FI123829B - Sykemittausjärjestely - Google Patents

Description

Sykemittausjärjestely Keksinnön ala

Keksinnön soveltamisalana on sydämen sykeinformaatiota non-5 invasiivisesti mittaava laite, erityisesti liikunnan ja urheilun yhteydessä käytettävä sykemittari.

Keksinnön tausta

Sydämen lyöntitiheyden mittaus on kiinnostava sovellusalue liikun-10 tasuorituksen yhteydessä. Lyöntitiheyden eli sykkeen perusteella saadaan tietoa esimerkiksi henkilön rasitustasosta, palautumisesta ja kunnon kehittymisestä, jolloin harjoitteiden ja levon suhdetta voidaan paremmin tarkkailla ja suunnitella.

Sykkeen mittaus henkilön iholta tehdään sydämen lyönnistä aiheu-15 tuvan elektrokardiograafisen (EKG) signaalin perusteella. Lisätietoa EKG:stä on saatavissa tähän viitteeksi otettavasta lähteestä: Guyton, Arthur C.: Human Physiology and Mechanisms of Disease. Third edition. W.B. Saunders Company 1982. ISBN 4-7557-0072-8. Luku 13: The Electrocardiogram. Elektrokar-diograafinen signaali on sydämen lyönnistä aiheutuva sähkömagneettinen sig-20 naali, joka havaitaan mittaushenkilön keholla. Signaalin mittaus tehdään elektrodien avulla, jotka elektrodit ovat kontaktissa vartaloon ainakin kahdessa pisteessä. Polarisaatiovektorilla lähinnä sydäntä oleva elektrodi toimii käytännössä usein varsinaisena mittauselektrodina toisen elektrodin tarjotessa maapo-tentiaalin, johon mittauselektrodin mittaamaa jännitettä ajan funktiona verra-25 taan.

Sykemittarin rintakehälle asetettavat elektrodit on tunnetusti sovitettu vyömäiseen rakenteeseen eli niin kutsuttuun elektrodivyöhön. Tällöin elekt-rodivyö on ihmisen rintakehän ympärille kiristettävä rengasmainen koko rintakehän ympäröivä kiinnitysväline. Eräs tällainen rakenne esitetään kuviossa 1. 30 Elektrodivyöt ovat tunnetusti rakenteeltaan sen kaltaisia, että vyön keskiosassa on elektroniikkayksikkö, jonka molemmilla puolilla on elektrodi. Elektrodit mit-taavat sydämen lähettämää sähköistä pulssia ja lähettävät mittaustuloksensa elektroniikkayksikölle elektrodin ja elektroniikkayksikön yhdistävän liitännän kautta. Elektrodivyön sisältämät komponentit, kuten elektroniikkayksikkö ja 35 elektrodit on yleensä päällystetty muovilla tai kumilla komponenttien suojaamiseksi esimerkiksi kosteutta vastaan. Elektrodivyön rakenteesta riippuen elekt- 2 roniikkayksikkö usein käsittää myös välineet lähettää sähköinen pulssi analogisena purskeena esimerkiksi ranteessa olevaan vastaanotin- ja näyttöyksik-köön. Vaihtoehtoisesti elektrodivyö voi sisältää itsessään välineet tallentaa ja näyttää sähköiset pulssit.

5 Tavallisesti elektrodivyöt ovat rakenteeltaan sellaisia, että elektrodi- vyön komponentteja päällystävä kuminen tai muovinen tukirakenne on suhteellisen jäykkä. Tällaiset elektrodivyöt soveltuvat yleensä huonosti pitkäaikaiseen yhtämittaiseen käyttöön, ja ne aiheuttavat helposti hiertymiä iholle. Elektrodi-vyön vyömäinen rakenne myös rajoittaa sen optimaalista sijoittamista oleelli-10 sesti sydämen kohdalle ihmisillä, joilla rintakehän alueella on runsaasti lihas-tai muuta kudosrakennetta. Myös hoikille aikuisille ja lapsille jäykkä elektrodi-vyö on käytössä hankala, koska se ei taivu riittävästi kapean rintakehän omaavan ihmisen vartalon mukaan. Eräissä tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa ongelmaa on lähestytty siten, että elektroniikkayksikön ja elektrodin vä-15 linen muovinen tukirakenne on tehty haitarimaiseksi, jolloin elektrodivyön taipuminen saadaan aikaan välittömästi elektroniikkayksikön ulkopuolelta. Tällainen ratkaisu kuitenkin vähentää ainoastaan elektrodivyön taivutusjäykkyyttä, koska elektrodivyö on edelleen rengasmainen ja rintakehän ympärille kiinnitettävä.

20 Tunnetun tekniikan mukaiseen ratkaisuun sisältyy vakava haitta: jäykkä elektrodivyö on vaikea sijoittaa rintakehälle optimaalisesti parhaan mit-tatuloksen saavuttamiseksi erityisesti pitkäaikaisessa yhtämittaisessa käytössä, jolloin elektrodivyö myös helposti aiheuttaa iholle hiertymiä.

25 Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa sykemittausjärjestely sydämen sähköisen sykesignaalin mittaamiseksi henkilön keholta. Tämä saavutetaan sykemittausjärjestelyllä EKG-signaalin mittaamiseksi henkilön rintakehän iholta, joka sykemittausjärjestely käsittää elektrodirakenteen käsittäen rakenne-30 osan, joka on nauhamainen, taipuisa ja tekstiilikuitua käsittävä, joka rakenneosa lisäksi käsittää ensimmäisen elektrodin ja toisen elektrodin EKG-signaalin mittaamiseksi henkilön iholta, joka ensimmäinen elektrodi ja toinen elektrodi muodostuvat elektrodirakenteen kummassakin päässä elektrodin kohdalla olevasta sähköä johtavasta muovikalvosta, joka on sovitettu koskemaan henkilön 35 ihon pintaa, joka sykemittausjärjestely lisäksi käsittää: elektrodeihin yhteydessä olevan erillisen keskusyksikön, joka on konfiguroitu muodostamaan sykein- 3 formaatio elektrodeilla mitatun EKG-signaalin perusteella ja lähettämään sy-keinformaatio telemetrisesti; ja ainakin yhden tartuntaelimen, joka on konfigu-roitu liittämään rakenneosa ja keskusyksikkö ja muodostamaan sähköinen kytkentä rakenneosan ja keskusyksikön välille.

5 Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaa timusten kohteena.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytettävä elektrodirakenne on tarkoitettu asetettavaksi käyttäjän rintakehän iholle. Elektrodirakenteen nauhamainen rakenneosa on eräässä suoritusmuodossa materiaaliltaan taipuisa, 10 pehmeä ja ihonpinnan mukaisesti muotoutuva, jolloin se on käytössä miellyttävä ja huomaamaton eikä aiheuta hiertymiä ja soveltuu siten hyvin myös pitkäaikaiseen käyttöön EKG-mittauksessa. Eräässä toteutusmuodossa elektrodirakenteen nauhamainen rakenneosa on yhtenäinen, jolloin siihen on integroitu molemmat elektrodit ja niiden kiinnitysväline. Elektrodirakenteen nauhamainen 15 rakenneosa on kertakäyttöinen ja valmistuskustannuksiltaan edullinen. Malliltaan se on esimerkiksi laastarimallinen tarra.

Elektrodirakenteen ensimmäisessä päässä on ensimmäinen elektrodi ja elektrodirakenteen toisessa päässä on toinen elektrodi. Elektrodirakenteen ensimmäinen elektrodi ja toinen elektrodi ovat sähköisesti toisistaan eris-20 tetyt potentiaalieron mittaamisen mahdollistamiseksi elektrodien välillä. Sy-kesignaalin optimaaliseksi mittaamiseksi ensimmäisen ja toisen elektrodin tulee sijaita riittävän kaukana toisistaan sydämen lyönnin aiheuttaman sähköisen EKG-signaalin havaitsemiseksi. Tällöin elektrodit on edullisesti sijoitettu elektrodirakenteen päihin. Elektrodeja voi luonnollisesti olla enemmänkin kuin mai-25 nitut kaksi.

Edullisen toteutusmuodon mukaisesti elektrodirakenteen sisäpinta on tartuntapinta elektrodirakenteen kiinnittämiseksi henkilön rintakehän iholle. Eräs edullinen tapa toteuttaa tartuntapinta ja elektrodit on toteutusmuoto, jossa elektrodirakenteen nauhamaisen rakenneosan päissä olevat elektrodit on 30 muodostettu sähköä johtavasta tartunta-aineesta. Näin tartunta-aine kiinnittää elektrodirakenteen henkilön rintakehän iholle. Eräässä toisessa toteutusmuodossa elektrodirakenteen ensimmäinen elektrodi ja toinen elektrodi muodostuvat elektrodirakenteen kummassakin päässä elektrodin kohdalla olevasta sähköä johtavasta kalvosta, jonka henkilön ihon pintaa vasten asettuvalla sisäpin-35 nalla on sähköä johtava tartunta-aine. Tartunta-aine on edullisesti sähköä johtava liima. Edelleen kolmas tapa toteuttaa elektrodit ja tartuntapinta on toteu- 4 tusmuoto, jossa elektrodirakenteen ensimmäinen elektrodi ja toinen elektrodi muodostuvat elektrodirakenteen kummassakin päässä elektrodin kohdalla olevasta sähköä johtavasta kalvosta, jolloin elektrodirakenteen kummassakin päässä olevan elektrodin leveys on nauhamaisen rakenneosan leveyttä ka-5 peampi. Nauhan ulkoreunoilla elektrodin ympärillä nauhan sisäpinnalla on tartunta-aine, jolla elektrodirakenne kiinnitetään käyttäjän iholle. Tällöin tartunta-aineen ei tarvitse olla sähköä johtava. Koska elektrodirakenteen sisäpinta on henkilön ihon pintaa kohden tuleva osa elektrodirakennetta, sijaitsevat elektrodit edullisesti nauhan sisäpinnalla. Elektrodirakenne voi olla muotoiltu myös si-10 ten, että elektrodit sijaitsevat osittain tai kokonaan sekä nauhan sisä- että ulkopinnalla. Edelleen elektrodirakenne voi olla muotoiltu siten, että elektrodit sijaitsevat nauhan sisäpinnalla, mutta niistä on liityntäpinnat myös nauhan ulkopinnalle.

Elektrodirakenteeseen kuuluu osana elektrodeihin yhteydessä oleva 15 elektroniikkayksikkö. Elektroniikkayksikkö on elektrodirakenteen nauhamaiseen osaan yhdellä tai useammalla tartuntaelimellä liitettävä elektroniikkakomponentti. Elektrodirakenteen elektrodit ovat yhteydessä elektroniikkayksikköön. Elektroniikkayksikössä on EKG-käsittelyvälineet, joilla mitataan EKG-signaalin aiheuttama potentiaaliero ensimmäisessä ja toisessa elektrodissa ja elektrodi-20 en mittaamista sykesignaaleista muodostetaan arvio havaituille sydämen lyön-tiajanhetkille ja edelleen havaittujen lyöntiajanhetkien perusteella lasketaan sydämen syke. Lisäksi elektroniikkayksikköön kuuluu lähetin sykeinformaation lähettämiseksi rannevastaanottimeen, jossa on vastaanotin elektrodirakenteel-ta lähetetyn sykeinformaation vastaanottamiseksi ja näyttö sykeinformaation 25 näyttämiseksi.

Rannevastaanotin sijaitsee esimerkiksi käyttäjän ranteessa pidettävässä kellomaisessa laitteessa kuten sykemittarissa tai rannetietokoneessa. Tällöin elektrodirakenteen ja sykemittarin välinen informaation siirto tehdään tunnettuja tapoja käyttäen, kuten esimerkiksi yhdysjohdon välityksellä, optisesti 30 tai sähkömagneettisesti. Näyttö sykeinformaation näyttämiseksi sijaitsee edullisesti kyseisessä toteutusmuodossa niinikään rannevastaanottimessa.

Elektroniikkayksikkö on edullisesti sovitettu koteloon, joka käsittää yhden tai useamman tartuntaelimen elektroniikkayksikön liittämiseksi elektrodi-rakenteen nauhamaiseen rakenneosaan. Tartuntaelimet sijaitsevat edullisim-35 min elektroniikkayksikön kotelon henkilön ihon pintaa vasten osoittavalla pinnalla. Tartuntaelimet ovat edullisesti rakenteeltaan keskusyksikön kotelossa 5 olevat kiinnityshahlot, saranoitu puristava klipsi tai vastaava. Tartuntaelimissä tai keskusyksikön kotelossa on sähköä johtavat liitäntäelimet, joiden kautta elektrodeilla mitattava EKG-signaali johdetaan elektrodeilta elektroniikkayksi-kölle.

5 Keksinnön etuna on myös elektrodirakenteen huomaamattomuus, vaivattomuus ja hyvä soveltuvuus hyvinkin pitkäaikaiseen käyttöön tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna.

Kuvioiden lyhyt selostus 10 Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirus tuksiin, joissa kuvio 1 esittää henkilön rintakehälle asetettua tunnetun tekniikan mukaista lähetinelektrodivyötä ja ranteeseen asennettua vastaanotinyksikköä, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista henkilön rintakehälle asetettua 15 erään toteutusmuodon mukaista sykemittausjärjestelyä, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen elektrodirakenteen erästä toteutusmuotoa sen ulkopinnan puolelta nähtynä, kuvio 4 esittää kuvion 3 mukaisen elektrodirakenteen sen sisäpinnan puolelta nähtynä, 20 kuvio 5 esittää kuvion 3 mukaisen elektrodirakenteen sen poikittais- suunnasta nähtynä, kuvio 6 esittää kuvion 3 mukaisen elektrodirakenteen nauhamaisen osan, kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen elektrodirakenteen erästä toista 25 toteutusmuotoa sen sisäpinnan puolelta nähtynä, kuvio 8 esittää kuvion 7 mukaisen elektrodirakenteen nauhamaisen osan, kuvio 9 esittää kuvion 7 mukaisen elektrodirakenteen sen poikittais-suunnasta elektrodin kohdalta nähtynä, 30 kuvio 10 esittää keksinnön mukaisen elektrodirakenteen erästä to teutusmuotoa sen sivusuunnasta nähtynä, kuvio 11 esittää keksinnön mukaisen elektrodirakenteen keskusyksikön erään toteutusmuodon sen poikittaissuunnasta nähtynä ja kuvio 12 esittää keksinnön erään sovellusmuodon mukaista laitejär-35 jestelyä sykkeen muodostamiseksi.

6

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksintöä selostetaan seuraavassa eräiden edullisten toteutusmuotojen avulla viitaten oheisiin kuvioihin 2-12.

5 Kuviossa 2 on esitetty henkilö, jonka sydämen sykettä mitataan rin takehälle 102 asetettavan elektrodirakenteen 100 avulla. Sykkeen mittaus tapahtuu elektrodirakenteessa 100 olevien kahden tai useamman elektrodin 118,122 avulla, joiden välille muodostuu mitattavissa oleva potentiaaliero sydämen lyödessä.

10 Esitetty elektrodirakenne 100 käsittää nauhamaisen rakenneosan 101. Se on edullisesti yhtenäinen nauha 101, jossa on henkilön rintakehän ihoa 102 vasten asettuva sisäpinta 116 ja sille vastakkainen ulkopinta 120. Elektrodirakenteen 100 ensimmäisessä päässä on ensimmäinen elektrodi 118 ja elektrodirakenteen 100 toisessa päässä on toinen elektrodi 122. Elektrodira-15 kenteen 100 ensimmäinen elektrodi 118 ja toinen elektrodi 122 ovat sähköisesti toisistaan eristetyt nauhassa 101 elektrodien välillä olevalla eristävällä vyöhykkeellä 125 potentiaalieron mittaamisen mahdollistamiseksi elektrodien välillä. Ensimmäisen elektrodin 118 ja toisen elektrodin 122 välille syntyy siis mitattavissa oleva potentiaaliero eli EKG-signaali, jota elektrodirakenteella 100 20 mitataan.

Elektrodirakenteen sisäpinta 116 on tartuntapinta, jonka avulla elektrodirakenne 100 kiinnitetään henkilön rintakehän iholle 102. Elektrodirakenteen 100 nauha 101 on materiaaliltaan taipuisa, pehmeä ja ihonpinnan mukaisesti muotoutuva. Nauhan 101 materiaali voi olla esimerkiksi muovia, 25 tekstiilikuitua, niiden yhdistelmää tai jotain vastaavaa materiaalia. Nauha 101 on edullisesti kertakäyttöinen.

Erään toteutusmuodon mukaisesti, kuten kuvioissa 7-9, elektrodirakenteen 100 elektrodit 118,122 on muodostettu nauhan 101 sisäpinnalle 116 nauhan 101 kumpaankin päähän sähköä johtavasta tartunta-aineesta 127. 30 Tartunta-aine 127 on edullisesti sähköä johtava liima, kuten sähköä johtava Solgel tai johtava silikoniliima.

Erään toisen toteutusmuodon mukaisesti, kuten kuvioissa 3-6, elektrodirakenteen 100 elektrodit 118,122 muodostuvat elektrodirakenteen 100 kummassakin päässä elektrodin 118,122 kohdalla olevasta sähköä johtavasta 35 kalvosta 119, joka on esimerkiksi metallia, sähköä johtavaa muovia tai vastaavaa sähköä johtavaa materiaalia. Tällöin elektrodirakenteen 100 kummassakin 7 päässä olevan elektrodin 118,122 leveys voi olla nauhamaisen rakenneosan 101 levyinen tai sen leveyttä kapeampi. Kalvo 119 voi tällöin koskettaa suoraan henkilön ihon pintaa 102 tai kalvon 119 henkilön ihon pintaa vasten asettuvalla sisäpinnalla 116 voi olla sähköä johtava tartunta-aine 127. Tartunta-5 aine 127 on edullisesti sähköä johtava liima, kuten johtava Solgel tai johtava silikoniliima. Mikäli elektrodin 118,122 leveys on nauhamaisen rakenneosan 101 leveyttä kapeampi, voidaan nauhan 101 ulkoreunoilla nauhan sisäpinnalla elektrodien 118,122 ulkopuolella käyttää tartunta-ainetta 127 , jonka 127 ei tarvitse olla sähköä johtavaa.

10 Koska elektrodi rakenteen 100 sisäpinta 116 on henkilön ihon pintaa kohden tuleva osa elektrodirakennetta 100, sijaitsevat elektrodit 118,122 edullisesti nauhan 101 sisäpinnalla 116. Elektrodirakenne 100 voi olla muotoiltu myös siten, että elektrodit 118 ja 122 sijaitsevat osittain tai kokonaan sekä nauhan sisäpinnalla 116 että ulkopinnalla 120. Edelleen elektrodirakenne 100 15 voi olla muotoiltu siten, että elektrodit 118,122 sijaitsevat nauhan sisäpinnalla 116, mutta niistä on liityntäpinnat myös nauhan 101 yläpinnalle 120.

Elektrodirakenteeseen 100 kuuluu kuvioiden 2,3,4,7,10 ja 11 mukaisesti myös elektrodeihin 118,122 yhteydessä oleva keskusyksikkö 202. Keskusyksikkö 202 on erillinen elektroniikkaosa, joka liitetään elektrodiraken-20 teen 100 nauhamaiseen osaan 101 yhdellä tai useammalla tartuntaelimellä 230. Elektroniikkayksikkö 202 on sovitettu koteloon 203, joka käsittää yhden tai useamman tartuntaelimen 230 elektroniikkayksikön 202 liittämiseksi elektrodi-rakenteen 100 nauhamaiseen rakenneosaan 101. Tällöin tartuntaelimet 230 edullisesti sijaitsevat elektroniikkayksikön 202 kotelon 203 henkilön ihon pintaa 25 vasten osoittavalla pinnalla.

Elektrodirakenteen 100 elektrodit ovat sähköisesti johtavassa yhteydessä keskusyksikköön 202. Yhteys toteutetaan edullisesti siten, että tartuntaelimet 230 muodostavat elektrodien 118,122 ja elektroniikkayksikön (202) välisen sähköisen kytkennän. Tartuntaelimet 230 ovat rakenteeltaan keskus-30 yksikön kotelossa olevat kiinnityshahlot, saranoitu puristava klipsi tai vastaava. Tartuntaelimissä 230 tai keskusyksikön 202 alapinnalla on sähköä johtavat lii-täntäelimet, joiden kautta elektrodeilla 118,122 mitattava EKG-signaali johdetaan elektrodeilta 118,122 keskusyksikölle 202.

Keskusyksikössä 202 on EKG-käsittelyvälineet, joilla mitataan EKG-35 signaalin aiheuttama potentiaaliero ensimmäisen ja toisen elektrodin välillä ja elektrodien mittaamista sykesignaaleista muodostetaan sykeinformaatio käsit- 8 täen sykepulssin, sykevälien tunnistuksen ja laskennan tai syketaajuuden eli sykkeen. Lisäksi keskusyksikköön 202 kuuluu lähetin 208 sykeinformaation lähettämiseksi rannevastaanottimeen 110, jossa on vastaanotin keskusyksiköltä 202 lähetetyn sykeinformaation vastaanottamiseksi ja näyttö 112 sykeinfor-5 maation näyttämiseksi käyttäjälle.

Rannevastaanotin 110 sijaitsee käyttäjän ranteessa pidettävässä kellomaisessa laitteessa kuten sykemittarissa tai rannetietokoneessa. Tällöin elektrodirakenteen 100 ja sykemittarin välinen informaation siirto 108 tehdään tunnettuja tapoja käyttäen, kuten esimerkiksi yhdysjohdon välityksellä, optisesti 10 tai sähkömagneettisesti. Näyttö 112 sykeinformaation näyttämiseksi sijaitsee edullisesti kyseisessä toteutusmuodossa niinikään rannevastaanottimessa 110.

Edullisesti mitattava EKG-signaali prosessoidaan eli suodatetaan, vahvistetaan ja tunnistetaan tunnettuja menetelmiä käyttäen elektrodiraken-15 teessä 100 siten, että EKG-signaalista pystytään tunnistamaan sydämen lyönnit lähetettäväksi vastaanotinyksikköön 110. Sydämen lyönnin tunnistamisessa elektrodirakenne 100 mittaa elektrodien välistä potentiaalieroa tai jännitettä. Sykkeen tunnistus perustuu esimerkiksi sydänsignaalista tunnistettavaan QRS-kompleksiin, jossa kirjaimet Q, R ja S viittaavat sydämen sähköisen akti-20 vaation aiheuttamiin potentiaalivaiheisiin sähkösignaalissa. Eräässä toteutus-muodossa QRS:n tunnistus voidaan tehdä sovitetun suodattimen avulla, jolloin elektrodirakenteessa verrataan mallikompleksia mitattuun QRS-kompleksiin ja vertailun ollessa tietyn kynnysarvon ylittävä, hyväksytään mitattu kompleksi sydämen lyönniksi.

25 Elektrodirakenteen 100 mittaama sykeinformaatio välitetään tele- metrisesti 108 ranteessa pidettävään kellomaiseen vastaanotinyksikköön 110, kuten sykemittariin, rannetietokoneeseen tai vastaavaan. Tällöin elektrodirakenne 100 käsittää lähettimen sykeinformaation lähettämiseksi vastaanotinyksikköön 110, joka puolestaan käsittää vastaanottimen informaation vastaanot-30 tamiseksi. Esimerkiksi telemetrisen induktiivisen lähetyksen tapauksessa lähetin ja vastaanotin käsittävät kelan, jolloin lähetys tapahtuu yhtenä tai useampana magneettisena pulssina kutakin sydämen lyöntiä kohden. Magneettisina pulsseina tapahtuvan lähetyksen 108 sijasta elektrodirakenteen 100 elektrodien mittaama sykesignaali-informaatio voidaan välittää vastaanotinyksikköön 35 110 esimerkiksi optisesti, RF-lähetyksenä, yhdysjohdon välityksellä tai vastaa valla muulla tunnetulla tavalla.

9

Eräässä suoritusmuodossa vastaanotinyksikkö 110 käsittää syöttö-välineet 114 komentojen antamiseksi laitteistolle. Komennot voivat olla esimerkiksi komentoja aloittaa/lopettaa sykkeen mittaus, sykerajojen asetus, valolähteen aktivointi tai muita vastaavia sykemittareissa olevia toimintoja. On selvää, 5 että tarvittavat komennot voidaan välittää elektrodirakenteelle vastaavasti yhteyttä 108 käyttäen kuin on kuvattu edellä sykeinformaation lähetystapaukses-sa elektrodirakenteelta 100 vastaanotinyksikölle 110. Vastaanotinyksikkö 100 käsittää eräässä suoritusmuodossa näytön 112 muodostetun sykeinformaation näyttämiseksi. Sykeinformaatiolla tarkoitetaan tässä sydämen lyöntitiheydestä 10 muodostettua tai urheilusuoritukseen sykkeen kautta liittyvää informaatiota, kuten esimerkiksi syke/minuutti, sykevarianssi, asetetut sykerajat tai urheilusuorituksen kesto tietyllä sykealueella.

EKG-signaalin voimakkuus ihmisen iholla vaihtelee pääosin vektorilla, jonka maksimiarvo saavutetaan vektorin alkupisteessä oikean olkapään 15 kohdalla ja minipiste vektorin loppupisteessä vasemmassa kantapäässä. Maksimaalinen EKG-signaali saadaan pääsääntöisesti ihmiseltä mitattua asettamalla elektrodit mainitun vektorin päätepisteisiin.

Kuviossa 12 on esitetty keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen laiteratkaisun rakenne, jossa kaikki sykkeen mittaukseen, proses-20 sointiin ja näyttämiseen vaadittavat rakenteet ja toiminteet ovat rintakehän iholla 102 olevassa elektrodirakenteessa 100. Elektrodirakenteella 100 ja erityisesti siihen kuuluvilla elektrodeilla 118, 122 mitataan EKG-signaali käyttäjän iholta ja välitetään signaalit EKG:n käsittely-yksikköön 200. EKG:n käsittely-yksikössä 200 suoritetaan tarvittavia signaalinkäsittelyoperaatioita EKG-25 signaalille kuten suodatusta ja vahvistusta. Käsittely-yksikössä 200 edelleen suoritetaan sykkeen detektointi EKG-signaalista tunnistamalla esimerkiksi QRS-kompleksin R-piikki voimakkaimpana signaalissa tai tunnistamalla sovitetun suodattimen avulla QRS-kompleksin ajoituskohta. Muodostetut sykeilmai-sut välitetään elektrodirakenteen 100 toimintaa koordinoivaan keskusyksikköön 30 202, joista sykeilmaisuista saadaan laskettua syketiheys. Sydämen lyöntitihey- den eli sykkeen perusteella voidaan muodostaa keskusyksikköön 202 yhteydessä olevassa laskentayksikössä 206 muita laskennallisia suureita eli sykein-formaatiota. Sykeinformaatiolla tarkoitetaan tässä siis esimerkiksi syketiheyttä, sykkeen varianssia, sykkeen muutosnopeutta, sykerajaa tai vastaavaa suuret-35 ta. Sykemittarina toimiva elektrodirakenne 100 käsittää edelleen syöttövälineet 114 syöttötietojen antamiseksi, kuten esimerkiksi sykkeen mittauksen aloitus- 10 ja lopetusajanhetkien osoittamiseksi. Syöttövälineet 114 voidaan toteuttaa esimerkiksi painonappeina, kosketuspintana näytöllä, puheohjauksena tai muulla vastaavalla tavalla. Elektrodirakenne 100 käsittää edelleen muistin 204, koostuen lyhytaikaisesta RAM-muistista sykeinformaation ja vastaavan tallen-5 tamiseen, sekä tarvittavien ohjelmien tallennukseen tarkoitetusta ROM-muistista.

Laiteosissa, kuten esimerkiksi keskusyksikössä 202, laskentayksikössä 206 ja valvontayksikössä tarvittavat välineet toteutetaan edullisesti ohjelmallisesti yleiskäyttöisellä mikroprosessorilla, mutta myös erilaiset laitteisto-10 toteutukset ovat mahdollisia, esimerkiksi erillisistä logiikkakomponenteista rakennettu piiri tai yksi tai useampi ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan monin tavoin muunnella oheisten patenttivaatimusten esittämän kek-15 sinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (3)

11

1. Sykemittausjärjestely EKG-signaalin mittaamiseksi henkilön rintakehän iholta, tunnettu siitä, että sykemittausjärjestely käsittää elektrodi- 5 rakenteen (100) käsittäen rakenneosan (101), joka on nauhamainen, taipuisa ja tekstiilikuitua käsittävä, joka rakenneosa (101) lisäksi käsittää ensimmäisen elektrodin (118) ja toisen elektrodin (122) EKG-signaalin mittaamiseksi henkilön iholta, joka ensimmäinen elektrodi (118) ja toinen elektrodi (122) muodostuvat elektrodirakenteen (100) kummassakin päässä elektrodin (118,122) koh-10 dada olevasta sähköä johtavasta muovikalvosta (119), joka on sovitettu koskemaan henkilön ihon pintaa, joka sykemittausjärjestely lisäksi käsittää: elektrodeihin (118,122) yhteydessä olevan erillisen keskusyksikön (202), joka on konfiguroitu muodostamaan sykeinformaatio elektrodeilla (118, 122) mitatun EKG-signaalin perusteella ja lähettämään sykeinformaatio tele-15 metrisesti; ja ainakin yhden tartuntaelimen (230), joka on konfiguroitu liittämään rakenneosa (101) ja keskusyksikkö (202) ja muodostamaan sähköinen kytkentä rakenneosan (101) ja keskusyksikön (202) välille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sykemittausjärjestely, t u n -20 n e 11 u siitä, että tartuntaelin (230) on rakenteeltaan keskusyksikön kotelossa oleva kiinnityshahlo.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sykemittausjärjestely, tunnettu siitä, että telemetrinen tiedonsiirto perustuu RF-lähetykseen. P200020FIDIV1 12