CN211381329U - 一种动态监测心电的智能背心 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种动态监测心电的智能背心，包括弹性背心主体、柔性电路、贴片电极与微型主机，弹性背心主体的正面外表面中央固定设有底座，底座上设有心电数据输出端口，柔性电路为多条精细低阻屏蔽导线，并印制在弹性背心主体的正面内表面，柔性电路的一端连接底座，另一端通过按扣与贴片电极相连，贴片电极设置在弹性背心主体的正面外表面，且贴片电极对应于十二导联心电图导联位置，微型主机可拆卸式安装在底座上。本实用新型通过穿戴式背心实现24小时不间断的12导联心电图动态监测，采用微型主机对心电图特征进行提取、识别、分析，并将分析结果发送至终端显示，有效的为用户提供心脏相关疾病的智能提示。

Description

一种动态监测心电的智能背心

技术领域

本实用新型属于生物医学信号测量领域，尤其是一种动态监测心电的智能背心。

背景技术

2019年5月，在北京发布的《中国心血管疾病防治现状蓝皮书》显示，中国现有心血管病患病人数约2.9亿，1990至2017年心血管疾病导致死亡人数从每年250多万人上升到400多万人，除了死亡危险，心血管病的高发病率和高致残率给社会、家庭和患者个人带来沉重的经济负担和心理负担。尽管社会高度重视，但常见心血管亚健康人群因疏忽或强忍心肌梗塞，导致猝死等悲剧仍然不断发生，主要原因是没有方便、实用的连续监护产品，可随时提供心电信号测量来动态监测心脏健康情况。

随着科学技术与社会经济的发展，越来越多人对可方便对生理信号进行智能监测的穿戴式设备产生浓厚兴趣。动态监测心电的智能背心作为一种便捷可穿戴产品，可通过10个电极对穿着用户的心电数据进行24小时动态监测。同时，通过背心获得的12导联心电数据可给医生提供充分的诊断依据。背心采用的纳米导电凝胶电极具有良好的固定作用，保证用户无论是在睡眠中还是运动状态，都可以进行精确的心电测量。柔性电极缝制在背心内部让用户穿着与普通背心一样舒适，这将为心血管病人的体征监测提供重要的手段。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种动态监测心电的智能背心，通过贴片电极提供24小时十二导联心电监测，并通过微型主机进行心电特征提取和智能分析，实现便捷式多导联心电数据的动态监测，同时为用户提供心脏相关疾病的智能提示。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种动态监测心电的智能背心，包括：弹性背心主体、柔性电路、贴片电极与微型主机，弹性背心主体的正面外表面中央固定设有底座，底座上设有心电数据输出端口，柔性电路为多条精细低阻屏蔽导线，并印制在弹性背心主体的正面内表面，柔性电路的一端连接底座，另一端通过按扣与贴片电极相连，贴片电极设置在弹性背心主体的正面外表面，且贴片电极对应于十二导联心电图导联位置，微型主机可拆卸式安装在底座上；微型主机表面设有开关，微型主机内设置有主控电路板、电池、蓝牙模块和心电数据输入接口，主控电路板的顶针与心电数据输入接口连接，心电数据输入接口与心电数据输出端口相对应，蓝牙模块与主控电路板连接，电池用于为主控电路板、蓝牙模块供电。

进一步的，本实用新型的动态监测心电的智能背心，其特征在于，所述贴片电极数量为10个，分别为：V1对应胸骨右缘第四肋间、V2对应胸骨左缘第四肋间、V4对应左锁骨中线与第5肋间交点、V3对应V2与V4连线中点、V5对应左腋前线与V4同一水平点、V6对应左腋中线与V4同一水平点、V7对应右上臂、V8对应左上臂、V9对应右下肢根部、V10对应左下肢根部。

进一步的，本实用新型的动态监测心电的智能背心，所述贴片电极为纳米导电凝胶电极，包括依次设置的电极扣、电极体和粘性片，电极扣与按扣配合。

进一步的，本实用新型的动态监测心电的智能背心，主控电路板包括心电信号接收与处理单元、心电特征分析单元、数据传输单元与电源管理单元，心电信号接收与处理单元的输入端与柔性电路连接，并用于获取心电信号进行滤波、放大与模数转换；心电特征分析单元的输入端与心电信号接收与处理单元连接，并用于对处理后的心电信号进行分析，提取十二导联心电信号特征与心脏疾病特征判定条件进行比较；数据传输单元的输入端与心电特征分析单元连接，并用于将十二导联心电数据和心电特征比较结果传输至移动终端；电源管理单元与心电信号接收与处理单元、心电特征分析单元、数据传输单元均连接，并用于提供工作电压和电联进行管理和提示。

进一步的，本实用新型的动态监测心电的智能背心，心电信号特征包括Q波、R波、P波、S波、T波、U波的查找定位，以及各波之间的时间间隔和幅值差异。

进一步的，本实用新型的动态监测心电的智能背心，主控电路板包括TP4054充电芯片、XC6504线性稳压芯片、STM32L451主控芯片、NRF52832为蓝牙芯片、ADS1298 为集成心电前端芯片。

进一步的，本实用新型的动态监测心电的智能背心，微型主机采用可拆卸卡扣或导槽安装在底座上。

进一步的，本实用新型的动态监测心电的智能背心，所述电池为可充电锂电池。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的动态监测心电的智能背心通过贴片电极提供24小时十二导联心电监测，并通过微型主机进行心电特征提取和智能分析，实现便捷式多导联心电数据的动态监测。

2、本实用新型的动态监测心电的智能背心能够为用户提供有效的与心脏相关疾病的智能提示。

3、本实用新型的动态监测心电的智能背心可为用户提供更加舒适与简便的心电动态测量方案，并提供较为准确的心电图分析，有利于相关疾病的发现。

附图说明

图1是本实用新型的动态监测心电的智能背心的外部结构示意图。

图2是本实用新型的动态监测心电的智能背心的十二导联电极分布示意图。

图3是本实用新型的动态监测心电的智能背心的微型主机与底座连接示意图；

图4是本实用新型的动态监测心电的智能背心的本实用新型的动态监测心电的智能背心。

附图标记含义：1：智能背心、11：底座、12：心电数据输出接口、13：贴片电极、 2：硬件控制系统微型主机、21：主控电路板、22：心电数据输入接口、23：电池。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

一种动态监测心电的智能背心，包括：弹性背心主体1、柔性电路、贴片电极13 与微型主机2。

弹性背心主体1的正面外表面中央固定设有底座11，底座11上设有心电数据输出端口12。

柔性电路为多条精细低阻屏蔽导线，并印制在弹性背心主体1的正面内表面，柔性电路的一端连接底座11，另一端通过按扣与贴片电极13相连。

贴片电极13设置在弹性背心主体1的正面外表面，且贴片电极13对应于十二导联心电图导联位置。贴片电极13为纳米导电凝胶电极，包括依次设置的电极扣、电极体和粘性片，电极扣与按扣配合。贴片电极13数量为10个，分别为：V1对应胸骨右缘第四肋间、V2对应胸骨左缘第四肋间、V4对应左锁骨中线与第5肋间交点、V3对应 V2与V4连线中点、V5对应左腋前线与V4同一水平点、V6对应左腋中线与V4同一水平点、V7对应右上臂、V8对应左上臂、V9对应右下肢根部、V10对应左下肢根部。

微型主机2可拆卸式卡扣或导槽安装在底座11上。微型主机2表面设有开关，微型主机2内设置有主控电路板21、电池23、蓝牙模块和心电数据输入接口22，主控电路板21的顶针与心电数据输入接口22连接，心电数据输入接口22与心电数据输出端口12相对应，蓝牙模块与主控电路板21连接，电池23为可充电锂电池，用于为主控电路板21、蓝牙模块供电。

其中，主控电路板21包括心电信号接收与处理单元、心电特征分析单元、数据传输单元与电源管理单元。心电信号接收与处理单元的输入端与柔性电路连接，并用于获取心电信号进行滤波、放大与模数转换。心电特征分析单元的输入端与心电信号接收与处理单元连接，并用于对处理后的心电信号进行分析，提取十二导联心电信号特征与心脏疾病特征判定条件进行比较，心电信号特征包括Q波、R波、P波、S波、T波、U 波的查找定位，以及各波之间的时间间隔和幅值差异。数据传输单元的输入端与心电特征分析单元连接，并用于将十二导联心电数据和心电特征比较结果传输至移动终端。电源管理单元与心电信号接收与处理单元、心电特征分析单元、数据传输单元均连接，并用于提供工作电压和电联进行管理和提示。

实施例1

一种动态监测心电的智能背心，包括弹性背心主体1、柔性电路、贴片电极13与硬件控制系统。所述弹性背心主体1由特制布料制成，具有较好的弹性和透气性，背心分为男款与女款，并针对不同的体型特征设计成多种型号，兼顾用户穿着的舒适性与心电采集的有效性。背心的内侧有10个母扣，固定在12导联心电位置，用于连接体表上电极13的公扣。背心表面固定有一个底座11，用于安装包含硬件控制系统的微型主机2。所述柔性电路为多条精细低阻屏蔽导线，织入背心中，可减少心电电压信号在导线上传输时的损耗，导线漆包线内具有屏蔽层，降低外界因素对心电信号的干扰，同时该导线具有良好的弯折性。整个柔性电路通过特殊工艺织入背心中，随着背心形变而变化，而不影响信号在导线内的传输。柔性电路的一端与背心内侧的母扣依次相接，另一端与背心外侧的硬件控制系统容器的底座连接，作为心电数据的输入口。

所述贴片电极13为导电凝胶电极，由电极体、电极扣以及粘性片组成，属于一次性耗材，固定在体表，通过按扣与背心连接。使用时，将10个凝胶电极粘贴在体表测量位置即可。电极扣与背心内侧母扣扣合，将心电数据传输至控制系统中。所述硬件控制系统集成在微型主机2中，通过卡扣或导槽连接在背心表面，主要用于心电信号接收、处理、分析和传送，电路板顶针与背心前侧底座上的心电信号输入端连接。所述硬件控制系统包括心电信号接收与处理单元、心电特征分析单元、数据传输单元和电源管理单元，其中心电信号接收与处理单元主要负责将通过柔性电路传输过来的心电信号进行滤波、放大和模数转换，以生成可被主控芯片处理的无噪声数字信号。心电特征分析单元主要负责对处理后的心电信号进行分析，通过高速运算提取12导联心电信号特征，并通过与心脏疾病特征判定条件进行比较，给出分析结果。数据传输单元负责将处理后的 12导联心电数据和心电特征分析结果通过无线通信方式传输到终端进行显示。电源管理单元主要用于对给硬件控制系统供电的电池电量进行管理和提示。整个系统的电路和供电电池集成在微型主机中，通过卡扣或导槽方式与背心前侧的底座进行固定，电路板顶针与底座上的心电信号输入端连接。

工作原理：本实用新型用于12导联心电图的动态测量，使用时先将10个导电凝胶电极固定在体表相应位置，用户穿上背心之后，将背心内侧的按扣与电极扣合。再将包含硬件控制系统的微型主机安装在背心表面卡合位置，通过电池给控制系统供电。接着通过微型主机2表面按键开启心电测量功能，主控芯片将模数转换得到的心电数据进行智能分析，并通过无线通信方式将12导联心电图与分析结果传输到终端如手机等显示。

实施例2

一种动态监测心电的智能背心，包括弹性背心主体1与微型主机2，背心主体包括固定在背心外表面的底座11、心电数据输出接口12和用于连接心电电极的按扣母扣。心电数据输出接口12由10个顶针组成，固定在底座11内侧，通过柔性电路与按扣母扣13分别连接体表的10个电极。硬件控制系统微型主机2外壳为心型，主控电路板21 与电池23，其中主控电路板主要包括TP4054充电芯片、XC6504线性稳压芯片、STM32L451 主控芯片、NRF52832为蓝牙芯片、ADS1298为集成心电前端芯片等。电池23为可充电锂电池。

使用的时候，先将导电凝胶电极固定在体表固定位置，接着将心型微型主机2卡合在背心底座11上，穿上背心1后将电极上的公扣与背心内母扣13扣合，打开主机开关后10个电极上的心电数据通过心电数据输出接口12传输至主机2上的心电数据输入接口22，通过主控电路板进行心电数据的处理和智能分析，并通过蓝牙方式将心电数据和分析结论传输到用户手机上进行显示和提示。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种动态监测心电的智能背心，其特征在于，包括：弹性背心主体(1)、柔性电路、贴片电极(13)与微型主机(2)，弹性背心主体(1)的正面外表面中央固定设有底座(11)，底座(11)上设有心电数据输出端口(12)，柔性电路为多条精细低阻屏蔽导线，并印制在弹性背心主体(1)的正面内表面，柔性电路的一端连接底座(11)，另一端通过按扣与贴片电极(13)相连，贴片电极(13)设置在弹性背心主体(1)的正面外表面，且贴片电极(13)对应于十二导联心电图导联位置，微型主机(2)可拆卸式安装在底座(11)上；

微型主机(2)表面设有开关，微型主机(2)内设置有主控电路板(21)、电池(23)、蓝牙模块和心电数据输入接口(22)，主控电路板(21)的顶针与心电数据输入接口(22)连接，心电数据输入接口(22)与心电数据输出端口(12)相对应，蓝牙模块与主控电路板(21)连接，电池(23)用于为主控电路板(21)、蓝牙模块供电。

2.根据权利要求1所述的动态监测心电的智能背心，其特征在于，所述贴片电极(13)数量为10个，分别为：V1对应胸骨右缘第四肋间、V2对应胸骨左缘第四肋间、V4对应左锁骨中线与第5肋间交点、V3对应V2与V4连线中点、V5对应左腋前线与V4同一水平点、V6对应左腋中线与V4同一水平点、V7对应右上臂、V8对应左上臂、V9对应右下肢根部、V10对应左下肢根部。

3.根据权利要求1或2所述的动态监测心电的智能背心，其特征在于，所述贴片电极(13)为纳米导电凝胶电极，包括依次设置的电极扣、电极体和粘性片，电极扣与按扣配合。

4.根据权利要求1所述的动态监测心电的智能背心，其特征在于，主控电路板(21)包括心电信号接收与处理单元、心电特征分析单元、数据传输单元与电源管理单元，心电信号接收与处理单元的输入端与柔性电路连接，并用于获取心电信号进行滤波、放大与模数转换；心电特征分析单元的输入端与心电信号接收与处理单元连接，并用于对处理后的心电信号进行分析，提取十二导联心电信号特征与心脏疾病特征判定条件进行比较；数据传输单元的输入端与心电特征分析单元连接，并用于将十二导联心电数据和心电特征比较结果传输至移动终端；电源管理单元与心电信号接收与处理单元、心电特征分析单元、数据传输单元均连接，并用于提供工作电压和电联进行管理和提示。

5.根据权利要求4所述的动态监测心电的智能背心，其特征在于，心电信号特征包括Q波、R波、P波、S波、T波、U波的查找定位，以及各波之间的时间间隔和幅值差异。

6.根据权利要求4所述的动态监测心电的智能背心，其特征在于，主控电路板(21)包括TP4054充电芯片、XC6504线性稳压芯片、STM32L451主控芯片、NRF52832为蓝牙芯片、ADS1298为集成心电前端芯片。

7.根据权利要求1所述的动态监测心电的智能背心，其特征在于，微型主机(2)采用可拆卸卡扣或导槽安装在底座(11)上。

8.根据权利要求1所述的动态监测心电的智能背心，其特征在于，所述电池(23)为可充电锂电池。

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