CN218391071U - 小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，该方案包括柔性生物电采集电极贴片、可拆卸式壳体及设于该可拆卸式壳体内的信号采集电路板；柔性生物电采集电极贴片上设有与信号采集电路板配合实现机械连接和电连接的第一接插部；可拆卸式壳体上设有供信号采集电路板的第二接插部露出的开孔，信号采集电路板通过第二接插部和第一接插部配合实现与信号采集电路板的机械连接和电连接；信号采集电路板上至少设有惯量检测模块和肌电处理模块。本申请能够实现对患者的生物电检测和惯量检测，并显著减小了体积，提供舒适的穿戴体验。

Description

小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪。

背景技术

传统脑电或肌电采集设备，比如多导睡眠监测(Polysomnography，PSG)，多导睡眠监测PSG可以精准诊断睡眠疾病，但在临床使用上仍存在许多不足，仅设备穿戴拆卸就需要耗费1.5个小时，且佩戴复杂让人无法获得正常睡眠状态，由于院内监测设备与床位有限，预约等待时间又往往需数月有余，且监测采用人工判读方式需要专业医师耗费2小时才能看完整晚监测数据。此外，PSG 仅在院内使用无法满足离院居家监测的需求，从而使得睡眠监测的准确率大打折扣，一定程度上降低了医疗单位的诊断效率。

目前其他的额贴式睡眠记录仪，虽然体积有所减小，但是体积和重量仍旧较大，且信号质量欠佳，不能够给予患者舒适的佩戴体验。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪包括柔性生物电采集电极贴片、可拆卸式壳体及设于该可拆卸式壳体内的信号采集电路板；

柔性生物电采集电极贴片上设有与信号采集电路板配合实现机械连接和电连接的第一插接部；

可拆卸式壳体上设有供信号采集电路板的第二插接部露出的开孔，信号采集电路板通过第二插接部和第一插接部配合实现与信号采集电路板的机械连接和电连接；

信号采集电路板上至少设有惯量检测模块和肌电处理模块。

工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请采用的是柔性生物电采集电极贴片，可以方便地贴在患者额头上或者其他部分来获取生物电信号，而且能够提供舒适的佩戴体验，其次本申请的信号采集电路板和可拆卸式壳体的设置，尤其是信号采集电路板高度集成化，可显著降低整体的体积和重量，进一步提升佩戴体验；

2、与现有技术相比，本申请的柔性生物电采集电极贴片和信号采集电路板之间通过第一插接部和第二插接部实现机械连接和电连接，从而可以方便地进行拆卸，使用方便，机械连接保证了电连接的稳定性，从而保证了信号质量。

进一步地，第一插接部和第二插接部上均设有用于电连接的触点。采用触点连接的方式，结构简单，实现难度低，只要接触良好就能够提供稳定的信号质量。

进一步地，第一插接部和第二插接部之间通过磁吸固定。此设置，相比于传统的卡扣方式，磁吸固定的方式结构更为简单，使用寿命更长，且实现难度更低，可极大地降低结构复杂程度。

进一步地，第二插接部包括磁体连接点和顶针触点，顶针触点设于两个磁体连接点之间并位于同一直线。此设置，通过第二插接部的磁体连接点和第一插接部配套的磁体连接点磁吸配合，可以使得顶针触点稳定的接触第一插接部对应的触点，从而实现稳定的电连接，提供稳定的信号质量。

进一步地，可拆卸式壳体内还设有与信号采集电路板电连接的电池。通过电池提供电能。

进一步地，可拆卸式壳体包括底壳和与该底壳可拆卸连接的面盖，底壳上设有多个用于安装信号采集电路板的安装孔。结构简单，拆装方便。

进一步地，第二插接部还包括塑料主体，磁体连接点和顶针触点均固定于塑料主体上。不仅是方便安装磁体连接点和顶针触点，还能够起到绝缘作用，以及降低整体的质量。

进一步地，柔性生物电采集电极贴片采用银浆或者铜箔电路印刷在无纺布柔性基材上或采用银浆喷涂工艺，在无纺布上实现信号采集电极以及信号传输电路。此设置，可实现在无纺布上实现信号采集电极以及信号传输电路，能够更加贴合皮肤，体积和重量更小，从而显著提升佩戴体验，还能够更好地获取生物电信号，从而进一步提升信号质量。

进一步地，柔性生物电采集电极贴片通过水凝胶一体化整合。水凝胶具有出色的锁水能力及离子电导率，可以容纳一定的电解质溶液，使其适合作为导电电极使用。水凝胶的优异力学性能也使其可以用于柔性电极贴片。

进一步地，信号采集电路板上还设有与肌电处理模块电连接的信号放大滤波模块、与该信号放大滤波模块电连接的模数转换器、与该模数转换器和惯量检测模块电连接的微处理器以及与该微处理器电连接的无线通信模块。此设置，柔性生物电采集电极贴片采集的脑电信号通过双路信号顶针触点传输至信号采集电路板，经信号放大滤波模块，完成信号的放大滤波调理，之后，惯量检测模块采集加速度等信号，各通道信号进入模数转换器，完成模拟信号的采集(采样频率设置在250Hz-512Hz)及数字量的转换，并输出到微处理器，微处理器完成数字信号的读取、打包及发送，经蓝牙通信模块及蓝牙天线同上位机或APP 通信。

附图说明

图1是本实用新型的一种较佳实施方式的结构示意图；

图2是可拆卸式壳体与柔性生物电采集电极贴片分离状态的示意图；

图3是可拆卸式壳体的爆炸图；

图4是本实用新型的一种较佳实施方式的工作流程图。

图中，1、柔性生物电采集电极贴片；2、可拆卸式壳体；3、信号采集电路板；4、电池；11、第一插接部；12、信号采集电极；13、信号传输电路；21、面盖；22、底壳；221、开孔；222、安装孔；31、第二插接部；311、磁体连接点；312、顶针触点；313、塑料主体；32、充电触点。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-3所示，本小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪包括柔性生物电采集电极贴片1、可拆卸式壳体2及设于该可拆卸式壳体2内的信号采集电路板3 ；

其中，柔性生物电采集电极贴片1上设有与信号采集电路板3配合实现机械连接和电连接的第一插接部11。

在本实施例中，如图1和图2所示，柔性生物电采集电极贴片1采用银浆或者铜箔电路印刷在无纺布柔性基材上或采用银浆喷涂工艺，在无纺布上实现信号采集电极12以及信号传输电路13。可实现在无纺布上实现信号采集电极 12以及信号传输电路13，能够更加贴合皮肤，体积和重量更小，从而显著提升佩戴体验，还能够更好地获取生物电信号，从而进一步提升信号质量。

优选地，柔性生物电采集电极贴片1通过水凝胶一体化整合。

其中，可拆卸式壳体2上设有供信号采集电路板3的第二插接部露出的开孔221。

在本实施例中，如图3所示，可拆卸式壳体2包括底壳22和与该底壳22 可拆卸连接(通过卡扣和/或螺丝固定)的面盖21，底壳22上设有多个用于安装信号采集电路板3的安装孔222。结构简单，拆装方便。

优选地，底壳22和面盖21均通过注塑成型工艺或者3D打印工艺或者粉末冶金工艺制造而成。

其中，信号采集电路板3通过第二插接部和第一插接部11配合实现与信号采集电路板3的机械连接和电连接。这里的机械连接意思为将信号采集电路板3 和柔性生物电采集电极贴片1连接在一起。

在本实施例中，第一插接部和第二插接部31上均设有用于电连接的触点，第一插接部和第二插接部31之间通过磁吸固定。优选地，第二插接部31包括磁体连接点311和顶针触点312，顶针触点312设于两个磁体连接点311之间并位于同一直线。如此通过第二插接部31的磁体连接点311和第一插接部配套的磁体连接点311磁吸配合，可以使得顶针触点312稳定的接触第一插接部对应的触点，从而实现稳定的电连接，提供稳定的信号质量。

优选地，顶针触点312数量至少为两个，如此可形成至少双路信号，信号质量好。

优选地，第二插接部31还包括塑料主体313，磁体连接点311和顶针触点 312均固定于塑料主体313上。不仅是方便安装磁体连接点311和顶针触点312 ，还能够起到绝缘作用，以及降低整体的质量。

优选地，两个插接部的结构可以一致，仅在于第一插接部上的触点实际上为插孔，通过将第一插接部上的顶针触点312插入到插孔内实现稳定的电连接。

其中，信号采集电路板3上设有惯量检测模块、肌电处理模块、与肌电处理模块电连接的信号放大滤波模块、与该信号放大滤波模块电连接的模数转换器、与该模数转换器和惯量检测模块电连接的微处理器以及与该微处理器电连接的无线通信模块。

其中，信号放大滤波模块，对脑电信号进行低通滤波及增益调节，滤波范围0.3-45Hz。

模数转换器：增益调节；并对前级-信号放大滤波处理后的信号进行模数转换，完成模拟信号到数字量的转换，再通过串行总线发送到后端微处理器。

微处理器：负责板级管理，外围模块的驱动，信号的采集处理等功能。

蓝牙通信模块(无线通信模块)：将处理后的信号通过蓝牙2.4GHz收发器及天线进行传输发送出去。

惯量检测模块：集成加速度计，陀螺仪传感器，检测加速度及角速度信息。

如此，如图4所示，柔性生物电采集电极贴片1可通过贴在患者额头上采集的脑电信号通过双路信号顶针触点312传输至信号采集电路板3，经信号放大滤波模块，完成信号的放大滤波调理，之后，惯量检测模块采集加速度((信号采集频率在1-100Hz之间)采集XYZ三个方向的加速度信号及角速度信号，通过串行协议发送给微处理器)等信号，各通道信号进入模数转换器，完成模拟信号的采集(采样频率设置在250Hz-512Hz)及数字量的转换，并输出到微处理器，微处理器完成数字信号的读取、打包及发送，经无线通信模块及无线天线同上位机或APP通信。

在本实施例中，可拆卸式壳体2内还设有与信号采集电路板3电连接的电池4，对应的信号采集电路板3还包括电源管理模块和充放电管理电路。

电源分配模块：通过低压差线性稳压器，指将电源(电池4)的功率分配给系统中各个需要供电的设备和器件的子系统。

充放电管理系统：实现锂电池4的充放电管理：输入电压为5伏。

优选地，信号采集电路板3还设有充电触点32，充电触点32同样在底壳 22上露出。如此电池4充电完成后，电池4对整个信号采集电路板3提供电源，通过信号采集电路板3上的上电按钮进行板卡上电，电源分配模块对信号采集电路板3的各个模块进行电压分配和输出，完成各个模块的上电。

本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了柔性生物电采集电极贴片1、可拆卸式壳体2、信号采集电路板3、电池4、第一插接部11、信号采集电极12、信号传输电路13、面盖21、底壳22、开孔221、安装孔222、第二插接部31、磁体连接点311、顶针触点312、塑料主体313、充电触点32等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，包括柔性生物电采集电极贴片、可拆卸式壳体及设于该可拆卸式壳体内的信号采集电路板；

所述柔性生物电采集电极贴片上设有与所述信号采集电路板配合实现机械连接和电连接的第一插接部；

所述可拆卸式壳体上设有供所述信号采集电路板的第二插接部露出的开孔，所述信号采集电路板通过所述第二插接部和所述第一插接部配合实现与所述信号采集电路板的机械连接和电连接；

所述信号采集电路板上至少设有惯量检测模块和肌电处理模块。

2.根据权利要求1所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述第一插接部和所述第二插接部上均设有用于电连接的触点。

3.根据权利要求2所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述第一插接部和所述第二插接部之间通过磁吸固定。

4.根据权利要求3所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述第二插接部包括磁体连接点和顶针触点，所述顶针触点设于两个所述磁体连接点之间并位于同一直线。

5.根据权利要求1所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述可拆卸式壳体内还设有与所述信号采集电路板电连接的电池。

6.根据权利要求1所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述可拆卸式壳体包括底壳和与该底壳可拆卸连接的面盖，所述底壳上设有多个用于安装所述信号采集电路板的安装孔。

7.根据权利要求4所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述第二插接部还包括塑料主体，所述磁体连接点和所述顶针触点均固定于所述塑料主体上。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述柔性生物电采集电极贴片采用银浆或者铜箔电路印刷在无纺布柔性基材上或采用银浆喷涂工艺，在无纺布上实现信号采集电极以及信号传输电路。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述柔性生物电采集电极贴片通过水凝胶一体化整合。

10.根据权利要求1-7任意一项所述的小型化无线蓝牙生物电及惯量监测仪，其特征在于，所述信号采集电路板上还设有与所述肌电处理模块电连接的信号放大滤波模块、与该信号放大滤波模块电连接的模数转换器、与该模数转换器和所述惯量检测模块电连接的微处理器以及与该微处理器电连接的无线通信模块。

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