CN208404565U - 手表式心电监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种手表式心电监测装置包括：显示屏、手表中框、底盖、PCB线路板、表带、第一电极和第二电极，显示屏、手表中框和底盖由上至下依次连接；PCB线路板设置在手表中框和底盖之间，且PCB线路板上设置有第一处理器和心电监测芯片，第一处理器和心电监测芯片电连接；表带与手表中框连接，第一电极设置在表带上，且第一电极与心电监测芯片电连接；第二电极设置在底盖上，且第二电极与心电监测芯片电连接。上述手表式心电监测装置具有结构简单、体积小，佩戴和使用方便，且监测准确性高、实时性高的有益效果。

Description

手表式心电监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种穿戴式心电监测装置，特别是涉及一种手表式心电监测装置。

背景技术

随着现代经济条件的改善和生活水平的提高，人们对健康的关注程度越来越高，特别是伴随着工作和生活方面的压力的增大，人体的心血管方面的健康问题尤为突出，心血管方面的疾病的突发是即时的，是长期形成的，要了解和预防心血管方面的疾病需要长期的关注和预防，一般地，为了预防心血管疾病的发生，可通过可穿戴式心电监测装置对心电波形进行监测。然而，传统可穿戴式心电监测装置体积较大且结构复杂，需要在专业人士指导下在人体各个特征部位(如左手腕，右手腕，左腿，右腿，心脏等部位)粘贴电极，再通过导线将电极与控制器、显示器相连才能进行心电波形监测，使得用户佩戴和使用非常不方便，另外，粘贴电极不利于长期佩戴，且粘贴电极和导线都会极大影响运动状态时装置的使用，影响监测结果的准确性和实时性。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统可穿戴式心电监测装置存在的佩戴使用不方便及监测准确性低、实时性差的问题，提供一种手表式心电监测装置。

一种手表式心电监测装置，包括：显示屏、手表中框、底盖、PCB线路板、表带、第一电极和第二电极，所述显示屏、所述手表中框和所述底盖由上至下依次连接；所述PCB线路板设置在所述手表中框和所述底盖之间，且所述PCB线路板上设置有第一处理器和心电监测芯片，所述第一处理器和所述心电监测芯片电连接；所述表带与所述手表中框连接，所述第一电极设置在所述表带上，且所述第一电极与所述心电监测芯片电连接；所述第二电极设置在所述底盖上，且所述第二电极与所述心电监测芯片电连接。

上述手表式心电监测装置，在表带上设置第一电极，在底盖上设置第二电极，第一电极和第二电极均与心电监测芯片电连接，使用时，手表式心电监测装置戴在一只手腕上，第二电极与手腕接触，另一只手按压第一电极，第一电极和第二电极与心电监测芯片形成单导通路将两只手的电极信号并联，即可进行心电信号采集，实现心电波形监测。上述手表式心电监测装置实现了可穿戴式心电监测装置小型化设计，结构简单、体积小，方便用户佩戴和使用，并且，第一电极和第二电极分别设置在表带和底盖上，第一电极和第二电极安装稳定，提高了监测数据的准确性，同时，用户需要检测心电波形数据时，可随时操作导通第一电极和第二电极进行监测，实现了实时检测。因此，与传统可穿戴式心电监测装置相比，上述手表式心电监测装置具有结构简单、体积小，佩戴和使用方便，且监测准确性高、实时性高的有益效果。

在其中一个实施例中，所述表带上开设有第一安装槽，所述第一电极嵌在所述第一安装槽内。

在其中一个实施例中，所述底盖的外表面上开设有第二安装槽，所述第二电极嵌在所述第二安装槽内。

在其中一个实施例中，还包括光电脉搏波采集器，底盖上开设有第一通孔，光电脉搏波采集器部分设置在PCB线路板上，部分嵌在第一通孔内与底盖连接，光电脉搏波采集器与第一处理器电连接。

在其中一个实施例中，还包括光电脉搏波采集器和第二处理器，底盖上开设有第一通孔，光电脉搏波采集器部分设置在PCB线路板上，部分嵌在第一通孔内与底盖连接，第二处理器设置在PCB线路板上，光电脉搏波采集器与第二处理器电连接。

在其中一个实施例中，光电脉搏波采集器包括透镜、光源、光电传感器和信号处理电路，透镜嵌在第一通孔内与底盖连接，光源、光电传感器和信号处理电路设置在PCB线路板上，且光源和光电传感器的设置位置与透镜的位置相对应。

在其中一个实施例中，还包括电池和电源管理芯片，所述电池设置在所述底盖和所述PCB线路板之间，所述电源管理芯片设置在所述PCB线路板上，所述电源管理芯片分别与所述第一处理器和所述电池连接。

在其中一个实施例中，所述PCB线路板上设置有按钮，所述手表中框上与所述按钮对应的位置处开设有第二通孔，所述按钮部分穿过所述第二通孔延伸至所述手表中框外部。

在其中一个实施例中，所述第二电极为U型电极。

在其中一个实施例中，所述第一电极和第二电极均为不锈钢电极。

附图说明

图1为一个实施例中手表式心电监测装置的结构示意图；

图2为一个实施例中手表式心电监测装置的结构爆炸图；

图3为一个实施例中手表式心电监测装置的结构仰视图；

图4为一个实施例中PCB线路板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请同时参阅图1至图4，一实施方式的手表式心电监测装置10包括：显示屏11、手表中框12、底盖13、PCB(PrintedCircuitBoard，印制电路板)线路板14、表带15、第一电极16和第二电极17，显示屏11、手表中框12和底盖13由上至下依次连接；PCB线路板14设置在手表中框12和底盖13之间，且PCB线路板14上设置有第一处理器141和心电监测芯片142，第一处理器141和心电监测芯片142电连接；表带15与手表中框12连接，第一电极16设置在表带15上，且第一电极16与心电监测芯片142电连接；第二电极17设置在底盖13上，且第二电极17与心电监测芯片142电连接。

上述手表式心电监测装置10，在表带15上设置第一电极16，在底盖13上设置第二电极17，第一电极16和第二电极17均与心电监测芯片142电连接，使用时，手表式心电监测装置10戴在一只手腕上，第二电极17与手腕接触，另一只手的手指或者手腕或者虎口驻压或者握着第一电极16，第一电极16和第二电极17与心电监测芯片142形成单导通路将两只手的电极信号并联，即可进行心电信号采集，实现心电波形监测。上述手表式心电监测装置10实现了可穿戴式心电监测装置小型化设计，结构简单、体积小，方便用户佩戴和使用，并且，第一电极16和第二电极17分别设置在表带15和底盖13上，第一电极16和第二电极17安装稳定，提高了监测数据的准确性，同时，用户需要检测心电波形数据时，可随时操作导通第一电极16和第二电极17进行监测，实现了实时检测。因此，与传统可穿戴式心电监测装置相比，上述手表式心电监测装置10具有结构简单、体积小，佩戴和使用方便，且监测准确性高、实时性高的有益效果。

表带15用于用户手腕部位佩戴，在一个实施例中，表带15上开设有第一安装槽18，第一电极16嵌在第一安装槽18内。具体地，如图1、图2所示，在一个实施例中，表带15包括上表带151和下表带152，上表带151上开设有用于安装搭扣的搭扣安装孔，下表带上开设有多个用于与搭扣连接的连接孔，其中，下表带152的外表面上开设有第一安装槽18，第一电极16嵌在第一安装槽18内，具体地，下表带152上嵌入一个第一电极16。进一步地，在一个实施例中，还可以在第一安装槽18内注入胶水，以增强第一电极16的安装稳定性。

本实施例中，在下表的外表面上开设第一安装槽18，但是，需要说明的是，本实施例并不用于限定第一安装操18的开设位置，在其它实施例中，第一安装槽18也可以开设在上表带151的外表面，或者，上表带151的外表面和下表带152的外表面可以同时开设第一安装槽18，实际应用中可根据需要任意设置。另外，本实施例中，下表带152上嵌入一个第一电极16，但是，本实施例并不用于限定第一电极16的具体数量，在其他实施例中，为保证按压感触效果，下表带152或上表带151上嵌入的第一电极的数量还可以为2个、3个甚至更多，具体可根据实际需要任意设置，本实施例并不做具体限定。

在一个实施例中，底盖13的外表面上开设有电极安装槽，第二电极17嵌在第二安装槽内。具体地，如图3所示，底盖13具有与手腕接触的外表面，为保证第二电极17能与手腕接触采集电极信号，在底盖13的外表面开设电极安装槽，将第二电极17嵌在电极安装槽内，第二电极17的表面可以与底盖13的外表面在同一个水平面，也可以高于底盖13的外表面，为保证佩戴舒适度，第二电极17的表面高于底盖13外表面的高度差不超过3mm。进一步地，在一个实施例中，还可以在电极安装槽内注入胶水，以增强第二电极17的安装稳定性。

在一个实施例中，第一电极16和第二电极17均采用不锈钢电极，进一步地，在一个实施例中，第一电极16和第二电极17采用镀镍不锈钢电极。如图3所示，在一个实施例中，第二电极17为U型电极。具体地，上表带151和下表带152内部设置又屏蔽信号线和屏蔽连接头，屏蔽信号线分别与对应的第一电极16和屏蔽连接头连接，用于无损传输心电信号，屏蔽连接头用于连接PCB线路板14。

第一处理器141用于处理时间信息和心电监测芯片142采集到的心电波形信号，当不进行心电监测时，第一处理器141发送年、月、日及当前时刻等时间信息至显示屏11，显示屏11显示接收到的时间信息，当进行心电监测时，第一处理器141同时发送时间数据和心电数据至显示屏11进行显示。在一个实施例中，第一处理器141采用美信半导体max36230处理芯片，心电监测芯片142采用德州仪器ADS1291芯片，心电监测芯片142将采集到的心电波形信号发送至第一处理器142，第一处理器142对接收到的心电波形信号进行处理后得到心电数据发送至显示屏显11显示心电波形图和各项心电参数数据。

具体地，以下以将上述手表式心电监测装置10佩戴在左手上为例，对采用上述手表式心电监测装置10进行心电监测的过程进行详细说明。当适度松紧方式佩戴手表式心电监测装置10时，第二电极17设置在底盖13外表面的结构设计可保证第二电极17与左手腕皮肤良好接触，当测量开始时，右手按压嵌在上表带151或下表带152上的第一电极16，并确保有良好的导电接触，第一电极16和第二电极17与心电监测芯片142形成单导通路，将右手参考电极信号并联于左手电极信号从而保证正确的左右手ECG(electrocardiogram，心电图)信号获取，心电监测芯片142将获取到的心电波形信号发送至第一处理器141，第一处理器141对接收到的心电波形信号进行分析处理后发送至显示屏11显示心电图和各项心电参数。

进一步地，测量开始时，右手可以通过以下三种操作方式进行第一电极16按压，实现单导通路。如，右手手指由外向内按压第一电极16，当第一电极有多个时，为保证按压感触效果，可以至少两个手指按捏至少两个第一电极16。除手指按捏外，还可以通过虎口按压第一电极16，右手虎口把环抱表带15，整个虎口夹住整个表带15，接触第一电极16，按压与虎口接触的第一电极16。除上述手指按压及户口按压操作外，还可以通过手面按压操作进行第一电极16按压，具体地，两手交叉，将左手手腕放到右手手面上，使第一电极与右手手面接触，左手手腕向下压产生压力，按压第一电极16，实现单导通路。

如图3、图4所示，在一个实施例中，手表式心电监测装置10还包括电池19和电源管理芯片143，电池19设置在底盖13和PCB线路板14之间，电源管理芯片20设置在PCB线路板14上，电源管理芯片143分别与第一处理器141和电池19连接，电池19用于提供电力，电源管理芯片143用于根据第一处理器141的运行负载调节电池19的输出电流或输出电压，在一个实施例中，电源管理芯片20采用美信半导体max14690芯片。

如图3所示，在一个实施例中，上述手表式心电监测装置10还包括光电脉搏波采集器20，底盖13上开设有第一通孔，光电脉搏波采集器20部分设置在PCB线路板上，部分嵌在第一通孔内与底盖13连接，用户佩戴手表式心电监测装置10后光电脉搏波采集器20可以至和手腕部位的皮肤接触，检测人体的脉搏波信号。

在一个实施例中，光电脉搏波采集器20与第一处理器141电连接，第一处理器141对光电脉搏波采集器20采集到的脉搏波信号进行处理并通过显示屏显示人体脉搏数据。然而，第一处理器141在用户进行心电监测时需要同时处理时间信息和心电波形信号，此时，若再对脉搏波信号处理则会导致第一处理器高负荷运行，高负荷运行状态下不仅运行速度慢，还要大大增加系统耗电，会使得手表式心电监测装置10的待机时间大大缩短，因此，本实施例中，为了减轻第一处理器141的运行负载并有效延长待机时间，增加第二处理器144，第二处理器144用于处理光电脉搏波采集器20检测到的脉搏波数据。具体地，如图4所示，手表式心电监测装置10还包括第二处理器144，第二处理器144设置在PCB线路板14上，光电脉搏波采集器20与第二处理器144电连接，第二处理器144用于处理光电脉搏波采集器20采集到的脉搏波信号并通过显示屏11显示脉搏波数据，在一个实施例中，第二处理器144采用北欧半导体nRF52832芯片。进一步地，光电脉搏波采集器20通过柔性连接线30与PCB电路板连接，以与第一处理器142或第二处理器144连通。

具体地，在一个实施例中，光电脉搏波采集器20包括透镜、光源、光电传感器和信号处理电路，透镜嵌在第一通孔内与底盖13连接，光源、光电传感器和信号处理电路设置在PCB线路板上，且光源和光电传感器的设置位置与透镜的位置相对应。其中，光源采用LED绿光源，用于发出光源；光电传感器采用光敏管，用于检测到未进入皮肤反射回来的光信号转化成为微弱的模拟电信号；信号处理电路用于对微弱的模拟电信号进行前置放大、滤波和二级放大后发送至第一处理器141或第二处理器144，透镜用于保护LED绿光源和光敏管以及增强光源的发光范围和光敏管的接收范围。进一步地，在一个实施例中，透镜与底盖13一体成型制成，光源和光电传感器设置在PCB线路板14与底板13相对应的一侧的表面上，信号处理电路设置在PCB线路板14与显示屏相对应的一侧的表面上，光源和光电传感器的设置位置与透镜的位置相对应，信号处理电路设置在PCB线路板14的另一侧位置与光源和光电传感器相对应，且信号处理电路与光电传感器电连接。

如图2所示，在一个实施例中，PCB线路板14上还设置有用于方便用户对装置进行操作的按钮145，手表中框12上与按钮145对应的位置处开设有第二通孔121，按钮145部分穿过第二通孔121延伸至手表中框12外部。进一步地，在一个实施例中，PCB线路板14上还可以设置用于数据传输的数据接口，如音频接口、USB接口等，相应地，在手表中框12上与数据接口对应的位置处也设置有通孔。

如图4所示，在一个实施例中，上述手表式心电监测装置10还包括用于远距离数据通信与传输的3G通信模块146，3G通信模块146设置在PCB线路板14上与第一处理器141电连接，具体地，3G通信模块146采用Ulbox公司的ubloxsarau2系列芯片。

进一步地，在一个实施例中，上述手表式心电监测装置10还包括用于存储数据的存储芯片、用于近距离通信的蓝牙芯片，用于移动通信的3G通信芯片或GPRS通信芯片，以及，用于定位用户位置的GPS定位芯片，存储芯片、蓝牙芯片、3G通信芯片、GPRS通信芯片和GPS定位芯片均设置在PCB线路板14上，且均与第一处理器141电连接。更进一步地，在一个实施例中，上述手表式心电监测装置10还包括用于检测用户的运动状态的计步传感器，计步传感器与第二处理器145电连接，具体地，计步传感器采用意法半导体LSM6DS3重力加速度传感器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种手表式心电监测装置，其特征在于，包括：显示屏、手表中框、底盖、PCB线路板、表带、第一电极和第二电极，所述显示屏、所述手表中框和所述底盖由上至下依次连接；所述PCB线路板设置在所述手表中框和所述底盖之间，且所述PCB线路板上设置有第一处理器和心电监测芯片，所述第一处理器和所述心电监测芯片电连接；所述表带与所述手表中框连接，所述第一电极设置在所述表带上，且所述第一电极与所述心电监测芯片电连接；所述第二电极设置在所述底盖上，且所述第二电极与所述心电监测芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的手表式心电监测装置，其特征在于，所述表带上开设有第一安装槽，所述第一电极嵌在所述第一安装槽内。

3.根据权利要求1所述的手表式心电监测装置，其特征在于，所述底盖的外表面上开设有第二安装槽，所述第二电极嵌在所述第二安装槽内。

4.根据权利要求1所述的手表式心电监测装置，其特征在于，还包括光电脉搏波采集器，所述底盖上开设有第一通孔，所述光电脉搏波采集器部分设置在所述PCB线路板上，部分嵌在所述第一通孔内与所述底盖连接，所述光电脉搏波采集器与所述第一处理器电连接。

5.根据权利要求1所述的手表式心电监测装置，其特征在于，还包括光电脉搏波采集器和第二处理器，所述底盖上开设有第一通孔，所述光电脉搏波采集器部分设置在所述PCB线路板上，部分嵌在所述第一通孔内与所述底盖连接，所述第二处理器设置在所述PCB线路板上，所述光电脉搏波采集器与所述第二处理器电连接。

6.根据权利要求4或5所述的手表式心电监测装置，其特征在于，所述光电脉搏波采集器包括透镜、光源、光电传感器和信号处理电路，所述透镜嵌在所述第一通孔内与所述底盖连接，所述光源、所述光电传感器和所述信号处理电路设置在所述PCB线路板上，且所述光源和所述光电传感器的设置位置与所述透镜的位置相对应。

7.根据权利要求1所述的手表式心电监测装置，其特征在于，还包括电池和电源管理芯片，所述电池设置在所述底盖和所述PCB线路板之间，所述电源管理芯片设置在所述PCB线路板上，所述电源管理芯片分别与所述第一处理器和所述电池连接。

8.根据权利要求1所述的手表式心电监测装置，其特征在于，所述PCB线路板上设置有按钮，所述手表中框上与所述按钮对应的位置处开设有第二通孔，所述按钮部分穿过所述第二通孔延伸至所述手表中框外部。

9.根据权利要求1所述的手表式心电监测装置，其特征在于，所述第二电极为U型电极。

10.根据权利要求1所述的手表式心电监测装置，其特征在于，所述第一电极和第二电极均为不锈钢电极。