CN108968947A - 柔性多导联电信号测量*** - Google Patents

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Abstract

本公开关于一种柔性多导联电信号测量***。该柔性多导联电信号测量***包括：柔性电极、弹性导线、电源、第一开关以及柔性封装体；所述柔性电极通过所述弹性导线与所述第一开关相连，所述第一开关与所述电源相连，所述柔性封装体包括一腔体，所述腔体内至少封装有所述电源以及所述第一开关。本公开的柔性多导联电信号测量***，由于其使用弹性导线连接柔性电极，使得该***可随意改变大小，便于使用者携带，以实时获取使用者的心电信号。

Description

柔性多导联电信号测量***
技术领域
本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种柔性多导联电信号测量***。
背景技术
心血管疾病是严重威胁人类健康的主要疾病之一，心电信号的监测是诊断人体心脏是否健康的重要方式。考虑到心脏病的突发性，实时的心电信号监测与分析对患者的病情诊断和治疗极为重要。目前，动态心电信号的监测与监护是医疗临床诊断以及监测心脏病的常用方法。近年来，Holter心电监护***是医院动态监护心脏病患者的常用手段，但是Holter***存在无法实时获取心电信号，佩戴不便，易受干扰以及佩戴不舒适等缺点。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种柔性多导联电信号测量***，针对现有技术中的上述问题提供了一种佩戴方便，便于实时获取信号的解决方案。
根据本公开的一个方面，提供了一种柔性多导联电信号测量***，包括：柔性电极、弹性导线、电源、第一开关以及柔性封装体；所述柔性电极通过所述弹性导线与所述第一开关相连，所述第一开关与所述电源相连，所述柔性封装体包括一腔体，所述腔体内至少封装有所述电源以及所述第一开关。
可选地，所述柔性电极包括多个电极片，所述***还包括：第二开关，所述第二开关用于选择将所述多个电极片中的部分电极片或全部电极片接入检测通路，所述检测通路至少包括被选择接入的电极片、与所述电极片连接的弹性导线、所述电源以及所述第一开关。
可选地，所述多个电极片为弹性电极片。
可选地，所述弹性导线以及所述柔性电极暴露在所述封装体之外。
可选地，所述***还包括：连接部，所述连接部设置于所述柔性封装体上，用于与所述***的承载体连接，在所述***与所述承载体处于连接状态下，所述弹性导线呈拉伸状态，其中，所述承载体为可穿戴编织物。
可选地，所述***还包括：信号处理模块，所述信号处理模块位于所述腔体内，所述信号处理模块包括依次相连的滤波模块、信号放大模块、以及信号分析模块，其中，所述滤波模块的输入端通过所述弹性导线与所述柔性电极相连。
可选地，所述***还包括：加速度传感器，所述加速传感器设置于所述腔体内，所述加速度传感器的输出端与所述信号分析模块的输入端相连，所述信号分析模块用于根据所述加速度传感器输出的加速度信号确定所述***的佩戴者当前的运动状态信息。
可选地，所述信号处理模块还包括：通讯模块，所述通讯模块的输入端与所述信号分析模块的输出端相连，用于将所述运动状态信息以及所述信号分析模块输出的电信号发送至与所述***关联的终端设备。
可选地，所述第一开关为压力开关。
可选地，所述弹性导线呈螺旋型。
本申请实施例的柔性多导联电信号测量***，由于其使用弹性导线连接柔性电极，使得该***可随意改变大小，便于使用者携带，以实时获取使用者的心电信号。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种柔性多导联电信号测量***的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的弹性导线的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种柔性多导联电信号测量***的示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的八种不同形状的电极片的示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的将柔性多导联电信号测量***与可穿戴编织物结合的示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种信号处理模块的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图1是根据一示例性实施例示出的一种柔性多导联电信号测量***的示意图，如图1所示，根据该示例性实施例的柔性多导联电信号测量***包括如下结构：
柔性电极11、弹性导线12、电源13、第一开关14以及柔性封装体15；
柔性电极11通过弹性导线12与第一开关14相连，第一开关14与电源13相连，柔性封装体15包括一腔体，该腔体内至少封装有电源13以及第一开关14。
本实施例的柔性多导联电信号测量***为具有一定柔韧性的一个整体结构。该***在未被佩戴/使用作时能收缩在一起，具有较小的体积，携带比较方便，此时弹性导线12处于收缩状态；在该***被佩戴/使用时，可以将该***进行拉伸，致使柔性电极11到达指定的测量位置，对指定位置的电信号进行检测，此时弹性导线12处于拉伸状态。
本实施例的柔性多导联电信号测量***的弹性导线在受到外力拉伸产生形变的情况下，使得***整体的覆盖面积增大，在弹性导线失去外力拉伸的情况下，***的覆盖面积随之缩小，基于该***可随意改变大小的优点，该***便于使用者携带，以便实时获取使用者的心电信号。
在一种可实现方式中，柔性多导联电信号测量***还包括：第二开关(图1中未示出)，该第二开关用于选择将柔性电极包含的多个电极片中的部分电极片或全部电极片接入检测通路，该检测通路至少包括被选择接入的电极片、与电极片连接的弹性导线、电源以及第一开关。例如，在仅需获取三个导联对应的电信号的情况下，则可以仅将指定的三个电极片接入检测电路。其中，第二开关为选择开关，该开关可以暴露于柔性封装之外，以便用户通过操作该开关选择接入不同个数的电极片以满足不同的检测需求。
在一种可实现方式中，弹性导线以及柔性电极暴露在柔性封装体之外，以提高柔性多导联电信号测量***的可扩展性。
在一种可实现方式中，柔性多导联电信号测量***还包括：连接部，该连接部设置于柔性封装体上，例如可以设置于柔性封装体表面，该连接部用于与柔性多导联电信号测量***的承载体连接，使柔性多导联电信号测量***便于与可穿戴编织物结合，使得该***更易于佩戴，也进一步提高该***的便携性。在柔性多导联电信号测量***与承载体处于连接状态下，弹性导线呈拉伸状态，其中，该承载体为可穿戴编织物，例如，可以为背心或T恤。
在一种可实现方式中，柔性多导联电信号测量***还包括信号处理模块，该信号处理模块被封装于柔性封装中，该信号处理模块包括依次相连的滤波模块、信号放大模块、以及信号分析模块，其中，滤波模块的输入端通过弹性导线与柔性电极相连。
在一种可实现方式中，柔性多导联电信号测量***还包括：加速度传感器，该加速度传感器可以封装于柔性封装体中，该加速度传感器的输出端与信号分析模块的输入端相连，基于此，信号分析模块还用于根据加速度传感器输出的加速度信号确定***的佩戴者当前的运动状态信息，该运动状态信息例如可以包括佩戴者当前处于静止或运动状态。基于该加速度传感器，可以记录柔性多导联电信号测量***佩戴者的实时运动状态信息，该运动状态信息可以与心电信号一同进行数据分析，可以作为评判使用者在出现紧急身体状况下的运动状态，并作为引起病症的重要参考依据。
在一种可实现方式中，信号处理模块还包括：通讯模块，该通讯模块例如可以是无线通讯模块，该通讯模块的输入端与信号分析模块的输出端相连，用于将运动状态信息以及信号分析模块输出的电信号发送至与***关联的终端设备，以便终端设备能够实时获取柔性多导联电信号测量***佩戴者的心电信号情况，以实现对佩戴者的健康状况的实时监控。
在一种可实现方式中，上述第一开关为压力开关，例如压阻式开关，在柔性多导联电信号测量***被佩戴在人体上，柔性多导联电信号测量***紧贴在人体皮上，该压力开关受到垂直方向的挤压力后闭合，电路导通，则柔性多导联电信号测量***开机，开始工作。当柔性多导联电信号测量***没有受到垂直方向的压力时，电路处于断开状态，该***不工作。
图2是根据一示例性实施例示出的弹性导线的示意图，如图2所示，该弹性导线呈螺旋型，可以像弹簧一样伸缩产生形变，其中，21为弹性导线处于收缩时的状态，22为弹性导线处于拉伸时的状态。
在一种可实现方式中，柔性电极的多个电极片被配置为三个肢体导联、三个加压导联以及六个胸导联，基于此，通过不同电极片测量得到的电信号则被识别为在不同部位测量得到的心电信号。
图3是根据一示例性实施例示出的柔性多导联电信号测量***的示意图，如图3所示，该***的柔性电极11包括十二个柔性电极片，例如可以包括三个肢体导联、三个加压导联和六个胸导联，分别用于采集***佩戴者不同部位的心电信号，并将采集到的心电信号传输至信号处理模块16。可选的，电极片可以进行一定的图案化，使其可以承受一定的拉伸压缩变形，而不影响心电信号的采集。如图4所示，电极片的形状包括但不限于图4中41-48所示的形状。基于图3所示的柔性多导联电信号测量***对被检测者的心电信号的过程包括：在柔性多导联电信号测量***佩戴在被检测者的检测部位，并受控开始工作后，在柔性电极11与被检测者的皮肤接触时获取人体电信号，获取到的电信号经过弹性导线12传至信号处理模块16，信号处理模块16对电信号进行处理后得到无干扰的心电图，该心电图与通过加速度传感器17采集到的被检测者的加速度信息一方面可以实时存储在存储模块中，以供对被检测者后期病症的诊断与追踪；另一方面，当无线通讯模块与移动终端连接时，心电图与加速度信息还可以实时传输到移动终端，以实时跟踪使用者的心电数据。
图5是根据一示例性实施例示出的将柔性多导联电信号测量***与可穿戴编织物结合的示意图，如图5所示，柔性多导联电信号测量***与编织物18集成一体并适应人体的体表结构，使用时，可以将测量电极11拉伸至特定的位置，将编织物18和柔性多导联电信号测量***穿戴在人体上开始电信号的监测，此时柔性多导联电信号测量***能够与人体贴合，信号的采集不受人体运动的影响，且确保用户穿戴舒适。
在一种可实现方式中，柔性多导联电信号测量***中的电源可以选择柔性可充电电池，该电池具有一定的柔韧性，能够承受一定的弯曲变形。在假定弯矩一定的情况下，弯曲变形程度取决于电池的弯曲刚度，可以根据曲率半径的求解公式可以所需的弯曲程度。该电池是整个柔性多导联电信号测量***的能量来源，在满电状态下，可以确保全天二十四小时的实时心电监测与看护，以供使用者和医生实时跟踪使用者的心电数据。此外，通过对电池进行充电，还能够实现对连续多天的心电数据的实时测量与存储，以供后期病症的诊断与追踪。
图6是根据一示例性实施例示出的信号处理模块的示意图，如图6所示，信号处理模块包括：滤波模块61、放大模块62，作为上述信号放大模块的一个示例、无线通讯模块63，作为上述通信模块的一个示例、电信号分析模块64，作为上述信号分析模块的一个示例，以及数据存储模块65，作为上述存储模块的一个示例。其中，滤波模块61用于处理柔性电极采集到的心电信号，滤除非心电信号的杂波。放大模块62用于处理心电图中较弱的信号，例如可以用于放大心电图中的P波。电信号分析模块64用于处理与分析心电信号，获得更良好的心电信号。无线通讯模块63用于实时输出处理后的心电信号；将信号输出至移动终端，使用者和医生可以实时获取使用者的心电图，并根据实时心电图做出诊断。数据存储模块65用于处理后的心电信号的存储，便于后期诊断心电数据的提取。
在一种可实现方式中，柔性多导联电信号测量***的柔性封装体能够承受***整体的弯曲变形以及屏蔽外界电信号杂波的干扰，该封装体可以采用硅胶材料制成，为了屏蔽外界电信号杂波干扰，可以在该硅胶体外表面涂抹具有防止电信号干扰的涂层，以确保内部各模块的正常工作。
本申请实施例的柔性多导联电信号测量***，由于其使用弹性导线连接柔性电极，使得该***可随意改变大小，同时也使得该***较易与可穿戴编织物结合在一起，便于使用者携带，以实时获取使用者的心电信号。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种柔性多导联电信号测量***，其特征在于，包括：
柔性电极、弹性导线、电源、第一开关以及柔性封装体；
所述柔性电极通过所述弹性导线与所述第一开关相连，所述第一开关与所述电源相连，所述柔性封装体包括一腔体，所述腔体内至少封装有所述电源以及所述第一开关。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述柔性电极包括多个电极片，所述***还包括：
第二开关，所述第二开关用于选择将所述多个电极片中的部分电极片或全部电极片接入检测通路，所述检测通路至少包括被选择接入的电极片、与所述电极片连接的弹性导线、所述电源以及所述第一开关。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述多个电极片为弹性电极片。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述弹性导线以及所述柔性电极暴露在所述封装体之外。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：
连接部，所述连接部设置于所述柔性封装体上，用于与所述***的承载体连接，在所述***与所述承载体处于连接状态下，所述弹性导线呈拉伸状态，其中，所述承载体为可穿戴编织物。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：
信号处理模块，所述信号处理模块位于所述腔体内，所述信号处理模块包括依次相连的滤波模块、信号放大模块、以及信号分析模块，其中，所述滤波模块的输入端通过所述弹性导线与所述柔性电极相连。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述***还包括：
加速度传感器，所述加速传感器设置于所述腔体内，所述加速度传感器的输出端与所述信号分析模块的输入端相连，所述信号分析模块用于根据所述加速度传感器输出的加速度信号确定所述***的佩戴者当前的运动状态信息。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述信号处理模块还包括：
通讯模块，所述通讯模块的输入端与所述信号分析模块的输出端相连，用于将所述运动状态信息以及所述信号分析模块输出的电信号发送至与所述***关联的终端设备。
9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一开关为压力开关。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的***，其特征在于，所述弹性导线呈螺旋型。
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