CN111312440A - 线缆单元和穿戴式生理参数监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种线缆单元和穿戴式生理参数监测系统。线缆单元包括主线缆和导联部。主线缆包括第一金属层和多条数据芯线，多条数据芯线的一端连接至仪器连接器，另一端通过分线连接器而分出多条导联线，分出的多条导联线形成导联部，每一条导联线用于连接一片电极片。第一金属层呈中空管状，数据芯线收容在第一金属层内部，第一金属层延伸连接至穿戴式生理参数监测仪的天线端子而作为穿戴式生理参数监测仪的天线。

Description

线缆单元和穿戴式生理参数监测系统

技术领域

本申请涉及医疗器械的技术领域，特别涉及一种线缆单元和穿戴式生理参数监测系统。

背景技术

随着病人活动需求的不断增加，可移动式(如穿戴式)的穿戴式生理参数监测仪在近年迅速发展。穿戴式生理参数监测仪从人体采集例如心电、体温、血压、血氧等生理数据后，需要将这些数据传输到中央站、远程数据中心等，都需要使用到天线来实现。在现行的穿戴式生理参数监测仪或产品中，通常采用的板载天线辐射范围较小、容易受到病人活动的影响；而线缆天线辐射范围较大、且由于病人移动或导联线的电极连接器贴附而容易被拉伸使得线缆的长度变化较大，并导致天线信号受到较大影响、稳定性较差。

发明内容

本申请的目的在于提供一种线缆单元和穿戴式生理参数监测系统，以解决现有的天线辐射范围较小且稳定性较差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种线缆单元，用以连接穿戴式生理参数监测仪。所述线缆单元包括主线缆和导联部。所述主线缆包括第一金属层和多条数据芯线。多条所述数据芯线的一端均连接至仪器连接器，另一端通过分线连接器而分出多条导联线，分出的多条所述导联线形成所述导联部，每一条所述导联线用于连接一片电极片。所述第一金属层呈中空管状，所述数据芯线收容在所述第一金属层内部。所述第一金属层延伸并通过所述仪器连接器连接至所述穿戴式生理参数监测仪的天线端子而作为所述穿戴式生理参数监测仪的天线。

在一实施例中，所述主线缆还包括与多条所述数据芯线同轴的接地芯线，所述接地芯线被所述第一金属层包裹。

在一实施例中，所述接地芯线位于所述主线缆内，该接地芯线一端通过所述仪器连接器与所述穿戴式生理参数监测仪的地线端子相连接，另一端延伸并连接至所述分线连接器。

在一实施例中，所述导联部还包括与所述导联线相对应的多个第二金属层，所述第二金属层呈中空管状并设置于每一所述导联线的外表面。

在一实施例中，每一所述第二金属层通过所述分线连接器与位于所述主线缆内的所述接地芯线的一端相连接。所述第二金属层接地以成为该导联线的金属屏蔽层。

在一实施例中，所述第一金属层沿所述主线缆延伸至所述分线连接器。

在一实施例中，所述第一金属层和所述第二金属层通过所述分线连接器而彼此隔离。

在一实施例中，所述线缆单元还包括多个用以夹持所述电极片的电极连接器，多个所述电极连接器分别连接至每一所述导联线中远离所述分线连接器的一端。

在一实施例中，多条所述导联线在所述分线连接器处进行物理分离。或多条所述导联线之间为平行设置且长度依次增长，多个所述电极连接器间隔配置并连接在每一所述导联线的末端，其中相邻所述电极连接器之间的所述导联线设置在同一线缆段内。

在一实施例中，所述仪器连接器还连接至所述穿戴式生理参数监测仪的信号端子，所述电极连接器通过所述导联线和多条所述芯线而连接至所述信号端子，以传输数据至所述穿戴式生理参数监测仪。

为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种穿戴式生理参数监测系统，包括穿戴式生理参数监测仪、多片电极片、以及上述各实施例中的线缆单元。所述线缆单元一端连接所述穿戴式生理参数监测仪，另一端分出的多条所述导联线分别连接至所述电极片。

本申请通过将主线缆的第一金属层连接至穿戴式生理参数监测仪的天线端子，以使得第一金属层作为该穿戴式生理参数监测仪的天线使用，并利用所述第一金属层固有的金属特性来屏蔽电磁干扰，可以让该第一金属层作为主线缆的屏蔽层。该天线由于主线缆本身具有较大的直径而不容易被缠绕或打结，也不容易被拉伸，并且具备较大的辐射范围和良好的辐射稳定性。

另一方面，导联部的第二金属层通过主线缆内的接地芯线而连接至穿戴式生理参数监测仪的接地端子，以实现第二金属层的接地，使得第二金属层具备良好的屏蔽效果，以屏蔽电磁干扰。基于此，线缆单元能够屏蔽外界如其他仪器设备的电磁干扰而将采集的生理数据传输至穿戴式生理参数监测仪。

附图说明

图1是本申请一实施例的线缆单元示意图。

图2a是本申请一实施例的主线缆截面图。

图2b是本申请一实施例的导联部导联线截面图。

图3是本申请一实施例的线缆单元与穿戴式心电监测装置的连接示意图。

图4是本申请一实施例的导联线与电极片的连接示意图。

图5是本申请一实施例的穿戴式心电监护仪示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图5所示，本申请实施例提供一种在主线缆上形成天线的线缆单元100，该线缆单元100可用以连接心电检测设备等医疗器械。本申请中以穿戴式心电监测仪作为例示，并提供了一种使用该线缆单元100和穿戴式生理参数监测仪400的穿戴式生理参数监测系统10。对应于穿戴式心电监测仪，本申请中以心电监测系统作为例示，不以此为限。穿戴式生理参数监测仪400通过线缆单元100连接至病人，以获取病人的相关生理数据，例如心电和/或呼吸检测信号。线缆单元100包括主线缆200和导联部300。主线缆200包括第一金属层210和芯线220。

芯线220依据其功能可以划分为多条数据芯线221和1条接地芯线222。本文中以1条接地芯线作为例示，但非以此限制接地芯线的数量，接地芯线可以大于1条。多条数据芯线221的一端连接穿戴式生理参数监测仪的信号端子13，另一端通过分线连接器250而将多条数据芯线221分出多条可以大幅度弯曲并传输信号的导联线320，其中，分出的多条导联线320形成导联部300，每一条导联线320用于连接一片电极片800。剩余的1条接地芯线222则位于主线缆200内，而没有延伸至导联部300。该1条接地芯线222的一端连接穿戴式生理参数监测仪的地线端子12，另一端延伸并连接至分线连接器250，以此使得该接地芯线222接地。如图2a所示，芯线220例示为4条，包括3条传输信号的数据芯线221和1条接地的接地芯线222。

在一些实施例中，数据芯线221的数量可例如为3～10条。由数据芯线221延伸而出的3～10条导联线320可以都连接至病人的胸部区域，以获取该区域的生理数据，并通过导联部200和主线缆100传输到穿戴式生理参数监测仪400，以做进一步的分析；当然，数据芯线的条数越多，获取的生理数据更加准确，同时线缆单元的尺寸也会相应增大。导联线320也可以是连接至病人的四肢，此可以依据需求而有所调整。

进一步的，形成导联部300的多条数据芯线221与连接至地线端子12的1条接地芯线222，其二者在主线缆200内具有相同的层次结构，同样是包括导体、包裹导体的内绝缘层以及包裹内绝缘层的半导电层。另一方面，在设计及生产的需求之下，可以指定芯线220中的任意1条芯线来连接至地线端子12，以成为接地芯线并实现相同的功能。

在一实施例中，如图2a所示的主线缆横截面，第一金属层210设置于芯线220的外表面，并且在整体上呈现中空管状并包裹芯线220(即包裹数据芯线221和接地芯线222)。第一金属层210一端延伸并连接至穿戴式生理参数监测仪400的天线端子11而作为穿戴式生理参数监测仪400的天线。另一方面，中空管状的第一金属层210藉由其本身的金属材质的特性而能够屏蔽来自外界的电磁干扰等的干扰信号，以此使得第一金属层210在作为穿戴式生理参数监测仪400的天线部件之外，还可以作为主线缆200的金属屏蔽层。

在一实施例中，线缆单元100还包括仪器连接器230。如图1所示，主线缆200中远离分线连接器250的一端连接至仪器连接器230，通过仪器连接器230与穿戴式生理参数监测仪400相连接，以此连接至穿戴式生理参数监测仪400的天线端子11、地线端子12和信号端子13。由此，使得穿戴式生理参数监测仪400能够通过电极连接器330贴合于病人皮肤，并获取相关的生理数据，以便于病人或医生做进一步的判断。

此将主线缆200的外表面的第一金属层210作为天线的结构，相对现有的天线结构具有较大的区别。相对于板载天线而言，该呈现中空管状的天线的表面积要大上许多，且该主线缆200是位于相对穿戴式生理参数监测仪400的壳体所容置出的内部空间而言的外部空间，使得该天线的辐射范围更大，且不容易因为受到干扰而影响到该天线的稳定性；而当穿戴式生理参数监测仪的壳体存在较多的金属组分时，更是会影响到壳体内部的板载天线的辐射范围和辐射稳定性，使得其穿戴式生理参数监测仪的数据传输出现问题。

进而言之，由主线缆的多条芯线分出至导联部的多条导联线，每一导联线由于是单芯线结构，在实际使用的情形之中，导联线需要配合电极连接器而通过电极片贴合到病人的皮肤，其移动的范围较广且移动的频率很高，容易被磕绊或缠结或拉伸，而使得导联线的外表面发生一定程度的变化/形变，变化可以是指导联线表面的磨损或被扯断，形变可以是指缠绕或打结所导致的不可逆弯曲、或是拉伸导致的导联线变长、直径变化。此变化/形变会影响到设置于导联部外表面的天线的效果。而在本申请中，主线缆200是被限定在仪器连接器230和分线连接器250之间，其内部除了数据芯线221和接地芯线222之外，还可以是包括其他如填充性芯线或防护性芯线等其他作用的芯线，使得主线缆200的横截面积要远大于导联线320的横截面积；另一方面，主线缆200的移动范围较小，对于主线缆200的磨损或者拉伸程度也相对小很多。基于此，主线缆200的横截面积大，其长度是相对稳定的，且不容易被磕绊或是缠结，使得该主线缆200外表面的第一金属层210具有较大的辐射范围及良好的稳定性。

在一实施例中，导联部300还包括第二金属层310，如图2b所示，第二金属层310设置于每一导联线320的外表面，其在整体上呈现管状并包裹导联线320。具体而言，由多条数据芯线221所分出多条导联线320，则会存在多个分别位于导联线320的外表面的第二金属层310。每一第二金属层310分别屏蔽对应该第二金属层310的导联线320的电磁干扰，以此使得导联线320能够正常地传导病人的生理数据至穿戴式生理参数监测仪400。

在一实施例中，第二金属层310通过分线连接器250与位于主线缆200内的连接至地线端子12的1条接地芯线222的一端相连接。即第二金属层310藉由该1条接地芯线222而连接至地线端子12，以此使得第二金属层310可为接地并具有良好的屏蔽效果。进而，使得第二金属层310成为导联线320的金属屏蔽层，并屏蔽来自外界的干扰导联线320的干扰信号。

在一实施例中，第一金属层210沿主线缆200延伸至分线连接器250。第一金属层210和第二金属层310通过分线连接器250而彼此隔离。第一金属层210和第二金属层310的功能具有较大的区别，彼此隔离可以排除其二者相互之间的干扰，使得第一金属层210和第二金属层310能够更好实现自身的功能。

在一些实施例中，第二金属层310也可以是直接由相对于主线缆200之外的外部连接导线而接地，而不由接地芯线222来设置接地。

在一实施例中，分线连接器250包裹第二金属层310和1条接地芯线222的连接处，能够对该连接处起一定的防护作用，并使得第二金属层310和1条接地芯线222能够更稳定地连接。

在一实施例中，电极连接器330的数量与导联线320的数量相对应。每一电极连接器330连接至每一导联线320中远离分线连接器250的一端。电极连接器330通过电极片800而贴合至病人皮肤，并采集病人的相关生理数据。本申请中的生理数据可例如为病人的心电信号，但亦不限于此。

在一实施例中，在分线连接器250处，导联线320进行物理分离，而分成多条基本等长的导联线320。此外，请参考图4和图5，多条导联线320之间为平行设置且长度依次增长，多个电极连接器330间隔配置并连接在每一导联线320的末端。其中，相邻电极连接器330之间的导联线320设置在同一线缆段内，例如通过一套管或保护管包裹相邻电极连接器330之间的导联线320。以此，可以敛收多条导联线320为总的一条导联主线，在对病人进行监测或是整理线缆单元100/穿戴式生理参数监测仪400时，降低了放置或整理线缆单元100所需的时间，也可以方便病人单人使用该穿戴式生理参数监测系统10。

在一实施例中，线缆单元100还包括绝缘保护层(270，370)，绝缘保护层(270，370)分别包裹第一金属层210和第二金属层310。绝缘保护层(270，370)用以隔绝并保护第一金属层210、第二金属层310以及分别位于其之内的芯线220和导联线320。

在一实施例中，第一金属层210是作为天线来应用，即第一金属层210需要当做一根导体，因此，第一金属层210和第二金属层310可以为编织的网状结构或薄膜层结构。

在一些实施例中，请同时参考图1至图5，穿戴式生理参数监测系统10包括线缆单元100、穿戴式生理参数监测仪400、电极片抗除颤结构500、血氧线缆600、血氧探头700和电极片800。穿戴式生理参数监测仪400连接于线缆单元100的一端，线缆单元100由靠近穿戴式生理参数监测仪400的一端到远离穿戴式生理参数监测仪400的一端依次串设有抗除颤结构500和电极连接器330；电极连接器330夹持电极片800，以使得电极片800能够透过电极连接器330传输生理数据。电极片800可为一次性电极片；具体而言，一次性电极片可以是一次性心电电极片。血氧线缆600连接在穿戴式生理数据监测仪400和血氧探头700之间。

穿戴式生理参数监测仪400可以绑定在病人的腕部或手臂，以监测病人的生理数据。每个电极连接器330用于夹持一片电极片800。每个电极片800用来贴到病人身体的某一部位以测量该部位的生理数据或阻抗信号。抗除颤结构500容置有除颤防护电路，除颤防护电路用于在必要时为病人心脏除颤以恢复正常的心脏跳动时避免心电检测系统受损的保护电路。

以上所述是本申请的具体的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种线缆单元，用以连接穿戴式生理参数监测仪，其特征在于，包括主线缆和导联部；

所述主线缆包括第一金属层和多条数据芯线；

多条所述数据芯线的一端均连接至仪器连接器，另一端通过分线连接器而分出多条导联线，分出的多条所述导联线形成所述导联部，每一条所述导联线用于连接一片电极片；

所述第一金属层呈中空管状，所述多条数据芯线收容在所述第一金属层内部；

所述第一金属层延伸并通过所述仪器连接器连接至所述穿戴式生理参数监测仪的天线端子而作为所述穿戴式生理参数监测仪的天线。

2.如权利要求1所述的线缆单元，其特征在于，所述主线缆还包括与多条所述数据芯线同轴的接地芯线，所述接地芯线被所述第一金属层包裹。

3.如权利要求2所述的线缆单元，其特征在于，所述接地芯线位于所述主线缆内，该接地芯线一端通过所述仪器连接器与所述穿戴式生理参数监测仪的地线端子相连接，另一端延伸并连接至所述分线连接器。

4.如权利要求3所述的线缆单元，其特征在于，所述导联部还包括与所述导联线相对应的多个第二金属层，所述第二金属层呈中空管状并设置于每一所述导联线的外表面。

5.如权利要求4所述的线缆单元，其特征在于，每一所述第二金属层通过所述分线连接器与位于所述主线缆内的所述接地芯线的一端相连接；所述第二金属层接地以成为该导联线的金属屏蔽层。

6.如权利要求4所述的线缆单元，其特征在于，所述第一金属层沿所述主线缆延伸至所述分线连接器。

7.如权利要求6所述的线缆单元，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层通过所述分线连接器而彼此隔离。

8.如权利要求1所述的线缆单元，其特征在于，所述线缆单元还包括多个用以夹持所述电极片的电极连接器，多个所述电极连接器分别连接至每一所述导联线中远离所述分线连接器的一端。

9.如权利要求8所述的线缆单元，其特征在于，多条所述导联线在所述分线连接器处进行物理分离；或

多条所述导联线之间为平行设置且长度依次增长，多个所述电极连接器间隔配置并连接在每一所述导联线的末端，其中相邻所述电极连接器之间的所述导联线设置在同一线缆段内。

10.如权利要求8所述的线缆单元，其特征在于，所述仪器连接器还连接至所述穿戴式生理参数监测仪的信号端子，所述电极连接器通过所述导联线和多条所述数据芯线而连接至所述信号端子，以传输数据至所述穿戴式生理参数监测仪。

11.一种穿戴式生理参数监测系统，其特征在于，包括穿戴式生理参数监测仪、多片电极片、以及如权利要求1-10中任一项所述的线缆单元；所述线缆单元一端连接所述穿戴式生理参数监测仪，另一端分出的多条所述导联线分别连接至所述电极片。

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