CN115192038A - 一种导联敷设机构、医用自助智能心电图床及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导联敷设机构、医用自助智能心电图床及方法，包括水平移动机构，水平移动机构与升降机构连接，升降机构与支撑部件连接，支撑部件安装有多个导联组件，导联组件包括电极，电极一侧表面用于贴敷皮肤，另一侧表面固定有弹性胶囊，电极与线缆的一端固定，线缆的另一端穿过弹性胶囊与控制系统连接，线缆与安装在支撑部件的线缆收放组件连接，弹性胶囊的一侧设有挤压件，挤压件与安装在支撑部件的挤压件驱动组件连接，采用本发明的导联敷设机构及医用心电图床避免了医患之间交叉感染传染疾病的风险，极大降低了医护人员的劳动强度。

Description

一种导联敷设机构、医用自助智能心电图床及方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种导联机构、医用自助智能心电图床及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

目前心电图机用于临床时，均需要医护人员人工将心电图机的电极与待检测患者设定身体部位进行导联，发明人发现，采用此种方式有以下缺陷：

(1)由于手动进行导联操作需要医护人员与患者近距离接触，增加医患交叉感染传染疾病的风险，尤其是在传染性疾病高发时期，对社会的安全稳定带来隐患。

(2)由于待检测人员的身体需要安置多个导联电极，医护人员手动依次进行操作，极大的增加了医护人员的劳动强度。

(3)目前医疗工作中几乎所有科室查体包含心电图项目，入职入托入学参军及特殊工作特殊任务前例行心电图检查，而常规心电图(急症除外)检查均需在工作时间内人工完成，每天8小时正常工作时长，而部分心脏病患者在非正常工作时间心律失常发作时无法自助利用心电图机进行心电监测，一旦来就医可能错过发作时间而不能及时捕捉异常心电，从而延误疾病的诊治。

目前公开了一种自助式心电检测装置，包括底座、垂直固设于该底座上的中空状支撑杆、设置于该底座内的检测仪、设置于该底座上并与该检测仪电连接的脚部心电检测组件、设置于该支撑杆中部并与该检测仪电连接的胸部心电导联机构、设置于该支撑杆中部并与该检测仪电连接的手部心电导联机构、以及设置于该支撑杆顶端并与该检测仪电连接的显示屏。使用该公开技术的自助式心电检测装置时，患者或普通检测人员只需要站在底座上，将脚部踩在脚部心电检测组件上，然后将胸部心电导联机构从支撑杆上取下覆设于胸腔位置处，将手部心电导联机构连接于手部，检测仪即可获取患者或普通检测人员的心电图，并通过显示屏显示心电图及相应的检测数据。该公开技术可节省人工，轻型患者可自助检查心电图，避免医务人员接触，但发明人发现，其存在如下问题：适用于站立测量，由于皮肤颤动对电极有干扰，因此心电准确度难以得到保证，而且需要患者本人进行导联敷设操作，要求其掌握一定的心电测量基础知识。

发明内容

第一方面，本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种导联敷设机构，能够自动将电极导联敷设在人体的皮肤上，从而取代医护人员的操作，避免了医护人员与患者的接触，极大的降低医患交叉感染机会，同时减少医护人员劳动付出，节省人力，减少医务人员劳务支出。

第二方面，本发明提供一种医用自助智能心电图床，能够实现人员的自助心电图检查，可以扩展应用到人员密集的公共场所，方便有需要群众自助随时进行心电图检查。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案

第一方面，本发明的实施例提供了一种导联敷设机构，包括水平移动机构，水平移动机构与升降机构连接，升降机构与支撑部件连接，支撑部件安装有多个导联组件，导联组件包括电极，电极一侧表面用于贴敷皮肤，另一侧表面固定有弹性胶囊，电极与线缆的一端固定，线缆的另一端穿过弹性胶囊与心电图主机连接，线缆与安装在支撑部件的线缆收放组件连接，弹性胶囊的一侧设有挤压件，挤压件与安装在支撑部件的挤压件驱动组件连接。

可选的，所述线缆收放机构包括第一传送轮和第二传送轮，第一传送轮和第二传送轮夹住线缆，第一传送轮和/或第二传送轮与线缆收放驱动件连接，线缆收放驱动件固定与支撑部件。

可选的，第一传送轮和第二传送轮轮面设有凹槽，线缆置入所述凹槽中，凹槽的槽面设有橡胶垫，线缆与橡胶垫接触。

可选的，所述弹性胶囊采用球冠形结构或椭球冠形结构，相应的，所挤压件采用锥形罩，锥形罩面积较大的端部朝向弹性胶囊设置。

可选的，所述挤压件驱动组件包括固定在支撑部件的释放驱动件，释放驱动件与齿轮连接，齿轮与齿条相啮合，齿条与支撑部件滑动连接，齿条通过连接件与挤压件连接。

第二方面，本发明的实施例提供了一种医用自助智能心电图床，包括第一方面所述的导联敷设机构，还包括床体，床体两侧设置有能够沿床体长度方向行走的第一支架，第一支架顶端安装有导联敷设机构，为第一导联敷设机构，用于胸部电极的导联敷设，其导联组件的数量与胸部检测点的数量相匹配，床体的床板下方还设有导联敷设机构，为第二导联敷设机构，用于对背部电极的导联敷设，其导联组件的数量与背部检测点的数量相匹配，第二导联敷设机构与能够沿床体长度方向行走的第二支架连接，床体的床板设有与第二导联敷设机构相匹配的开孔，床体的尾部还安装有与控制系统连接的图像采集元件，图像采集元件能够将采集到的待检测人员的图像传递给控制系统，控制系统能够根据图像识别电极敷设位置。

可选的，所述床体的床板的两个侧部滑动连接有腕部导联机构，床体的尾部滑动连接有踝部导联机构，腕部导联机构和踝部导联机构均包括第一卡扣和第二卡扣，第一卡扣和第二卡扣均设有电极，第一卡扣和第二卡扣与夹持驱动组件连接以使得第一卡扣和第二卡扣能够张开和闭合。

可选的，所述床体的尾和下部均设有支架，尾部支架上安装有扬声器，扬声器与控制系统连接，控制系统能够通过扬声器向待检测人员发送语音提示信息，下部的支架放置有心电图主机，心电图主机与控制系统连接，控制系统能够直接向心电图主机发送控制命令。

第三方面，本发明的实施例提供了一种医用自助智能心电图床的工作方法，包括以下步骤：

图像采集元件采集床体上待检测人员的图像，并传输给控制系统；

控制系统根据采集的图像得到待检测人员需要敷设电极的目标位置；

控制系统根据得到的需要敷设电极的目标位置控制第一导联敷设机构和第二导联敷设机构工作，将电极敷设在目标位置。

可选的，需要敷设电极的目标位置的获取方法为：

采集待检测人员在床体的图像；

根据图像采集元件与床体之间的相对位置关系，在图像中确定有效区域M；

获取有效区域M内的人体区域，实现图像平面内面向人体目标的前景分割，提取到人体前景区域；

对于提取到的人体前景区域进行边缘提取，提取头部轮廓，确定头部中心点并获取左右肩部顶点；根据人体头部中心点、左右两肩顶点的当前位置信息，获取人体左右胸部区域；

根据提取得到的人体头部中心点、左右两肩顶点在图像平面的位置信息，获取与之相应的点云数据信息，根据点云数据测量点之间的距离信息，进而得到人体身高；

对人体左右胸部区域所对应的原始图像进行特征检测和提取，获取人体乳房区域；

利用人体乳房区域的三维点云数据，计算胸部各电极的安置位置；

根据胸部各电极的安置位置计算背部各电极安置位置。

本发明的有益效果：

1.本发明的导联敷设机构，能够通过水平移动机构调节导联组件的位置，使其对准待检测的部位，线缆收放机构能够带动弹性胶囊朝向挤压件运动，使得挤压件对弹性胶囊进行挤压，升降机构带动挤压状态的弹性胶囊朝向人体待检测的部位运动，使得电极贴附在人体检测部位的皮肤表面，释放驱动件能够带动挤压件运动，使其脱离弹性胶囊，弹性胶囊在自身材料张力的作用下恢复初始形状，其内部形成负压，使得电极片吸附固定在人体皮肤表面，完成导联敷设工作，整个过程无需医护人员手动操作，避免了医护人员与待检测人员的接触，进而避免了医患之间交叉感染传染疾病的风险，同时降低医护人员的劳动强度。

2.本发明的导联敷设机构，第一传送轮和第二传送轮轮面设有凹槽，且通过橡胶垫夹住线缆，增大了第一传送轮和第二传送轮与线缆的摩擦力，能够保证线缆的顺利输送，防止打滑。

3.本发明的导联敷设机构，挤压件采用锥形罩，弹性胶囊采用球冠形结构或椭球冠形结构，能够保证挤压件与弹性胶囊接触时的平滑性。

4.本发明的医用心电图床，床体尾部设置有图像采集元件和扬声器，通过扬声器能够指导待检测人员以正确的姿态躺在床体上，通过图像采集元件，结合控制系统的内置算法，能够根据图像自动识别出电极的敷设位置，自动完成电极在这些位置的敷设，自动控制心电图主机进行波形数据采集，进而实现了心电图床的自助使用，使得患者能够自己进行心电监测，进而实现了在非工作时间的心电监护，避免了患者延误救治时机，同时降低了医护人员的劳动强度，还可以扩展应用到人员密集的公共场所，方便有需要群众自助随时进行心电图检查。

5.本发明的医用心电图床，具有床体，通过第一支架和第二支架的移动能够将第一导联机构和第二导联机构运动至设定位置，与现有的自助式心电监测装置相比，待检测人员可以躺在床体上进行心电监测，保证了测量的平稳性和准确性

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申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1导联敷设机构结构示意图；

图3为本发明实施例1为导联组件结构示意图；

图4为本发明实施例2整体结构示意图；

图5为本发明实施例2床体结构示意图；

图6为本发明实施例2第二导联敷设机构结构示意图；

图7为本发明实施例2腕部导联机构结构示意图；

图8为本发明实施例2踝部导联机构结构示意图；

其中，1.水平移动机构，2.升降机构，3.支撑部件，4.导联组件，4-1.线缆，4-2.环形电极，4-3.弹性胶囊，4-4.第一传送轮，4-5.第二传送轮，4-6.第三电机，4-7.第四电机，4-8.齿轮，4-9.齿条，4-10.连接筒，5.心电图主机，6.床体，7.支撑板，7-1.外导向槽，7-2.内导向槽，8.第一支架，9.行走轮，10.第二支架，11.开孔，12.导向组件，13.腕部导联机构，14.导向槽，15.踝部导联机构，16.第二滑轨，17.支架，17-1.第一支座，17-2.第二支座，18.RGB-D相机，19.工控机，20.扬声器，21.身份证识别器，22.交互显示屏。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种导联敷设机构，如图1-图3所示，包括水平移动机构1，水平移动机构1与升降机构2连接，能够带动升降机构2沿水平方向运动，本实施例中，定义水平移动机构1的输出运动方向为第一方向，升降机构2与支撑部件3连接，能够带动支撑部件3沿竖向运动，支撑部件3上安装有多组导联组件4，导联组件4用于电极贴附固定在人体对应的皮肤表面，导联组件4的数量与待贴附电极的位置的数量相同。

水平移动机构1采用第一丝杠传动机构，包括水平向设置的水平滑轨，水平滑轨的一端固定有第一电机，第一电机的输出轴与轴线水平设置的丝杠的一端连接，丝杠的另一端与固定在水平滑轨的轴承座转动连接，丝杠上螺纹连接有丝杠滑块，丝杠滑块与升降机构连接。

升降机构2包括竖向滑轨，竖向滑轨与水平移动机构的丝杠滑块固定连接，竖向滑块顶端固定有第二电机，第二电机是输出轴与轴线竖向设置的丝杠的一端连接，丝杠的另一端与轴承座转动连接，轴承座固定在竖向滑轨上，丝杠与支撑部件3螺纹连接，丝杠转动，能够带动支撑部件3沿竖向做升降运动。

本实施中，导联敷设机构用于对胸部的电极进行导联敷设，在支撑部件上根据需要设置九组导联组件4，九组导联组件4的位置根据人体心电检测时需要贴附电极的位置进行设置。

所述导联组件4包括线缆4-1，线缆4-1一端连接至心电图主机5，用于传输电极测量得到的电信号，线缆4-1的另一端连接电极，本实施例中的心电图主机5采用十八导联。

本实施例中，所述电极采用环形电极4-2，电极的一侧侧面用于贴附在人体皮肤表面，另一侧侧面连接有弹性胶囊4-3。

本实施例中，弹性胶囊4-3采用球冠状结构或椭球冠状结构，其面积较大的敞口端的端面与环形电极4-2固定，弹性胶囊4-3采用橡胶材质制成，环形电极4-2与弹性胶囊4-3同轴设置，且环形电极4-2的内外径差值大于弹性胶囊4-3的壁厚，弹性胶囊4-3的顶端设置有开口，线缆4-1通过开口穿出弹性胶囊4-3，开口的直径略小于线缆4-1的外径，使得弹性胶囊4-3与线缆4-1之间能够实现密封。

支撑部件3上安装有线缆收放组件，线缆收放组件包括第一传送轮4-4和第二传送轮4-5，第一传送轮4-4和第二传送轮4-5夹住线缆4-1，其中第一传送轮4-4与线缆收放驱动件连接，本实施例中，线缆收放驱动件采用第三电机4-6，第三电机4-6的壳体固定在支撑部件3上，第三电机4-6的输出轴与第一传送轮4-4连接，第二传送轮4-5与轮轴转动连接，轮轴固定在支撑部件3上，本实施例中，第一传送轮4-4能够在第三电机4-6的作用下转动，利用于线缆4-1的摩擦力实现线缆4-1的收放，第二传送轮4-5在摩擦力的作用下做与第一传送轮4-4方向相反的从动转动。

本实施例中，第三电机4-6采用步进电机，在实施过程中可利用步进电机的运动步数对输送的线缆长度进行粗略计算，亦可通过在步进电机出轴端增加编码器实现线缆长度的实时监测。

为了防止线缆4-1在第一传送轮4-4和第二传送轮4-5之间脱离，第一传送轮4-4和第二传送轮4-5的轮面上设置有凹槽，凹槽的尺寸与线缆的直径相匹配，线缆置入凹槽中，利用凹槽进行限位，为了保证对线缆4-1进行顺利收放，防止打滑，在凹槽中设置橡胶垫，第一传送轮4-4和第二传送轮4-5通过橡胶垫与线缆4-1接触，增大了与线缆4-1之间的摩擦力，同时为了对线缆4-1进行保护，线缆4-1的外周还可以套橡胶管，通过橡胶管还可以增大第一传送轮4-4、第二传送轮4-5与线缆4-1之间的摩擦力。

弹性胶囊4-3的上方设置有挤压件，本实施例中，挤压件采用锥形罩4-11，锥形罩4-11面积较大的敞口端朝向弹性胶囊4-3设置。锥形罩4-11面积较大的端部面积大于弹性胶囊4-3的最大面积，面积较小的端部面积小于弹性胶囊4-3的最大面积，锥形罩4-11为圆锥形罩，保证了锥形罩与弹性胶囊接触时的平滑性。

挤压件与挤压件驱动组件连接，挤压件驱动组件能够带动挤压件运动，具体的，挤压件驱动组件包括第四电机4-7，第四电机4-7的电机壳固定在支撑部件3上，第四电机4-7的输出轴与齿轮4-8连接，齿轮4-8与沿竖向设置的齿条4-9相啮合，支撑部件3上设置有导向槽，齿条4-9通过导向槽与支撑部件3滑动连接，能够沿竖向运动，齿条4-9的底端通过连接件与锥形罩面积较小的端部固定，能够带动锥形罩运动。

本实施例中，连接件采用连接筒4-10，连接筒4-10的顶端与齿条4-9的底端固定连接，连接筒4-10的底端与锥形罩4-11面积较小的端部固定连接，线缆4-1一端与环形电极4-2连接，另一端依次穿过弹性胶囊4-3、锥形罩4-11、连接筒4-10和齿条4-9后与心电图主机5连接，齿条4-9同时对线缆4-1的收放运动起到了导向作用。连接筒4-10的筒壁上还设置有用于第一传送轮4-4和第二传送轮4-5夹紧线缆4-1的孔洞。

本实施例中，九个导联组件4中，有八个导联组件的弹性胶囊4-3、环形电极4-2、锥形罩4-11及连接筒4-10的轴线竖向设置。

其工作原理为：

升降机构2带动支撑部件3运动至设定位置，第三电机4-6的输出轴正向转动，通过第一传送轮4-4和第二传送轮4-5带动线缆4-1收线，环形电极4-2和弹性胶囊4-3朝向锥形罩4-11运动，直至与锥形罩4-11接触，由于二者之间的尺寸差异，在锥形罩4-11挤压力的作用下弹性胶囊4-3变形，内部空间变小。

第四电机4-7工作，齿轮4-8带动齿条4-9向下运动，进而带动连接件、锥形罩4-11、弹性胶囊4-3和环形电极4-2向下运动，直至环形电极4-2贴在人体皮肤表面。

环形电极4-2贴附到人体皮肤表面后，第四电机4-7和第三电机4-6均反向转动，第一传送轮4-4和第二传送轮4-5对线缆施4-1加向下的摩擦力，使得电极保持贴合住人体皮肤，同时第四电机4-7带动齿条4-9向上运动，锥形罩4-11脱离弹性胶囊4-3，弹性胶囊4-3自身的张力大于外部环境大气压力，在自身张力的作用下恢复初始形状，内部形成负压，从而使得环形电极4-2贴合在人体皮肤表面。

放置完一个电极后，可利用水平移动机构1和升降机构2对支撑部件3的位置进行微调，使得另一个导联组件4对准所需要放置电极的位置，然后采用相同的方法放置电极，依次完成多个电极的放置。

本实施例中，还有一个导联组件的环形电极、弹性胶囊及锥形罩的轴线水平设置，该导联组件用于实现人体腋中线与第五肋间交叉点位置电极的放置，其连接筒为L型筒以实现锥形罩和弹性胶囊、环形电极的轴线水平设置。

该处电极的放置方法为：

第三电机输出轴正向转动工作，带动弹性胶囊朝向锥形罩运动，直至锥形罩将弹性胶囊挤压变形，第四电机正向转动，带动锥形罩、弹性胶囊和环形电极下降至对准人体腋中线与第五肋间交叉点位置，水平移动机构工作，支撑部件运动，直至该处环形电极贴合人体皮肤表面，然后第三电机输出轴反向转动，水平移动机构反向运动，线缆对环形电极施加朝向人体皮肤的力，水平移动机构带动锥形罩离开弹性胶囊，弹性胶囊形成负压，使得环形电极牢固的吸附在人体皮肤表面。

本实施例中，线缆和弹性胶囊的衔接位置处还设置有压力传感器，压力传感器与工控机连接，当线缆上拉带动弹性胶囊发生变形时，此力变大，根据此力大小对线缆进行保护，当电极靠近并接触人体时，此力变小，当发现力变小到设定范围时，表面电极已经与人体接触，此时可进行线缆松开和锥形罩升起的后续操作。

整个过程无需医护人员手动操作，避免了医护人员与待检测人员的近距离接触，进而避免医患之间交叉感染传染疾病的风险，同时减少医护人员的劳动支出。

实施例2

本实施例提供了一种医用自助智能心电图床，如图4-图8所示，包括实施例1所述的导联敷设机构，还包括床体6，床体6包括床板，床板的四个角处设置有支脚，床板利用支脚进行支撑，支脚的底端固定于支撑板7，床体6同一长边侧的两个支脚与同一个支撑板7固定，支撑板7沿床板的长度方向设置。

所述支撑板7上设置有外导向槽7-1和内导向槽7-2，外导向槽7-1位于支角的外侧，内导向槽7-2位于支脚的内侧。

两个外导向槽7-1均连接有第一支架8，第一支架8能够沿外导向槽7-1行走，具体的，第一支架8底端设有行走轮9，行走轮9采用电动轮或者行走轮与安装在第一支架的驱动电机连接，行走轮9嵌入外导向槽7-1中，两个第一支架8的顶端之间设置有实施例1所述的导联敷设机构，具体的，导联敷设机构水平移动机构的水平滑轨一端与其中一个第一支架8的顶端固定连接，另一端与另一个第一支架8的顶端固定连接，定义该处的导联敷设机构为第一导联敷设机构，用于导联敷设待检测人员胸部的电极。

两个内导向槽均连接有第二支架10，第二支架10能够沿内导向槽7-2行走，具体的，第二支架10的底端设有行走轮9，行走轮9采用电动轮或者行走轮与安装在第二支架10的驱动电机连接，第二支架10顶端的高度低于床板的高度，两个第二支架10顶端之间也连接有导联敷设机构，为第二导联敷设机构，用于导联敷设待检测人员背部的电极，与第一导联敷设机构相比，第二导联敷设机构只有三个导联组件，且锥形罩、弹性胶囊的敞口端均朝上设置。

本实施例中，床板上设置有开孔11，用于第二导联敷设机构穿过床板将电极敷设在人的背部皮肤。

所述床板的两个长边侧均设置有导向组件12，导向组件12包括一个长条块，长条块固定与床板的长边边缘处，长条块的两端均设置有凸起部，两个凸起部之间设置有沿床板长度方向设置的第一滑轨，第一滑轨采用圆柱形导轨，两个第一滑轨均滑动连接有腕部导联机构13，床体的尾部设置有两个导向槽14，导向槽14内设置有第二滑轨16，第二滑轨沿床板的长度方向设置，第二滑轨16一端与导向槽的槽面固定，另一端固定至床体尾部一侧的支架17上，第二导轨滑动连接有踝部导联机构15。

本实施例中，腕部导联机构13和踝部导联机构15的结构相同，均包括能够张开和闭合的第一卡扣和第二卡扣，第一卡扣和第二卡扣均与夹持驱动组件连接，夹持驱动组件用于控制第一卡扣和第二卡扣的张开和闭合。

夹持驱动组件包括第五电机，第五电机的壳体固定于传动外壳内，第五电机的输出轴与传动外壳内的驱动齿轮连接，驱动齿轮与从动齿轮相啮合，驱动齿轮和从动齿轮均连接有输出轴，两个输出轴分别与第一卡扣和第二卡扣的底端固定，第五电机工作，能够带动驱动齿轮和从动齿轮做反向转动，进而带动第一卡扣和第二卡扣的张开和闭合。

第一卡扣和第二卡扣用于人体接触的表面设置有电极，电极通过线缆与心电图主机连接，本实施例中，由于腕部导联机构和踝部导联机构的导联敷设操作比较简单，由待检测人员自己在扬声器的指导下操作即可。

支架上通过第一支座17-1安装有图像采集装置，图像采集装置通过网络通讯与工控机连接，工控机为整个心电图床的控制系统，本实施例中，图像采集装置采用RGB-D相机18，其镜头朝向床体设置，且镜头的轴线与水平面呈45°夹角，能够采集待检测人员的图像，并传输给工控机19，工控机能够根据采集的图像按照设定的算法分析出需要敷设电极的位置，工控机19与水平移动机构1、升降机构2及导联组件4内的各个电机连接，能够向电机发送指令，控制电机工作，工控机与操作台连接。

所述支架上还通过第二支座17-2设置有与工控机连接的交互显示屏22和扬声器20，扬声器向待检测人员发送指令或提示信息，以指导待检测人员进行心电监测操作。

待检测人员进行心电监测时，由于工控机能够根据图像信息分析出电极敷设位置，进而能够自助进行检测，进而避免了医患之间交叉感染传染疾病的风险，同时，通过交互显示屏和扬声器的设置，能够方便指导待检测人员按照正确的位姿躺在床板上，方便心电监测的顺利进行。

支架上还安装有身份证识别器21，身份证识别器21与工控机19连接，用于将待检测人员的身份信息传输给工控机。

本实施例的工作方法为：

患者在医院自助机进行缴费挂号；

患者利用身份证识别器进行身份认证；

患者上床，RGB-D相机实时采集患者的图像并传输给工控机，工控机将图像传输给操作平台的显示屏，在人机交互屏和扬声器的语音提示下按照要求的姿势躺好。

患者自己调节腕部导联机构和踝部导联机构的位置，并控制电机工作，利用第一卡扣和第二卡扣分别夹住患者的腕部和踝部。

工控机根据RGB-D相机采集的患者的图像进行分析，按照设定的算法得到胸部和背部需要敷设电机的位置，具体的包括以下步骤：

步骤1：采集一副RGB-D图像，包括图像数据和点云数据；

步骤2：根据相机与床体之前的相对位置关系，在图像中确定有效区域M；

步骤3：将当前图像和背景图像在有效区域M范围内进行逐像素求差运算，对差值后图像进行高斯滤波和形态学开闭运算，利用连通域搜索算法获得图像平面内的人体区域，实现图像平面内面向人体目标的前景分割，其中背景图像在无人躺卧时自动采集得到；

步骤4：对于提取到的人体前景区域进行边缘提取，利用Hough变换提取头部轮廓，确定头部中心点；利用曲线拟合获取左右肩部顶点；根据人体头部中心点、左右两肩顶点的当前位置信息，借助于人体相关经验数据获取人体左右胸部区域；

步骤5：根据提取得到的人体头部中心点、左右两肩顶点在图像平面的位置信息，获取与之相应的点云数据信息，根据点云数据测量这些点之间的距离信息，据此估计人体身高；

步骤6：对人体左右胸部区域所对应的原始图像进行特征检测和提取，获取人体乳房区域；

步骤7：利用人体乳房区域的三维点云数据，结合人体结构经验数据，计算胸部各电极的安置位置；

步骤8：根据胸部各电极的安置位置计算背部各电极安置位置；

步骤9：利用坐标变化将胸部和背部所有电极安置位置由摄像机坐标系转换至床体固定坐标系。根据得到的电极安置位置在床体的固定坐标系可以得到第一导联敷设机构和第二导联敷设机构相关电机的动作信息；

工控机控制第一导联敷设机构和第二导联敷设机构工作，将所有电极放置在目标位置。工控机根据身高自动调节腕部导联机构和踝部导联机构的位置，提示患者将腕部和踝部放入至处于张开状态的第一卡扣和第二卡扣内，然后控制电机工作，利用第一卡扣和第二卡扣分别夹住患者的腕部和踝部。

心电图主机采集所有导联的心电波形。

数据上传医师端，打印心电图用于患者/健康查体者留存；

采集完成后，第五电机带动第一卡扣和第二卡扣复位，工控机控制第一导联敷设机构和第二导联敷设机构复位。

患者在接收到人机交互屏和扬声器发出的采集完成语音提示后，患者下床，取走心电图纸，整个心电测量过程结束。

第一导联敷设机构和第二导联敷设机构的工作方法与实施例1所述的方法相同，在此不进行重复叙述。

采用本实施例的心电图床，避免了医患交叉感染，常规进行的十二导联心电图检查，如果需要加测右胸、后壁需要把胸导联球撤下重新安放，另外加做后壁导联时还需患者侧卧位，费时费力，而本实施例所提供的自助式智能心电图床不需要导联球的替换及患者体位的更换，更加简单易行。

采用此种工作方法，适用于患者自行心电图检查，刷医保卡/身份证进入操作间，完成姓名性别识别和费用收具，任意时间均可操作，增加机器利用度，变相延长工作时间，大量节省人力，操作间不仅可以应用于医院，人员聚集场所及各街道皆可安装，一旦有心律失常发作患者皆可就近自行作图留存，方便就医诊治。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种导联敷设机构，其特征在于，包括水平移动机构，水平移动机构与升降机构连接，升降机构与支撑部件连接，支撑部件安装有多个导联组件，导联组件包括电极，电极一侧表面用于贴敷皮肤，另一侧表面固定有弹性胶囊，电极与线缆的一端固定，线缆的另一端穿过弹性胶囊与心电图主机连接，线缆与安装在支撑部件的线缆收放组件连接，弹性胶囊的一侧设有挤压件，挤压件与安装在支撑部件的挤压件驱动组件连接。

2.如权利要求1所述的一种导联敷设机构，其特征在于，所述线缆收放机构包括第一传送轮和第二传送轮，第一传送轮和第二传送轮夹住线缆，第一传送轮和/或第二传送轮与线缆收放驱动件连接，线缆收放驱动件固定与支撑部件。

3.如权利要求2所述的一种导联敷设机构，其特征在于，第一传送轮和第二传送轮轮面设有凹槽，线缆置入所述凹槽中，凹槽的槽面设有橡胶垫，线缆与橡胶垫接触。

4.如权利要求1所述的一种导联敷设机构，其特征在于，所述弹性胶囊采用球冠形结构或椭球冠形结构，相应的，所挤压件采用锥形罩，锥形罩面积较大的端部朝向弹性胶囊设置。

5.如权利要求1所述的一种导联敷设机构，其特征在于，所述挤压件驱动组件包括固定在支撑部件的释放驱动件，释放驱动件与齿轮连接，齿轮与齿条相啮合，齿条与支撑部件滑动连接，齿条通过连接件与挤压件连接。

6.一种医用自助智能心电图床，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的导联敷设机构，还包括床体，床体两侧均设置有能够沿床体长度方向行走的第一支架，第一支架顶端安装有导联敷设机构，为第一导联敷设机构，用于胸部电极的导联敷设，床体的床板下方还设有导联敷设机构，为第二导联敷设机构，用于对背部电极的导联敷设，第二导联敷设机构与能够沿床体长度方向行走的第二支架连接，床体的床板设有与第二导联敷设机构相匹配的开孔，床体的尾部还安装有与控制系统连接的图像采集元件，图像采集元件能够将采集到的待检测人员的图像传递给控制系统，控制系统能够根据图像识别电极敷设位置。

7.如权利要求6所述的一种医用自助智能心电图床，其特征在于，所述床体的床板的两个侧部均滑动连接有腕部导联机构和踝部导联机构，腕部导联机构和踝部导联机构均包括第一卡扣和第二卡扣，第一卡扣和第二卡扣均设有电极，第一卡扣和第二卡扣与夹持驱动组件连接以使得第一卡扣和第二卡扣能够张开和闭合。

8.如权利要求6所述的一种医用自助智能心电图床，其特征在于，所述床体的尾和下部均设有支架，尾部支架上安装有扬声器，扬声器与控制系统连接，控制系统能够通过扬声器向待检测人员发送语音提示信息，下部的支架放置有心电图主机，心电图主机与控制系统连接，控制系统能够直接向心电图主机发送控制命令。

9.一种权利要求6所述的医用自助智能心电图床的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

图像采集元件采集床体上待检测人员的图像，并传输给控制系统；

控制系统根据采集的图像得到待检测人员需要敷设电极的目标位置；

控制系统根据得到的需要敷设电极的目标位置控制第一导联敷设机构、第二导联敷设机构工作，将电极敷设在目标位置。

10.如权利要求9所述的医用自助智能心电图床的工作方法，其特征在于，需要敷设电极的目标位置的获取方法为：

采集待检测人员在床体的图像；

根据图像采集元件与床体之间的相对位置关系，在图像中确定有效区域M；

获取有效区域M内的人体区域，实现图像平面内面向人体目标的前景分割，提取到人体前景区域；

对于提取到的人体前景区域进行边缘提取，提取头部轮廓，确定头部中心点并获取左右肩部顶点；根据人体头部中心点、左右两肩顶点的当前位置信息，获取人体左右胸部区域；

根据提取得到的人体头部中心点、左右两肩顶点在图像平面的位置信息，获取与之相应的点云数据信息，根据点云数据测量点之间的距离信息，进而得到人体身高；

对人体左右胸部区域所对应的原始图像进行特征检测和提取，获取人体乳房区域；

利用人体乳房区域的三维点云数据，计算胸部各电极的安置位置；

根据胸部各电极的安置位置计算背部各电极安置位置。

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