CN212394937U - 足部穿戴的心电健康监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种足部穿戴的心电健康监测装置。足部穿戴的心电健康监测装置，包括：适于佩戴在左足的左足检测单元，用于获取左足体表电信号并发射左足体表电信号；适于佩戴在右足的右足检测单元，用于获取右足体表电信号并发射右足体表电信号，右足体表电信号与左足体表电信号同步；终端，与左足检测单元以及右足检测单元均通信连接，用于接收左足体表电信号和右足体表电信号，并对左足体表电信号和右足体表电信号进行差分计算获得心电信号信息。采用本实用新型，相比于传统心电图检测装置佩戴方便，适合日常长期穿戴，达到实时监控人体健康的效果。而且左足体表电信号与右足体表电信号同步保证了心电信号信息检测的稳定性和精度。

Description

足部穿戴的心电健康监测装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种足部穿戴的心电健康监测装置。

背景技术

相关技术中，要获取用户的心电图，心电监测佩戴者需要在胸口贴上电极，进行连续心电监测。这种检测方式不仅操作不便，而且在检测过程中，心电监测佩戴者需要全程配合，耽误时间。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种足部穿戴的心电健康监测装置，用以解决现有技术中心电图获取不便的问题。

根据本实用新型实施例的足部穿戴的心电健康监测装置，包括：

适于佩戴在左足的左足检测单元，用于获取左足体表电信号并发射所述左足体表电信号；

适于佩戴在右足的右足检测单元，用于获取右足体表电信号并发射所述右足体表电信号，所述右足体表电信号与所述左足体表电信号同步；

终端，与所述左足检测单元以及所述右足检测单元均通信连接，用于接收所述左足体表电信号和所述右足体表电信号，并对所述左足体表电信号和所述右足体表电信号进行差分计算获得心电信号信息。

根据本实用新型的一些实施例，所述左足检测单元，包括：

适于佩戴在左脚腕的左足环；

左足电极，设于所述左足环，所述左足电极用于采集左足体表原始电信号；

左足信号处理模块，与所述左足电极电连接，所述左足信号处理模块用于对所述左足体表原始电信号进行预处理，以获得所述左足体表电信号，并发射所述左足体表电信号。

根据本实用新型的一些实施例，所述右足检测单元，包括：

适于佩戴在右脚腕的右足环；

右足电极，设于所述右足环，所述右足电极用于采集右足体表原始电信号，所述右足体表原始电信号与所述左足体表原始电信号同步；

右足信号处理模块，与所述右足电极电连接，所述右足信号处理模块用于对所述右足体表原始电信号进行预处理，以获得所述右足体表电信号，并发射所述右足体表电信号。

根据本实用新型的一些实施例，所述左足检测单元，还包括：

左足交流信号发生器，设于所述左足环；

所述右足检测单元，还包括：

右足交流信号发生器，设于所述右足环；

所述右足交流信号发生器与所述左足交流信号发生器配合作用，以控制所述左足电极与所述右足电极同步地采集双足体表原始电信号。

根据本实用新型的一些实施例，所述左足信号处理模块，包括：

左足滤波模块，与所述左足电极电连接，所述左足滤波模块用于对所述左足体表原始电信号进行滤波处理；

左足放大模块，与所述左足滤波模块电连接，所述左足放大模块用于对滤波处理后的左足体表原始电信号进行信号放大处理；

左足模数转换模块，与所述左足放大模块电连接，所述左足模数转换模块用于将信号放大处理后的左足体表原始电信号转化为数字信号；

左足调制模块，与所述左足模数转换模块电连接，所述左足调制模块用于将转化为数字信号后的左足体表原始电信号调制为高频信号，以获得所述左足体表电信号；

左足信号发射模块，与所述左足调制模块电连接，所述左足信号发射模块用于发射所述左足体表电信号。

根据本实用新型的一些实施例，所述左足信号发射模块为蓝牙模块。

根据本实用新型的一些实施例，所述右足信号处理模块的构造与所述左足信号处理模块的构造相同。

根据本实用新型的一些实施例，所述左足检测单元，还包括：

适于穿戴在左足上的左鞋，所述左足信号处理模块设于所述左鞋。

根据本实用新型的一些实施例，所述左足信号处理模块设于所述左鞋的后侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述终端包括手机、笔记本电脑、树莓派、单片机或平板电脑。

采用本实用新型实施例，相比于传统的心电图检测装置佩戴方便，适合日常长期穿戴，从而可以简化心电图的获取，达到实时监控人体健康的效果。而且左足体表电信号与右足体表电信号同步保证了心电信号信息检测的稳定性和精度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施例中足部穿戴的心电健康监测装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例中左足检测单元结构示意图；

图3是本实用新型实施例中足部穿戴的心电健康监测装置监测示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，根据本实用新型实施例的足部穿戴的心电健康监测装置1，包括：左足检测单元10、右足检测单元20、以及终端30。

左足检测单元10适于佩戴在用户的左足，以用于获取左足体表电信号并将左足体表电信号发射出去。右足检测单元20适于佩戴在用户的右足，以用于获取右足体表电信号并将右足体表电信号发射出去。右足体表电信号与左足体表电信号同步。

终端30与左足检测单元10以及右足检测单元20均通信连接。例如，终端30与左足检测单元10无线连接，终端30与右足检测单元20无线连接。终端30可以接收到同步的左足体表电信号和右足体表电信号，并对左足体表电信号和右足体表电信号进行差分计算获得心电信号信息。

采用本实用新型实施例，通过设计用于采集体表电信号的左足检测单元10和右足检测单元20，相比于传统的心电图检测装置，更方便用户的佩戴，而且由于是在足部佩戴的，不会影响用户的日常工作，适合日常长期穿戴，达到实时监控人体健康的效果。而且，通过左足检测单元10和右足检测单元20分别采集左足体表电信号和右足体表电信号，且左足体表电信号和右足体表电信号是同步采集的，然后再通过终端30对这两路体表电信号进行差分计算获得心电信号信息，可以进一步提高心电信号信息检测的稳定性和精度。

在上述实施例的基础上，进一步提出各变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，左足检测单元10，包括：左足环110、左足电极120、以及左足信号处理模块150。

左足环110适于佩戴在左脚腕。例如，左足环110可以套在左脚腕上。左足电极120设于左足环110，左足电极120可以采集左足体表原始电信号。左足信号处理模块150与左足电极120电连接，左足信号处理模块150用于对左足体表原始电信号进行预处理，以获得左足体表电信号，并发射左足体表电信号。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，左足检测单元10，还包括：左足电源160，左足电源160与左足电极120及左足信号处理模块150均电连接，左足电源160可以为左足电极120及左足信号处理模块150供电。

根据本实用新型的一些实施例，左足环110可以为橡胶件。橡胶件的弹性性能佳，方便左足环110的佩戴。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，右足检测单元20，包括：右足环210、右足电极220、以及右足信号处理模块250。右足环210适于佩戴在右脚腕。例如，右足环210可以套在右脚腕上。右足电极220设于右足环210，右足电极220用于采集右足体表原始电信号，右足体表原始电信号与左足体表原始电信号同步。右足信号处理模块250与右足电极220电连接，右足信号处理模块250用于对右足体表原始电信号进行预处理，以获得右足体表电信号，并发射右足体表电信号。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，右足检测单元20，还包括：右足电源260，右足电源260与右足电极220及右足信号处理模块250均电连接。右足电源260可以为右足电极220及右足信号处理模块250供电。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，左足检测单元10，还包括：

左足交流信号发生器130，设于左足环110；

右足检测单元20，还包括：

右足交流信号发生器230，设于右足环210；

右足交流信号发生器230与左足交流信号发生器130配合作用，以控制左足电极120与右足电极220同步地采集双足体表原始电信号，双足体表原始电信号包括左足体表原始电信号和右足体表原始电信号。

在本实用新型的一些实施例中，左足电极120在采集左足体表原始电信号的同时，左足交流信号发生器130实时产生的交流信号通过耦合被右足交流信号发生器230接收到，以控制右足电极220采集右足体表原始电信号，由此，可以使得右足体表原始电信号与左足体表原始电信号是同步采集的。

例如，如图3所示，左足交流信号发生器130可以产生交流信号，交流信号一方面可以触发左足时钟，以控制左足电极120采集左足体表原始电信号，交流信号另一方面可以通过耦合被右足交流信号发生器230接收到，右足交流信号发生器230可以触发右足时钟，以控制左足电极120采集左足体表原始电信号。

如图2所示，根据本实用新型的一些实施例，左足信号处理模块150，包括：

左足滤波模块151，与左足电极120电连接，左足滤波模块151用于对左足体表原始电信号进行滤波处理；

左足放大模块152，与左足滤波模块151电连接，左足放大模块152用于对滤波处理后的左足体表原始电信号进行信号放大处理；

左足模数转换模块153，与左足放大模块152电连接，左足模数转换模块153用于将信号放大处理后的左足体表原始电信号转化为数字信号；

左足调制模块154，与左足模数转换模块153电连接，左足调制模块154用于将转化为数字信号后的左足体表原始电信号调制为高频信号，以获得左足体表电信号；

左足信号发射模块155，与左足调制模块154电连接，左足信号发射模块155用于发射左足体表电信号。

根据本实用新型的一些实施例，左足信号发射模块155为蓝牙模块。

根据本实用新型的一些实施例，右足信号处理模块250的构造与左足信号处理模块150的构造相同。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，左足检测单元10，还包括：

适于穿戴在左足上的左鞋140，左足信号处理模块150设于左鞋140。

根据本实用新型的一些实施例，左足信号处理模块150设于左鞋140的后侧。由此，可以降低左足信号处理模块150对左鞋140的功能、外观的影响。但需要说明的是，这里对于左足信号处理模块150设于左鞋140的后侧的描述仅仅是本实用新型的一种实施方式，并不是对左足信号处理模块150位置设置的具体限定，左足信号处理模块150的位置可以根据实际用户需求进行设计。例如，左足信号处理模块150也可以设于左鞋140的左侧、右侧、或者是前侧。

根据本实用新型的一些实施例，终端30包括手机、笔记本电脑、树莓派、单片机或平板电脑。需要说明的是，这里的描述仅仅是为了方便读者更容易理解本方案，并不是对本方案的限定。终端30可以以各种形式来实施。例如，本实用新型中描述的终端30可以包括诸如手机、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端、以及其他嵌入式平台。

下面参照图1-图3以一个具体的实施例详细描述根据本实用新型实施例的足部穿戴的心电健康监测装置1。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本实用新型的具体限制。凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

如图1所示，根据本实用新型实施例的足部穿戴的心电健康监测装置1，包括：左足检测单元10、右足检测单元20、以及终端30。

左足检测单元10适于佩戴在用户的左足，以用于获取左足体表电信号并将左足体表电信号发射出去。右足检测单元20适于佩戴在用户的右足，以用于获取与左足体表电信号同步的右足体表电信号并将右足体表电信号发射出去。

终端30与左足检测单元10无线连接，终端30与右足检测单元20无线连接。终端30可以接收到同步的左足体表电信号和右足体表电信号，并对左足体表电信号和右足体表电信号进行差分计算获得心电信号信息。

如图1所示，左足检测单元10，具体包括：左足环110、左足电极120、左鞋140、左足交流信号发生器130、左足信号处理模块150、以及左足电源160。

左足环110可以为橡胶件。左足环110可以套在左脚腕上。左足电极120呈弧形长条状，左足电极120设于左足环110，左足电极120可以采集左足体表原始电信号。左足交流信号发生器130设于左足环110且与左足电极120间隔开。左足电极120采集左足体表原始电信号的时间点可以通过左足时钟信号控制。时钟信号也可以同时控制左足交流信号发生器130发射交流信号。左足电极120采集左足体表原始电信号与左足交流信号发生器130发射交流信号是同时进行的。

左鞋140适于穿戴在左足上，左足信号处理模块150设于左鞋140的后脚跟处。左足信号处理模块150与左足电极120电连接，左足信号处理模块150用于对左足体表原始电信号进行预处理，以获得左足体表电信号，并发射左足体表电信号。

如图2、图3所示，左足信号处理模块150，包括：左足电路板，和设于左足电路板的左足滤波模块151、左足放大模块152、左足模数转换模块153、左足调制模块154、左足信号发射模块155。左足滤波模块151、左足放大模块152、左足模数转换模块153、左足调制模块154、左足信号发射模块155依次对左足体表原始电信号进行滤波处理、信号放大处理、数字信号转换、高频信号调制后获得左足体表电信号。具体的，左足滤波模块151与左足电极120电连接，左足滤波模块151用于对左足体表原始电信号进行滤波处理；左足放大模块152与左足滤波模块151电连接，左足放大模块152用于对滤波处理后的左足体表原始电信号进行信号放大处理；左足模数转换模块153与左足放大模块152电连接，左足模数转换模块153用于将信号放大处理后的左足体表原始电信号转化为数字信号；左足调制模块154与左足模数转换模块153电连接，左足调制模块154用于将转化为数字信号后的左足体表原始电信号调制为高频信号，以获得左足体表电信号；左足信号发射模块155与左足调制模块154电连接，左足信号发射模块155用于发射左足体表电信号。左足信号发射模块155可以为蓝牙模块。

左足电源160与左足电极120及左足信号处理模块150均电连接，左足电源160可以为左足电极120及左足信号处理模块150供电。左足电源160也设于左足电路板。

如图1所示，右足检测单元20，具体包括：右足环210、右足电极220、右鞋240、右足交流信号发生器230、右足信号处理模块250、以及右足电源260。

右足环210可以为橡胶件。右足环210可以套在右脚腕上。右足电极220呈弧形长条状，右足电极220设于右足环210，右足电极220可以采集右足体表原始电信号。右足交流信号发生器230设于右足环210且与右足电极220间隔开。左足电极120在采集到左足体表原始电信号的同时，左足交流信号发生器130实时产生的交流信号通过耦合被右足交流信号发生器230接收到。右足交流信号发生器230接收到耦合信号的同时，右足电极220采集右足体表原始电信号。由此，在左足电极120采集左足体表原始电信号的同时，右足电极220采集右足体表原始电信号，左足体表原始电信号与右足体表原始电信号是同步的。

右鞋240适于穿戴在右足上，右足信号处理模块250设于右鞋240的后脚跟处。右足信号处理模块250与右足电极220电连接，右足信号处理模块250用于对右足体表原始电信号进行预处理，以获得右足体表电信号，并发射右足体表电信号。

右足信号处理模块250，包括：右足电路板，和设于右足电路板的右足滤波模块、右足放大模块、右足模数转换模块、右足调制模块、右足信号发射模块。右足滤波模块、右足放大模块、右足模数转换模块、右足调制模块、右足信号发射模块依次对右足体表原始电信号进行滤波处理、信号放大处理、数字信号转换、高频信号调制后获得右足体表电信号。具体的，右足滤波模块与右足电极220电连接，右足滤波模块用于对右足体表原始电信号进行滤波处理；右足放大模块与右足滤波模块电连接，右足放大模块用于对滤波处理后的右足体表原始电信号进行信号放大处理；右足模数转换模块与右足放大模块电连接，右足模数转换模块用于将信号放大处理后的右足体表原始电信号转化为数字信号；右足调制模块与右足模数转换模块电连接，右足调制模块用于将转化为数字信号后的右足体表原始电信号调制为高频信号，以获得右足体表电信号；右足信号发射模块与右足调制模块电连接，右足信号发射模块用于发射右足体表电信号。右足信号发射模块可以为蓝牙模块。

右足电源260与右足电极220及右足信号处理模块250均电连接，右足电源260可以为右足电极220及右足信号处理模块250供电。右足电源260也设于右足电路板。

终端30可以以各种形式来实施。例如，本实用新型中描述的终端30可以包括诸如手机、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。

相关技术中，心电图通常是由心电导联来记录的。由于体表很多位置点之间存在着电位差，因此在不同导联方式下所得的心电图也不同。目前心电检测设备常用的检测方法包括标准双极导联和单极导联。双极导联的形式包括了Ⅰ导联、Ⅱ导联、Ⅲ导联，Ⅰ导联是测量左上肢(例如左手腕内侧上方)与右上肢(右手腕内侧上方)之间的电位差，Ⅱ导联是测量左下肢(例如左脚踝内侧上方)与右上肢之间的电位差，导联是测量左下肢和左上肢之间的电位差。因为左上肢在Ⅰ导联为正极，在Ⅲ导联为负极，在同一瞬间，Ⅱ导联QRS波的电压等于Ⅰ导联QRS波的电压和Ⅲ导联QRS波的电压的代数和。一般情况下，Ⅰ导联，Ⅱ导联，Ⅲ导联构成三角导联，两两一组可形成三道输出。单导联的连接方式同样需要三电极分别连接右上肢、左上肢、以及左下肢。显然，无论是传统的双极导联，还是单导联均需要采用三个电极的连接形式，测量链路负责、操作也不方便。

另外在医疗仪器的测量中使用的十二导联的心电图，其包括肢体导联和胸导联，该导联形式相对于双极导联、单极导联的测量方法，能够获得更为精准的心电图，但是由于连接方式更为复杂，在测量过程中需要配备专业的仪器和人工的干预。

采用本实用新型实施例，通过左足检测单元10和右足检测单元20分别采集左足体表电信号和右足体表电信号，且左足体表电信号和右足体表电信号通过交流耦合信号实现了同步，可以通过终端30对这两路体表电信号进行差分计算获得心电信号信息，避免了传统的双极导联和单导联三个电极的连接形式，使得测量链路更为简洁，测量过程也更为方便。而且还不需要手动干预，只需要日常正常的穿戴就可以随时随地的进行测量，不会影响用户的日常工作，适合日常长期穿戴，达到实时监控人体健康的效果。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本说明书的描述中，在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。另外，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，包括：

适于佩戴在左足的左足检测单元，用于获取左足体表电信号并发射所述左足体表电信号；

适于佩戴在右足的右足检测单元，用于获取右足体表电信号并发射所述右足体表电信号，所述右足体表电信号与所述左足体表电信号同步；

终端，与所述左足检测单元以及所述右足检测单元均通信连接，用于接收所述左足体表电信号和所述右足体表电信号，并对所述左足体表电信号和所述右足体表电信号进行差分计算获得心电信号信息。

2.如权利要求1所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述左足检测单元，包括：

适于佩戴在左脚腕的左足环；

左足电极，设于所述左足环，所述左足电极用于采集左足体表原始电信号；

左足信号处理模块，与所述左足电极电连接，所述左足信号处理模块用于对所述左足体表原始电信号进行预处理，以获得所述左足体表电信号，并发射所述左足体表电信号。

3.如权利要求2所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述右足检测单元，包括：

适于佩戴在右脚腕的右足环；

右足电极，设于所述右足环，所述右足电极用于采集所述右足体表原始电信号，所述右足体表原始电信号与所述左足体表原始电信号同步；

右足信号处理模块，与所述右足电极电连接，所述右足信号处理模块用于对所述右足体表原始电信号进行预处理，以获得所述右足体表电信号，并发射所述右足体表电信号。

4.如权利要求3所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述左足检测单元，还包括：

左足交流信号发生器，设于所述左足环；

所述右足检测单元，还包括：

右足交流信号发生器，设于所述右足环；

所述右足交流信号发生器与所述左足交流信号发生器配合作用以控制所述左足电极与所述右足电极同步地采集双足体表原始电信号。

5.如权利要求4所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述左足信号处理模块，包括：

左足滤波模块，与所述左足电极电连接，所述左足滤波模块用于对所述左足体表原始电信号进行滤波处理；

左足放大模块，与所述左足滤波模块电连接，所述左足放大模块用于对滤波处理后的左足体表原始电信号进行信号放大处理；

左足模数转换模块，与所述左足放大模块电连接，所述左足模数转换模块用于将信号放大处理后的左足体表原始电信号转化为数字信号；

左足调制模块，与所述左足模数转换模块电连接，所述左足调制模块用于将转化为数字信号后的左足体表原始电信号调制为高频信号，以获得所述左足体表电信号；

左足信号发射模块，与所述左足调制模块电连接，所述左足信号发射模块用于发射所述左足体表电信号。

6.如权利要求5所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述左足信号发射模块为蓝牙模块。

7.如权利要求5或6所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述右足信号处理模块的构造与所述左足信号处理模块的构造相同。

8.如权利要求2所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述左足检测单元，还包括：

适于穿戴在左足上的左鞋，所述左足信号处理模块设于所述左鞋。

9.如权利要求8所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述左足信号处理模块设于所述左鞋的后侧。

10.如权利要求1所述的足部穿戴的心电健康监测装置，其特征在于，所述终端包括手机、笔记本电脑、树莓派、单片机或平板电脑。

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