CN214434244U - 一种无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，包括电极片模块、无线传输模块和电源模块，电极片模块包括底层的一次性贴片和生物电信号处理模块，一次性贴片的下表面设置有电极片，一次性贴片的上表面设置有生物电信号处理模块，电极片连接生物电信号处理模块的输入端，生物电信号处理模块的输出端连接控制模块，控制模块连接无线传输模块，电源模块为生物电信号处理模块连接、处理模块和无线传输模块供电。本实用新型能够快速便捷的对患者进行导联电极板的安置，降低医护人员的工作强度及错误发生的几率，同时采用一次性使用形式以避免患者之间的交叉感染。

Description

一种无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板

技术领域

本实用新型涉及一种心电图测量系统，尤其涉及一种无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板。

背景技术

目前,市面上大部分心电数据的采集，均采用导联线进行数据传输。临床上使用的心电图导联线包括4根肢体导联线及6根肢体导联线，由于导联线的数量较多，经常会出现线路扭曲、缠绕和变形等情况，操作中需先将导联线理顺，避免打结或错连，然后分辨出各个导联线所接不同颜色电极板应处的正确位置，再为患者安装导联电极板。上述操作过程为数据的测量带来各种麻烦，使用非常不便，延长了测量时间。此外，在理顺导联线或者患者翻身时，极易牵动心电图机，造成导联线滑脱，从而影响心电图检查的正常进行。特别是在分秒必争的重症监护科室，极大的增加了医护人员的工作强度，同时极易导致错误的发生。

另一方面，同一电图测量系统所用的导联电极板再为不同患者进行心电图采集时，均需要进行消毒处理。若消毒措施不当，还易引起患者之间的交叉感染。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线数据传输型心电图测量系统用导联电极，能够快速便捷的对患者进行导联电极板的安置，降低医护人员的工作强度及错误发生的几率，同时采用一次性使用形式以避免患者之间的交叉感染。

本实用新型采用下述技术方案：

一种无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，包括电极片模块、无线传输模块和电源模块，电极片模块包括底层的一次性贴片和生物电信号处理模块，一次性贴片的下表面设置有电极片，一次性贴片的上表面设置有生物电信号处理模块，电极片连接生物电信号处理模块的输入端，生物电信号处理模块的输出端连接控制模块，控制模块连接无线传输模块，电源模块为生物电信号处理模块连接、处理模块和无线传输模块供电。

所述的生物电信号处理模块包括依次连接的一级滤波电路、一级放大电路、有源陷波电路、二级放大电路、二次滤波电路、电压跟随电路、三次滤波电路和AD转换模块，一级滤波电路的信号输入端与电极片连接，AD转换模块的信号输出的连接处理模块的信号输入端。

所述的一级滤波电路包括第一电阻与第一电容，一级放大电路包括第一运算放大器，电极片通过第一电阻连接第一运算放大器的反相输入端，第一电阻与第一运算放大器的反相输入端之间通过第一电容接地，第一运算放大器的同相输入端通过第二电阻连接第一偏置电压输入，第一运算放大器的输出端与反相输入端之间连接有第三电阻，第三电阻两端并联有第二电容。

所述的有源陷波电路采用双T型有源陷波电路，双T型有源陷波电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第三电容、第四电容、第五电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端依次通过第四电阻和第五电阻连接第二运算放大器的同相输入端，第四电阻和第五电阻之间通过第三电容接地，第四电阻和第五电阻组成的串联电路的两端并联有第四电容和第五电容组成的串联电路，第二运算放大器的反相输入端通过第六电阻接地，第四电容和第五电容之间通过第七电阻连接第二运算放大器的输出端，第二运算放大器的反相输入端还通过第八电阻连接第二运算放大器的输出端。

所述的二级放大电路包括第三运算放大器，第二运算放大器的输出端连接第三运算放大器的同相输入端，第三运算放大器的反相输入端通过第九电阻连接第二偏置电压输入，第三运算放大器的反相输入端还通过第十电阻连接第三运算放大器的输出端，第十电阻两端并联有第六电容。

所述的二次滤波电路包括第十一电阻和第七电容，电压跟随电路包括第四运算放大器，第三运算放大器的输出端通过第十一电阻连接第四运算放大器的同相输入端，第十一电阻与第四运算放大器的同相输入端之间通过第七电容接地，第四运算放大器的反向输入端连接第四运算放大器的输出端。

所述的三次滤波电路包括第十二电阻和第八电容，第四运算放大器的输出端通过第十二电阻连接AD转换模块的信号输入端，第十二电阻连接AD转换模块的信号输入端之间通过第八电容接地。

所述的第四运算放大器的输出端通过第十二电阻连接AD转换模块的差分通道正输入端，AD转换模块的差分通道负输入端连接参考地信号，无源晶振串联在AD转换模块的MCLK_IN通道和MCLK_OUT通道之间，无源晶振的两端还并联有第九电容和第十电容组成的串联电路，第九电容和第十电容均接地。

所述的无线传输模块采用无线RF射频芯片。

所述的一次性贴片的上表面设置有壳体，生物电信号处理模块、无线传输模块和电源模块均设置在壳体内。

本实用新型中，采用无线数据传输模式的导联电极板，能够快速便捷地被医护人员粘附在患者身体的采样点以获取患者的人体生物电信号，极大地降低医护人员的工作强度及错误发生的几率。而经特殊设计的生物电信号处理模块，能够准确的采集并传送患者的人体生物电信号，保证了人体生物电信号的准确性。无线传输模块的设置，杜绝了现有导联线数据传输的种种弊端，显著提高了患者心电图检测效率。同时，本实用新型将电极片模块和无线传输模块合为一体，一次性贴片采用一用一弃方式，不同患者使用时能够方便的更换一次性贴片，能够杜绝患者之间的交叉感染。本实用新型可根据实际使用需求，能够通过一个心电图测量系统主机接收多个本实用新型所述的导联电极板的数据，最多可以支持18路数据的采集，配合现有技术，本实用新型配合心电图测量系统主机，能够实现多终端数据同步采集、自动存储及回看功能，可通过彩色显示界面查询心电图波形，并可结合现有专业分析软件进行二次分析。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型中生物电信号处理模块的电路示意图；

图4为本实用新型中AD转换模块的管脚连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作以详细的描述：

如图1至图4所示，本实用新型所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，包括电极片模块、无线传输模块和电源模块，电极片模块包括底层的一次性贴片1和生物电信号处理模块，一次性贴片1用于粘附在患者身体的采样点，一次性贴片1的下表面中部设置有电极片GY，电极片GY用来采集患者生物电信号。一次性贴片1的上表面设置有生物电信号处理模块，生物电信号处理模块用于对采集到的生物电信号进行放大和滤波，以获得稳定的生物电信号。电极片GY连接生物电信号处理模块的输入端，生物电信号处理模块的输出端连接控制模块，控制模块还连接有无线传输模块，可通过无线传输模块将信号发送至指定接收模块，如心电图测量系统。电源模块为生物电信号处理模块连接和无线传输模块供电，电源模块可采用纽扣电池。

所述的生物电信号处理模块包括依次连接的一级滤波电路、一级放大电路、有源陷波电路、二级放大电路、二次滤波电路、电压跟随电路、三次滤波电路和AD转换模块，一级滤波电路的信号输入端与电极片GY连接，AD转换模块的信号输出的连接处理模块的信号输入端。

所述的一级滤波电路包括第一电阻R1与第一电容C1，一级放大电路包括第一运算放大器U1，电极片GY通过第一电阻R1连接第一运算放大器U1的反相输入端，第一电阻R1与第一运算放大器U1的反相输入端之间通过第一电容C1接地，第一运算放大器U1的同相输入端通过第二电阻R2连接第一偏置电压输入，第一运算放大器U1的输出端与反相输入端之间连接有第三电阻R3，第三电阻R3两端并联有第二电容C2。

所述的有源陷波电路采用双T型有源陷波电路，双T型有源陷波电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第二运算放大器U2，第一运算放大器U1的输出端依次通过第四电阻R4和第五电阻R5连接第二运算放大器U2的同相输入端，第四电阻R4和第五电阻R5之间通过第三电容C3接地，第四电阻R4和第五电阻R5组成的串联电路的两端并联有第四电容C4和第五电容C5组成的串联电路，第二运算放大器U2的反相输入端通过第六电阻R6接地，第四电容C4和第五电容C5之间通过第七电阻R7连接第二运算放大器U2的输出端，第二运算放大器U2的反相输入端还通过第八电阻R8连接第二运算放大器U2的输出端。

所述的二级放大电路包括第三运算放大器U3，第二运算放大器U2的输出端连接第三运算放大器U3的同相输入端，第三运算放大器U3的反相输入端通过第九电阻R9连接第二偏置电压输入获得3V的输入电压，第三运算放大器U3的反相输入端还通过第十电阻R10连接第三运算放大器U3的输出端，第十电阻R10两端并联有第六电容C6。

所述的二次滤波电路包括第十一电阻R11和第七电容C7，电压跟随电路包括第四运算放大器U4，第三运算放大器U3的输出端通过第十一电阻R11连接第四运算放大器U4的同相输入端，第十一电阻R11与第四运算放大器U4的同相输入端之间通过第七电容C7接地，第四运算放大器U4的反向输入端连接第四运算放大器U4的输出端。

所述的三次滤波电路包括第十二电阻R12和第八电容C8，第四运算放大器U4的输出端通过第十二电阻R12连接AD转换模块的信号输入端，第十二电阻R12连接AD转换模块的信号输入端之间通过第八电容C8接地。

当医护人员将一次性贴片1粘附在患者身体的采样点后，一次性贴片1下表面设置的电极片GY将感应到人体生物电信号，由第一电阻R1与第一电容C1组成的一级滤波电路，将电极片GY获取的人体生物电信号中的高频干扰信号滤除掉，然后送入第一运算放大器U1的反相输入端，本实用新型中将第一运算放大器U1的同相输入端通过第二电阻R2连接第一偏置电压输入获得1.5V的偏置电压，以调整电信号的幅度，再经过第三电阻R3和第二电容C2组成的反向放大电路，对电极片GY获取的人体生物电信号进行一次放大。

一次放大后的人体生物电信号进入双T型有源陷波电路中，由第四电阻R4、第五电阻R5和第三电容C3接地组成的低通通道，以及由第六电阻R6、第四电容C4和第五电容C5组成的高通通道，由第七电阻R7、第八电阻R8和第二运算放大器U2组成的反馈电路，能够将经一次放大后的人体生物电信号中的50HZ的工频干扰信号进行有效过滤，保证人体生物电信号的正确性。

经过50HZ的工频干扰滤除后的人体生物电信号，输入至二级放大电路中的第三运算放大器U3的同相输入端，并通过由第九电阻R9、第十电阻R10和第六电容C6组成的正向运放电路，进行二次放大。经二次放大的人体生物电信号再经由第十一电阻R11和第七电容C7组成的低通滤波电路进行二次滤波，再经第四运算放大器U4组成的电压跟随电路，对经二次滤波后的人体生物电信号进行幅度调整，以增强人体生物电信号的驱动能力。

经第四运算放大器U4输出的人体生物电信号，经第十二电阻R12和第八电容C8组成的低通滤波电路进行第三次滤波后，输送至AD转换模块的信号输入端。

AD转换模块可采用AD7705，AD7705为双通道放大增益可调的高精度的16位AD转换芯片。本实施例中，第四运算放大器U4的输出端通过第十二电阻R12连接AD转换模块的差分通道正输入端，AD转换模块的差分通道负输入端连接参考地信号，能够有效抑制输入信号的干扰，使经过滤波放大的人体生物电信号的电压信号被准确地采集转换，以降低采集误差，极大地提高了AD转换的精度和准确度。

无源晶振Y1串联在AD转换模块的MCLK_IN通道和MCLK_OUT通道之间，无源晶振Y1的两端还并联有第九电容C9和第十电容C10组成的串联电路，第九电容C9和第十电容C10均接地。由第九电容C9、第十电容C10和无源晶振Y1组成的时钟电路输入驱动信号，保证了采集的连续性的。

本实施例中，无线传输模块采用Zigbee芯片2.4无线RF射频芯片，具有低成本、低功耗的优点。如型号为CC2640R2FRGZR的无线RF射频芯片。

为了实现一次性贴片1的一次性使用功能，本实施例中，一次性贴片1的上表面通过粘贴设置有壳体2，生物电信号处理模块、无线传输模块和电源模块均设置在壳体2内。在为不同的患者测量心电图数据时，仅需更换一次性贴片1即可。

本实用新型中，采用无线数据传输模式的导联电极板，能够快速便捷地被医护人员粘附在患者身体的采样点以获取患者的人体生物电信号，极大地降低医护人员的工作强度及错误发生的几率。而经特殊设计的生物电信号处理模块，能够准确的采集并传送患者的人体生物电信号，保证了人体生物电信号的准确性。无线传输模块的设置，杜绝了现有导联线数据传输的种种弊端，显著提高了患者心电图检测效率。同时，本实用新型将电极片模块和无线传输模块合为一体，一次性贴片1采用一用一弃方式，不同患者使用时能够方便的更换一次性贴片1，能够杜绝患者之间的交叉感染。本实用新型可根据实际使用需求，能够通过一个心电图测量系统主机接收多个本实用新型所述的导联电极板的数据，最多可以支持18路数据的采集，配合现有技术，本实用新型配合心电图测量系统主机，能够实现多终端数据同步采集、自动存储及回看功能，可通过彩色显示界面查询心电图波形，并可结合现有专业分析软件进行二次分析。

Claims (10)

1.一种无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：包括电极片模块、无线传输模块和电源模块，电极片模块包括底层的一次性贴片和生物电信号处理模块，一次性贴片的下表面设置有电极片，一次性贴片的上表面设置有生物电信号处理模块，电极片连接生物电信号处理模块的输入端，生物电信号处理模块的输出端连接控制模块，控制模块连接无线传输模块，电源模块为生物电信号处理模块连接、处理模块和无线传输模块供电。

2.根据权利要求1所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的生物电信号处理模块包括依次连接的一级滤波电路、一级放大电路、有源陷波电路、二级放大电路、二次滤波电路、电压跟随电路、三次滤波电路和AD转换模块，一级滤波电路的信号输入端与电极片连接，AD转换模块的信号输出的连接处理模块的信号输入端。

3.根据权利要求2所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的一级滤波电路包括第一电阻与第一电容，一级放大电路包括第一运算放大器，电极片通过第一电阻连接第一运算放大器的反相输入端，第一电阻与第一运算放大器的反相输入端之间通过第一电容接地，第一运算放大器的同相输入端通过第二电阻连接第一偏置电压输入，第一运算放大器的输出端与反相输入端之间连接有第三电阻，第三电阻两端并联有第二电容。

4.根据权利要求3所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的有源陷波电路采用双T型有源陷波电路，双T型有源陷波电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第三电容、第四电容、第五电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端依次通过第四电阻和第五电阻连接第二运算放大器的同相输入端，第四电阻和第五电阻之间通过第三电容接地，第四电阻和第五电阻组成的串联电路的两端并联有第四电容和第五电容组成的串联电路，第二运算放大器的反相输入端通过第六电阻接地，第四电容和第五电容之间通过第七电阻连接第二运算放大器的输出端，第二运算放大器的反相输入端还通过第八电阻连接第二运算放大器的输出端。

5.根据权利要求4所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的二级放大电路包括第三运算放大器，第二运算放大器的输出端连接第三运算放大器的同相输入端，第三运算放大器的反相输入端通过第九电阻连接第二偏置电压输入，第三运算放大器的反相输入端还通过第十电阻连接第三运算放大器的输出端，第十电阻两端并联有第六电容。

6.根据权利要求5所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的二次滤波电路包括第十一电阻和第七电容，电压跟随电路包括第四运算放大器，第三运算放大器的输出端通过第十一电阻连接第四运算放大器的同相输入端，第十一电阻与第四运算放大器的同相输入端之间通过第七电容接地，第四运算放大器的反向输入端连接第四运算放大器的输出端。

7.根据权利要求6所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的三次滤波电路包括第十二电阻和第八电容，第四运算放大器的输出端通过第十二电阻连接AD转换模块的信号输入端，第十二电阻连接AD转换模块的信号输入端之间通过第八电容接地。

8.根据权利要求7所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的第四运算放大器的输出端通过第十二电阻连接AD转换模块的差分通道正输入端，AD转换模块的差分通道负输入端连接参考地信号，无源晶振串联在AD转换模块的MCLK_IN通道和MCLK_OUT通道之间，无源晶振的两端还并联有第九电容和第十电容组成的串联电路，第九电容和第十电容均接地。

9.根据权利要求1所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的无线传输模块采用无线RF射频芯片。

10.根据权利要求1所述的无线数据传输型心电图测量系统用导联电极板，其特征在于：所述的一次性贴片的上表面设置有壳体，生物电信号处理模块、无线传输模块和电源模块均设置在壳体内。

Images