，因此，本发明实施例中，在所述本体的手心一侧设置有N个电极装置，所述N个电极装置中的每个电极装置包括：至少两个电极接口以及一个电极片，所述至少两个电极接口中的每个电极接口均通过导电介质连接至所述信号处理单元；所述电极片与所述每个电极接口可拆卸连接，且所述电极片露出于所述本体的外表面；在所述电极片与所述至少两个电极接口中的其中一个电极接口相连的情况下，所述电极片与该电极接口对应的导电介质电连接，用于测量标准心电测量点的电位信号。这样，对于不同体型身高的用户，当用户戴上该心电测量手套，将手放置于心脏区域位置，用户可以根据需要通过摘除和重新安装的方式选择人体需要测量的位置，直到将电极片安装到标准心电测量点位置处的电极接口上。当调整完电极片位置之后就可以开始进行心电图形的测量。进而对于不同体型身高的用户，均可以准确采集到分布在人身体四肢以及心脏周围的电位信号，从而完成心电测量。相比于现有技术的可穿戴式心电手套方案和可穿戴式背心方案，由于该心电测量手套可以准确采集到分布在人身体四肢以及心脏周围的电位信号，因此心电测量的检测结果将更加准确，从而可以为医生提供有效的辅助诊断，为心脏病的诊断和治疗提供有效的支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中电极位于肢体的不同位置时的心电波形图；

图2为标准12导联分布图；

图3为本发明实施例提供的心电测量手套结构示意图一；

图4为本发明实施例提供的心电测量手套中的电极装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的心电测量手套结构示意图二；

图6为本发明实施例提供的心电测量手套结构示意图三；

图7为本发明实施例提供的心电测量手套结构示意图四；

图8为本发明实施例提供的显示单元的转动结构示意图；

图9为本发明实施例提供的信号处理单元的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的信号调理模块的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的信号调理模块的结构示意图。

具体实施方式

为了下述各实施例的描述清楚简洁，首先给出医学上标准12导联的相关介绍如下：

医学应用中导联数量一般分为3、5和标准12导联.不同导联对应不同数量的电极片，导联数量越多，越可以更加准确的反映出心电的波形图。图2为标准12导联分布图，其中：

V1导联：正电极置于胸骨右缘第4肋间；

V2导联：正电极置于胸骨左缘第4肋间；

V3导联：正电极置于V2与V4位置的连线中点；

V4导联：正电极置于左侧锁骨中线与第5肋间的交叉点；

V5导联：正电极置于左腋前线与V4水平线的交叉点；

V6导联：正电极置于左腋中线与V4水平线的交叉点；

RA导联：正电极置于右侧上肢；

RL导联：正电极置于右侧下肢；

LA导联：正电极置于左侧上肢；

LL导联：正电极置于左侧下肢。

其中，导联是医学常用术语，实际上是一种电位差，比如图1中利用10个电极片实现标准12导联。除了V1-V6导联对应的6个电极片，其余4个电极片(分别为LA、LL、RA、RL)分布在四肢周围，其中右侧下肢为参考地。图2中这种四肢导联的放置方法是将肢体导联电极放置在躯干部位，这种做法可以减少由上、下肢体活动造成的噪音干扰，对于做运动心电图和动态心电图有很重要的作用。本发明就是基于这种导联放置方法而实现的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种心电测量手套0，所述心电测量手套0包括本体1和设置于所述本体1上的信号处理单元2，在所述本体1的手心一侧设置有N个电极装置，N＞1，N为整数；其中，

所述N个电极装置中的每个电极装置包括：

至少两个电极接口，所述至少两个电极接口中的每个电极接口均通过导电介质连接至所述信号处理单元2；

以及一个电极片，所述电极片与所述每个电极接口可拆卸连接，且所述电极片露出于所述本体的外表面；在所述电极片与所述至少两个电极接口中的其中一个电极接口相连的情况下，所述电极片与该电极接口对应的导电介质电连接，用于测量标准心电测量点的电位信号。

所述信号处理单元2，用于对所述电位信号进行处理，获得心电测量结果。

具体的，如图4所示，本发明实施例中的电极装置具体可以包括电极接口A和电极片B两部分，其中，所述电极片B上设置有固定锁扣C，所述电极接口A上设置有凹槽D，所述固定锁扣C可插入所述凹槽D中或从所述凹槽D中移出。当然，本发明实施例中的电极装置还可以是其它结构，本发明实施例对电极装置的结构不作具体限定。

需要说明的是，图4所示的心电测量手套0的电极接口A位于所述本体1的外表面，当然，该电极接口A可以嵌入所述本体1中，本发明实施例对此不作具体限定，仅需心电测量手套0的电极片B露出于所述本体1的外表面即可。

需要说明的是，图3仅是示例性的给出心电测量手套0的结构示意图。其中，由于信号处理单元2一般位于心电测量手套0的本体1的内侧，因此图中仅用虚线示意出信号处理单元2的大致位置，本发明实施例对信号处理单元2的具体位置不作限定。

需要说明的是，图3中的电极装置仅是示意出了电极接口，电极片可能位于每个电极装置的任意一个电极接口上，本发明实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，由于电极接口通过导电介质与信号处理单元2的连接在心电测量手套0的外部并不直接可见，因此图3中并未示出电极接口与信号处理单元2的连接关系。其中，该导电介质通常为导线或其它，本发明实施例对此不作具体限定。

其中，所述每个电极接口的材料可以为硬质塑性材料或其它，本发明实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，本发明实施例提供的心电测量手套0可以是左手手套，也可以是右手手套，本发明实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，图3中所示的电极接口的数量仅是示意，实际中可以根据需要放置多个电极接口，本发明实施例对此不作具体限定。

优选的，与所述每个电极装置的至少两个电极接口连接的导电介质相互电连接。

即，本发明实施例中，为了减少信号处理单元2的引脚数量，与所述每个电极装置的至少两个电极接口连接的导电介质相互电连接。这样，每个电极装置的至少两个电极接口就可以通过导电介质连接至信号处理单元2的同一引脚上，也就是说，N个电极装置的多个电极接口还是连接信号处理单元2的N个引脚，从而可以复用现有的信号处理单元2。

优选的，如图5所示，所述每个电极装置中的至少两个电极接口包括：一个初始电极接口，以及位于所述初始电极接口周围的至少一个预留电极接口。

其中，本发明实施例中的预留电极接口的位置可能是根据医学数据经验值获得的，也就是根据个体大数据分析得到一个心电测量点变化范围，在该变化范围内设置预留电极接口，本发明实施例对此不作具体限定。

即，由于人身体骨骼的构架具有相似性，因此所述N个电极装置中的每个初始电极接口的位置一开始设计为针对大部分骨骼构架相似的身体条件来完成。初始使用时，N个电极片分别安装在对应的初始电极接口上，大多数人不用移动电极片的位置就可以测量心电图形。

需要说明的是，通常，每个初始电极接口处有对应的初始位置标记，以便用户区分初始电极接口与预留电极接口，本发明实施例对此不作具体限定。

优选的，所述本体1延伸至手臂处。即，心电测量手套0的本体1可达到手肘位置，从而右手手肘位置处的电极装置RL可以接触到图2所示的接地位置处。

特别的，本发明实施例中，当N＝5或10，并且所述心电测量手套0为左手手套时，当用户带上该心电测量手套，无论怎样移动电极片，都无法接触到人体右侧腰间的测量点RL，因此该情况下，本发明实施例中的N个电极装置中并不包含RL电极装置，所述RL电极装置可通过导线与所述RL电极装置在所述本体1上对应的位置连接，这样在测量时，将所述RL电极装置牵引至RL测量点位置，即可测量到图2中RL位置对应的电位信号。

同理，本发明实施例中，当N＝5或10，并且所述心电测量手套0为右手手套时，当用户带上该心电测量手套，无论怎样移动电极片，都无法接触到人体左侧腰间的测量点LL，因此该情况下，本发明实施例中的N个电极装置中并不包含LL电极装置，所述LL电极装置可通过导线与所述LL电极装置在所述本体1上对应的位置连接，这样在测量时，将所述LL电极装置牵引至LL测量点位置，即可测量到图2中LL位置对应的电位信号。

本发明实施例对上述两种特殊情况不作具体限定。

结合上述实施例的描述，本发明实施例给出心电测量手套0的一个具体应用示例如下：

示例性的，如图6所示，这里以标准12导联为例，给出心电测量手套0为右手手套时，本体1的手心一侧设置有N＝10个电极装置(分别为LA、LL、RA、RL、V1-V6)时的电极装置位置分布示意，其中，假设每个电极装置包括5个电极接口，一个电极接口为初始电极接口；其余四个电极接口为预留电极接口，分别标记为1、2、3、4。则当用户戴上心电测量手套0，将其中一个参考地电极装置RL放在躯干的右下侧，然后将心电测量手套0斜着放在胸前时，这10个电极装置可分别测量图2所示的心电测量点的电位信号。假设V3电极装置的初始电极接口对应的位置并非用户的V3标准心电测量点位置，则用户将V3电极装置的电极片分别移动至V3周围的预留电极接口1-4，假设预留电极接口3对应的位置为用户V3标准心电测量点的位置，则用户将电极片安装在预留电极接口3，测量得到V3标准心电测量点的心电信号，其余电极装置的测量方式依此类推，直至可以采集到分布在人身体四肢以及心脏周围的电位信号，从而完成心电测量。

需要说明的是，当该心电测量手套0为右手手套时，由于参考地电极装置RL一般作为起始对准电极装置，也就是说，用户在戴上心电测量手套0之后，一般直接将参考地电极装置RL放在躯干的右下侧，对准RL标准心电测量点位置，因此，如图6所示，通常情况下，参考地电极RL装置可以仅包括一个初始电极接口。当然，也可以选择其它电极装置作为起始对准电极装置，本发明实施例对此情况不作具体限定。

基于本发明实施例提供的心电测量手套，一方面，考虑到现有的可穿戴式心电手套方案基本都是通过将电极贴在手套内侧的手指或者手掌内来完成心电信号采集，因此电极只能采集到手臂部分的电位，而不能对最重要的部分，即对心脏周围的区域进行测量；另一方面，考虑到现有的可穿戴式背心方案基本都是将电极贴在背心内侧的固定位置来完成心电信号的采集，而人的体型身高等很多因素会使得电极装置的位置在不同的人身体上对应不准确，从而电极装置沿着肢体放置的位置可能影响心电图的电压、占空比和周期等，因此，本发明实施例中，在所述本体的手心一侧设置有N个电极装置，所述N个电极装置中的每个电极装置包括：至少两个电极接口以及一个电极片，所述至少两个电极接口中的每个电极接口均通过导电介质连接至所述信号处理单元；所述电极片与所述每个电极接口可拆卸连接，且所述电极片露出于所述本体的外表面；在所述电极片与所述至少两个电极接口中的其中一个电极接口相连的情况下，所述电极片与该电极接口对应的导电介质电连接，用于测量标准心电测量点的电位信号。这样，对于不同体型身高的用户，当用户戴上该心电测量手套，将手放置于心脏区域位置，用户可以根据需要通过摘除和重新安装的方式选择人体需要测量的位置，直到将电极片安装到标准心电测量点位置处的电极接口上。当调整完电极片位置之后就可以开始进行心电图形的测量。进而对于不同体型身高的用户，均可以准确采集到分布在人身体四肢以及心脏周围的电位信号，从而完成心电测量。相比于现有技术的可穿戴式心电手套方案和可穿戴式背心方案，由于该心电测量手套可以准确采集到分布在人身体四肢以及心脏周围的电位信号，因此心电测量的检测结果将更加准确，从而可以为医生提供有效的辅助诊断，为心脏病的诊断和治疗提供有效的支持。

进一步的，如图7所示，所述心电测量手套0还包括显示单元5。

所述显示单元3，用于显示所述心电测量结果。

需要说明的是，图7中所示的显示单元3设置于所述本体1的手背一侧，在所述本体1的外侧手心一侧并不可见，因此图中仅用虚线示意出显示单元3的大致位置。当然，显示单元3还可以位于其它位置，本发明实施例对此不作具体限定。

由于本发明实施例提供的心电测量手套0包含显示单元3，因此用户能够实时观测到心电测量结果，使得心电测量结果可视化，从而使得心电图的测量更加简单。

优选的，如图8所示，所述显示单元3的一侧边通过转轴F安装到所述本体1的手背一侧的外表面上，从而可以根据用户的需要和观看角度进行转动。

进一步的，如图9所示，所述信号处理单元2包括各路电极装置信号采集模块21、与所述各路电极装置信号采集模块连接21的信号调理模块22、与所述信号调理模块22连接的信号处理模块23、与所述信号处理模块23连接的数据存储模块24和心电显示模块25、以及与所述信号调理模块22、所述信号处理模块23和所述心电显示模块25分别连接的电源管理模块25。

所述各路电极装置信号采集模块21，用于获取所述N个电极装置中的每个电极装置测量的人体电位信号。

所述信号调理模块22，用于对所述每个电极装置测量的人体电位信号进行放大和滤波，获得放大和滤波后的人体电位信号。

所述信号处理模块23，用于对所述放大和滤波后的人体电位信号进行模拟/数字(英文：Analog/Digital，简称：A/D)转换以及数字信号处理，获得数字信号处理后的人体电位信号。

所述存储模块24，用于存储所述数字信号处理后的人体电位信号。

所述心电显示模块25，用于将所述数字信号处理后的人体电位信号以波形的形式显示出来。

所述电源管理模块26，用于给所述信号调理模块22、所述信号处理模块23和所述心电显示模块25供电。

优选的，如图10所示，所述信号调理模块22包括前置放大子模块221、带通滤波子模块222、后级放大子模块223和工频滤波子模块224。

所述前置放大子模块221，用于对所述每个电极装置测量的人体电位信号进行前置放大，获得前置放大后的人体电位信号。

所述带通滤波子模块222，用于对所述前置放大后的人体电位信号进行带通滤波，获得带通滤波后的人体电位信号。

所述后级放大子模块223，用于对所述带通滤波后的人体电位信号进行后级放大，获得后级放大后的人体电位信号。

所述工频滤波子模块224，用于对所述后级放大后的人体电位信号进行工频滤波，获得工频滤波后的人体电位信号。

优选的，如图11所示，所述信号处理模块23包括A/D转换子模块231和微控制单元(英文：Microcontroller Unit，简称：MCU)子模块232。

所述A/D转换子模块，用于对所述放大和滤波后的人体电位信号进行A/D转换，获得A/D转换后的人体电位信号。

所述MCU子模块，用于对所述A/D转换后的人体电位信号进行数字处理，获得数字信号处理后的人体电位信号。

通过本发明实施例中包含的上述信号处理单元2，可以对每个电极装置采集的人体电位信号进行计算和处理，从而获得心电测量结果。

综上，基于本发明实施例提供的心电测量手套，一方面，考虑到现有的可穿戴式心电手套方案基本都是通过将电极贴在手套内侧的手指或者手掌内来完成心电信号采集，因此电极只能采集到手臂部分的电位，而不能对最重要的部分，即对心脏周围的区域进行测量；另一方面，考虑到现有的可穿戴式背心方案基本都是将电极贴在背心内侧的固定位置来完成心电信号的采集，而人的体型身高等很多因素会使得电极装置的位置在不同的人身体上对应不准确，从而电极装置沿着肢体放置的位置可能影响心电图的电压、占空比和周期等，因此，本发明实施例中，在所述本体的手心一侧设置有N个电极装置，所述N个电极装置中的每个电极装置包括：至少两个电极接口以及一个电极片，所述至少两个电极接口中的每个电极接口均通过导电介质连接至所述信号处理单元；所述电极片与所述每个电极接口可拆卸连接，且所述电极片露出于所述本体的外表面；在所述电极片与所述至少两个电极接口中的其中一个电极接口相连的情况下，所述电极片与该电极接口对应的导电介质电连接，用于测量标准心电测量点的电位信号。这样，对于不同体型身高的用户，当用户戴上该心电测量手套，将手放置于心脏区域位置，用户可以根据需要通过摘除和重新安装的方式选择人体需要测量的位置，直到将电极片安装到标准心电测量点位置处的电极接口上。当调整完电极片位置之后就可以开始进行心电图形的测量。进而对于不同体型身高的用户，均可以准确采集到分布在人身体四肢以及心脏周围的电位信号，从而完成心电测量。相比于现有技术的可穿戴式心电手套方案和可穿戴式背心方案，由于该心电测量手套可以准确采集到分布在人身体四肢以及心脏周围的电位信号，因此心电测量的检测结果将更加准确，从而可以为医生提供有效的辅助诊断，为心脏病的诊断和治疗提供有效的支持。进一步的，由于本发明实施例提供的心电测量手套还可以包含显示单元，因此用户能够实时观测到心电测量结果，使得心电测量结果可视化，从而使得心电图的测量更加简单。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种心电测量手套，所述心电测量手套包括本体和设置于所述本体上的信号处理单元；其特征在于，在所述本体的手心一侧设置有N个电极装置，N＞1，N为整数；其中，

所述N个电极装置中的每个电极装置包括：

至少两个电极接口，所述至少两个电极接口中的每个电极接口均通过导电介质连接至所述信号处理单元；

以及一个电极片，所述电极片与所述每个电极接口可拆卸连接，且所述电极片露出于所述本体的外表面；在所述电极片与所述至少两个电极接口中的其中一个电极接口相连的情况下，所述电极片与该电极接口对应的导电介质电连接，用于测量标准心电测量点的电位信号。

2.根据权利要求1所述的心电测量手套，其特征在于，与所述每个电极装置的至少两个电极接口连接的导电介质相互电连接。

3.根据权利要求2所述的心电测量手套，其特征在于，所述电极片上设置有固定锁扣，所述每个电极接口上均设置有凹槽，所述固定锁扣可插入所述凹槽中或从所述凹槽中移出。

4.根据权利要求3所述的心电测量手套，其特征在于，所述每个电极装置中的至少两个电极接口包括：一个初始电极接口，以及位于所述初始电极接口周围的至少一个预留电极接口。

5.根据权利要求1所述的心电测量手套，其特征在于，所述每个电极接口的材料为硬质塑性材料。

6.根据权利要求1所述的心电测量手套，其特征在于，所述本体延伸至手臂处。

7.根据权利要求1-6任一项所述的心电测量手套，其特征在于，所述心电测量手套还包括显示单元；

所述显示单元，用于显示所述心电测量结果。

8.根据权利要求7所述的心电测量手套，其特征在于，所述显示单元设置于所述本体的手背一侧。

9.根据权利要求8所述的心电测量手套，其特征在于，所述显示单元的一侧边通过转轴安装到所述本体的手背一侧的外表面上。