CN111839504A - 一种便携式胸导联心电图采集器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式胸导联心电图采集器，涉及医疗器械技术领域，其包括依人体胸部外形制成的支架和依胸导联位置固定于支架上的电极，支架的两端对称设置与人体胳膊连接的粘扣带。每个电极上滑动设置有固定有电极片的安装座，正对安装座设置有被压缩的弹簧，被压缩的弹簧通过隔板隔开，隔板是否打开通过中心齿轮的转动实现，隔板移开弹簧弹出能够将电极片与人体皮肤抵紧；每个电极中的电极片通过导线连接至心电信号采集单元，心电信号采集单元采集心电信号后经微控制器转换为心电数据，由无线传输单元发送给心电图机。解决了现有技术中的心电图胸导联电极不方便固定且操作繁琐的问题。

Description

一种便携式胸导联心电图采集器

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种便携式胸导联心电图采集器。

背景技术

心电图机在心血管内科、急诊科等科室应用频繁，心脏本身的生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液，反映到身体表面上来，使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化活动，将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的心脏电变化曲线，就是目前临床上常规记录的心电图(ECG)。

心电图胸导联是相对于肢体导联而言的，心电图胸导联指胸部的单极导联，一般常做的导联有V1-V6导联。如果合并有下壁导联的心电图改变，常需要加做右室导联，如V3R-V5R导联。V1导联的位置在胸骨右缘第二肋间，V2导联的位置在胸骨左缘第二肋间，V4导联的位置为左锁骨中线与左第五肋间交叉点，V3导联在V2导联与V4导联连线的中点位置，V5导联为左腋前线与左第五肋间交叉点，V6导联为左腋中线与左第五肋间交叉点。V3R导联在胸壁右侧对应V3导联的位置，V4R导联在胸壁右侧对应V4导联的位置，V5R导联在胸壁右侧对应V5导联的位置。

传统的胸导联电极是依靠吸球挤压产生的内外气压差的原理吸附在患者的皮肤上，V1～V6导联需要逐一吸附，花费较长时间，对于一般体质的人，吸附的牢固性尚可，能够正常完成心电图的采集，但对于一些较瘦的病人，由于皮肤与胸骨之间的脂肪少，以及对于一些乱动不能稳定配合的病人，胸导联电极无法稳定地吸附，导致采集效果非常差，甚至难以完成心电图的检查。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种便携式胸导联心电图采集器，解决了现有技术中的心电图胸导联电极不方便固定且操作繁琐的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种便携式胸导联心电图采集器，其包括依人体胸部外形制成的支架和依胸导联位置固定于支架上的电极，支架的两端对称设置与人体胳膊连接的粘扣带。

每个电极包括与支架连接的外壳，外壳的一端滑动连接有一端固定有电极片的安装座，外壳内设置有被压缩的弹簧，弹簧正对安装座设置，弹簧与安装座通过隔板隔开，隔板固定于边齿轮上，边齿轮转动连接于支架上，弹簧上设置有回位机构。

支架的中部设置有中心齿轮，中心齿轮同时与每个电极中的边齿轮啮合，中心齿轮上固定有转动把手。

每个电极中的电极片通过导线连接至心电信号采集单元，心电信号采集单元采集心电信号后经微控制器转换为心电数据，由无线传输单元发送给心电图机，心电信号采集单元、微控制器和无线传输单元设置于控制盒中，控制盒连接于支架上。

本发明的有益效果为：通过支架将V1-V6导联和V3R-V5R导联的电极的相对位置固定，使用时，不再需要一个一个电极吸附在病人的皮肤上，直接将支架抵在病人的胸导联部位，并通过支架两端的粘扣带绑接到人体胳膊上来固定，操作快速便捷，对于一些不能稳定配合的病人，也能够快速地将电极固定到患者的胸部。

每个电极中，固定电极片的安装座与外壳滑动连接，电极片与人体皮肤接触后，安装座相对于外壳的位置能够自动调节到最佳位置，转动中心齿轮，中心齿轮驱动边齿轮转动将隔板转离，失去隔板的阻挡作用，被压缩的弹簧弹出抵紧安装座，使电极片与人体皮肤充分接触，检查完后，反向转动中心齿轮，带动回位机构使弹簧回到初始位置同时隔板转回进行阻挡，失去弹簧抵紧的安装座恢复到初始活动状态。由于电极片是依靠弹簧的弹力与患者的皮肤抵紧，即使因为患者乱动造成身体发生移位，弹簧的弹力会自动将电极片推动到皮肤上直至抵紧，所以，对于乱动不能稳定配合的病人，以及脂肪层薄的病人，本采集器都能很好地进行心电图信号的采集，保证了采集采集效率和采集效果。

隔板的打开和关闭以及弹簧的弹出和回位都是通过简单地转动中心齿轮来达到，操作简单。电极采集的信号经过控制盒中的微控制器处理以后由无线传输单元发送给心电图机，使得本采集器上不会连接大量的导线，能够在无线传输单元的通信范围内自由移动，也不需要对大量的导线进行梳理，使用更加方便。

附图说明

图1为便携式胸导联心电图采集器的正面图。

图2为图1中去掉支架内部的正面结构示意图。

图3为图1中A-A方向的剖视图。

其中，1、支架；11、粘扣带；2、电极；21、外壳；211、燕尾槽；22、安装座；221、定位槽；222、燕尾凸台；23、电极片；24、弹簧；241、挡板；25、隔板；26、边齿轮；27、回位牵引绳；271、固定环；272、第一导向孔；273、二导向孔；3、中心齿轮；31、转动把手；32、转轴；33、环槽；4、控制盒；5、角度限位机构；6、握持部。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该便携式胸导联心电图采集器包括依人体胸部外形制成的支架1和依胸导联位置固定于支架1上的电极2，支架1的两端对称设置与人体胳膊连接的粘扣带11。支架1包括支架主体101和一体成型与支架主体101两侧的第一弧形支臂102和第二弧形支臂103。以图1的方位来看，沿支架主体101的左边缘从上至下依次分布有导联V1、V3R和V4R，沿支架主体101的右边缘从上至下依次分布V2、V3和V4，V5和V6分布于第二弧形支臂103上，V5R分布于第一弧形支臂102上。支架1为橡胶或塑料材质。在V1～V6以及V3R～V5R的每个导联位置处固定一个电极2。

为了使支架1的结构看上去精简，橡胶或塑料材质的第一弧形支臂102和第二弧形支臂103具有一定的弹性变形能力，V5、V6和V5R中的电极可以仅包括外壳21和固定于外壳21一端的电极片23，连接电极片23的导线穿过外壳21内部以及支架1内部到控制盒4中，依靠粘扣带11在胳膊上绑紧使得第一弧形支臂102和第二弧形支臂103产生一定的弹力变形使电极片23抵紧人体皮肤。

如图3所示，V1～V4以及V3R和V4R处固定的每个电极2包括与支架1连接的外壳21，外壳21呈圆柱形，外壳21垂直粘接于支架1上的圆柱形通孔中。外壳21的下端滑动连接有固定有电极片23的安装座22，外壳21内设置有被压缩的弹簧24，弹簧24正对所述安装座22设置，弹簧24与安装座22通过隔板25隔开，隔板25固定于边齿轮26上，边齿轮26转动连接于支架1上。

安装座22能够沿着外壳21的轴向滑动，也即能够沿着垂直于人体胸导联处皮肤的方向移动，使得电极片23相对于支架1的位置可以灵活变化。弹簧24抵靠在隔板25上，一旦隔板25移开，弹簧24弹出抵紧正对的安装座22，直到安装座22到达距离弹簧24的最远距离，弹簧24仍然被压缩具有弹力，使得安装座22在其整个活动范围内都能够被弹簧24抵到人体皮肤上。

安装座22临近弹簧24一端的外壁面上设置有燕尾凸台222，外壳21上设置有供燕尾凸台222嵌入并来回滑动的燕尾槽211，燕尾槽211的两端设置有限位台阶面。通过燕尾槽211与燕尾凸台222的配合使安装座22相对于外壳21仅具有沿轴向滑动的自由度。

弹簧24的一端固定于外壳21上，另一端固定有挡板241，安装座22上设置有供挡板241嵌入并抵紧的定位槽221。挡板241能够增加弹簧24与隔板25或者与安装座22的接触面积，保证弹簧24的充分抵接。定位槽221与挡板241形状对应，定位槽221能够防止挡板241滑脱出安装座22，提高稳定性。

隔板25为扇环板，扇环板的内径不小于弹簧24的外径，以减小隔板25在支架1内所占的体积和移动面积，提高结构的紧凑性。

如图2所示，支架1的中部设置有中心齿轮3，中心齿轮3同时与每个电极2中的边齿轮26啮合，中心齿轮3上固定有转动把手31。中心齿轮3固定套接于转轴32的一端，转轴32转动连接于支架1上，转动把手31垂直固定于转轴32的一端，转轴32与支架1之间设置有角度限位机构5。

中心齿轮3和边齿轮26安装于支架1的内腔中，支架1的内腔通过螺纹连接的封盖密封，露在封盖外的部分只有转动把手31，以提高外形的美观度。

握住转动把手31转动中心齿轮3，通过中心齿轮3带动边齿轮26转动，与边齿轮26固定的隔板25随着边齿轮26的转动从弹簧24的正前方移开，使弹簧24能够弹出，回转中心齿轮3又能够拉动弹簧24回缩同时隔板25回位抵住弹簧24。转轴32与支架1间隙配合，角度限位机构5包括固定在转轴32上的凸台和开设在支架1上的凹槽，凹槽的圆周角度决定了中心齿轮3的转动范围，通过凹槽两个端面的限位作用来防止操作者过度转动中心齿轮3。

弹簧24邻近安装座22的一端固定有回位牵引绳27，回位牵引绳27沿弹簧24的轴向延伸后穿出外壳21缠绕并固定于环槽33上，环槽33开设于中心齿轮3的外圆柱面上。回位牵引绳27缠绕在中心齿轮3上的方向需保证打开隔板25时回位牵引绳27放长，回转关闭隔板25时回位牵引绳27缩短。以达到回转中心齿轮3时弹簧24能够回位同时隔板25能够转回阻挡弹簧24弹出。

在弹簧24外围的外壳21上设置有多个供回位牵引绳27穿过的固定环271，沿外壳21的径向设置有供回位牵引绳27穿出的第一导向孔272，支架1上设置有将回位牵引绳27引向环槽33的第二导向孔273。通过固定环271、第一导向孔272和第二导向孔273能够对回位牵引绳27的牵出顺序进行导向，同时能够防止回位牵引绳27发生缠绕，出现故障。

每个电极2中的电极片23通过导线连接至心电信号采集单元，心电信号采集单元采集心电信号后经微控制器转换为心电数据，由无线传输单元发送给心电图机，心电信号采集单元、微控制器和无线传输单元设置于控制盒4中，控制盒4连接于支架1上。控制盒4与支架1通过握持部6连接。电极片23为体表电极，微控制器为MSP430单片机，无线传输单元通过蓝牙、WIFI、或Zigbee的方式进行无线通信。

Claims (9)

1.一种便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，包括依人体胸部外形制成的支架(1)和依胸导联位置固定于支架(1)上的电极(2)，所述支架(1)的两端对称设置与人体胳膊连接的粘扣带(11)；

每个所述电极(2)包括与所述支架(1)连接的外壳(21)，所述外壳(21)的一端滑动连接有固定有电极片(23)的安装座(22)，所述外壳(21)内设置被压缩的弹簧(24)，所述弹簧(24)正对所述安装座(22)设置，所述弹簧(24)与所述安装座(22)通过隔板(25)隔开，所述隔板(25)固定于边齿轮(26)上，所述边齿轮(26)转动连接于所述支架(1)上；

所述支架(1)的中部设置有中心齿轮(3)，所述中心齿轮(3)同时与每个所述电极(2)中的所述边齿轮(26)啮合，所述中心齿轮(3)上固定有转动把手(31)，所述弹簧(24)上设置有与所述中心齿轮(3)联动的回位机构；

每个所述电极(2)中的所述电极片(23)通过导线连接至心电信号采集单元，所述心电信号采集单元采集心电信号后经微控制器转换为心电数据，由无线传输单元发送给心电图机，所述心电信号采集单元、微控制器和无线传输单元设置于控制盒(4)中，所述控制盒(4)连接于所述支架(1)上。

2.根据权利要求1所述的便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，所述回位机构包括固定于所述弹簧(24)邻近所述安装座(22)一端的回位牵引绳(27)，所述回位牵引绳(27)沿所述弹簧(24)的轴向延伸后穿出所述外壳(21)缠绕并固定于环槽(33)上，所述环槽(33)开设于所述中心齿轮(3)的外圆柱面上。

3.根据权利要求2所述的便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，所述弹簧(24)的一端固定于所述外壳(21)上，另一端固定有挡板(241)，所述安装座(22)上设置有供所述挡板(241)嵌入并抵紧的定位槽(221)。

4.根据权利要求2所述的便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，在所述弹簧(24)外围的所述外壳(21)上设置有多个供所述回位牵引绳(27)穿过的固定环(271)，沿所述外壳(21)的径向设置有供所述回位牵引绳(27)穿出的第一导向孔(272)，所述支架(1)上设置有将所述回位牵引绳(27)引向所述环槽(33)的第二导向孔(273)。

5.根据权利要求1所述的便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，所述隔板(25)为扇环板，所述扇环板的内径不小于所述弹簧(24)的外径。

6.根据权利要求1所述的便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，所述中心齿轮(3)固定套接于转轴(32)的一端，所述转轴(32)转动连接于所述支架(1)上，所述转动把手(31)垂直固定于所述转轴(32)的一端，所述转轴(32)与所述支架(1)之间设置有角度限位机构(5)。

7.根据权利要求1所述的便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，所述安装座(22)临近所述弹簧(24)一端的外壁面上设置有燕尾凸台(222)，所述外壳(21)上设置有供所述燕尾凸台(222)嵌入并来回滑动的燕尾槽(211)，所述燕尾槽(211)的两端设置有限位台阶面。

8.根据权利要求1所述的便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，所述控制盒(4)与所述支架(1)通过握持部(6)连接。

9.根据权利要求1所述的便携式胸导联心电图采集器，其特征在于，所述中心齿轮(3)和所述边齿轮(26)安装于支架(1)的内腔中，所述支架(1)的内腔通过螺纹连接的封盖密封。

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