CN113116360A - 便携式数据采集器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种便携式数据采集器，属于医疗技术领域。本申请实施例提供了一种用于采集人体的心电信号的便携式数据采集器，该便携式数据采集器的数据采集部件可以基于导联电极采集人体的心电信号，从而由传输部件将其发送至数据处理设备，无需用户去医院进行心电监测，也无需心电监测仪直接对人体进行心电监测，与使用心电监测仪具有的局限性相比，灵活性好。

Description

便携式数据采集器

技术领域

本申请涉及医疗技术领域，特别涉及一种便携式数据采集器。

背景技术

心电监测是诊断心血管疾病最基础的检查手段，对用户进行实时心电监测来及时发现心电异常变化，对心血管疾病的预防和防治具有重要意义。

相关技术中，用户通常是使用医院提供的心电测量仪器，进行心电数据的测量。例如，用户打算进行心电测量时，需要到医院，由专业的医生来操作心电测量仪器，对用户进行心电测量。

在实现本申请的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

上述心电测量仪器在使用时，需要由专业的医疗人员来操作，导致其使用的局限性大，灵活性差。

发明内容

本申请实施例提供了一种便携式数据采集器，能够解决相关技术中的问题。

所述技术方案如下：

提供了一种便携式数据采集器，所述便携式数据采集器包括壳体、数据采集部件、传输部件和电源部件，所述数据采集部件、传输部件和电源部件位于所述壳体内，其中：

所述数据采集部件用于基于与所述便携式数据采集器连接的导联电极，采集人体的心电信号；

所述传输部件用于向数据处理设备发送采集到的所述心电信号；

所述电源部件用于为所述数据采集部件和所述传输部件提供电力。

在一种可能实现方式中，所述电源部件分别与所述数据采集部件、所述传输部件电性连接；

所述数据采集部件包括导联线接口，所述壳体上对应所述导联线接口的位置处设置有导联线连接开口。

在一种可能实现方式中，所述传输部件用于当采集到所述心电信号时，执行所述向数据处理设备发送采集到的所述心电信号的步骤。

在一种可能实现方式中，所述便携式数据采集器还包括存储部件，所述存储部件位于所述壳体内，所述存储部件用于对采集到的所述心电信号进行缓存；

所述传输部件用于每隔目标时长，向所述数据处理设备发送所述目标时长内缓存的所述心电信号。

在一种可能实现方式中，所述便携式数据采集器还包括声音采集部件，所述声音采集部件位于所述壳体内；所述声音采集部件用于基于语音采集指令，采集用户的语音信号；

所述传输部件还用于向所述数据处理设备发送采集到的所述语音信号。

在一种可能实现方式中，所述传输部件用于执行下述任一项：

向所述数据处理设备同步发送实时采集的心电信号与语音信号；

缓存采集到的语音信号，每隔目标时长，向所述数据处理设备发送所述目标时长内缓存的心电信号和所述语音信号；

根据所述语音信号的采集时间段，向所述数据处理设备同步发送所述采集时间段内采集到的心电信号以及所述语音信号。

在一种可能实现方式中，所述便携式数据采集器还包括处理部件，所述处理部件位于所述壳体内，所述处理部件用于对采集到的所述心电信号进行分析处理，得到所述心电信号对应的分析处理结果；

所述传输部件还用于向数据处理设备发送所述分析处理结果。

在一种可能实现方式中，所述处理部件用于对所述心电信号进行滤波处理；对滤波处理后的心电信号进行定位，得到所述心电信号的QRS波的定位结果；基于所述QRS波的定位结果，对所述心电信号进行心电异常分析，得到所述心电信号的分析处理结果。

在一种可能实现方式中，所述便携式数据采集器还包括至少一个指示灯，所述至少一个指示灯分别与所述数据采集部件和所述电源部件电性连接，所述至少一个指示灯的状态用于指示所述多个导联电极是否正在采集心电信号，或指示所述多个导联电极采集心电信号的准确性，或指示所述便携式数据采集器的工作状态。

在一种可能实现方式中，所述便携式数据采集器还包括导联线接口，所述数据采集部件用于通过所述导联线接口与导联线连接；

所述便携式数据采集器还包括充电接口，所述电源部件用于通过所述充电接口与电源部件线连接；

所述导联线接口与所述充电接口位于所述壳体的同一侧，所述导联线接口与导联线插头连接时所述充电接口处于遮挡状态。

在一种可能实现方式中，壳体上对应充电接口的位置处设置有充电开口。

在一种可能实现方式中，所述导联线接口为高清多媒体接口HDMI接口。

在一种可能实现方式中，所述充电接口包括C型通用串行总线USB Type-C接口、MIcro usb接口、lightning接口、30pin接口中至少一个。

在一种可能实现方式中，所述导联线的一端连接有多个导联电极，所述多个导联电极用于对人体的不同导联位置进行心电检测得到心电信号。

在一种可能实现方式中，所述数据采集部件包括模拟前端芯片、滤波电路和静电防护电路，所述滤波电路用于对采集的数据进行滤波，所述静电防护电路用于对所述便携式数据采集器进行静电保护；

所述传输部件包括蓝牙部件或WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)部件中的至少一个；

所述处理部件内部包括FATFS文件系统,所述FATFS文件系统用于基于采集到的数据，生成文件。

在一种可能实现方式中，所述壳体包括第一壳体、第二壳体和中壳；

所述第一壳体和所述第二壳体均固定在所述中壳上，所述第一壳体和所述第二壳体的位置相对；

所述导联线连接开口和所述充电开口均位于所述中壳上。

在一种可能实现方式中，所述数据采集部件、传输部件和电源部件集成于电路板，所述电路板与所述第一壳体、中壳通过螺丝连接；所述第二壳体通过自身的卡扣与所述中壳固定连接。

在一种可能实现方式中，所述第二壳体通过热铆的方式与所述便携式数据采集器的电源键、至少一个指示灯固定连接。

在一种可能实现方式中，所述指示灯包括信号指示灯、电源指示灯或者无线指示灯。

在一种可能实现方式中，所述便携式数据采集器还包括电源键，所述电源键安装在所述壳体上，所述电源键与所述电源部件电性连接。

在一种可能实现方式中，所述处理部件用于执行下述至少一项：

基于所述QRS波的定位结果，对所述心电信号进行心律分析，得到所述心电信号的第一分析处理结果，所述第一分析处理结果用于指示所述心电信号的心律是否正常以及异常时的异常类型；

基于所述QRS波的定位结果，对所述心电信号的ST波段进行分析，得到所述心电信号的第二分析处理结果，所述第二分析处理结果用于指示人体的心肌复极过程是否正常。

在一种可能实现方式中，所述处理部件用于将所述心电信号以及所述QRS波的定位结果输入心电分析模型中，由所述心电分析模型对所述心电信号进行异常分析，输出所述心电信号的分析处理结果。

在一种可能实现方式中，所述处理部件还用于由所述心电分析模型根据目标噪声级别，对所述心电信号进行处理，得到去除了所述目标噪声等级对应的噪声的心电信号。

在一种可能实现方式中，所述处理部件用于：

对实时采集的心电信号进行分析处理，得到每个时刻心电信号对应的分析处理结果；

统计多个时刻心电信号对应的分析处理结果；

根据统计结果，确定所述多个时刻心电信号对应的分析处理结果。

在一种可能实现方式中，所述语音信号和心电信号存储于数据块中，所述数据块的大小基于所述心电信号和语音信号的位数和采样率确定。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请实施例提供了一种用于采集人体的心电信号的便携式数据采集器，该便携式数据采集器的数据采集部件可以基于导联电极采集人体的心电信号，从而由传输部件将其发送至数据处理设备，无需用户去医院进行心电监测，也无需心电监测仪直接对人体进行心电监测，与使用心电监测仪具有的局限性相比，灵活性好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种便携式数据采集器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种便携式数据采集器的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种导联线插头的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种便携式数据采集器的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种便携式数据采集器的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种便携式数据采集器的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种便携式数据采集器的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种便携式数据采集器的结构示意图。

图例说明

1、壳体 2、数据采集部件

3、传输部件 4、电源部件

5、存储部件 6、声音采集部件

7、处理部件 8、指示灯

9、充电接口 10、导联线插头

11、导联线连接开口 12、充电开口

13、第一壳体 14、第二壳体

15、中壳 20、电源键

21、导联线接口 25、声音播放部件

1001、导电体 1002、导联线

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例提供了一种用于采集心电信号的便携式数据采集器，该便携式数据采集器可以随身携带，使得用户可以随时随地测量心电情况。例如，该便携式数据采集器可以与可穿戴的心电监测衣相配合使用，具体的，该心电监测衣上可以具有放置该便携式数据采集器的收纳袋，该便携式数据采集器放置于该收纳袋中，便携式数据采集器与心电监测衣上的导联电极通过导联线1002电性连接，用户穿上该心电监测衣后，启动该便携式数据采集器，便可以测量心电情况。

在一种可能的应用场景中，该便携式数据采集器与可穿戴的心电监测衣配合使用，心电监测衣上可以包括多个导联电极，多个与导联电极相连的导联线1002相汇聚，形成导联线插头10。导联线插头10与该便携式数据采集器上的接口(即下文将提及的导联线接口21)相适配，当导联线插头10插入到该便携式数据采集器的接口中时，导联电极与该便携式数据采集器便可以通过导联线1002实现电性连接。这样，用户穿上上述心电监测衣之后，可以将导联电极分别与身上的导联位置一一相贴合；然后，用户只需将导联线插头10插入于该便携式数据采集器的导联线接口21中，并启动该便携式数据采集器，便可以进行心电信号的测量，操作简单，无需专业的医疗人员来配合。

图1是本申请实施例提供的一种便携式数据采集器的结构示意图，参见图1，该便携式数据采集器包括壳体1、数据采集部件2、传输部件3和电源部件4，所述数据采集部件2、传输部件3和电源部件4位于所述壳体1内。其中，所述数据采集部件2用于基于与所述便携式数据采集器连接的导联电极，采集人体的心电信号，所述传输部件3用于向数据处理设备发送采集到的所述心电信号，所述电源部件4用于为所述数据采集部件2和所述传输部件3提供电力。

电源部件4为该便携式数据采集器的部件提供电力，以使得各个部件能够工作。该便携式数据采集器的数据采集部件2可以与上述心电监测衣的导联线1002连接，通过与该心电监测衣的导联线1002相连的导联电极采集人体的心电信号。具体地，用户穿上心电检测衣后，可以将该导联电极分别与身上的导联位置一一相贴合，从而数据采集部件2即可通过该导联电极采集人体的心电信号。

数据采集部件2采集到心电信号后，可以传输至传输部件3，由传输本申请实施例提供了一种用于采集人体的心电信号的便携式数据采集器，该便携式数据采集器的数据采集部件2可以基于导联电极采集人体的心电信号，从而由传输部件3将其发送至数据处理设备，无需用户去医院进行心电监测，也无需心电监测仪直接对人体进行心电监测，与使用心电监测仪具有的局限性相比，灵活性好。

在一种可能实现方式中，该便携式数据采集器的尺寸可以较小，以便于用户随身携带，例如，在外观上可以具有如图3所示的扁平的盒状结构，外观上的尺寸可以是75毫米(mm)×75mm×15mm。该便携式数据采集器的壳体1的形状与该便携式数据采集器的外观相对应，便携式数据采集器内的各个部件位于该壳体1内，壳体1用于保护便携式数据采集器内部的零部件。

在一种可能实现方式中，所述电源部件4分别与所述数据采集部件2、所述传输部件3电性连接。其中，电源部件4可以包括电池和管理电路，电池与管理电路电性连接，管理电路分别与该便携式数据采集器的其它部件进行电性连接，例如，管理电路分别与数据采集部件2和传输部件3电性连接。

其中，电池可以是可充电的电池，如锂电池等，所述便携式数据采集器还包括充电接口9，所述电源部件4用于通过所述充电接口9与电源部件4线连接。如图2所示，壳体1上对应充电接口9的位置处设置有充电开口12。在一种可能实现方式中，所述充电接口9包括C型通用串行总线(Universal Serial Bus Type-C，USB Type-C)接口、微型(MIcro)usb接口、闪电(lightning)接口、30pin接口中至少一个，其中，pin为针脚的意思。

在一种可能实现方式中，所述便携式数据采集器还包括导联线接口21，所述数据采集部件2用于通过所述导联线接口21与导联线1002连接。其中，所述壳体1上对应所述导联线接口21的位置处设置有导联线连接开口11。在一种可能实现方式中，所述导联线接口21为高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)接口。在一种可能实现方式中，所述导联线1002的一端连接有多个导联电极，所述多个导联电极用于对人体的不同导联位置进行心电检测得到心电信号。

所述导联线接口21与所述充电接口9位于所述壳体1的同一侧，所述导联线接口21与导联线插头10连接时所述充电接口9处于遮挡状态。

在一种可能的应用中，为了避免用户在为该便携式数据采集器充电的同时，进行心电测量，而引发危险，相应的，如图2所示，导联线连接开口11和充电开口12位于壳体1的同一侧，导联线连接开口11和充电开口12之间的距离小于目标数值，当导联线接口21中插有与导联线接口21相配合的导联线插头10时，充电接口9被导联线插头10遮挡。

其中，目标数值的具体大小与导联线插头10的尺寸相关，例如，导联线插头10的尺寸较小时，目标数值也比较小，导联线插头10的尺寸较大时，目标数值可以稍微大一点，目标数值的具体取值，技术人员可以根据导联线插头10的实际尺寸来确定。

在实施中，为实现导联线接口21中插有导联线插头10时，充电接口9被导联线插头10遮挡，相应的，导联线插头10的尺寸比较大，而充电开口12与导联线连接开口11距离比较近，与充电开口12相对应的充电接口9和与导联线连接开口11相对应的导联线接口21之间的距离也是比较近，那么，导联线接口21中插有导联线插头10时，充电开口12被导联线插头10遮挡。另一种可能的方式还可以是，导联线插头10的结构是如图3所示，可以包括导电体1001，当导联线插头10的导电体1001插入于导联线接口21中时，导联线插头10的导电体1001与导联线1002的端部之间的部分可以将充电接口9挡住，实现导联线接口21中插有导联线插头10时，充电接口9被导联线插头10遮挡。

这样，用户在为该便携式数据采集器充电时，该便携式数据采集器的电源适配器的充电插头插在充电接口9中时，数据线的插头对导联线插头10插入导联线接口21，造成干涉，进而使导联线插头10无法插在导联线接口21中进行心电信号的测量。当用户将导联线插头10插在导联线接口21中时，导联线插头10将会遮挡充电接口9，进而使得电源适配器的充电插头无法插入到充电接口9中。由此可见，该便携式数据采集器无法同时进行充电和心电测量，进而可以避免用户在为该便携式数据采集器充电的同时，进行心电测量，而引发危险，从而，可以提高该便携式数据采集器的使用安全性。

在一种可能实现方式中，该传输部件3发送心电信号的过程可以包括两种方式：实时发送和缓存后发送，本申请实施例对具体采用哪种发送方式不作限定。

对于实时发送，所述传输部件3用于当采集到所述心电信号时，执行所述向数据处理设备发送采集到的所述心电信号的步骤。

对于缓存后发送，如图4所示，所述便携式数据采集器还包括存储部件5，所述存储部件5位于所述壳体1内，所述存储部件5分别与所述数据采集部件2、所述传输部件3和所述电源部件4电性连接。所述存储部件5用于对采集到的所述心电信号进行缓存，所述传输部件3用于每隔目标时长，向所述数据处理设备发送所述目标时长内缓存的所述心电信号。该储存部件可以分别与数据采集部件2和电源部件4电性连接。

在一种可能的应用中，该便携式数据采集器可以将数据采集部件2采集的心电信号，通过传输部件3实时发送到计算机设备中，也可以将数据采集部件2采集到的心电信号，先存储起来，按照一定的周期，发送到数据处理设备中。对于前者，便携式数据采集器的数据采集部件2采集到心电信号后，可以传输给传输部件3，从而传输部件3将其发送。对于后者按照一定的周期的方式，例如，该周期可以为1秒，数据采集部件2采集到的心电信号可以存储在存储部件5中，每隔一秒，将采集到的这一秒的心电信号传输给传输部件3，由该传输部件3进行发送。

其中，上述的存储部件5可以是微型安全数码TF卡，TF卡是Trans-flash(传输-闪存)卡的简称，是一种微型的SD(Secure Digital，安全数码)卡。

在一种可能实现方式中，所述壳体1包括第一壳体13、第二壳体14和中壳15，所述第一壳体13和所述第二壳体14均固定在所述中壳15上，所述第一壳体13和所述第二壳体14的位置相对。所述导联线连接开口11和所述充电开口12均位于所述中壳15上。

如图2并参考图5所示，第一壳体13和第二壳体14可以分别固定在中壳15上，或者，第一壳体13与中壳15一体成型，第二壳体14固定在中壳15上，又或者，第二壳体14与中壳15一体成型，第一壳体13固定在中壳15上等。可见，该便携式数据采集器的结构紧凑，外观小巧玲珑，便于用户随身携带，提高了使用广泛性。

对于该数据采集部件2，该数据采集部件2用于与导联电极实现电性连接，实现用户心电信号的采集。在实施中，数据采集部件2的内部电路结构与相配套使用的导联体系相关，例如，数据采集部件2可以与3导、5导至12导、18导中的一种或者多种导联体系相适配。为了避免噪声干扰对测量结果造成影响。

在一种可能实现方式中，数据采集部件2可以包括模拟前端芯片、滤波电路和静电防护电路，其中，所述滤波电路用于对采集的数据进行滤波，通过滤波可以避免静电对心电测量结果造成影响。所述静电防护电路用于对所述便携式数据采集器进行静电保护。通过该静电保护可以避免噪声、静电等对采集的心电信号产生干扰，进而可以提高该便携式数据采集器测量心电信号的准确性。例如，模拟前端芯片可以是ADS1298IPAGR模拟前端芯片。该滤波电路可以是RC滤波电路。

在一种可能实现方式中，该便携式数据采集器与数据处理设备可以通过不同的方式进行连接，具体的，传输部件3用于向数据处理设备发送心电信号，可以包括蓝牙部件或WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)部件中的至少一个。也即是，便携式数据采集器与数据处理器之间的连接方式可以为蓝牙连接，也可以为无线网络连接。则该便携式数据采集器的传输部件3在工作时可以先与数据处理器建立通信连接，以基于该通信连接进行心电信号的传输。当然，该便携式数据采集器也可以通过数据线与该数据处理器进行连接，本申请实施例对通信连接方式不作限定。

在上述通过无线网络与数据处理器进行连接的方式中，便携式数据采集器可以向数据处理器发送连接请求，由数据处理器对所述便携式数据采集器进行校验，检验通过时，向该便携式数据采集器发送校验通过，进而二者之间建立起通信连接，以便于数据交互。

在上述通过蓝牙进行连接的方式中，便携式数据采集器和数据处理器可以开启蓝牙功能，用户可以在数据处理器的蓝牙匹配列表中，选择该便携式数据采集器，进而，该数据处理器向该便携式数据采集器发送蓝牙匹配请求，该用户在便携式数据采集器中进行确认操作，便携式数据采集器向数据处理器发送匹配成功响应，进而二者可以建立起通信连接。当然，用户也可以在便携式数据采集器上进行操作，进而便携式数据采集器向数据处理器发送蓝牙匹配请求，数据处理器向便携式数据采集器发送匹配成功响应，本申请实施例对具体采用上述哪种方式不作限定。

在上述通过数据线进行连接的方式中，便携式数据采集器和数据处理器可以进行接口适配，具体地，该便携式数据采集器可以在该数据处理器中写入该便携式数据采集器的传输接口的参数，进而可以与该数据处理器之间通过该传输接口传输心电信号。

在一种可能实现方式中，如图6所示，所述便携式数据采集器还包括声音采集部件6，所述声音采集部件6位于所述壳体1，所述声音采集部件6与所述传输部件3和所述电源部件4电性连接。在包括存储部件5的情况中，该声音采集部件6也可以与存储部件5电性连接。所述声音采集部件6用于基于语音采集指令，采集用户的语音信号。所述传输部件3还用于向所述数据处理设备发送采集到的所述语音信号。具体地，该声音采集部件6可以至少包括麦克风，通过该麦克风采集用户的语音信号。这样如果用户在心电监测过程中，觉得哪里不舒服，则可以通过语音的方式向医疗人员传达该用户的真实感受。

在该实现方式中，上述传输部件3发送心电信号时，还可以发送采集到的语音信号。这样基于该心电信号可以获知该用户的心电情况，基于该语音信号也能获知该用户的真实感受，综合二者可以更准确地判断该用户的身体状况。具体地，发送方式可以采用下述任一项方式：

方式一、所述传输部件3用于向所述数据处理设备同步发送实时采集的心电信号与语音信号。

方式二、所述传输部件3用于缓存采集到的语音信号，每隔目标时长，向所述数据处理设备发送所述目标时长内缓存的心电信号和所述语音信号。需要说明的是，该缓存步骤可以由上述存储部件5执行，从而将缓存的语音信号传输至传输部件3，以进行发送。

方式三、所述传输部件3用于根据所述语音信号的采集时间段，向所述数据处理设备同步发送所述采集时间段内采集到的心电信号以及所述语音信号。这样语音信号和心电信号完全同步，可以提高二者的对应性，对信号进行分析时，可以更准确地获知用户的身体情况。

在一种可能实现方式中，上述语音信号和心电信号的存储方式可以为数据块的存储方式，所述语音信号和心电信号可以存储于数据块中，所述数据块的大小基于所述心电信号和语音信号的位数和采样率确定。例如，每个数据块中可以存储有一秒内采集到的心电信号和语音信号。

在一种可能实现方式中，该便携式数据采集器还可以具有信号处理功能，能够对心电信号进行处理后，发送处理结果。如图7所示，所述便携式数据采集器还包括处理部件7，所述处理部件7位于所述壳体1内，所述处理部件7分别与所述数据采集部件2、所述传输部件3和所述电源部件4电性连接。所述处理部件7用于对采集到的所述心电信号进行分析处理，得到所述心电信号对应的分析处理结果，所述传输部件3还用于向数据处理设备发送所述分析处理结果。

例如，所述处理部件7内部包括FATFS文件系统,所述FATFS文件系统用于基于采集到的数据，生成文件。该便携式数据采集器的处理部件7具有简单处理功能，可以对接收到的心电信号进行判断，如果不在对应的阈值范围内，则可以通过指示灯8闪烁的方式，提醒用户，以引起用户的高度注意，使用户可以做到及时就医。这样用户可以直接从该数据处理设备处获知用户的身体状况，而无需由数据处理设备进行心电信号处理步骤，也无需医疗人员基于医学经验进行分析，对心电信号的处理效率较高。且医疗人员也可以结合分析处理结果和心电信号，更准确地对该用户的身体状况进行分析。

在本申请实施例中，便携式数据采集器可以根据人体的心电信号在正常的波形变化规律，来分析用户的心电信号是否异常，如果异常，是属于哪一种常见的心电异常情况，例如，该分析处理可以为心律失常分析、ST分析、房颤等分析。具体地，该处理部件7进行分析处理过程可以包括对心电信号进行滤波、QRS波定位等处理，还可以基于所述QRS波的定位结果，对所述心电信号进行心电异常分析。

具体地，所述处理部件7用于执行下述步骤一至步骤三实现分析处理过程：

步骤一、对所述心电信号进行滤波处理。

该导联电极采集到的心电信号中除了心脏跳动产生的波外，可能还包括其他波，这些波对于我们所需的心电信号来说则可以看做是干扰，例如，数据采集系统的工频干扰，电极极化干扰、肌电干扰、基线漂移等，因而，处理部件7可以先对心电信号进行滤波处理，这样基于滤波处理后的心电信号进行分析，则可以得到更准确的人体心电情况。

具体地，该滤波处理过程可以通过滤波器实现，例如，高通滤波器，处理部件7可以将该心电信号输入滤波器中，输出一定频率范围的心电信号，或者将一定频率范围的信号滤除，该一定频率范围可以由相关技术人员根据心电信号的频率特性进行设置，本申请实施例对滤除或者保留的频率范围不作限定。

步骤二、对滤波处理后的心电信号进行定位，得到所述心电信号的QRS波的定位结果。

QRS波可以反映左、右心室除极点位和时间的变化，这样处理部件7可以对滤波处理后的心电信号进行定位，以得到QRS波的定位结果，从而基于该定位结果对心电信号进行异常分析。

其中，第一个向下的波称为Q波，向上的波为R波，第二个向下的波为S波。通过这样对心电信号进行定位，可以根据定位结果，来分析心电信号是否异常。

该定位过程可以通过多种方式实现，例如，可以采用基于差分方法的QRS波定位方式，可以提取滤波处理后的心电信号的幅度、斜率信息，根据自适应阈值跟踪波形起伏信息，获取得到QRS波的定位结果。又例如，可以采用基于能量变换与小波分解的QRS检测算法，可以对滤波处理后的心电信号进行长度和能量变换，对经过能量变换后的信号进行小波分解，得到QRS波的定位结果，当然，该定位过程还可以通过其他方式实现，比如，滤波方法、形态学运算等，本申请实施例对此不作限定。

步骤三、基于所述QRS波的定位结果，对所述心电信号进行心电异常分析，得到所述心电信号的分析处理结果。

处理部件7得到QRS波的定位结果后，则可以对心电信号进行异常分析，以分析该用户的心律等是否出现异常，如果出现异常，是哪种异常类型。

具体地，该处理部件7可以通过该QRS波的定位结果分析各项心电可能出现的异常问题，例如，可以分析用户的心律是否正常，心肌复极过程是否正常等。则该步骤三中，处理部件7可以执行下述步骤3.1和步骤3.2两个步骤中至少一个步骤，以对心电信号进行异常分析。

步骤3.1、处理部件7基于该QRS波的定位结果，对该心电信号进行心律分析，得到该心电信号的第一分析处理结果，该第一分析处理结果用于指示该心电信号的心律是否正常以及异常时的异常类型。

步骤3.2、处理部件7基于该QRS波的定位结果，对该心电信号的ST波段进行分析，得到该心电信号的第二分析处理结果，该第二分析处理结果用于指示人体的心肌复极过程是否正常。

上述两个步骤仅为处理部件7进行异常分析的示例性说明，例如，可以检测心律不齐、房颤等问题，以及心肌复极过程是否正常，该处理部件7还可以对心电信号进行其他分析，均可以由相关技术人员根据使用需求进行设置，本申请实施例对此不作限定。

在一种可能实现方式中，该步骤三中，处理部件7对该QRS波的定位结果进行分析的过程可以通过心电分析模型实现，具体地，所述处理部件7用于将所述心电信号以及所述QRS波的定位结果输入心电分析模型中，由所述心电分析模型对所述心电信号进行异常分析，输出所述心电信号的分析处理结果。

该心电分析模型可以基于心拍训练集训练得到，该心拍训练集中可以包括大量心电信号以及对应的分析处理结果。具体地，可以根据便携式数据采集器的数据特点，建立对应的心拍训练集。例如，以该便携式数据采集器为动态心电记录仪为例，可以根据动态心电记录仪的数据特点，建立6万多条心拍训练集。

在一个具体的可能实施例中，该心电分析模型可以为卷积神经网络(Convolutional Neural Network，CNN)模型，由该心电分析模型提取输入的QRS波的特征，对该特征进行识别，输出心电信号的分类结果，该分类结果即为心电信号的分析处理结果。在一种可能实现方式中，该特征识别算法可以采用PAN-TOMPKIN算法。

在一种可能实现方式中，上述心电分析模型还可以具有去噪声功能，便携式数据采集器将心电信号输入心电分析模型后，可以由该心电分析模型根据目标噪声级别，对该心电信号进行处理，得到去除了该目标噪声等级对应的噪声的心电信号。所述处理部件7还用于由所述心电分析模型根据目标噪声级别，对所述心电信号进行处理，得到去除了所述目标噪声等级对应的噪声的心电信号。其中，该目标噪声级别可以由相关技术人员根据需求或经验进行设置，本申请实施例对此不作限定。对心电信号进行了噪声的预处理后，可以有效提高后续识别的准确率。

在一种可能实现方式中，该便携式数据采集器可以根据对一段时间内采集到的心电信号的分析处理结果进行统计，从而得到这一段时间内心电信号对应的分析处理结果，从而可以向数据处理设备发送该一段时间内采集到的心电信号以及对应的分析处理结果。具体地，所述处理部件7用于对实时采集的心电信号进行分析处理，得到每个时刻心电信号对应的分析处理结果，统计多个时刻心电信号对应的分析处理结果，根据统计结果，确定所述多个时刻心电信号对应的分析处理结果。

其中，该多个时刻的划分可以由相关技术人员根据需求进行设置，也即是，每次统计的时长可以由相关技术人员根据需求进行设置，例如，可以对5分钟内采集到的心电信号进行上述统计并发送，本申请实施例对此不作限定。

上述数据发送过程中还可以包括下述三种情况中任一项：

情况一、处理部件7对采集到的所述心电信号进行分析处理，向所述数据处理设备发送所述心电信号对应的分析处理结果。

情况二、处理部件7对采集到的所述心电信号进行分析处理，向所述数据处理设备发送采集到的所述心电信号以及所述心电信号对应的分析处理结果。

情况三、处理部件7对采集到的所述心电信号进行分析处理，根据分析处理结果，控制目标指示灯8的状态，所述目标指示灯8的熄灭状态与亮起状态用于指示心电信号的正常或异常。

在上述情况一和情况二中，处理部件7可以对心电信号进行分析处理，从而向数据处理设备发送分析处理结果，只是情况一中不再发送心电信号，这样医疗人员可以直接从分析处理结果中得知用户的身体情况。情况二中则将心电信号与分析处理结果同步发送，这样医疗人员可以根据该心电信号和分析处理结果，更准确地对该用户的身体状况进行分析。

在上述情况三中，该便携式数据采集器上可以设置有指示灯8，该指示灯8的数量可以为一个，也可以为多个，例如，可以由一个指示灯8的熄灭和亮起来表示用户身体状况的正常和失常状态。又例如，可以由多个指示灯8的熄灭和亮起来表示用户当前处于哪种失常状态。又例如，该一个或多个指示灯8还可以用于指示上述多个导联电极的连接情况，那一条导联电极连接失败时，该一个指示灯8，或多个指示灯8中该导联电极对应的指示灯8亮起。

具体地，如图5所示，所述便携式数据采集器还包括至少一个指示灯8，所述至少一个指示灯8分别与所述数据采集部件2和所述电源部件4电性连接，所述至少一个指示灯8的状态用于指示所述多个导联电极是否正在采集心电信号，或指示所述多个导联电极采集心电信号的准确性，或指示所述便携式数据采集器的工作状态。

该便携式数据采集器上还可以安装有一个或多个指示灯8来根据该分析处理结果来指示心电信号是否异常。例如，可以安装一个指示灯8，当该分析处理结果指示心电信号异常时，便携式数据采集器可以控制该指示灯8亮起。又例如，可以安装多个指示灯8，当该分析处理结果指示心电信号异常时，便携式数据采集器可以根据该分析处理结果中的异常类型，控制该多个指示灯8中该异常类型对应的指示灯8亮起。

例如，可以安装一个指示灯8，当该分析处理结果指示心电信号异常时，便携式数据采集器可以控制该指示灯8亮起。又例如，可以安装多个指示灯8，当该分析处理结果指示心电信号异常时，便携式数据采集器可以根据该分析处理结果中的异常类型，控制该多个指示灯8中该异常类型对应的指示灯8亮起。

在一种可能的应用中，一个或多个指示灯8安装在壳体1上，每个指示灯8分别与处理部件7、电源部件4电性连接。其中，一个或多个指示灯8安装在壳体1上，例如，可以采用热铆的方式与中壳15相固定。

在实施中，指示灯8可以是信号指示灯、电源指示灯或者无线指示灯。例如，上述一个或多个指示灯8中可以全部都是信号指示灯或者电源指示灯或者无线指示灯，又例如，上述一个或多个指示灯8还可以有电源指示灯、信号指示灯和无线指示灯中的一个或者两个或者三个。

其中，信号指示灯可以用于指示采集的心电信号是否出现异常。电源指示灯可以用于指示电源部件4当前的电量情况。无线指示灯可以用于指示传输部件3当前是否能够传输数据等。

在一种可能的实施方式中，上述一个或多个指示灯8中包括一个电源指示灯，那么该电源指示灯的亮度可以与电源部件4的电量成线性关系。具体的，当电源部件4中的电量比较充足时，电源指示灯的亮度较强；当电源部件4的电量比较少时，电源指示灯的亮度较弱。或者，也可以通过电源指示灯的常亮、闪烁和熄灭等状态，判断电源部件4的电量情况，具体的，当电源部件4的电量较为充足时，电源指示灯处于常亮状态；当电源部件4的电量较少时，电源指示灯处于闪烁状态；电源部件4没电或者电量特别低的情况下，电源指示灯处于熄灭状态。

在一种可能的实施方式中，上述一个或多个指示灯8中包括多个电源指示灯，那么电源指示灯的发光的个数可以与电源部件4的电量成一定的关系。例如，电源部件4的电量较高时，电源指示灯全部发光；电源部件4的电量适中时，有一半的电源指示灯发光，另一半的电源指示灯处于熄灭状态；电源部件4的电量较低时，一个电源指示灯处于发光状态，其余电源指示灯处于熄灭状态。

可见，用户开启该便携式数据采集器之后，可以通过电源指示灯的当前状态，判断电源部件4的当前电量情况，进而可以及时为该便携式数据采集器充电，以避免耽误用户的正常使用。用户为便携式数据采集器及时充电，也保护了便携式数据采集器，可以避免电源部件4在低电量情况下持续工作，进而可以延长便携式数据采集器的使用寿命。

在一种可能的应用中，上述一个或多个指示灯8中可以包括信号指示灯，该信号指示灯可以用于指示采集的心电信号是否出现异常。具体的可以是，在用户使用心电监测仪和该便携式数据采集器进行测量心电情况时，每一个导联电极对应一种心电信号，如果某一个导联电极与对应的导联位置未贴合好，那么处理部件7可以检测出该导联电极对应的心电信号，和正常情况下的心电信号差距较多，也即是，该导联电极对应的心电信号出现异常，这个时候，处理部件7可以控制信号指示灯闪烁，以提醒用户，用户基于信号指示灯的闪烁，可以对每一个导联电极进行检查，进而，在使用该便携式数据采集器进行心电测量时，操作失误时，可以通过信号指示灯对用户进行提醒，从而增强心电测量结果的有效性。

在一种可能的应用中，上述一个或多个指示灯8中可以包括无线指示灯，无线指示灯可以用于指示传输部件3当前是否能够传输数据，例如，如果该便携式数据采集器与计算机设备处于良好的连接状态，则该便携式数据采集器启动之后，无线指示灯处于点亮状态，如果便携式数据采集器处于启动状态，而无线指示灯处于熄灭状态，则说明该便携式数据采集器与计算机设备之间的连接状态出现了问题，以引起用户注意，使用户进行相应的操作。

在一种可能实现方式中，该指示灯的状态可以包括亮起或熄灭，或者包括闪烁或长亮，或者包括颜色等，例如，电量低时，电源指示灯的颜色可以为红色，充电时，电源指示灯的颜色可以为蓝色，在此仅为一种示例性说明。上述状态均可以由相关技术人员根据需求进行设置，本申请实施例对此不作限定。

在一个具体示例中，可以包括三个指示灯8：信号指示灯、电源指示灯和无线指示灯。该三个指示灯8的颜色可以不同。例如，电源指示灯的颜色可以为黄色，信号指示灯的颜色为绿色，无线指示灯的颜色为蓝色。其中，电源指示灯用于指示该便携式数据采集器的电量，信号指示灯用于指示该便携式数据采集器的工作状态，该无线指示灯用于指示该便携式数据采集器的网络连接状态。

在具体示例中，长按该便携式数据采集器的电源键20时，三个指示灯8亮起后熄灭，之后信号指示灯闪烁，以表示便携式数据采集器启动后正常工作。如果导联电极脱落，信号指示灯会快速闪烁。当便携式数据采集器的电量低时，电源指示灯闪烁，当便携式数据采集器处于充电状态时，该电源指示灯长亮。当该便携式数据采集器电量充满时，电源指示灯熄灭，信号指示灯长亮。如果该便携式数据采集器通过wifi与数据处理设备连接时，无线指示灯闪烁，如果该便携式数据采集器与心电应用连接时，该无线指示灯闪烁。该便携式数据采集器的电池容量可以比较大充满电后能连续使用24小时。这样可以长时间对用户进行心电检测，检测到的数据更准确。

在一种可能实现方式中，该便携式数据采集器可以在一定的环境下正常工作，例如，工作条件可以包括环境条件、湿度条件和压力条件。在一个具体示例中，该便携式数据采集器的工作条件可以为：环境温度为﹢5℃～﹢45℃，相对湿度为10％～95％，不包括冷凝现象，大气压力为860百帕(hPa)～1060hPa。需要说明的是，在此仅为一种示例，工作条件还可以与上述条件存在一定误差，本申请实施例对此不作限定。

在一种可能实现方式中，所述数据采集部件2、传输部件3和电源部件4集成于电路板，所述电路板与所述第一壳体13、中壳15通过螺丝连接；所述第二壳体14通过自身的卡扣与所述中壳15固定连接。

在该便携式数据采集器还包括存储部件5和处理部件7时，该存储部件5和处理部件7也可以集成于该电路板上，通过印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上的排线实现电性连接。

在一种可能实现方式中，所述便携式数据采集器还包括电源键20，所述电源键20安装在所述壳体1上，所述电源键20与所述电源部件4电性连接。在一种可能实现方式中，所述第二壳体14通过热铆的方式与所述便携式数据采集器的电源键20、至少一个指示灯8固定连接。在电性连接关系上，电源键20分别与处理部件7和电源部件4电性连接。

其中，该电源键20用于实现该便携式数据采集器的启动和关闭，该电源键20可以触控式按键，设置于壳体1上。该电源键20也可以是机械式按键，壳体1上对应电源键20的位置处设置有开口，电源键20可以安装在该开口中。

在一种可能的实施方式中，该便携式数据采集器上可以具有显示部件，处理部件7可以控制显示部件，显示测量结果。为了减少该便携式数据采集器的处理功能，相应的，该便携式数据采集器采集到心电信号之后，再上传至计算机设备，计算机设备再对心电信号进行判断、显示等操作，为了实现数据传输，该便携式数据采集器还可以包括传输部件3，传输部件3位于壳体1中，传输部件3分别与处理部件7、电源部件4电性连接。

在一种可能实现方式中，如图8所示，该便携式数据采集器上还可以安装有声音播放部件25，该声音播放部件25可以与电源部件4和采集部件2电性连接。具体地，该声音播放部件25可以为扬声器。便携式数据采集器可以根据该分析处理结果来控制该声音播放部件25发出声音以进行告警。该声音播放部件25用于根据该分析处理结果进行告警。也即是，当该分析处理结果指示心电信号异常时，便携式数据采集器可以控制声音播放部件25发出声音。在另一种可能实现方式中，该声音播放部件25用于根据该心电信号的采集情况进行告警。例如，心电信号采集异常时能够告警，从而用户能够及时调整便携式数据采集器的安装状态。

本申请实施例提供了一种用于采集人体的心电信号的便携式数据采集器，该便携式数据采集器的数据采集部件可以基于导联电极采集人体的心电信号，从而由传输部件将其发送至数据处理设备，无需用户去医院进行心电监测，也无需心电监测仪直接对人体进行心电监测，与使用心电监测仪具有的局限性相比，灵活性好。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式数据采集器，其特征在于，所述便携式数据采集器包括壳体(1)、数据采集部件(2)、传输部件(3)和电源部件(4)，所述数据采集部件(2)、传输部件(3)和电源部件(4)位于所述壳体(1)内，其中：

所述数据采集部件(2)用于基于与所述便携式数据采集器连接的导联电极，采集人体的心电信号；

所述传输部件(3)用于向数据处理设备发送采集到的所述心电信号；

所述电源部件(4)用于为所述数据采集部件(2)和所述传输部件(3)提供电力。

2.根据权利要求1所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述电源部件(4)分别与所述数据采集部件(2)、所述传输部件(3)电性连接；

所述数据采集部件(2)包括导联线接口(21)，所述壳体(1)上对应所述导联线接口(21)的位置处设置有导联线连接开口(11)。

3.根据权利要求1所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述传输部件(3)用于当采集到所述心电信号时，执行所述向数据处理设备发送采集到的所述心电信号的步骤。

4.根据权利要求1所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述便携式数据采集器还包括存储部件(5)，所述存储部件(5)位于所述壳体(1)内，所述存储部件(5)用于对采集到的所述心电信号进行缓存；

所述传输部件(3)用于每隔目标时长，向所述数据处理设备发送所述目标时长内缓存的所述心电信号。

5.根据权利要求1所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述便携式数据采集器还包括声音采集部件(6)，所述声音采集部件(6)位于所述壳体(1)内；所述声音采集部件(6)用于基于语音采集指令，采集用户的语音信号；

所述传输部件(3)还用于向所述数据处理设备发送采集到的所述语音信号。

6.根据权利要求5所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述传输部件(3)用于执行下述任一项：

向所述数据处理设备同步发送实时采集的心电信号与语音信号；

缓存采集到的语音信号，每隔目标时长，向所述数据处理设备发送所述目标时长内缓存的心电信号和所述语音信号；

根据所述语音信号的采集时间段，向所述数据处理设备同步发送所述采集时间段内采集到的心电信号以及所述语音信号。

7.根据权利要求1所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述便携式数据采集器还包括处理部件(7)，所述处理部件(7)位于所述壳体(1)内，所述处理部件(7)用于对采集到的所述心电信号进行分析处理，得到所述心电信号对应的分析处理结果；

所述传输部件(3)还用于向数据处理设备发送所述分析处理结果。

8.根据权利要求7所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述处理部件(7)用于对所述心电信号进行滤波处理；对滤波处理后的心电信号进行定位，得到所述心电信号的QRS波的定位结果；基于所述QRS波的定位结果，对所述心电信号进行心电异常分析，得到所述心电信号的分析处理结果。

9.根据权利要求1所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述便携式数据采集器还包括至少一个指示灯(8)，所述至少一个指示灯(8)分别与所述数据采集部件(2)和所述电源部件(4)电性连接，所述至少一个指示灯(8)的状态用于指示所述多个导联电极是否正在采集心电信号，或指示所述多个导联电极采集心电信号的准确性，或指示所述便携式数据采集器的工作状态。

10.根据权利要求1所述的便携式数据采集器，其特征在于，所述便携式数据采集器还包括导联线接口(21)，所述数据采集部件(2)用于通过所述导联线接口(21)与导联线连接；

所述便携式数据采集器还包括充电接口(9)，所述电源部件(4)用于通过所述充电接口(9)与电源部件(4)线连接；

所述导联线接口(21)与所述充电接口(9)位于所述壳体(1)的同一侧，所述导联线接口(21)与导联线插头(10)连接时所述充电接口(9)处于遮挡状态。

Images