專利名稱：便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體健康監(jiān)護(hù)領(lǐng)域中生命體征參數(shù)的采集和無線傳輸技術(shù)，具體是一 種便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置。
背景技術(shù)：
心血管疾病已成為全球衛(wèi)生保健和衛(wèi)生資源的沉重負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重威脅人們的身體健 康。據(jù)世界心臟聯(lián)盟統(tǒng)計，在全球范圍內(nèi)每死亡3人，就有一人死于心血管病癥。而其中的 心臟性猝死發(fā)病率近年來更呈不斷上升態(tài)勢。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報告，每年全球因冠心 病和腦卒中死亡的人數(shù)為1750萬，在每3個死亡的人中就有1人死于心血管疾病，平均每 13秒就有1人因心血管病死亡，居死因的首位。在我國，冠心病和腦卒中同樣是居于首位的 致死和致殘原因。然而，目前我國心臟性猝死的搶救成功率極低，僅有少于1 %的患者能夠 搶救過來，對于心臟疾病早期癥狀的監(jiān)測可極大程度上降低猝死率，而人體心電信號檢測 便是最重要的一種有效手段。目前，人們通常是在醫(yī)院使用心電圖機(jī)、監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行心電信號檢測，這類儀器需要 在人體粘貼多個電極，只能在某個瞬時觀察、檢測心電信號的特征。不能兼顧使用舒適性、 便攜性、長期連續(xù)實(shí)時性的要求，即使采用24小時動態(tài)心電圖設(shè)備，也只是能儲存比較長 時間的心電數(shù)據(jù)，而無法將自由移動用戶的心電信號實(shí)時呈現(xiàn)給醫(yī)護(hù)人員，不能滿足廣大 保健預(yù)防和健康監(jiān)護(hù)市場的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種便攜、可穿戴的人體心電信號檢測裝置。在滿足佩 帶舒適性、便攜性的前提下，解決對人體心電信號實(shí)時、連續(xù)、長時間的監(jiān)測。本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置包括非粘 貼電極、心電信號采集處理模塊、無線收發(fā)器、電源和環(huán)形連接線，其中心電信號采集處理 模塊包括信號預(yù)放大、預(yù)濾波、采樣、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)壓縮部分，電源為便攜式心電信號檢測 無線傳感器裝置供電；非粘貼電極拾取人體表面皮膚的心電信號，后傳輸至心電信號采集 處理模塊，依次進(jìn)行信號預(yù)放大、預(yù)濾波、采樣、數(shù)據(jù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)壓縮成心電數(shù) 據(jù)包；后通過無線收發(fā)器無線傳輸心電數(shù)據(jù)包；電源、非粘貼電極、心電信號采集模塊、無 線收發(fā)器設(shè)置在環(huán)形連接線上。本發(fā)明提出的便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置，其非粘貼電極的數(shù)量為1個 以上。具體來說，多個非粘貼電極的冗余設(shè)置可提高與皮膚接觸的可靠性，避免體表毛發(fā)導(dǎo) 致個別非粘貼電極與皮膚的接觸不良，造成無法獲取心電信號的情況。非粘貼電極可以在 環(huán)形連接線上的任意位置適當(dāng)安排，提高對獲取的心電信號處理的準(zhǔn)確度。同時將非粘貼 電極2設(shè)計成圓形也能在一定程度上提高其與皮膚接觸的可靠性。本發(fā)明提出的便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置還包括殼體，殼體設(shè)在環(huán)形連 接線上，心電信號采集處理模塊、無線收發(fā)器、電源設(shè)在殼體中。具體來說殼體可隱蔽各模
3塊，在使整體裝置較美觀的同時，避免了各模塊因發(fā)生移位而造成的功能障礙。同時，電源 優(yōu)選為普通電池或紐扣電池，更加滿足便攜性。本發(fā)明提出的便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置，其環(huán)形連接線上還設(shè)有多個 裝飾件。裝飾件主要用于使便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置更顯美觀，更容易被使用 者接受。本發(fā)明的有益效果為人體心電信號檢測由設(shè)置在環(huán)形連接線上的非粘貼電極和 相關(guān)檢測電路組成，檢測到的微弱心電信號傳輸至心電信號采集處理模塊，經(jīng)過濾波、放大 后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以后通過微功耗、短距離的無線收發(fā)器將檢測處理后的心電數(shù)據(jù)以無線 方式發(fā)送到附近的無線匯聚節(jié)點(diǎn)，同時無線收發(fā)器中含控制模塊，對心電信號采集處理模 塊的工作模式、狀態(tài)、增益等進(jìn)行控制和設(shè)置。本發(fā)明將心電信號檢測無線傳感器裝置以項(xiàng) 鏈的形式呈現(xiàn)，具有攜帶方便、佩帶舒適的特點(diǎn)，采用低功耗無線傳輸技術(shù)，使裝置的連續(xù) 工作時間大大延長，可以實(shí)時將心電信號發(fā)送到任意指定的地方供醫(yī)護(hù)人員使用，為早期 及時發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重威脅人類的心臟疾病提供了經(jīng)濟(jì)而有效的監(jiān)測手段。


圖1為本發(fā)明便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置的原理框圖。圖2為本發(fā)明便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖的具體實(shí)施例對本發(fā) 明的便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置作進(jìn)一步描述。結(jié)合圖1所示為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一種具體實(shí)施例的原理框圖，包括用于拾取人體表面 皮膚的心電信號的非粘貼電極2、用于處理被嚴(yán)重干擾污染的心電信號的心電信號采集處 理模塊3、用于低功耗無線傳輸心電數(shù)據(jù)包的無線收發(fā)器4、用于為裝置供電的電源1和環(huán) 形連接線5。本發(fā)明的裝置工作時，電源1為心電信號采集處理模塊3和低功耗、短距離無線收 發(fā)器4提供正常工作的能量。非粘貼電極2拾取人體表面皮膚的心電信號，該信號非常微 弱，通常只有幾毫伏，同時人體表面皮膚還存比心電信號大2-3個數(shù)量級的共模電壓和極 化電壓的干擾。為此心電信號采集處理模塊3完成從這些干擾中提取心電信號的功能，它 包括預(yù)放大、預(yù)濾波、采樣、數(shù)據(jù)處理與壓縮等功能模塊電路，心電信號采集處理模塊3輸 出壓縮后的心電數(shù)據(jù)包至低功耗、短距離無線收發(fā)器4，將心電數(shù)據(jù)包以最低功耗、無線的 方式發(fā)送出去，實(shí)現(xiàn)對人體心電信號的感知。同時無線收發(fā)器4中含控制模塊，對心電信號 采集處理模塊3的工作模式、狀態(tài)、增益等進(jìn)行控制和設(shè)置。結(jié)合圖2所示為本發(fā)明具體實(shí)施例示意圖，電源1、非粘貼電極2、心電信號采集模 塊3、無線收發(fā)器4均設(shè)置在環(huán)形連接線5上。使用兩個非粘貼電極2布置在環(huán)形連接線 上，心電信號采集處理模塊3、無線收發(fā)器4和電源1均安裝固定在位于環(huán)形連接線5上的 殼體7內(nèi)，電源1為普通電池，環(huán)形連接線上還設(shè)有項(xiàng)鏈所需的裝飾件6。為了避免體表毛發(fā)導(dǎo)致非粘貼電極2與皮膚的接觸不良，非粘貼電極2可以在環(huán) 形連接線5上的任意位置適當(dāng)安排，以適應(yīng)不同個體的情況?；蛘哌€可以采用多個非粘貼電極2冗余的方法提高與皮膚接觸的可靠性。同時，如圖2所示，將非粘貼電極2設(shè)計成圓 形也能在一定程度上提高其與皮膚接觸的可靠性。 本發(fā)明中所述具體實(shí)施案例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施案例而已，并非用來限定本發(fā) 明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)作為本發(fā) 明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
一種便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置，其特征在于，包括非粘貼電極(2)、心電信號采集處理模塊(3)、無線收發(fā)器(4)、電源(1)和環(huán)形連接線(5)，其中心電信號采集處理模塊(3)包括信號預(yù)放大、預(yù)濾波、采樣、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)壓縮部分；電源(1)為便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置供電；非粘貼電極(2)拾取人體表面皮膚的心電信號后，傳輸至心電信號采集處理模塊(3)，依次進(jìn)行信號預(yù)放大、預(yù)濾波、采樣、數(shù)據(jù)處理，并將處理后的數(shù)據(jù)壓縮成心電數(shù)據(jù)包傳輸至無線收發(fā)器(4)進(jìn)行無線傳輸；無線收發(fā)器(4)中包括控制模塊，對心電信號采集處理模塊(3)的工作模式、狀態(tài)、增益進(jìn)行控制；電源(1)、非粘貼電極(2)、心電信號采集模塊(3)、無線收發(fā)器(4)設(shè)置在環(huán)形連接線(5)上。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置，其特征在于，非粘貼電 極(2)的數(shù)量為1個以上。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置，其特征在于，還包括殼 體，殼體設(shè)在環(huán)形連接線(5)上，心電信號采集處理模塊(3)、無線收發(fā)器(4)、電源(1)設(shè)在 殼體(7)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置，其特征在于，環(huán)形連 接線(5 )上還設(shè)有多個裝飾件(6 )。
全文摘要
本發(fā)明提供一種便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置，它包括電源1、非粘貼電極2、心電信號采集處理模塊3、無線收發(fā)器4、環(huán)形連接線5。電源為便攜式心電信號檢測無線傳感器裝置供電；非粘貼電極2拾取人體表面皮膚的心電信號，后通過特定電路傳輸至心電信號采集處理模塊3，進(jìn)行處理傳輸過程中可能被嚴(yán)重干擾污染的心電信號；無線收發(fā)器4用于低功耗無線傳輸心電數(shù)據(jù)包，同時對心電信號采集處理模塊3的工作模式等進(jìn)行相關(guān)設(shè)置和控制；環(huán)形連接線5連接非粘貼電極2、各功能模塊和項(xiàng)鏈裝飾件6。本發(fā)明以類似項(xiàng)鏈的形式物理呈現(xiàn)，在滿足佩帶舒適性、便攜性的前提下，解決了對人體心電信號實(shí)時、連續(xù)、長時間的監(jiān)測。
文檔編號A61B5/0402GK101940471SQ20101029061
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者傅學(xué)群, 尤肖虎, 杜永強(qiáng), 蔣良成, 趙春明, 黃鶴 申請人:東南大學(xué)