CN115349864B - 一种可穿戴式心电图无线采集方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可穿戴式心电图无线采集方法及装置，包括主动电极，所述主动电极包括印刷电路板、采集芯片、供电模块、参考电极、采集电极和接地电极，所述印刷电路板的正面设置所述采集芯片和所述供电模块，所述印刷电路板的反面位于同一直线上等距离依次设置所述参考电极、所述采集电极和所述接地电极，若干个所述主动电极基于心电图采集标准导联中胸导联位置依次排列。本发明将参考电极、采集电极与接地电极集成在同一个可穿戴主动电极采集心电图信号，同时经多个主动电极指向的方向定位出信号参考基准点，根据主动电极与信号参考基准点的距离作为参数对采集到的心电信号进行重建使其恢复为与有线采集的心电图信号同样大小的幅值与形状。

Description

一种可穿戴式心电图无线采集方法及装置
技术领域
本发明涉及一种集成电路设计技术领域，尤其涉及一种可穿戴式心电图无线采集方法及装置。
背景技术
标准的心电信号采集系统通常按照10个电极组成的12导联心电采集标准进行信号采集，每通道实时采集到的心电信号需要经过放大、滤波、数字化的步骤后传递至后端进行数字信号处理。由于采集12导联的心电图需要用到10个电极以及多股线缆进行电极连接，大量的线缆连接不适用于可穿戴的心电采集设备，尽管采用无线传输的技术可以减少一部分线缆，但连接参考电极与采集芯片之间的线缆依旧存在，且由于心电信号具有幅值小、频率低的特点，通过有线采集到的心电信号通常会耦合外界的工频扰动等一系列噪声。因此，实现多通道心电图信号的无线采集是可穿戴心电图信号采集系统中的重要技术目标。
目前业界实现心电图无线采集的方法多依靠主动电极技术，但所使用的导联方式多为单导联，且其电极摆放位置不符合12导联心电采集标准。另外，通过小型的主动电极采集到的心电信号较为微弱，其信号幅值与通过有线采集到的心电信号幅值不同，对后期心脏类疾病的诊断会造成一定困难，具有无法快速扩展为多通道、信号幅值小、不符合医学采集标准等缺陷。
为此，我们提出一种可穿戴式心电图无线采集方法及装置以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可穿戴式心电图无线采集方法及装置，解决了现有技术中如何将采集到的信号先经过通道内模拟前端进行放大、模数转换，再将该信号基于电极与参考电极的距离进行信号重建，从而实现多通道无线采集的目标的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种可穿戴式心电图无线采集装置，包括主动电极，所述主动电极包括印刷电路板、采集芯片、供电模块、参考电极、采集电极和接地电极，所述印刷电路板的正面设置所述采集芯片和所述供电模块，所述印刷电路板的反面位于同一直线上等距离依次设置所述参考电极、所述采集电极和所述接地电极，所述印刷电路板采用多层板，所述印刷电路板自上而下依次设置顶层为信号层，中间层为电源覆铜层与接地覆铜层，底层为电极连接层，所述采集电极和所述参考电极通过通孔与所述印刷电路板上的走线连接，所述采集芯片电气地连接至所述印刷电路板上的所述接地覆铜层并通过通孔与所述接地电极连接，若干个所述主动电极基于心电图采集标准导联中胸导联位置依次排列。
进一步地，所述参考电极连接所述采集芯片的正端，用于采集心电信号的基准值，与所述采集电极所采集的心电信号作差分放大处理。
进一步地，所述采集电极连接所述采集芯片的负端，用于采集心电信号，与所述参考电极所采集的心电信号的基准值作差分放大处理。
进一步地，所述接地电极连接所述采集芯片的接地端，用于将所述采集芯片电子地与被试体表电势保持一致。
本发明还提供一种可穿戴式心电图无线采集方法，应用于上述任一项所述的一种可穿戴式心电图无线采集装置，包括以下步骤：
步骤S1：基于心电图采集标准的胸导联位置使用若干个主动电极采集心电信号，每个所述主动电极包括参考电极、采集电极与接地电极，每个所述主动电极依次按照胸导联位置排布；
步骤S2：所述主动电极依照各自电极上的所述参考电极的位置进行方向调整，将每个所述主动电极的朝向指向身体上的同一个点位，所述点位标记为信号参考点；
步骤S3：对每个所述主动电极采集到的心电信号通过斩波放大器进行低噪声信号放大，再通过低通滤波器进行低通滤波，得到原始的心电信号；
步骤S4：将原始的心电信号通过模数转换器转化为数字信号，并进行编码，最终通过传输模块进行无线传输；
步骤S5：在无线信号接收端获取所述数字信号，将所述数字信号与在同一胸导联位置通过有线采集到的心电信号进行比较，通过将所述数字信号处理后实现该信号与同一胸导联位置通过有线采集到的心电信号在幅值与形状的均方根误差小于预设值的信号重建，计算该数字信号重建所需的重建参数，并记录每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，通过多次不同距离的测试获取不同距离的重建参数信息并构建重建参数矩阵。
进一步地，所述步骤S3具体包括以下子步骤：
步骤S31：对每个所述主动电极采集到的心电信号进行斩波调制，得到斩波调制心电信号；
步骤S32：所述斩波调制心电信号通过斩波放大器进行放大后，再利用斩波调制相同的频率进行解调制，得到放大的心电信号；
步骤S33：将放大的心电信号通过低通滤波器进行低通滤波滤除谐波噪声，得到原始的心电信号。
进一步地，所述步骤S32中所述斩波放大器的输入噪声小于2µVrms，所述斩波放大器增益为40dB。
进一步地，所述步骤S33中所述低通滤波器的截止频率为45赫兹，采用开关电容的方式进行滤波，开关电容的运行频率为64k赫兹。
进一步地，所述步骤S4中原始的心电信号通过模数转换器转化为串行的10比特数字信号，同时放置4位地址信号在串行的数字信号前端，所述4位地址信号用于标识通道信息，在这14位数字信号的基础上在头尾各放置4位码头及码尾用来将传输信号打包，最终通过传输模块进行无线传输。
进一步地，所述步骤S5中具体包括以下子步骤：
步骤S51：在无线信号接收端获取所述数字信号，记录所有所述数字信号的幅值峰值；
步骤S52：基于心电图采集标准的同一胸导联位置放置若干个工作电极，同时在所述信号参考点放置有线参考电极，利用导线将所述工作电极接入有线采集芯片的负端，将所述有线参考电极接入所述有线采集芯片的正端，采集有线心电信号，记录所有所述有线心电信号的幅值峰值；
步骤S53：通过计算所述数字信号的幅值峰值与所述有线心电信号的幅值峰值，计算该数字信号重建所需的重建参数，记录每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，并构建重建参数矩阵；
步骤S54：计算所述数字信号的幅值峰值与所述有线心电信号的幅值峰值的均方根误差，当所述均方根误差小于预设值范围，则利用所述重建参数将所述数字信号还原为与所述有线心电信号幅值大小与形状的心电信号；反之，则调整每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，遍历步骤S51-步骤S54，重新获取有线心电信号和数字信号进行计算。
本发明的有益效果是：本发明将参考电极、采集电极与接地电极集成在同一个可穿戴主动电极上采集心电图信号，同时经多个主动电极指向的方向可定位出信号参考基准点，根据可穿戴主动电极与信号参考基准点的距离作为参数对采集到的心电信号进行重建使其恢复为与有线采集的心电图信号同样大小的幅值与形状。本发明使用自主设计的集成电路芯片实现该技术，在芯片设计上免去了心电图采集时所需的连接线，实现了对心电图信号的无线采集，其实现方法简单，适用于可穿戴心电图信号无线采集系统。
附图说明
图1为本发明一种可穿戴式心电图无线采集装置的侧面图；
图2为本发明一种可穿戴式心电图无线采集装置的底面图；
图3为本发明一种可穿戴式心电图无线采集方法的流程示意图；
图4为实施例信号参考点定位的示意图；
图5为实施例重建后的心电图与有线采集的心电图。
附图标记说明
1-印刷电路板，2-采集芯片，3-供电模块，4-参考电极，5-采集电极，6-接地电极。
具体实施方式
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图2，一种可穿戴式心电图无线采集装置，包括主动电极，所述主动电极包括印刷电路板1、采集芯片2、供电模块3、参考电极4、采集电极5和接地电极6，所述印刷电路板1的正面设置所述采集芯片2和所述供电模块3，所述印刷电路板1的反面位于同一直线上等距离依次设置所述参考电极4、所述采集电极5和所述接地电极6，所述印刷电路板1采用多层板，所述印刷电路板1自上而下依次设置顶层为信号层，中间层为电源覆铜层与接地覆铜层，底层为电极连接层，所述采集电极5和所述参考电极4通过通孔与所述印刷电路板1上的走线连接，所述采集芯片2电气地连接至所述印刷电路板1上的所述接地覆铜层并通过通孔与所述接地电极6连接，若干个所述主动电极基于心电图采集标准导联中胸导联位置依次排列。
所述参考电极4连接所述采集芯片2的正端，用于采集心电信号的基准值，与所述采集电极5所采集的心电信号作差分放大处理。
所述采集电极5连接所述采集芯片2的负端，用于采集心电信号，与所述参考电极4所采集的心电信号的基准值作差分放大处理。
所述接地电极6连接所述采集芯片2的接地端，用于将所述采集芯片2电子地与被试体表电势保持一致。
参见图3，一种可穿戴式心电图无线采集方法，应用于上述任一项所述的一种可穿戴式心电图无线采集装置，包括以下步骤：
步骤S1：基于心电图采集标准的胸导联位置使用若干个主动电极采集心电信号，每个所述主动电极包括参考电极、采集电极与接地电极，每个所述主动电极依次按照胸导联位置排布；
步骤S2：所述主动电极依照各自电极上的所述参考电极的位置进行方向调整，将每个所述主动电极的朝向指向身体上的同一个点位，所述点位标记为信号参考点；
步骤S3：对每个所述主动电极采集到的心电信号通过斩波放大器进行低噪声信号放大，再通过低通滤波器进行低通滤波，得到原始的心电信号；
步骤S31：对每个所述主动电极采集到的心电信号进行斩波调制，得到斩波调制心电信号；
步骤S32：所述斩波调制心电信号通过斩波放大器进行放大后，再利用斩波调制相同的频率进行解调制，得到放大的心电信号；
所述斩波放大器的输入噪声小于2µVrms，所述斩波放大器增益为40dB；
步骤S33：将放大的心电信号通过低通滤波器进行低通滤波滤除谐波噪声，得到原始的心电信号；
所述低通滤波器的截止频率为45赫兹，采用开关电容的方式进行滤波，开关电容的运行频率为64k赫兹。
步骤S4：将原始的心电信号通过模数转换器转化为数字信号，并进行编码，最终通过传输模块进行无线传输；
原始的心电信号通过模数转换器转化为串行的10比特数字信号，同时放置4位地址信号在串行的数字信号前端，所述4位地址信号用于标识通道信息，在这14位数字信号的基础上在头尾各放置4位码头及码尾用来将传输信号打包，最终通过传输模块进行无线传输。
步骤S5：在无线信号接收端获取所述数字信号，将所述数字信号与在同一胸导联位置通过有线采集到的心电信号进行比较，通过将所述数字信号处理后实现该信号与同一胸导联位置通过有线采集到的心电信号在幅值与形状的均方根误差小于预设值的信号重建，计算该数字信号重建所需的重建参数，并记录每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，通过多次不同距离的测试获取不同距离的重建参数信息并构建重建参数矩阵；
步骤S51：在无线信号接收端获取所述数字信号，记录所有所述数字信号的幅值峰值；
步骤S52：基于心电图采集标准的同一胸导联位置放置若干个工作电极，同时在所述信号参考点放置有线参考电极，利用导线将所述工作电极接入有线采集芯片的负端，将所述有线参考电极接入所述有线采集芯片的正端，采集有线心电信号，记录所有所述有线心电信号的幅值峰值；
步骤S53：通过计算所述数字信号的幅值峰值与所述有线心电信号的幅值峰值，计算该数字信号重建所需的重建参数，记录每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，并构建重建参数矩阵；
步骤S54：计算所述数字信号的幅值峰值与所述有线心电信号的幅值峰值的均方根误差，当所述均方根误差小于预设值范围，则利用所述重建参数将所述数字信号还原为与所述有线心电信号幅值大小与形状的心电信号；反之，则调整每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，遍历步骤S51-步骤S54，重新获取有线心电信号和数字信号进行计算。
实施例：参见图4，选定患者样本，步骤S1：基于心电图采集标准的12导联中的6个胸导联（V1-V6）位置使用若干个主动电极采集心电信号，每个所述主动电极包括参考电极、采集电极与接地电极，6个所述主动电极依次按照心电图采集标准的12导联中的6个胸导联（V1-V6）位置排布；
步骤S2：所述主动电极依照各自电极上的所述参考电极的位置进行方向调整，将6个所述主动电极的朝向指向身体上的同一个点位，所述点位标记为信号参考点VREF；
步骤S3：对6个所述主动电极采集到的心电信号通过斩波放大器进行低噪声信号放大，再通过低通滤波器进行低通滤波，得到原始的心电信号；
步骤S31：对每个所述主动电极采集到的心电信号进行斩波调制，得到斩波调制心电信号；
步骤S32：所述斩波调制心电信号通过斩波放大器进行放大后，再利用斩波调制相同的频率进行解调制，得到放大的心电信号；
所述斩波放大器的输入噪声小于2µVrms，所述斩波放大器增益为40dB；
步骤S33：将放大的心电信号通过低通滤波器进行低通滤波滤除谐波噪声，得到原始的心电信号；
所述低通滤波器的截止频率为45赫兹，采用开关电容的方式进行滤波，开关电容的运行频率为64k赫兹。
步骤S4：将原始的心电信号通过模数转换器转化为数字信号，并进行编码，最终通过传输模块进行无线传输；
原始的心电信号通过模数转换器转化为串行的10比特数字信号，同时放置4位地址信号在串行的数字信号前端，所述4位地址信号用于标识通道信息，在这14位数字信号的基础上在头尾各放置4位码头及码尾用来将传输信号打包，最终通过传输模块进行无线传输。
步骤S5：在无线信号接收端获取所述数字信号，将所述数字信号与在同一胸导联位置通过有线采集到的心电信号进行比较，通过将所述数字信号处理后实现该信号与同一胸导联位置通过有线采集到的心电信号在幅值与形状的均方根误差小于5%的信号重建，计算该数字信号重建所需的重建参数
Figure 303945DEST_PATH_IMAGE001
，并记录每个所述主动电极与所述信号参考点VREF的距离D1-D6，通过多次不同距离的测试获取不同距离的重建参数信息并构建重建参数矩阵；
步骤S51：在无线信号接收端获取所述数字信号，记录所有所述数字信号的幅值峰值WPP1-WPP6；
步骤S52：基于心电图采集标准的同一胸导联位置放置若干个工作电极，同时在所述信号参考点VREF放置有线参考电极，利用导线将所述工作电极接入有线采集芯片的负端，将所述有线参考电极接入所述有线采集芯片的正端，采集有线心电信号，记录所有所述有线心电信号的幅值峰值VPP1-VPP6；
步骤S53：通过计算所述数字信号的幅值峰值WPP1-WPP6与所述有线心电信号的幅值峰值VPP1-VPP6，计算该数字信号重建所需的重建参数
Figure 371258DEST_PATH_IMAGE001
，记录每个所述主动电极与所述信号参考点VREF的距离D1-D6，并构建重建参数矩阵；
Figure 716789DEST_PATH_IMAGE002
步骤S54：计算所述数字信号的幅值峰值与所述有线心电信号的幅值峰值的均方根误差，当所述均方根误差小于5%范围，则利用所述重建参数将所述数字信号还原为与所述有线心电信号幅值大小与形状的心电信号；反之，则调整每个所述主动电极与所述信号参考点VREF的距离，遍历步骤S51-步骤S54，重新获取有线心电信号和数字信号进行计算，最终获取的心电图参见图5，测得参数矩阵见表1所示。
表1 参数矩阵
Figure DEST_PATH_IMAGE003
综上所述，本发明通过可穿戴主动电极将采集芯片与采集电极集成在一起，减少了电极到采集芯片的距离，避免了心电信号在传输过程中耦合到的信号干扰，同时通过设置信号基准点将由主动电极采集到的心电信号通过参数矩阵重建为与有线采集的心电信号幅值与形状近似的心电信号。通过针对患者的一次校准可保证在后续的使用过程中不再需要通过有线采集的方式采集心电图，避免了心电信号采集时的线材扰动。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：基于心电图采集标准的胸导联位置使用若干个主动电极采集心电信号，所述主动电极包括印刷电路板、采集芯片、供电模块、参考电极、采集电极和接地电极，所述印刷电路板的正面设置所述采集芯片和所述供电模块，所述印刷电路板的反面位于同一直线上等距离依次设置所述参考电极、所述采集电极和所述接地电极，所述印刷电路板采用多层板，所述印刷电路板自上而下依次设置顶层为信号层，中间层为电源覆铜层与接地覆铜层，底层为电极连接层，所述采集电极和所述参考电极通过通孔与所述印刷电路板上的走线连接，所述采集芯片电气地连接至所述印刷电路板上的所述接地覆铜层并通过通孔与所述接地电极连接，若干个所述主动电极基于心电图采集标准导联中胸导联位置依次排列，每个所述主动电极包括参考电极、采集电极与接地电极，每个所述主动电极依次按照胸导联位置排布；
步骤S2：所述主动电极依照各自电极上的所述参考电极的位置进行方向调整，将每个所述主动电极的朝向指向身体上的同一个点位，所述点位标记为信号参考点；
步骤S3：对每个所述主动电极采集到的心电信号通过斩波放大器进行低噪声信号放大，再通过低通滤波器进行低通滤波，得到原始的心电信号；
步骤S4：将原始的心电信号通过模数转换器转化为数字信号，并进行编码，最终通过传输模块进行无线传输；
步骤S5：在无线信号接收端获取所述数字信号，将所述数字信号与在同一胸导联位置通过有线采集到的心电信号进行比较，通过将所述数字信号处理后实现该信号与同一胸导联位置通过有线采集到的心电信号在幅值与形状的均方根误差小于预设值的信号重建，计算该数字信号重建所需的重建参数，并记录每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，通过多次不同距离的测试获取不同距离的重建参数信息并构建重建参数矩阵。
2.如权利要求1所述的一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下子步骤：
步骤S31：对每个所述主动电极采集到的心电信号进行斩波调制，得到斩波调制心电信号；
步骤S32：所述斩波调制心电信号通过斩波放大器进行放大后，再利用斩波调制相同的频率进行解调制，得到放大的心电信号；
步骤S33：将放大的心电信号通过低通滤波器进行低通滤波滤除谐波噪声，得到原始的心电信号。
3.如权利要求2所述的一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，所述步骤S32中所述斩波放大器的输入噪声小于2µVrms，所述斩波放大器增益为40dB。
4.如权利要求2所述的一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，所述步骤S33中所述低通滤波器的截止频率为45赫兹，采用开关电容的方式进行滤波，开关电容的运行频率为64k赫兹。
5.如权利要求1所述的一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，所述步骤S4中原始的心电信号通过模数转换器转化为串行的10比特数字信号，同时放置4位地址信号在串行的数字信号前端，所述4位地址信号用于标识通道信息，在这14位数字信号的基础上在头尾各放置4位码头及码尾用来将传输信号打包，最终通过传输模块进行无线传输。
6.如权利要求1所述的一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，所述步骤S5中具体包括以下子步骤：
步骤S51：在无线信号接收端获取所述数字信号，记录所有所述数字信号的幅值峰值；
步骤S52：基于心电图采集标准的同一胸导联位置放置若干个工作电极，同时在所述信号参考点放置有线参考电极，利用导线将所述工作电极接入有线采集芯片的负端，将所述有线参考电极接入所述有线采集芯片的正端，采集有线心电信号，记录所有所述有线心电信号的幅值峰值；
步骤S53：通过计算所述数字信号的幅值峰值与所述有线心电信号的幅值峰值，计算该数字信号重建所需的重建参数，记录每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，并构建重建参数矩阵；
步骤S54：计算所述数字信号的幅值峰值与所述有线心电信号的幅值峰值的均方根误差，当所述均方根误差小于预设值范围，则利用所述重建参数将所述数字信号还原为与所述有线心电信号幅值大小与形状的心电信号；反之，则调整每个所述主动电极与所述信号参考点的距离，遍历步骤S51-步骤S54，重新获取有线心电信号和数字信号进行计算。
7.如权利要求1所述的一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，所述参考电极连接所述采集芯片的正端，用于采集心电信号的基准值，与所述采集电极所采集的心电信号作差分放大处理。
8.如权利要求1所述的一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，所述采集电极连接所述采集芯片的负端，用于采集心电信号，与所述参考电极所采集的心电信号的基准值作差分放大处理。
9.如权利要求1所述的一种可穿戴式心电图无线采集方法，其特征在于，所述接地电极连接所述采集芯片的接地端，用于将所述采集芯片电子地与被试体表电势保持一致。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103494606A (zh) * 2013-10-12 2014-01-08 惠州Tcl移动通信有限公司 一种具有心电图检测功能的移动终端
WO2018120636A1 (zh) * 2016-12-30 2018-07-05 深圳市善行医疗科技有限公司 一种心电监测方法及系统
WO2018129718A1 (zh) * 2017-01-13 2018-07-19 深圳先进技术研究院 心电信号检测设备及方法
CN110090013A (zh) * 2019-04-30 2019-08-06 潍坊医学院 基于脐参考电极的心电信号采集方法和采集电路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8216221B2 (en) * 2007-05-21 2012-07-10 Estech, Inc. Cardiac ablation systems and methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103494606A (zh) * 2013-10-12 2014-01-08 惠州Tcl移动通信有限公司 一种具有心电图检测功能的移动终端
WO2018120636A1 (zh) * 2016-12-30 2018-07-05 深圳市善行医疗科技有限公司 一种心电监测方法及系统
WO2018129718A1 (zh) * 2017-01-13 2018-07-19 深圳先进技术研究院 心电信号检测设备及方法
CN110090013A (zh) * 2019-04-30 2019-08-06 潍坊医学院 基于脐参考电极的心电信号采集方法和采集电路

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