CN109949975A - 一种心电导联线及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种心电导联线及其制作方法。所述心电导联线包括螺旋缠绕有多根并排铜线的加强线，且在外表面覆有丙烯类绝缘树脂而构成心电诱导体。该心电诱导体外表面可依次覆有乙烯碳树脂层，螺旋缠绕有多根并排铜线，并覆有绝缘乙烯树脂层；其一端可压接有人体连接端子，另一端经由电阻而与多芯电磁屏蔽线的一个电线末端相连接，并对电阻进行屏蔽处理；多芯电磁屏蔽线的另一端连接有用于心电图机器的插头以及环形磁圈。心电诱导体与多芯电磁屏蔽线之间还依次设有信号增幅器与A/D转换器。本发明极大地增强了导联线的耐弯、耐拉强度，降低了使用成本；能更好地屏蔽电磁干扰，提高了信号稳定性和准确性；避免了铅污染，更环保；可与PC连接制作心电图。

Description

一种心电导联线及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种心电导联线及其制作方法，应用于心电图仪、心电监护仪等仪器与 人体的连接，和采集人体生物电信号。

背景技术

导联线是一种连接心电图仪、心电监护仪等仪器与人体的导线装置，以实现心电信 号、肌电信号、脑波及神经系统信号等生物电信号向心电图仪等仪器的传输。

现有的导联线通常含有人体连接端子、数根心电诱导电线、中继盒、圆形多芯电线以及与心电图机连接的安装插头，导线中通常有一定的屏蔽措施，屏蔽外界电磁干扰。

然而现有的心电诱导电线或者造价高，或者屏蔽效果差，或者抗拉力强度弱。在现在的技术领域内，抗拉力强度大的导线或导联线，如专利ZL 20102055415.4给出了一种 带屏蔽的碳纤维单芯导线，其芯线只是单纯的将导电质附着在纤维表面，其方式是将单 根或数根导电质与若干纤维并排，然后在外围包覆绝缘层，利用纤维的柔韧性和抗拉力 来提高导线的抗拉力强度。显然上述方式做出的导联线仅仅是解决了一定的屏蔽问题， 在抗弯曲度和抗拉力上存在明显不足，这是因为在医学中使用的导联线需要频繁的使用、 缠绕，容易拉扯或折断导联线内部芯线而失去传导信号的作用，不能满足医学中临床的 频繁使用。

多根心电导联线同时使用可以测量人体多个部位的生物电信号，多根心电导联线的 中继盒起到分线器(因此也称为分线盒)的作用，将一组进线分为多组出线，通常是注塑成型一体或上、下体结构。有时还会容纳电阻，磁环等元件，但是中继盒作为导联线 的一部分却被忽略了附加上屏蔽层，使得导联线不能彻底屏蔽外界信号的干扰，在电子 信息产品及机电产品频繁使用的今天，环境中存在大量电磁干扰信号，若不对这些信号 作有效屏蔽，在测量人体微弱的生物电信号时，会影响测量结果的准确性。

现有的导联线没有指示灯，导联线与人体是否接触良好要靠医务人员主观判断或通 过仪器识别，若导联线与人体未良好接触会产生一些不必要的麻烦和测量误差，给医务人员带来不便。

通常导联线只起到连接、传递信号的作用，没有放大信号的功能，测量要靠专用的心电图仪或类似仪器，无法直接连接到个人电脑上测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种心电导联线及其制作方法，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案如下：

一种心电导联线，包括一根作为中心轴的加强线，其特征在于有多根并排的铜线螺 旋缠绕于所述的加强线上，而形成心电导体；所述的心电导体外表面覆有丙烯类绝缘树 脂，而形成心电诱导体。

上述加强线是以2250D^[注1]的聚酯纤维^[注2]扭成。

注1：D：但尼尔，人造丝、尼龙等纤维的粗细单位；注2：聚酯纤维也称为蒂特纶。

心电诱导体可以作为导线单独使用，然而为了获得更好的效果，需要增加屏蔽功能。 上述心电诱导体外覆有乙烯碳树脂层以屏蔽外部的电磁波，该乙烯碳树脂层上面螺旋缠 绕有多根并排的铜线，而构成电磁屏蔽体；在电磁屏蔽体的外表面覆有绝缘乙烯树脂层， 即构成心电诱导电线。由于对心电诱导体进行了两层电磁屏蔽处理，所以完全可以做到 不受外界电磁波的影响，尤其是构成电磁屏蔽体的铜线依然采用螺旋缠绕的方式，所以极大地增强了耐弯耐拉上的优势。

上述心电导体的一端上还压接有人体连接端子；且在心电导体与人体连接端子的结 合部覆有硬质绝缘树脂，从而构成一根带有人体连接端子的心电导联线。

上述心电导体的与人体连接端子压接的一端还打有一个结，这样，即使心电导联线 从两个方向受到强烈的拉扯，并且被反复弯曲也不会出现断线、脱落的情况，即使频繁的弯曲或者拉扯心电诱导电线，其它连接部位也不会发生脱落等情况。

上述覆盖在心电导体与人体连接端子结合部的硬质绝缘树脂外表面，还覆盖有软质 绝缘树脂，从而兼具了强度与韧性。

上述心电导体的与人体连接端子相对的一端，经由电阻而与多芯电磁屏蔽线的其中 一个电线末端相连接；并且同样地，多芯电磁屏蔽线其余的电线末端也均经由各自的电阻而分别连接一根所述的心电导体。如此，使得多根心电诱导电线所传输的信号汇聚到 一根多芯电磁屏蔽线中。

上述电阻是分别通过压接端子A、压接端子B而与心电导体和电线末端相压接，而串接在心电导体和电线末端之间。采用压接端子具有连接效果好、加工制作方便的优势。

上述电阻是为了高压的除颤时等场合时，阻止高压电通向心电图机而设置的，电阻 的阻值宜在35KΩ以上。

上述电阻及其两端的压接端子组成多个中继连接部，所有的中继连接部组成中继部； 为了对各个中继连接部进行相互绝缘、对整个中继部进行屏蔽，可以采用一个设有多个 凹槽的固定板，以及凹槽的盖板；且上述每一个电阻、以及该电阻的与心电导体和电线末端的结合部均固定于其中一个凹槽内；固定板和盖板的外表面贴有金属板、金属带或 金属箔。

上述多芯电磁屏蔽线的另一端连接有通用USB插头或者用于心电图机器的插头，以 便向心电图机或具有心电图机功能的PC上传送人体的心电波；且在多芯电磁屏蔽线的连接USB插头或插头的一端安装有环形磁圈，以将电线自身产生的电磁波除掉。

上述环形磁圈外以及多芯电磁屏蔽线与USB插头或者插头的结合部覆有硬质绝缘树脂，以起到包裹和连接的作用。

上述固定板安装于中继盒内，该中继盒上还设有指示灯，当所述的人体连接端子与 患者接触良好时，指示灯点亮；与患者接触不良，指示灯熄灭，或者人体连接端子、心 电导体、电阻、多芯电磁屏蔽线、插头之间的各个连接处有一处接触不良时，指示灯熄 灭。从而通过指示灯就能确认信号传输是否正常。

上述心电导体与多芯电磁屏蔽线之间依次设有信号增幅器与A/D转换器。其目的是 可以将微弱电流信号增幅放大，以及将被增幅器放大的心电信号转换为数字信号。

一种心电导联线的制作方法，包括将聚酯纤维扭成加强线的步骤，其特征在于还包 括以下步骤：

将多根并排的铜线螺旋缠绕于所述的加强线上而形成心电导体；将所述的心电导体外表面覆有丙烯类绝缘树脂而形成心电诱导体；将上述心电诱导体外涂敷乙烯碳树脂层，再将多根并排的铜线螺旋缠绕在该乙烯碳树脂层外表面而构成电磁屏蔽体；最后在电磁屏蔽体的外表面涂敷绝缘乙烯树脂层即得到了兼具抗弯、抗拉且进行了两层电磁屏蔽处理的心电诱导电线、即心电导联线。

上述心电导联线的制作方法，其特征在于还包括以下步骤：

将上述心电诱导电线的一端端的绝缘乙烯树脂层剥掉20～30mm，并除去电磁屏蔽 体和乙烯碳树脂层而露出心电诱导体；将该露出的心电诱导体的丙烯类绝缘树脂皮剥掉 15～20mm而露出心电导体；将该露出的心电导体插入人体连接端子的压着口中，并以 压接的方式将人体连接端子与心电导体相互连接；在人体接续端子与心电诱导电线的结 合部以硬质绝缘树脂进行一次成形，而使人体接续端子与心电诱导电线连成一体；然后， 在上述硬质绝缘树脂的外表面使用软质树脂进行二次成形。

上述心电导联线的制作方法，其特征在于在将心电导体与人体连接端子进行压接之 前，先将心电导体打一个结。

上述心电导联线的制作方法，其特征在于还包括以下步骤：

预备一根多芯电磁屏蔽线；预备多个电阻、压接端子A、压接端子B和多根上述 压接有人体连接端子的心电诱导电线，数量均与多芯电磁屏蔽线的芯数相一致；利用压 接端子B将各个电阻逐一压接在多芯电磁屏蔽线的各个电线末端上，利用压接端子A将 各个电阻的另一端逐一压接在各个心电导体的与人体连接端子相对的一端上，从而构成 分别由一个压接端子A、一个电阻和一个压接端子B组成的多个中继连接部；然后将各 个中继连接部相互绝缘，并对相互绝缘的中继连接部进行屏蔽处理。

上述心电导联线的制作方法，其特征在于还包括以下步骤：

在上述多芯电磁屏蔽线的另一端连接通用USB插头或者用于心电图机器的插头；且 在多芯电磁屏蔽线的连接USB插头或插头的一端安装有环形磁圈；最后在上述环形磁圈 外以及多芯电磁屏蔽线与USB插头或者插头的结合部涂敷硬质绝缘树脂。

本发明针对现有导联线技术存在的不足而从导联线结构及制作工艺上进行改进，

具有以下优点：

1、本发明的单芯心电诱导线采用全新的技术将数根并排的铜线螺旋缠绕在聚酯纤维上 然后包覆绝缘树脂，加上双层屏蔽后再用绝缘树脂包裹。该技术不仅能增加导联线抗拉力和抗弯曲度，还能提高传输信号的稳定性，原因在于使用多跟并排的铜线螺旋在纤维 上形成一个导电腔，增加了传导信号的截面积，从而降低阻抗，提高信号稳定性。

2、本发明的心电导联线与人体连接端子压接前打一个结，然后用硬质树脂成型，可以 有效地提高端子部的抗拉力强度。

3、本发明在人体连接端子处和中继连接部采用端子压接代替锡焊接，彻底避免了铅污 染，更环保。

4、本发明对所有导联线和中继部都实施了有效的屏蔽措施，能更好地屏蔽环境中的电 磁干扰，提高导联线传导人体生物电信号的准确性和稳定性。

5、本发明在中继部添加了指示灯，当人体连接端子与患者接触良好，人体的心电波能 够正常传送到心电图仪器时，中继部的指示灯就会点亮；如果接触不良，指示灯就会熄 灭。同时，如果导联线内部的连接有异常，指示灯也会熄灭或闪烁发出警告。通过指示灯的警告就能确认心电波是否正常传送到心电图仪器。

6、本发明在中继部设有增幅器，既可以提高信号强度，又可以通过导联线末端的USB 插头与电脑连接，使得平常使用的PC也可以很容易地做成心电图。这种心电信号传送装置对于那种需要长时间获取心电信号进行检查的心电图检查法是十分有效的。

此外，专利ZL 201020697167.5给出了一种多芯导联线，是将数根带绝缘的导线与纤维并排后用绝缘皮包裹。而本发明所说的心电诱导电线只针对单芯导联线，是将数根 铜丝缠绕在纤维上然后用绝缘树脂包裹，两者在形式上和实现方法上都有很大差别；并 且专利ZL 201020697167.5的导线与纤维同样采用并排的方式，因此仍然存在专利ZL201020554154所具有的不足。

附图说明

图1是本发明的心电导体的结构示意图。

图2是本发明的心电诱导体的结构示意图。

图3是本发明的心电诱导电线的结构示意图。

图4是本发明的心电诱导电线与人体连接端子进行组装的结构示意图。

图5是本发明的心电诱导电线压接人体连接端子之后的结构示意图。

图6是本发明的心电导联线末端的结构示意图。

图7是本发明的心电导体在心电导联线末端内打结的结构示意图。

图8是本发明的心电导联线与多芯电磁屏蔽线的其中一个电线末端相连接的结构示 意图。

图9是本发明的中继盒的结构示意图。

图10是本发明的心电导联线与中继盒和插头组装后的结构示意图。

其中，1、心电导体，2、加强线，3、铜线，4、心电诱导体，5、乙烯碳树脂层，6、 电磁屏蔽体，7、绝缘乙烯树脂层，8、心电诱导电线，9、人体连接端子，10、心电导联 线末端，11、电阻，12、压接端子A，13、多芯电磁屏蔽线，14、电线末端，15、压接 端子B，16、中继盒，17、硬质绝缘树脂，18、结，20、凹槽，21、固定板，22、盖板， 23、指示灯，24、插头。

具体实施方式

如图1所示，本发明的心电导联线，其核心是将人体心脏电波传导到心电图机上的心电导体1，该心电导体1是以加强线2为中心轴，将多根并排的细铜线按S形同时螺 旋缠绕(也称斜向缠绕)于加强线2上，组成心电导体1。

如图2所示，在心电导体1上覆上硬质的丙烯类绝缘树脂，而形成心电诱导体4。 该心电诱导体4的加强线2是用纤维拧成的，抗拉力强度可以达到20kg以上。缠绕于加 强线2上的细铜线自身柔软，能够抵得住强烈的弯曲。心电导联线需要直接与人体接触， 所以不适合采用较坚硬的电线，而该细铜线的构造在抗弯曲度和抗拉力上都有明显的优 势，可是说用在心电导联上面是最适合的了。本发明可以采用各种规格的细铜线，比如 采用直径为0.1mm的标准的细铜线，将两根或两根以上的细铜线螺旋缠绕于加强线2上， 该设计无论在抗弯、抗拉上还是在信号传输上，显然优于将铜线与纤维并排包裹的单芯 导线。该设计可采用多种尺寸的铜线，铜线的直径可在0.05mm～1mm之间或更大的尺 寸均可。

如图3所示，在心电诱导电线的制造工序中，将心电诱导体4外面覆上乙烯碳树脂5，以遮蔽外部的电磁波。在乙烯碳树脂的外皮5上面以S型同时缠绕多根铜线，构成 电磁屏蔽体6。然后在电磁屏蔽体的外面覆上软质的绝缘乙烯树脂7，心电诱导电线8 就基本完成了。该心电诱导电线8进行了两层电磁屏蔽处理，所以完全可以做到不受外 界电磁波的影响。构成电磁屏蔽体6的铜线是以S型进行缠绕的，所以极大地增强了耐 弯耐拉上的优势。

如图4所示，将心电诱导电线8的前端剥掉25mm的绝缘树脂外皮，除去电磁屏蔽 体6和导电层5，露出心电诱导体4。将心电诱导体4的绝缘皮剥掉15mm露出心电导 体1。将心电导体1插入人体连接端子9的压着口中，如图5所示将端子与导体上下压 接结实。

使用硬质的树脂将连接好的图5中的半成品进行一次成型，使人体接续端子9与心电诱导电线8连成一体组成连接人体的心电导联线末端10。然后，使用软质的树脂对该 末端10进行二次成型，这样既有硬质树脂保护端子9与电线8的连接部位，在电线的一 端又有柔软的树脂保护电线。而且S向缠绕的心电导体还耐得住反复弯曲。其中，所述 的一次成型、二次成型是利用树脂(包括硬质树脂和软质树脂)对部件进行涂敷的工艺， 通常首次成型被称为一次成型，然后以此类推。图6是已压接上人体连接端子9的且经 过两次成型之后的心电诱导电线8。

如图7所示，在将最中心的心电导体1与人体连接端子9进行压接之前，先将心电导体打一个结18，然后将带着结18的心电导体1如图5所示与端子进行压接，如图6 所示使用硬质、软质的绝缘树脂成型。这样，即使心电诱导电线8从两个方向受到强烈 的拉扯，并且被反复弯曲也不会出现断线、脱落的情况。人体连接端子9和心电导体1 如果没有充分连接好的话，因为中间这个结18，也不会发生端子9与心电导体1相脱离 的情况。另外因为这个结18的存在，即使频繁的弯曲或者拉扯心电诱导电线，其它连接 部位也不会发生脱落等情况。

图8展示了心电诱导电线8与一个电阻11以及圆形多芯电线13的一个电线末端14相连接而成的中继部位。将图6中所示的连接了人体连接端子9的心电诱导电线8另外 一端末端的电磁屏蔽体6、乙烯碳树脂层5和绝缘树脂层除去，然后利用压接端子A12 将心电导体1与阻值为35KΩ的电阻11相压接。而在电阻的另一侧，经由压接端子B15 将多芯圆形电磁屏蔽线13的各个电线末端14分别与其压接，形成由压接端子A12、电 阻11、压接端子B15组成的中继连接部。以常用的10芯圆形电磁屏蔽线为例，则所需 的电阻11和心电诱导电线8数量均为10个，形成10个中继连接部。

中继部的电阻，是在人体心脏骤停使用AED进行瞬间高达5000V高压的除颤时， 或者使用高频波电气手术刀等场合时，为了阻止高压电通向心电图机而设置的。

然后还需将各个中继连接部相互绝缘，并对相互绝缘的中继连接部进行屏蔽处理。 对于10个中继连接部的情况，采用带有10个凹槽20的长方形的固定板21，固定板21 可单面带有10个凹槽也可双面带有10个凹槽，图9给出的是单面带有6个凹槽的情况。 将图8描述的中继连接部放入凹槽20确保绝缘并固定。将10根心电诱导电线分别放入 固定板上下两面的凹槽里，在固定板的其中一面的凹槽21里组装上连接胸部的6根心电 诱导电线8的中继连接部并固定，在另一面的凹槽21里组装连接足部、手部的4根心电 诱导电线的中继连接部并固定。将组装好的固定板盖上上下盖板22。也就是将图8所示 的中继连接部组装到固定板中，盖上盖板22形成装有中继连接的中继内盒。

在中继内盒的外面贴有金属板、金属带、金属箔等，以屏蔽外界的障碍电磁波，自然地，屏蔽体要接地(此项略去图示)；然后将中继内盒装入如图10所示的中继盒16 中，即完成对中继部的加工。

如图10所示，在10芯圆形电线13的另一侧安装与心电图机进行连接的插头24， 该插头为10P的接头，通过其向心电图机传送人体的心电波；或者采用USB插头，通 过其向具有心电图机功能的PC上传送人体的心电波。心电诱导电线能够完全屏蔽外界 传来的电磁波影响，但是心电诱导电线以及10芯圆形电线在进行操作的过程中由于会被 弯曲移动，所以电线自身会产生电磁波。为了将电线自身产生的电磁波除掉，在10芯圆 形电线13的靠近插头24的位置安装环形磁圈15。然后，再用绝缘树脂将插头成型固定。

在心电导体1与多芯电磁屏蔽线13之间依次设有信号增幅器与A/D转换器，增幅器可以采用现有的运算放大器，可以将从10个电极输出的微弱电流通过10个运算放大 器放大为数伏的电流，A/D转换器可以将被增幅器放大的心电信号转换为数字信号。被 转换后的数字信号被传送到心电图机或者通过USB插头传送到具有心电图机功能的PC 上。心电图机或者具有心电图机功能的PC基于这些数字信号做成心电图。使用USB插 头使得通过平常使用的PC也可以很容易地做成心电图。

如图10所示，在中继盒16上设置指示灯23，当人体连接端子9与患者接触良好， 人体的心电波能够正常传送到心电图仪器时，中继部的指示灯23就会点亮。如果接触不 良，指示灯就会熄灭。人体连接端子9、心电诱导电线8、电阻11、圆形10芯电线13、 插头24的各部分如果接触不良的话，指示灯23也会熄灭。通过指示灯23的警告就能确 认心电波是否正常传送到心电图仪器。

以上说明，通过该技术手段，人体心脏电波可以保证准确无误的传送到心电图仪器 上面，解决了因心脏电波不准别而造成误诊的问题。

Claims (10)

1.一种心电导联线，包括一根作为中心轴的加强线(2)，其特征在于有多根并排的铜线(3)螺旋缠绕于所述的加强线(2)上，而形成心电导体(1)；所述的心电导体(1)外表面覆有丙烯类绝缘树脂，而形成心电诱导体(4)。

2.上述心电诱导体(4)外覆有乙烯碳树脂层(5)，该乙烯碳树脂层(5)上面螺旋缠绕有多根并排的铜线，而构成电磁屏蔽体(6)；在电磁屏蔽体(6)的外表面覆有绝缘乙烯树脂层(7)

如权利要求1所述的心电导联线，其特征在于上述加强线(2)是以2250D的聚酯纤维扭成。

3.如权利要求1或2所述的心电导联线，其特征在于上述心电导体(1)的一端上还压接有人体连接端子(9)；且在心电导体(1)与人体连接端子(9)的结合部覆有硬质绝缘树脂。

4.如权利要求3所述的心电导联线，其特征在于上述心电导体(1)的与人体连接端子(9)压接的一端还打有一个结(18)。

5.如权利要求3或4所述的心电导联线，其特征在于上述覆盖在心电导体(1)与人体连接端子(9)结合部的硬质绝缘树脂外表面，还覆盖有软质绝缘树脂。

6.如权利要求3或4所述的心电导联线，其特征在于上述心电导体(1)的与人体连接端子(9)相对的一端，经由电阻(11)而与多芯电磁屏蔽线(13)的其中一个电线末端(14)相连接；并且同样地，多芯电磁屏蔽线(13)其余的电线末端(14)也均经由各自的电阻(11)而分别连接一根 所述的心电导体(1)。

7.如权利要求6所述的心电导联线，其特征在于上述电阻(11)是分别通过压接端子A(12)、压接端B(15)与心电导体(1)和电线末端 (14)相压接，而串接在心电导体(1)和电线末端(14)之间。

8.如权利要求6所述的心电导联线，其特征在于上述电阻(11)的阻 值在35KΩ以上。

9.如权利要求6所述的心电导联线，其特征在于还包括一个设有多 个凹槽(20)的固定板(21)，以及凹槽(20)的盖板(22)；且上述每一 个电阻(11)、以及该电阻(11)的与心电导体(1)和电线末端(14)的 结合部均固定于其中一个凹槽(20)内；固定板(21)和盖板(22)的外 表面贴有金属板、金属带或金属箔。

10.如权利要求9所述的心电导联线，其特征在于上述多芯电磁屏蔽 线(13)的另一端连接有通用USB插头或者用于心电图机器的插头(24)；且在多芯电磁屏蔽线(13)的连接USB插头或插头(24)的一端安装有环 形磁圈(15)。