CN117281522A - 一种多导联实时心电监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多导联实时心电监测装置及利用该装置的实时心电监测方法，相对于现有的心电监测设备，本发明所提供的多导联实时心电监测设备更加的轻便及便携，可提供监测预警功能，并根据预警或自身意愿，随时切换到多导联监测模式，以获取更多心电信息，不需要专业医生的指导或解读，用户可实时查看或了解自己的心电状态，有利于及时发现心肌缺血(冠心病)等心脏病变，为治疗或抢救提供充裕的时间。

Description

一种多导联实时心电监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及医疗监测领域，尤其涉及一种可穿戴式多导联实时心电监测装置及监测方法。

背景技术

心电图(Electrocardiogram，简称ECG)是一种用于记录心脏电活动的非侵入性检查方法。它通过将电极放置在患者的皮肤上，测量体表获得的心电信号，并将其转化为可视化的图形，以反映心脏的功能和节律。心电图记录了心脏在每次收缩和舒张过程中产生的电信号。这些电信号代表了心脏起搏点(窦房结)产生的冲动在心脏组织中传播的过程。通过心电图，医生可以评估心脏的节律、心脏肥大、心肌缺血、心肌损伤以及其他心脏疾病的存在与否。

目前心血管疾病患者人数呈逐年快速上升的发展趋势，传统的以医院为中心的监测服务模式已难以满足日益庞大的ECG监测的需求，取而代之的是以个人、家庭为中心的分布式ECG监测模式，这就需要可以在日常生活中长时间、稳定且舒适度高、操作方便的动态ECG监测方法。

随着移动医疗技术的发展，可穿戴ECG设备和医疗保健平台的连接为个人健康监测提供了许多便利。然而，现有的消费级ECG设备并不能用于做出决定性的治疗决策，如停止抗凝血剂等。此外，当前的可穿戴设备(如手表、手环)的预警模式主要基于单导联心电监测，这对于心肌缺血(冠心病)的价值有限。

发明内容

本发明公开了一种单导联联合多导联实时心电监测装置及监测方法，旨在解决现有技术中存在的技术问题。

本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种单导联联合多导联实时心电监测装置，包括本体及与其连接的腕带；

本体的底部能够在穿戴时与人体的上肢体表接触，本体的底部间隔设有单导联心电监测元件、第一多导联心电监测元件，单导联心电监测元件能够在穿戴时采集人体上肢的心电数据，第一多导联心电监测元件能够在未穿戴时采集人体左下肢的心电数据，单导联心电监测元件与第一多导联心电监测元件以交替的方式工作；

本体的内部设有计算模块及供电模块，二者均分别与单导联心电监测元件及第一多导联心电监测元件连接；

腕带在未穿戴时为条带状结构，腕带的两端能够在穿戴时首尾相接为环形，腕带的两端分别设有一个第二多导联心电监测元件，两个第二多导联心电监测元件均通过埋藏在腕带中的电线与计算模块及供电模块连接，两个第二多导联心电监测元件能够在未穿戴时采集人体两个上肢的心电数据。

作为优选的技术方案，单导联心电监测元件被配置为光电传感器，光电传感器能够在穿戴状态下测量光在上肢血液中的反射或吸收数据，计算模块能够根据光电数据计算用户的单导联实时心电数据。

作为优选的技术方案，单导联心电监测元件被配置为一对电阻式传感器，电阻式传感器能够在穿戴状态下获取上肢的电阻，计算模块能够根据电阻的变化计算用户的单导联实时心电数据。

作为优选的技术方案，第一多导联心电监测元件及第二多导联心电监测元件均被配置为金属电极；

多个金属电极能够在未穿戴的状态下分别与左下肢、左上肢及右上肢接触，并采集肢体六导联的实时心电数据。

作为优选的技术方案，每个金属电极的表面设有机械刻划或激光刻蚀的使用标注，使用标注包括电极的指向，用于引导用户将不同的金属电极放置于肢体的不同位置，以获取肢体六导联的实时心电数据。

作为优选的技术方案，本体内还设有存储模块，存储模块与计算模块相连，存储模块能够分别记录用户的单导联心电数据及多导联心电数据。

作为优选的技术方案，还包括胸带，胸带的一侧设有6个第三多导联心电监测元件，第三多导联心电监测元件能够获取胸前六导联的实时心电数据；

6个第三多导联心电监测元件的位置分别对应设置于第四肋间右缘的胸骨旁、第四肋间左缘的胸骨旁、第五肋间的左缘、第五肋间的锁骨中线上方、第五肋间的锁骨中线水平位置、第五肋间的锁骨中线下方。

作为优选的技术方案，胸带呈条带状，能够在使用状态下穿戴或粘附于使用者胸前，在未使用状态下缠绕固定于腕带的外周；

胸带内埋设有与第三多导联心电监测元件相连的电线，电线的引出端子能够与本体相连，用于将第三多导联心电监测元件获取的心电数据传输至计算模块。

作为优选的技术方案，数个第三多导联心电监测元件均被配置为金属电极，每个第三多导联心电监测元件均通过单独的电线与本体连接，相邻的第三多导联心电监测元件之间绝缘间隔设置。

作为优选的技术方案，本体内还包括无线通信模块，无线通信模块与计算模块相连，用于将获取的实时心电数据传输至移动终端。

作为优选的技术方案，本体还设有触控显示屏，触控显示屏与计算模块连接，用于切换单导联心电监测元件与第一多导联心电监测元件的工作状态。

第二方面，本发明实施例还提供了一种利用如上任一项所述的多导联实时心电监测装置的实时心电监测方法，该方法包括如下步骤：

基于单导联心电监测元件获取上肢的光电信号；

根据所述光电信号判断单导联实时心电是否存在异常；

当存在异常时，发出预警信息，释放腕带，基于第一多导联心电监测元件及第二多导联心电监测元件分别同时获取左下肢及两个上肢的第一电势信号；

根据所述第一电势信号计算肢体六导联实时心电数据。

作为优选的技术方案，在所述根据所述光电信号判断单导联实时心电是否存在异常的步骤中，还包括：根据外界环境的变化而动态调节预警级别及强度

作为优选的技术方案，在所述释放腕带的步骤中，还包括：

将所述第一多导联心电监测元件贴附于左下肢的任意部位；

双手分别握持腕带两端的所述第二多导联心电监测元件。

作为优选的技术方案，所述第一电势信号包括Ⅰ导联、Ⅱ导联、Ⅲ导联、aVR导联、aVL导联及aVF导联所分别对应的心电信号。

作为优选的技术方案，在所述根据所述第一电势信号计算肢体六导联实时心电数据的步骤后，还包括：

释放胸带，将其穿戴或粘附于胸前；

基于第三多导联心电监测元件获取第二电势信号；

根据所述第二电势信号计算胸导联的实时心电数据。

作为优选的技术方案，所述第二电势信号包括V1导联、V2导联、V3导联、V4导联、V5导联和V6导联所分别对应的心电信号。

上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

本发明主要提供了一种多导联实时心电监测装置及利用该装置的实时心电监测方法，前述多导联实时心电监测装置能够佩戴于腕部，其结构中既有单导联心电监测元件，又有多导联心电监测元件，在初始状态下，单导联心电监测元件能够在佩戴状态下实时获取基本的心电图信息，以进行全天候便捷的、初步的健康监测和心电评估，并快速筛查异常情况，当在单导联下获取的数据发生异常时，进行预警，提醒用户释放腕带，并进行多导联的实时心电监测，此时，用户双手压捏腕带两端的第二多导联心电监测元件，将装置本体底部的第一多导联心电监测元件放置并抵接于下肢的皮肤，以实现肢体六导联的实时心电监测，能够获取相对于单导联心电图更为全面的信息，具有更高的准确性和敏感性，可以更好的定位心脏异常的位置及异常的类型，便于用户即时获知自己的心脏健康状况，并可以及时将该信息发送给医生，便于医生做出较为准确的诊断。

在一些优选实施例中，多导联实时心电监测装置能够根据环境因素上调或下调预警等级，还能够根据环境条件预测心脏疾病的发生概率，有助于用户更准确地预测和预防疾病。

进一步地，多导联实时心电监测装置还设有胸带，胸带在未使用的状态下能够缠绕固定于腕带的一侧，以方便携带，胸带的一侧设有6个第三多导联心电监测元件，第三多导联心电监测元件能够获取胸前六导联的实时心电数据，当单导联心电出现异常时，将胸带释放并粘附于用户的胸部，同时双手压捏腕带两端的第二多导联心电监测元件，将第一多导联心电监测元件放置并抵接于下肢的皮肤，以期同时获取肢体六导联及胸前六导联的实时心电数据，以提供更佳详细的心电波形，并提供心脏在不同方向上的活动视角，能够更准确地检测心脏异常和诊断心脏疾病。

相对于现有的心电监测设备，本实施例所提供的多导联实时心电监测设备更加的轻便及便携，可提供监测预警功能，并根据预警或自身意愿，随时切换到多导联监测模式，且不需要专业医生的指导或解读，用户可实时查看或了解自己的心电状态，有利于及时发现心肌缺血(冠心病)等心脏病变，为治疗或抢救提供充裕的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明解释本发明，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1的一种优选实施方式中多导联实时心电监测装置在未穿戴状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例1的一种优选实施方式中多导联实时心电监测装置在未穿戴状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例1的一种优选实施方式中多导联实时心电监测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例1的一种优选实施方式中本体内部的结构框图；

图5为本发明实施例2的一种优选实施方式中本体内部的结构框图。

具体包括下述附图标记：

本体100，单导联心电监测元件110，触控显示屏120，计算模块130，供电模块140，无线通信模块150，存储模块160，环境传感器170，第一多导联心电监测元件180；腕带200，第二多导联心电监测元件210；胸带300，第三多导联心电监测元件310。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在现有技术中，许多智能手表上具有心电监测元件，但由于智能手表上均采用了单导联监测心电的方案，因此存在诸多弊端，例如，单导联心电图只使用一个电极来记录心电信号，相比多导联心电图，它提供的信息量较少，因此，它可能无法提供足够的细节来评估复杂的心脏问题，或者无法捕捉到一些特定的心电异常，如急性心梗；此外，单导联心电图很难提供整个心脏的全景图，因此在某些疾病或异常情况下诊断准确性可能会受到限制。

若要准确的监测心脏多角度的实时心电图，需要使用同步多导联的方案，但是目前多导联监测实时心电图的设备体积较大，且电极数量较多，不仅增加了操作难度和使用的时间成本，还不便于日常携带，限制了其在临床和日常监测中的应用范围；进一步地，多导联心电图记录的数据量通常较大，包含了更多的信号和波形，其解读和分析需要医生具备更高的专业知识和技术技能，亦限制了它在某些日常场景下的独立应用。

实施例1

为解决单导联与多导联方案中存在的诸多问题，本发明实施例提供了一种可穿戴式多导联实时心电监测装置，以期为用户提供更准确的心电数据，同时简化使用流程，减小设备体积，为用户提供更良好的使用体验。

如图1-4，在一种优选实施方式中，多导联实时心电监测装置为配置为可穿戴式的结构，具体地可设置为手表样结构，包括本体100和与其连接的腕带200，其中，本体100的底部能够在穿戴时与人体的上肢体表接触，腕带200在未穿戴时为条带状结构，腕带200的两端能够在穿戴时首尾相接为环形，以辅助用户佩戴于腕部。

在一种优选实施方式中，本体100的上表面设有触控显示屏120，本体100的下表面间隔设有单导联心电监测元件110、第一多导联心电监测元件180，单导联心电监测元件110能够在穿戴时采集人体上肢的心电数据，第一多导联心电监测元件180能够在未穿戴时采集人体左下肢的心电数据，如图2，单导联心电监测元件110与第一多导联心电监测元件180以交替的方式工作；本体100的内部设有计算模块130及供电模块140，二者均分别与单导联心电监测元件110及第一多导联心电监测元件180连接，触控显示屏120与计算模块130相连；优选地，在本体100内还进一步设有无线通信模块150和存储模块160，二者均与计算模块130连接，其中，无线通信模块150用于将获取的实时心电数据传输至移动终端，存储模块160能够分别记录用户的单导联心电数据及多导联心电数据，以对比获取的心电数据，判断用户的心电数据是否存在异常，并进行预警。

在一种优选实施方式中，触控显示屏120能够根据用户的操作切换单导联心电监测元件110和多导联心电监测元件的工作状态，触控显示屏120还用于显示用户的实时心电图或心脏其他病理/生理信息；由于直接显示心电图会导致的用户难以直接理解心电图所传达的心脏生理信息，因此在一种更优选的实施方式中，触控显示屏120可以根据实时心电图直接显示用户的心脏状态是否存在异常，以及异常的类型，并给予用户部分医疗建议，或针对多导联实时心电监测装置的使用建议，比如建议用户由单导联的工作状态切换为多导联的工作状态。

具体地，触控显示屏120的操作界面上可显示多个选项，包括心电图、心脏状态、导联工作状态的切换，心电数据的无线发送等，以便于用户进行直观操作。

在一种优选实施方式中，无线通信模块150可以被配置为Wi-Fi模块、蓝牙模块、3G/4G/5G模块等，所能接收心电数据的移动终端可以是手机、平板电脑或笔记本电脑等，本实施例对上述通信模块和/或移动终端不做具体限定，本领域技术人员可以采用现有技术中任一公开的实施方式实现数据的无线传输。

在一种优选实施方式中，如图3，腕带200的两端分别设有一个第二多导联心电监测元件210，两个第二多导联心电监测元件210均通过埋藏在腕带200中的电线与计算模块130及供电模块140连接，两个第二多导联心电监测元件210能够在未穿戴时采集人体两个上肢的心电数据；优选地，第二多导联心电监测元件210与第一多导联心电监测元件180同时工作，第二多导联心电监测元件210与单导联心电监测元件110不同时工作，也即，当用户通过触控显示屏120选择单导联的工作状态时，仅有单导联心电监测元件110进行工作，并获取单导联的心电数据，当用户通过触控显示屏120选择多导联的工作状态时，单导联心电监测元件110不再工作，转而切换为第一多导联心电监测元件180及两个第二多导联心电监测元件210进行工作。

在一种优选实施方式中，第一多导联心电监测元件180及第二多导联心电监测元件210均被配置为金属电极，多个金属电极能够在未穿戴的状态下分别与左下肢、左上肢及右上肢接触，并采集肢体六导联的实时心电数据。

在一种优选实施方式中，单导联心电监测元件110被配置为一对电阻式传感器，该电阻式传感器能够在用户穿戴状态下获取上肢(左手腕部或右手腕部)的电阻，计算模块130能够根据电阻的变化计算用户的单导联实时心电数据，或者，计算模块130能够根据与存储模块160中正常状态的心电数据进行比较，并判断用户目前的心电数据是否存在异常。

在一种更优选的实施方式中，单导联心电监测元件110被配置为光电传感器，光电传感器能够在穿戴状态下测量光在上肢血液中的反射或吸收数据，计算模块130能够根据光电数据计算用户的单导联实时心电数据，或者，计算模块130能够根据与存储模块160中正常状态的心电数据进行比较，并判断用户目前的心电数据是否存在异常。

具体地，在配置单导联心电监测元件110时，优选使用光电传感器，以避免被配置为金属电极的第一多导联心电监测元件180及第二多导联心电监测元件210产生的电流噪声对电阻式传感器造成影响，从而引入额外的干扰信号，此外，光电传感器利用光电二极管和光敏电阻等元件对血流的光反射及吸收状态进行测定，以计算心电数据，无需与皮肤接触，在腕带200较松弛的穿戴条件下依然能够采集到较为稳定的心电信号，对外部干扰信号的抗干扰能力相对较强。

具体地，光电传感器可选择使用MAX30100、MAX30102、AFE4400、BH1790GLC、OsramSFH7050等模块，具体可根据生产制造者的功耗需求或成本预算等因素进行考量，在此不再做具体限定。

在一种优选实施方式中，单导联心电监测元件110获取的心电信号主要关注心脏的整体心率和基本节律，能够检测到心房收缩和心室收缩的时间信息，因此该单导联心电监测元件110能够对心电信号的时序性异常(如房颤、早搏等心律失常的情况)进行监测，优选地，当单导联心电监测元件110获取得到心电信号后，计算模块130能够将实时心率与存储模块160中所存储的该用户的正常心率进行比较，以判断用户目前的心率是否存在异常，当判断存在异常时，推送通知至本体100的触控显示屏120或进一步推送至其他移动终端，通知可以包括目前心律及心率异常的类型，或者进一步建议用户进行多导联的实时心电监测。

在一种更优选的实施方式中，单导联心电监测元件110虽然只记录了心脏电活动的一个方向，但由于ST段和T波是常见的心电图特征波形，它们反映了心室舒张和复极的过程，因此单导联亦可监测到ST段和T波异常，具体而言，当ST段和T波出现异常时，其波形特征变化能够显示出一些异常的性质，例如，ST段抬高或压低超过正常范围，或T波出现倒置、低平、宽钝等异常形态，这些变化可能提示心肌缺血、心肌损伤或电解质紊乱等病理情况，优选地，当单导联心电监测元件110获取得到心电信号后，计算模块130能够基于获取的心电信号协助评估ST段、T波能改变情况，当判断存在异常时，推送通知至本体100的触控显示屏120或进一步推送至其他移动终端，提示用户可能出现心肌缺血，同时建议用户进行多导联的实时心电监测。

在一种优选实施方式中，当用户的单导联心电信号出现异常，此时释放腕带200，并双手拿捏或握持腕带200两端的第二多导联心电监测元件210，并将本体100底部的第一多导联心电监测元件180贴附接触于左下肢的皮肤，以实现多导联的心电监测。

在一种优选实施方式中，将第一多导联心电监测元件180贴附于左下肢的皮肤时，可以将其放置于左下肢的任一位置，例如膝盖、大腿或小腿，在此不做具体限定。

具体地，当用户双手握持第二多导联心电监测元件210，同时将第一多导联心电监测元件180放置于左下肢时，此时多个金属电极可采集各自对应的肢体表面的电势信号，并将电势信号传输进入计算模块130，以计算各个金属电极之间的电势差，进而得到肢体六导联的实时心电信号。

进一步地，根据两个第二多导联心电监测元件210之间的电势差可以确定I导联对应的心电图信号，根据第一多导联心电监测元件180与右手握持的第二多导联心电监测元件210之间的电势差可以确定II导联对应的心电图信号，根据第一多导联心电监测元件180与左手握持的第二多导联心电监测元件210之间的电势差可以确定III导联对应的心电图信号。

进一步地，将第一多导联心电监测元件180与两个第二多导联心电监测元件210之间的平均电势定义为整体平均电势，根据右手握持的第二多导联心电监测元件210与整体平均电势之间的电位差可以确定aVR导联对应的心电图信号；根据放置于左下肢的第一导联心电监测元件与整体平均电势之间的电位差可以确定aVF导联对应的心电图信号；根据左手握持的第二多导联心电监测元件210与整体平均电势之间的电位差可以确定aVL导联对应的心电图信号。

基于上述肢体六导联的心电图信号，可以确定心脏在冠状面各个方向的电位变化，以确定用户是否存在心律失常、心肌缺血、心肌损伤、心室肥厚和扩张、电解质紊乱等病变；具体地，当第一导联心电监测元件与第二多导联心电监测元件210获取得到心电信号后，由计算模块130能够将肢体六导联与存储模块160中所存储的该用户的正常心电图进行比较，以判断用户目前的肢体六导联对应的心电图是否存在异常，当判断存在异常时，推送通知至本体100的触控显示屏120或进一步推送至其他移动终端，通知可以包括目前心脏异常的类型，或者进一步建议用户进行胸前六导联的实时心电监测。

具体地，计算模块130在基于存储的正常心电数据在对金属电极采集的心电数据进行判断时，可基于现有的判断标准进行直接判断，例如，当采集的心电数据显示ST段的抬高或压低，可以判断用户是否存在或正在发生心肌缺血等冠状动脉疾病，当采集的心电数据显示Q波的出现、ST段抬高或压低以及T波倒置等特征，可以辅助确认心肌损伤的部分和范围，当采集的心电数据中出现QRS波形和ST段变化，可以判断心室肥厚和扩张的程度，当QT期间延长或缩短，可以辅助判断是否发生电解质紊乱。由上等等，不一而足，在此实施例中不再一一列举赘述。

在一种优选实施方式中，每个金属电极的表面设有机械刻划或激光刻蚀的使用标注，使用标注包括电极的指向，用于引导用户将不同的金属电极放置于肢体的不同位置，以获取肢体六导联的实时心电数据。

具体地，机械刻划或激光刻蚀的方式不会对金属电极表面的导电性造成明显影响，以避免在获取心电信号时产生噪声，进一步地，在第一多导联心电监测元件180的表面可以添加左下肢的提示文字或图案，在两个第二多导联心电监测元件210的表面可以添加双手/左手/右手的提示文字或图案，以帮助用户快速理解使用方式。

在一种优选实施方式中，多导联实时心电监测装置还设有胸带300，胸带300的一侧设有6个第三多导联心电监测元件310，相邻的第三多导联心电监测元件310之间绝缘间隔设置，第三多导联心电监测元件310能够获取胸前六导联的实时心电数据；优选地，胸带300能够在使用状态下穿戴或粘附于使用者胸前，在未使用状态下缠绕固定于腕带200的外周，第三多导联心电监测元件310均被配置为金属电极，具体可使用与第一多导联心电监测元件180和第二多导联心电监测元件210相同的规格。

优选地，胸带300内埋设有与第三多导联心电监测元件310相连的电线，每个第三多导联心电监测元件310均通过单独的电线与本体100连接，数条电线的引出端子能够与本体100相连，用于将第三多导联心电监测元件310获取的心电数据传输至计算模块130，计算模块130能够根据第三多导联心电监测元件310所获取的心电数据计算胸前六导联的心电图。

在一种优选实施方式中，胸带300呈条带状，在设置金属电极的一面覆盖有纳米自黏胶带，可水洗、可移动并能够反复使用，以便于用户将胸带300黏贴于胸前。

在另一种优选实施方式中，胸带300呈有松紧的环带状，可以直接穿戴于胸前。

优选地，在腕带200上还可以进一步设置锁扣或磁力扣，具体结构可参考手表表带的结构，以固定在不使用状态下的胸带300。

在一种优选实施方式中，六个第三多导联心电监测元件310的位置分别对应设置于第四肋间右缘的胸骨旁、第四肋间左缘的胸骨旁、第五肋间的左缘、第五肋间的锁骨中线上方、第五肋间的锁骨中线水平位置、第五肋间的锁骨中线下方。

具体地，由于不同的用户其体型、体态存在差异，因此胸带300上多个第三多导联心电监测元件310的位置可定制化处理，当用户在使用时，可先确定V1导联及V2导联所对应的第三多导联心电监测元件310的放置位置，也即第四肋间右缘的胸骨旁和第四肋间左缘的胸骨旁，并放置胸带300，此时，其余4个第三多导联心电监测元件310即可对应正确的位置。为了保证心电数据的准确，在首次使用胸带300确定放置位置时，需要专业医疗人员的辅助确定各个第三多导联心电监测元件310的放置位置，以便于用户后续自主使用。

当计算模块130同时并实时获取肢体六导联及胸前六导联的心电图数据后，即可针对急性心梗等需要多导联实时心电图进行检测的场景进行有效且准确的检测，具体地，当心电图表现为特征性的ST段抬高、Q波增深，以及相应的ST段压低和T波倒置等改变，即可判断用户发生心肌梗死或缺血，并通过触控显示屏120或移动终端对用户进行提醒。

相对于现有的心电监测设备，本实施例所提供的多导联实时心电监测设备更加的轻便及便携，不需要专业医生的指导或解读，用户可实时查看或了解自己的心电状态，有利于及时发现心肌缺血(冠心病)等心脏病变，为治疗或抢救提供充裕的时间。

实施例2

本发明实施例提供了一种可穿戴式多导联实时心电监测装置，以期根据外界环境的变化而动态调节对用户心电的监测及告警级别，以防止误报。

参考图5，在一种优选实施方式中，多导联实时心电监测装置为配置为可穿戴式的结构，包括本体100和与其连接的腕带200，具体地，本实施例中的装置其外部结构与上述实施例1相同，已经包括于上述实施例1中的技术特征在本实施例中得到自然继承，在此不再赘述。

优选地，本体100的结构包括计算模块130、供电模块140、触控显示屏120、无线通信模块150和存储模块160，除此之外，本体100中还进一步设有环境传感器170，环境传感器170的加入能够帮助可穿戴式多导联实时心电监测装置减少由于环境因素引发的误报，而且还能协助计算模块130根据环境因素预测疾病的发生概率。

在一种优选实施方式中，环境传感器170可以被配置为温度传感器、湿度传感器、气压传感器、陀螺仪或声音传感器中的一种或多种，每种传感器能够获取特性的环境参数，并将获取的参数输入至计算模块130，以辅助其判断当前的环境是否存在剧烈变化，以提高对心电活动的监测等级。

以气压传感器为例，当监测到环境气压降低时，此时空气中的氧气含量相应亦会降低，可能会导致心脏病发作的风险增加，对于已经存在心血管疾病的用户来说，低气压可能会使心脏负荷增加，导致心脏疾病的发作，此时，计算模块130可提高第一多导联心电监测元件180及第二多导联心电监测元件210的心电采集精度或频率，以提高对用户的预警等级；当监测到气压升高时，空气中的氧气含量相对较高，此时会对心脏健康产生积极影响，因此计算模块130可降低第一多导联心电监测元件180及第二多导联心电监测元件210的心电采集精度或频率，以降低对用户的预警等级。

以温度传感器为例，当监测到环境温度在短时间内剧烈升高或降低，或者环境温度在某一段时间内持续高温或持续低温，都有可能增加心脏的负荷，使得心脏病发作的风险增加，此时，计算模块130可提高第一多导联心电监测元件180及第二多导联心电监测元件210的心电采集精度或频率，以提高对用户的预警等级。

在一种优选实施方式中，移动终端可以通过网络服务获取纬度、经度、高度和天气、空气质量指数等信息，本体100可以基于无线通信模块150获取这些信息，并传输至计算模块130，计算模块130根据季节、温度、湿度、空气质量等环境因素预测心脏疾病的发生概率，预测逻辑可参考上述增加了环境传感器170的实施方式，例如，冬季和寒冷的天气可能会提高心脑血管疾病的风险，夏季高湿的气候也可能增加某些疾病的风险，此时，计算模块130提高第一多导联心电监测元件180及第二多导联心电监测元件210的心电采集精度或频率，或提高对用户的预警等级，以保证黄金治疗时间；当用户处于平静状态或常温舒适环境中时，计算模块130降低第一多导联心电监测元件180及第二多导联心电监测元件210的心电采集精度或频率，或降低对用户的预警等级，以避免假阳性。

在一种优选实施方式中，多导联实时心电监测装置的预警等级与环境参数的关系如下表1所示：

环境参数	区间值	区间值	区间值
				气温	34-38℃或-10-15℃：+2	38℃-40℃或-20℃--25℃：+3	高于40℃或低于零下25℃：+5
气温变化率	24小时内变化介于8-10℃+4	24小时内变化为10-12℃+6	24小时内变化超过12℃：+8
				气压	0.9-0.95个大气压：+2	0.8-0.9大气压：+6	低于0.8个大气压：+10
湿度	95-105％：+1	大于105-120％：+2	大于120％：+3
				空气质量指数	PMI指数100-150：+1	PMI指数150-250：+2	PMI指数250-500：+6
剧烈运动指数	120分钟内有剧烈运动：+2	60分钟内有剧烈运动：+4	30分钟内或即刻有剧烈运动：+6
				综合加和值	12	23	38

表1

心电预警信号处于临界值时，综合加和值小于等于12，在临界值不推荐预警，已免出现假阳性；综合加和值介于13-23，推送警示给使用者；综合加和值大于24，推送警示给使用者和医生和救护车等。

在一种优选实施方式中，当计算模块130收到环境传感器170或无线通信模块150所传来的环境参数后，能够根据环境数据和心电数据发出预警，并在触控显示屏120进行显示，优选地，在触控显示屏120显示预警信息时还带有相应的警示级别和环境数据，以及这些条件可能如何影响他们的健康状况。

通过本实施例的技术方案，不仅将环境因素整合进了可穿戴式多导联实时心电监测装置中，而且还让装置能够根据环境条件预测心脏疾病的发生概率，有助于用户更准确地预测和预防疾病。

实施例3

本实施例提供了一种多导联实时心电监测方法，该方法利用了上述实施例1中所公开的多导联实时心电监测装置，已经包括于上述实施例1中的技术特征在本实施例中得到自然继承，在本实施例中不再赘述。

在本实施例一种优选实施方式中，多导联实时心电监测方法包括如下步骤：

步骤S210，基于单导联心电监测元件获取上肢的光电信号。

在一种优选实施方式中，单导联心电监测元件110选择光电传感器，以避免被配置为金属电极的第一多导联心电监测元件180及第二多导联心电监测元件210产生的电流噪声对电阻式传感器造成影响，从而引入额外的干扰信号，此外，光电传感器利用光电二极管和光敏电阻等元件对血流的光反射及吸收状态进行测定，以计算心电数据，无需与皮肤接触，在腕带200较松弛的穿戴条件下依然能够采集到较为稳定的心电信号，对外部干扰信号的抗干扰能力相对较强。

步骤S220，根据所述光电信号判断单导联实时心电是否存在异常。

在一种优选实施方式中，单导联心电监测元件110获取的心电信号主要关注心脏的整体心率和基本节律，能够检测到心房收缩和心室收缩的时间信息，并对心电信号的时序性异常(如房颤、早搏等心律失常的情况)进行监测，优选地，当单导联心电监测元件110获取得到心电信号后，由计算模块130能够将实时心率与存储模块160中所存储的该用户的正常心电数据进行比较，同时可辅助评估ST段、T波等改变的情况，以判断用户目前的心率是否存在异常，或判断用户是否存在心肌缺血、心肌损伤或电解质紊乱等异常情况，当判断存在异常时，推送通知至本体100的触控显示屏120或进一步推送至其他移动终端，通知可以包括目前心率异常的类型，或提示用户目前正处于心肌缺血的状态，或者进一步建议用户进行多导联的实时心电监测。

在一种优选实施方式中，步骤S220还进一步包括：

根据外界环境的变化而动态调节预警级别及强度。具体地，该步骤详见上述实施例2，在此不再赘述。

步骤S230，当存在异常时，提醒用户释放腕带，基于第一多导联心电监测元件及第二多导联心电监测元件分别获取左下肢及两个上肢的第一电势信号。

在一种优选实施方式中，该步骤S230还具体包括：将第一多导联心电监测元件180贴附于左下肢的任意部位；双手分别握持腕带200两端的第二多导联心电监测元件210。

在一种优选实施方式中，第一电势信号包括Ⅰ导联、Ⅱ导联、Ⅲ导联、aVR导联、aVL导联及aVF导联所分别对应的心电信号。

步骤S240，根据所述第一电势信号计算肢体六导联实时心电数据。

在一种优选实施方式中，基于上述肢体六导联的心电图信号，可以确定心脏在冠状面各个方向的电位变化，以确定用户是否存在心律失常、心肌缺血、心肌损伤、心室肥厚和扩张、电解质紊乱等病变；具体地，当第一导联心电监测元件与第二多导联心电监测元件210获取得到心电信号后，由计算模块130能够将肢体六导联与存储模块160中所存储的该用户的正常心电图进行比较，以判断用户目前的肢体六导联对应的心电图是否存在异常，当判断存在异常时，推送通知至本体100的触控显示屏120或进一步推送至其他移动终端，通知可以包括目前心脏异常的类型，或者进一步建议用户进行胸前六导联的实时心电监测。

优选地，还进一步包括:

步骤S250，释放胸带，将其穿戴或粘附于胸前。

在一种优选实施方式中，胸带300上的六个第三多导联心电监测元件310的位置分别对应设置于第四肋间右缘的胸骨旁、第四肋间左缘的胸骨旁、第五肋间的左缘、第五肋间的锁骨中线上方、第五肋间的锁骨中线水平位置、第五肋间的锁骨中线下方。

步骤S260，基于第三多导联心电监测元件获取第二电势信号。

在一种优选实施方式中，第二电势信号包括V1导联、V2导联、V3导联、V4导联、V5导联和V6导联所分别对应的心电信号。

步骤S270，根据所述第二电势信号计算胸导联的实时心电数据。

优选地，当计算模块130同时并实时获取肢体六导联及胸前六导联的心电图数据后，即可针对急性心梗等需要多导联实时心电图进行检测的场景进行有效且准确的检测，具体地，当心电图表现为特征性的ST段抬高、Q波增深，以及相应的ST段压低和T波倒置等改变，即可判断用户发生心肌梗死或缺血，并通过触控显示屏120或移动终端对用户进行提醒。

在本实施例中，用户基于上述实施例1中所公开的多导联实时心电监测装置对自身的心电图进行实时监测，有利于用户即时获知自己的心脏生理状况，一旦发病可以即时确认，有利于及时发现心肌缺血(冠心病)等心脏病变，为治疗或抢救提供充裕的时间。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

Claims (10)

1.一种多导联实时心电监测装置，其特征在于，包括本体及与其连接的腕带；

所述本体的底部能够在穿戴时与人体的上肢体表接触，所述本体的底部间隔设有单导联心电监测元件、第一多导联心电监测元件，所述单导联心电监测元件能够在穿戴时采集人体上肢的心电数据，所述第一多导联心电监测元件能够在未穿戴时采集人体左下肢的心电数据，所述单导联心电监测元件与所述第一多导联心电监测元件以交替的方式工作；

所述本体的内部设有计算模块及供电模块，二者均分别与所述单导联心电监测元件及所述第一多导联心电监测元件连接；

所述腕带在未穿戴时为条带状结构，所述腕带的两端能够在穿戴时首尾相接为环形，所述腕带的两端分别设有一个第二多导联心电监测元件，两个所述第二多导联心电监测元件均通过埋藏在所述腕带中的电线与所述计算模块及所述供电模块连接，两个所述第二多导联心电监测元件能够在未穿戴时采集人体两个上肢的心电数据。

2.根据权利要求1所述的多导联实时心电监测装置，其特征在于，所述单导联心电监测元件被配置为光电传感器，所述光电传感器能够在穿戴状态下测量光在上肢血液中的反射或吸收数据，所述计算模块能够根据光电数据计算用户的单导联实时心电数据。

3.根据权利要求1所述的多导联实时心电监测装置，其特征在于，所述单导联心电监测元件被配置为一对电阻式传感器，所述电阻式传感器能够在穿戴状态下获取上肢的电阻，所述计算模块能够根据电阻的变化计算用户的单导联实时心电数据。

4.根据权利要求1所述的多导联实时心电监测装置，其特征在于，所述第一多导联心电监测元件及所述第二多导联心电监测元件均被配置为金属电极；

多个所述金属电极能够在未穿戴的状态下分别与左下肢、左上肢及右上肢接触，并采集肢体六导联的实时心电数据；每个所述金属电极的表面设有机械刻划或激光刻蚀的使用标注，所述使用标注包括电极的指向，用于引导用户将不同的所述金属电极放置于肢体的不同位置，以获取肢体六导联的实时心电数据。

5.根据权利要求1所述的多导联实时心电监测装置，其特征在于，所述本体内还设有存储模块，所述存储模块与所述计算模块相连，所述存储模块能够分别记录用户的单导联心电数据及多导联心电数据；

所述本体内还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述计算模块相连，用于将获取的实时心电数据传输至移动终端；

所述本体还设有触控显示屏，所述触控显示屏与所述计算模块连接，用于切换所述单导联心电监测元件与所述第一多导联心电监测元件的工作状态。

6.根据权利要求1所述的多导联实时心电监测装置，其特征在于，还包括胸带，所述胸带呈条带状，能够在使用状态下穿戴或粘附于使用者胸前，在未使用状态下缠绕固定于所述腕带的外周，所述胸带的一侧设有6个第三多导联心电监测元件，所述第三多导联心电监测元件能够获取胸前六导联的实时心电数据；

数个所述第三多导联心电监测元件均被配置为金属电极，每个所述第三多导联心电监测元件均通过单独的电线与所述本体连接，相邻的所述第三多导联心电监测元件之间绝缘间隔设置；

所述胸带内埋设有与所述第三多导联心电监测元件相连的电线，电线的引出端子能够与所述本体相连，用于将所述第三多导联心电监测元件获取的心电数据传输至所述计算模块；

6个所述第三多导联心电监测元件的位置分别对应设置于第四肋间右缘的胸骨旁、第四肋间左缘的胸骨旁、第五肋间的左缘、第五肋间的锁骨中线上方、第五肋间的锁骨中线水平位置、第五肋间的锁骨中线下方。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的多导联实时心电监测装置的实时心电监测方法，其特征在于，包括：

基于单导联心电监测元件获取上肢的光电信号；

根据所述光电信号判断单导联实时心电是否存在异常；

当存在异常时，提醒用户释放腕带，基于第一多导联心电监测元件及第二多导联心电监测元件分别获取左下肢及两个上肢的第一电势信号；

根据所述第一电势信号计算肢体六导联实时心电数据。

8.根据权利要求7所述的实时心电监测方法，其特征在于，

在所述根据所述光电信号判断单导联实时心电是否存在异常的步骤中，还包括：

根据外界环境的变化而动态调节预警级别及强度；

在所述提醒用户释放腕带的步骤中，还包括：

将所述第一多导联心电监测元件贴附于左下肢的任意部位；

双手分别握持腕带两端的所述第二多导联心电监测元件。

9.根据权利要求7所述的实时心电监测方法，其特征在于，在所述根据所述第一电势信号计算肢体六导联实时心电数据的步骤后，还包括：

释放胸带，将其穿戴或粘附于胸前；

基于第三多导联心电监测元件获取第二电势信号；

根据所述第二电势信号计算胸导联的实时心电数据。

10.根据权利要求9所述的实时心电监测方法，其特征在于，所述第一电势信号包括Ⅰ导联、Ⅱ导联、Ⅲ导联、aVR导联、aVL导联及aVF导联所分别对应的心电信号；所述第二电势信号包括V1导联、V2导联、V3导联、V4导联、V5导联和V6导联所分别对应的心电信号。