CN113576485B - 一种心电图自动检查设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种心电图自动检查设备及方法，该心电图自动检查设备包括：床体，床头设置有可活动的胸部导联模块，床体的两侧设置有上肢导联模块，床尾设置有下肢导联模块，胸部导联模块、上肢导联模块、下肢导联模块均和控制器连接；床体的表面设置有后壁电极阵列和肩托，床体的两侧且与躺在床体上的被检查者的腋下在同一水平方向处还设置有胸宽传感器，床体还设置有控制面板，后壁电极阵列、胸宽传感器、控制面板均和控制器连接；控制器从电极阵列中选择符合国际通用导联体系规定位置的电极作为检测电极，记录心电图，生成心电图检查报告。本发明设备能自动完成对不同体型的被检查者的心电图检查，且操作简单，检查效率高。

Description

一种心电图自动检查设备及方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种心电图自动检查设备及方法。

背景技术

心电图机是记录心脏电活动波形(即心电图)的生理功能检测仪器，可提供各种心脏病确诊和治疗的基本信息，有助于分析各类心律失常，了解某些药物和电解质紊乱以及酸碱失衡对心肌的影响，在心脏病的常规检查中具有重要的地位。心电图检查无创且费用低廉，是目前临床中的常规检查项目。

目前常用的十二导联心电图需要放置十个体表电极，包括四个肢体电极和六个胸前电极；十八导联心电图在此基础上增加了三个右胸电极和三个后壁电极，电极总数达到了十六个。当进行心电图检查时，被检查者躺在检查床上，袒露胸部、背部、手腕和脚腕，由医护人员在这些部位进行清洁和消毒处理，然后再放置心电图电极。上述操作主要依赖医护人员手工完成，存在以下问题：(1)由于放置电极数目多，检查时间长；(2)多为重复性劳动，医护人员容易疲劳；(3)电极容易放错位置；(4)心电图机的导联线频繁拉扯，容易造成损耗和接触不良。尤其是在大型医院或者专门体检机构，心电图检查量大，上述情况更显凸出。

为了解决以上问题，现有技术中存在多种旨在提高心电图检查效率的装置。如专利1(公开号CN110680304A)提出了一种心电图自动测量方法和装置，其利用驱动机构自动调整肢体电极和胸前电极的位置，实现心电图的自动无人测量。专利2(公开号CN111904413A)提出了一种心电图检查仪，通过将胸前电极安装在松紧带上和将肢体电极安装在滑轨上使该自动检查仪能适应不同身高的被检查者。然而，在实际应用过程中，不同性别、年龄、身高和体重的被检查者的体型存在较大差异，而为了确保心电图的准确性，心电图电极必须被准确放置在规定的解剖学位置。专利1所提出的装置的驱动结构复杂，其胸部测量装置亦未考虑被检查者的体型不同造成的电极位置定位问题。专利2所提出的装置需要通过更换不同尺寸的胸带来适应不同体型的被检查者，故其在使用过程中仍需医护人员介入，且由于胸带的种类和形状限制，其仍难以确保心电图电极位于合适位置。此外，专利1和专利2都没有考虑在心电图检查过程中的清洁和消毒问题，在医院环境中存在交叉感染的风险。

综上所述，行业内急需研发一种能自动适应不同体型的病人、能自动检查、提高医疗效率的心电图检查设备或者系统。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种能自动完成对不同体型的被检查者检查的心电图自动检查设备及方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种心电图自动检查设备，包括：床体，床头设置有可活动的胸部导联模块，床体的两侧设置有上肢导联模块，床尾设置有下肢导联模块，胸部导联模块、上肢导联模块、下肢导联模块均和控制器连接；床体的表面设置有后壁电极阵列和肩托，床体的两侧且与躺在床体上的被检查者的腋下在同一水平方向处还设置有胸宽传感器，床体还设置有控制面板，后壁电极阵列、胸宽传感器、控制面板均和控制器连接；胸部导联模块，用于测量躺在床体上的被检查者的胸厚数据和自动放置胸前电极；上肢导联模块，用于自动放置上肢电极；下肢导联模块，用于自动放置下肢电极；控制器，用于根据被检查者的身高、胸宽、胸厚及各电极的心电信号质量，从电极阵列中选择符合国际通用导联体系规定位置的电极作为检测电极，记录心电图，生成心电图检查报告。

优选地，胸部导联模块包括硬质支架和精喷涂装置；硬质支架的一端铰链固定床头，硬质支架的另一端朝向床体表面的一侧设置多个独立气囊，独立气囊朝向床体表面的一侧设置胸前电极阵列，硬质支架的另一端朝向床体表面的一侧的中部设置胸厚传感器和酒精喷涂装置的喷嘴。

优选地，上肢导联模块、下肢导联模块的数量均为2，上肢导联模块和下肢导联模块均包括滑轨、弹簧和锁止装置；上肢导联模块和下肢导联模块均还设有气囊、电极和酒精喷涂装置，电极和控制器连接，电极安装于气囊表面，酒精喷涂装置的喷嘴朝向床体表面，上肢导联模块还设有把手，下肢导联模块还设有踏板。

优选地，胸宽传感器的数量为2，胸宽传感器为激光测距仪；肩托的数量均为2：肩托内部安装有用于检测被检查者是否已抵住肩托的接触传感器，接触传感器和控制器连接。

优选地，酒精喷涂装置还包括酒精储罐、泵和管路，管路的一端和喷嘴连接，另一端和酒精储罐连接。

一种心电图自动检查方法，包括：

S1，获取躺在床体上的被检查者的体型数据；

S2，检查各电极的接触情况，采集各电极的心电信号；

S3，根据被检查者的身高、胸宽、胸厚及各电极的心电信号质量，选择符合国际通用导联体系规定位置的电极作为检测电极；

S4，记录心电图，生成心电图检查报告。

优选地，步骤S1包括：

下肢导联装置相对于床体的位置计算得到被检查者的身高；

床体两侧的胸宽传感器分别测量其与被检查者之间的距离，两个测距仪之间的距离减去两个激光测距仪与被检查者的距离之和即为被检查者的胸宽；

胸厚传感器测量其与被检查者的胸部距离，胸厚传感器与床体表面之间的距离减去胸宽传感器到被检查者的胸部距离，得到被检查者的胸厚。

优选地，步骤S2包括：控制器中的信号采集电路采集各个电极的信号，并将各个电极的信号发送至控制器，控制器判断各个电极与人体皮肤的接触情况。

优选地，步骤S3包括：根据被检查者的身高、胸宽和胸厚，判别被检查者的体型，根据体型从导联矩阵中选择预设位置的电极，根据预设位置的电极的心电信号质量，判断预设位置的电极的接触情况或信号质量是否均满足预设阈值，若是，则将选择的预设位置的电极作为检测电极。

优选地，步骤S1之前还包括：被检查者躺在床体，露出胸部、手腕和脚腕；被检查者手握上肢导联模块的手柄并将推至手自然伸直，用脚推动下肢导联模块的踏板直至脚自然伸直；胸前导联模块自动压下，肢体导联模块滑轨锁止，各导联模块向被检查者皮肤喷涂酒精；各个导联模块的气囊充气，使电极紧贴被检查者皮肤。

本发明相对于现有技术具有如下优点：

本本发明利用安装于多个独立气囊上的导联电极阵列同时采集多个通道的心电信号，结合被检查者的身高、胸宽和胸厚，从电极阵列中选择位置符合国际通用导联体系规定的电极形成心电图导联，使设备能自动完成对不同体型的被检查者的心电图检查。在使用时，被检查者只需躺在床体，露出胸部、手腕和脚腕，手握上肢导联模块的手柄并将推至手自然伸直，用脚推动下肢导联模块的踏板直至脚自然伸直，后续的心电图检查操作都能由设备自动完成，操作简单，检查效率高，且无需一次性耗材和复杂的驱动结构就能适应不同体型的被检查者。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种心电图自动检查设备的一示意图。

图2为本发明实施例提供的一种心电图自动检查设备的另一示意图。

图3为本发明实施例提供的胸前电极阵列示意图。

图4为本发明实施例提供的后壁电极阵列示意图。

图5为本发明实施例提供的一种心电图自动检查方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1-4、一种心电图自动检查设备，包括：床体1，床头设置有可活动的胸部导联模块2，床体1的两侧设置有上肢导联模块3，床尾设置有下肢导联模块4，胸部导联模块2、上肢导联模块3、下肢导联模块4均和控制器5连接；床体1的表面设置有后壁电极阵列11和肩托13，床体1的两侧且与躺在床体1上的被检查者的腋下在同一水平方向处还设置有胸宽传感器12，床体1还设置有控制面板14，后壁电极阵列11、胸宽传感器12、控制面板14均和控制器5连接；后壁电极阵列11由若干个金属电极组成，金属电极与控制器55中的信号采集电路相连。控制面板14安装于床体1一侧的万向支架上，方便医护人员取用。床体1还内置有扬声器。

在本实施例，胸部导联模块2，用于测量躺在床体1上的被检查者的胸厚数据和自动放置胸前电极；胸部导联模块2包括硬质支架21和精喷涂装置；硬质支架21的一端铰链固定床头，在进行心电图检查时由驱动机构自动压下并盖于被检查者胸前；硬质支架21的另一端朝向床体1表面的一侧设置多个独立气囊22，多个独立气囊22可互不干扰地进行充气和放气，并能监测气囊气压，在记录心电图前气囊充气使电极阵列紧贴病人皮肤，在检查完成后气囊自动放气。独立气囊22朝向床体1表面的一侧设置胸前电极阵列23，硬质支架21的另一端朝向床体1表面的一侧的中部设置胸厚传感器24和酒精喷涂装置的喷嘴25。胸厚传感器24为激光测距仪，可测量其与得被检查者的胸部的距离，由于测量过程中胸厚传感器24与床体1表面之间的距离已知，故上述两个距离相减可得被检查者的胸厚。酒精喷涂装置的喷嘴25朝向被检查者，在气囊充气前对被检查者的皮肤进行清洁和消毒。

在本实施例，后壁电极阵列11和胸前电极阵列23均由若干个电极组成，电极与控制器5中的信号采集电路连接。胸前电极阵列23和后壁电极阵列11能覆盖被检查者的胸前和后壁区域，可从电极阵列中选择位置符合国际通用导联体系规定的电极形成标准心电图导联。本发明利用电极阵列取代孤立电极，并从电极阵列中选择位置符合国际通用导联体系规定的电极形成心电图导联，使心电图检查设备能自动适应不同体型的病人，实现心电图的自动检查，节省人力，提高医疗效率。

在本实施例，上肢导联模块3、下肢导联模块4的数量均为2，上肢导联模块3和下肢导联模块4能在各自滑轨上移动，滑轨内设有弹簧和锁止装置；所述弹簧能使上肢导联模块3和下肢导联模块4处于初始位置，上肢导联模块3设有手柄供病人推动，下肢导联模块4设有踏板供病人推动，在记录心电图前上肢导联模块3和下肢导联模块4在滑轨上自动锁止，心电图检查结束后上肢导联模块3和下肢导联模块4不再被锁止，由弹簧自动复位到初始位置；

上肢导联模块3和下肢导联模块4均还设有气囊(31和41)、电极(32和42)和酒精喷涂装置，电极和控制器5连接，电极安装于气囊表面，气囊在记录心电图前充气使肢体电极夹紧病人皮肤，并检测电极与人体的接触状态，若接触不良，则气囊放气并语音提示病人调整肢体位置，酒精喷涂装置的喷嘴(33和43)朝向被检查者，在气囊充气前对被检查者的皮肤进行清洁和消毒。

在本实施例，胸宽传感器的数量为2，胸宽传感器12为激光测距仪；

在本实施例，肩托13的数量均为2：肩托13内部安装有用于检测被检查者是否已抵住肩托13的接触传感器，接触传感器和控制器5连接。

在本实施例，酒精喷涂装置还包括酒精储罐、泵和管路，管路的一端和喷嘴25连接，另一端和酒精储罐连接。

在本实施例，控制器5用于控制各个气囊的充气和放气、酒精喷涂装置的开启与关闭及控制胸部导联模块2的驱动机构的动作，计算被检查者的身高、胸宽和胸厚，并根据被检查者的身高、胸宽信息及各电极的心电信号质量，从电极阵列中选择符合国际通用导联体系规定位置的电极作为检测电极，记录心电图，生成心电图检查报告。在心电图检查过程中，控制器5还用于控制床体1上的扬声器对被检查者进行语音提醒，使被检查者配合心电图检查流程。控制面板14可供医护人员查看心电波形和对检查过程进行调控。

参见图5、一种心电图自动检查方法，包括：

S1，获取躺在床体1上的被检查者的身高、胸宽和胸厚；具体地，步骤S1包括：下肢导联装置相对于床体1的位置计算得到被检查者的身高；设备的肢体导联装置(上肢导联模块3、下肢导联模块4)能在各自滑轨上移动，且上肢导联模块3设有把手，下肢导联模块4设有踏板，被检查者肩抵床体1上的肩托13，手握上肢导联模块3的手柄并将推至手自然伸直，用脚推动下肢导联模块4的踏板直至脚自然伸直，此时根据下肢导联模块4踏板到肩托13的距离及头身比例公式即可估算被检查者的身高。

床体1两侧的激光测距仪(胸宽传感器)分别测量其与被检查者之间的距离，两个测距仪之间的距离减去两个激光测距仪与被检查者的距离之和即为被检查者的胸宽；胸部导联装置在使用时位于被检查者胸部前方，胸厚传感器24为朝向被检查者胸部的激光测距仪，由于测量过程中胸厚传感器24与床体1表面之间的距离已知，故上述两个距离相减可得被检查者的胸厚。

S2，检查各电极的接触情况，采集各电极的心电信号；具体地，步骤S2包括：控制器5中的信号采集电路采集各个电极的信号，并将各个电极的信号发送至控制器5，控制器5判断各个电极与人体皮肤的接触情况。

S3，根据被检查者的身高、胸宽、胸厚及各电极的心电信号质量，从电极阵列中选择符合国际通用导联体系规定位置的电极作为检测电极；步骤S3包括：根据被检查者的身高、胸宽和胸厚，判别被检查者的体型，根据体型从导联矩阵中选择预设位置的电极，根据预设位置的电极的心电信号质量，判断预设位置的电极的接触情况或信号质量是否均满足预设阈值，若是，则将选择的预设位置的电极作为检测电极。若预设位置的电极接触不佳或信号质量不佳，则选择其周围接触情况较好且信号质量较高的电极作为检测电极。其中，心电信号质量包括心电信号的信噪比和心电波形的导联匹配情况，若该电极的心电波形与对应导联的标准波形模板较相似，则认为该电极的导联匹配度较高。

S4，记录心电图，生成心电图检查报告。本设备完成心电图的记录后可自动将被检查者的心电数据上床至医院信息系统，同时出具心电图检查结果，使心电图检查的全过程无需医护人员的干预。本设备的心电图检查过程亦可由医护人员使用控制面板14手动控制完成。

本实施例对病人进行心电图检查的过程中，会对被检查者进行语音和视觉提醒，被检查者的心电图自动检查流程如下：1)被检查者躺在床体1，露出胸部、手腕和脚腕；2)被检查者手握上肢导联模块3的手柄并将推至手自然伸直，用脚推动下肢导联模块4的踏板直至脚自然伸直；3)胸前导联模块自动压下，肢体导联模块滑轨锁止，各导联模块向被检查者皮肤喷涂酒精；4)各导联模块的气囊充气，使电极紧贴被检查者皮肤，开始记录心电图；5)心电图检查完成，胸前导联模块压杆自动抬起，被检查者离开床体1，肢体导联模块位置自动复位。

综上，本实施例提出的方法使不同体型的被检查者无需进行复杂的配合动作即能使导联电极准确放置在国际通用导联体系规定的解剖位置，且未使用一次性耗材，实现了心电图的自动检查，相比传统人工检查，节省了人力，提高了医疗效率。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种心电图自动检查设备，其特征在于，包括：床体，床头设置有可活动的胸部导联模块，床体的两侧设置有上肢导联模块，床尾设置有下肢导联模块，胸部导联模块、上肢导联模块、下肢导联模块均和控制器连接；

床体的表面设置有后壁电极阵列和肩托，床体的两侧且与躺在床体上的被检查者的腋下在同一水平方向处还设置有胸宽传感器，床体还设置有控制面板，后壁电极阵列、胸宽传感器、控制面板均和控制器连接；

胸部导联模块，用于测量躺在床体上的被检查者的胸厚数据和自动放置胸前电极；

胸部导联模块包括硬质支架和精喷涂装置以及胸厚传感器；硬质支架的一端铰链固定床头，硬质支架的另一端朝向床体表面的一侧设置多个独立气囊，独立气囊朝向床体表面的一侧设置胸前电极阵列，硬质支架的另一端朝向床体表面的一侧的中部设置胸厚传感器和酒精喷涂装置的喷嘴；

上肢导联模块，用于自动放置上肢电极；

下肢导联模块，用于自动放置下肢电极；

控制器，用于根据被检查者的身高、胸宽、胸厚及各电极的心电信号质量，从电极阵列中选择符合国际通用导联体系规定位置的电极作为检测电极，记录心电图，生成心电图检查报告。

2.根据权利要求1所述的心电图自动检查设备，其特征在于，上肢导联模块、下肢导联模块的数量均为2，上肢导联模块和下肢导联模块均包括滑轨、弹簧和锁止装置；上肢导联模块和下肢导联模块均还设有气囊、电极和酒精喷涂装置，电极和控制器连接，电极安装于气囊表面，酒精喷涂装置的喷嘴朝向床体表面，上肢导联模块还设有把手，下肢导联模块还设有踏板。

3.根据权利要求1所述的心电图自动检查设备，其特征在于，胸宽传感器的数量为2，胸宽传感器为激光测距仪；

肩托的数量为2，肩托内部安装有用于检测被检查者是否已抵住肩托的接触传感器，接触传感器和控制器连接。

4.根据权利要求2所述的心电图自动检查设备，其特征在于，酒精喷涂装置还包括酒精储罐、泵和管路，管路的一端和喷嘴连接，另一端和酒精储罐连接。

5.一种心电图自动检查方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一项所述的心电图自动检查设备，包括：

S1，获取躺在床体上的被检查者的体型数据，包括：

根据下肢导联模块相对于床体的位置计算得到被检查者的身高；

床体两侧的胸宽传感器分别测量其与被检查者之间的距离，两个测距仪之间的距离减去两个激光测距仪与被检查者的距离之和即为被检查者的胸宽；

胸厚传感器测量其与被检查者的胸部距离，胸厚传感器与床体表面之间的距离减去胸宽传感器到被检查者的胸部距离，得到被检查者的胸厚；

S2，检查各电极的接触情况，采集各电极的心电信号；

S3，根据被检查者的身高、胸宽、胸厚及各电极的心电信号质量，选择符合国际通用导联体系规定位置的电极作为检测电极；

S4，记录心电图，生成心电图检查报告。

6.根据权利要求5的心电图自动检查方法，其特征在于，步骤S2包括：

控制器中的信号采集电路采集各个电极的信号，并将各个电极的信号发送至控制器，控制器判断各个电极与人体皮肤的接触情况。

7.根据权利要求5的心电图自动检查方法，其特征在于，步骤S3包括：根据被检查者的身高、胸宽和胸厚，判别被检查者的体型，根据体型从导联矩阵中选择预设位置的电极，根据预设位置的电极的心电信号质量，判断预设位置的电极的接触情况或信号质量是否均满足预设阈值，若是，则将选择的预设位置的电极作为检测电极。

8.根据权利要求5的心电图自动检查方法，其特征在于，步骤S1之前还包括：被检查者躺在床体，露出胸部、手腕和脚腕；被检查者手握上肢导联模块的手柄并将推至手自然伸直，用脚推动下肢导联模块的踏板直至脚自然伸直；胸前导联模块自动压下，肢体导联模块滑轨锁止，各导联模块向被检查者皮肤喷涂酒精；各个导联模块的气囊充气，使电极紧贴被检查者皮肤。

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