CN102397066A - 可穿戴式心电信号测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可穿戴式心电信号测量装置，其包括心电信号采集单元、控制处理单元以及可穿戴式服装，其中所述心电信号采集单元根据所述控制处理单元的指令而采集心电信号，并将所采集的心电信号发送至所述控制处理单元；所述控制处理单元基于所述心电采集单元所采集的心电信号而获取心电波信号和心率值；所述心电信号采集单元设置于所述可穿戴式服装上；所述心电信号采集单元包括心电采集电极和变换所述心电采集位置的移位装置，所述心电采集电极设置在所述移位装置上。本发明提供的可穿戴式心电信号测量装置，使用时可将电极调节至心脏周围较佳的位置，从而可较准确测量心电信号。

Description

可穿戴式心电信号测量装置

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种可穿戴式心电信号测量装置。

背景技术

随着心血管疾病的患病率或发病率越来越高，且心血管疾病具有突发性、瞬时性等特点，越来越多人需要对与心血管疾病有关的健康数据进行监测，以用于疾病的预防和治疗。心电信号正是其中一项关键数据，目前的心电信号采集装置通常是将心电采集电极直接粘在患者身体上进行采集，采用此种连接方式会使患者感觉不适，而且心电采集电极容易脱落造成测量不准确。为此，技术人员设计出一种穿戴式心电信号采集服装，其上设置与人体前胸的心电采集点一一对应的心电采集电极。采用这种服装不仅无需再将心电采集电极黏贴在患者身体上，而且可在患者日常活动时对其心电信号进行监控，为心血管疾病的治疗和预防提供数据。

然而，由于不同年龄、性别、体型的人的心脏位置不同，固定位置的心电采集电极无法正确对准不同病人的心电采集点。目前技术人员通过设计弹性结构调节衣服的松紧程度或者将衣服分成不同大小的尺码来制作，但是这样对心电采集点的位置的调节范围仍然有限，而且患者无法得知心电电极是否准确放置在心脏周围的最佳(心电信号最强)位置。如果放置位置不准，将导致测量结果有偏差，影响对病人病情的诊断。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可穿戴式心电信号测量装置，其设置有可移动的心电采集电极，使用时可将电极调节至心脏周围较佳的位置，从而可较准确测量心电信号。

为此，本发明提供了一种可穿戴式心电信号测量装置，其包括心电信号采集单元、控制处理单元以及可穿戴式服装，其中所述心电信号采集单元根据所述控制处理单元的指令而采集心电信号，并将所采集的心电信号发送至所述控制处理单元；所述控制处理单元基于所述心电采集单元所采集的心电信号而获取心电波信号和心率值；所述心电信号采集单元设置于所述可穿戴式服装上；所述心电信号采集单元包括心电采集电极和变换所述心电采集位置的移位装置，所述心电采集电极设置在所述移位装置上。

其中，所述移位装置的数量为三个，在每个移位装置上均设置有一个心电采集电极。

其中，所述三个移位装置在所述可穿戴式服装的前胸心脏位置处对称分布。

其中，所述移位装置的数量为1个，在所述移位装置上设置有三个心电采集电极。

其中，所述移位装置包括心电采集电极固定装置以及供所述固定装置滑动的滑动导轨。

其中，所述心电采集电极固定装置包括底座以及与底座相连的柱体部，在所述底座上设置有心电采集电极，在所述柱体部上设置有对置的弹性卡扣，所述滑动导轨包括随导轨延伸的狭缝以及多个垂直于所述狭缝的凹槽，所述凹槽的宽度与所述弹性卡扣大小相对应，所述狭缝的宽度与所述柱体部相对应。

其中，所述滑动导轨的形状包括直线形、矩形、圆形、三角形、米字形。

其中，所述可穿戴式心电信号测量装置还包括显示单元，所述显示单元基于所述控制处理单元的指示而显示测量结果。

其中，所述显示单元与所述控制处理单元通过有线或无线连接。

其中，所述可穿戴式服装包括背心、T恤或背带。

本发明提供的可穿戴式心电信号测量装置具有如下有益效果：

本发明提供的可穿戴式心电信号测量装置由于设置可移动的心电采集电极及供所述电极滑动的导轨，使用时通过电极在导轨上的滑动来调节电极的位置，从而可使电极处于心脏周围较佳的心电信号采集点处，进而可获得较准确的心电信号。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的心电采集电极固定装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的心电采集单元结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的心电采集单元另一结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的心电采集单元另一结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的心电采集单元另一结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的心电采集单元另一结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的心电采集单元分布示意图；

图8为本发明一实施例提供的心电采集单元另一分布示意图；

图9为本发明一实施例提供的心电采集单元另一分布示意图；

图10为本发明一实施例提供的可穿戴式服装示意图；

图11为本发明一实施例提供的可穿戴式测量装置的原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的可穿戴式心电信号测量装置进行详细描述。

本发明提供的可穿戴式心电信号测量装置，基本原理是在可穿戴式服装上设置可移动的心电采集电极，使用时通过调节心电采集电极的位置来使电极处于心脏周围较佳位置，从而获得较准确的测量数据。本发明提供的可穿戴式心电信号测量装置包括可穿戴式服装、心电数据采集单元以及控制处理单元，下面首先结合图1和图2来说明本发明心电采集电极的移动原理。

请一并参阅图1和图2，心电采集单元包括心电采集电极固定装置以及供该固定装置滑动的滑动导轨6。具体地，心电采集电极固定装置包括底座2、柱体部3、顶部4以及弹性卡扣5。其中，心电采集电极1设置在底座2上，底座2通过柱体部3与顶部4连接，在柱体部3上设置有对置的弹性卡扣5，柱体部3与底座2之间或柱体部3与顶部4之间可为固定连接或可拆卸连接，并且优选地采用可拆卸连接，以便将心电采集电极固定装置安装在滑动导轨6上。滑动导轨6包括滑槽7，在滑槽7的中部设置有随滑槽7延伸的狭缝8，狭缝8可供心电采集电极固定装置的柱体部3穿过，在狭缝8两侧设置有垂直于狭缝的凹槽9，并且优选地，狭缝8的宽度与心电采集电极的柱体部3相适应，凹槽9的宽度与心电采集电极的弹性卡扣5相适应。

如图2所示，心电采集电极固定装置穿过滑槽7中间的狭缝8，心电采集电极1一侧与皮肤接触，顶部4一侧暴露在可穿戴式服装外表面，以便于使用者操作。使用时可按压弹性卡扣5两侧，使其形变，以减小柱体部3的尺寸，从而使心电采集电极固定装置可在滑动导轨6中间的滑槽7内移动，当移动到合适的位置时，释放弹性卡扣5，使弹性卡扣5进入对应的凹槽9内，从而限定心电采集电极固定在滑动导轨6上的位置。

需要说明的是，在实际应用中，滑动导轨6可由绝缘材料制成，心电采集电极1则通过导线与控制处理单元电连接，导线设置在可穿戴式服装的夹层中，只要预留出足够的长度，使心电采集电极可以到达滑动导轨6的任意位置即可。当然，滑动导轨6也由导电材料制成，此时，心电采集电极1与控制处理单元之间通过滑动导轨6实现电连接。

还需说明的是，在实际应用中心电采集电极在滑动导轨上的定位除采用图1和图2所示的弹性卡扣与凹槽的方式外，还可采用旋钮等其他固定方式实现电极在导轨上的定位。

此外，在实际应用中，导轨的形状不仅可采用是图2所示直线形，还可采用图3至图6所示的米字形、三角形、矩形或圆形，当然也可采用其他形状，例如图3所示米字形导轨的变形，即具有3、4或8条支路的发散形滑动导轨，而不只是图3中所示的6条支路，只要可使心电采集电极在一定范围内自由变换位置即可。

在本发明提供的可穿戴式心电信号测量装置中，优选在可穿戴式服装的前胸心脏位置处配置3条滑动导轨，并且在每条滑动导轨上均设置心电采集电极。当然在实际应用中，也可仅在可穿戴式服装上设置一条滑动导轨，此时滑动导轨的形状可采用三角形、矩形、圆形、发散形或者其他适合的形状，只要能覆盖心脏周围的心电信号采集点即可。需要指出的是，无论是设置一条滑动导轨或3条滑动导轨，或者其他数目的滑动导轨，都必须至少配置2个心电采集电极，当心电采集电极数目变化时可根据需要配置相应数量的滑动导轨。此外，心电采集电极以及滑动导轨也可配置在可穿戴式服装的其他位置，例如不仅可在前胸心脏位置处配置可移动心电采集电极，还可在腹部或背部合适位置处配置可移动心电采集电极。

下面以直线形滑动导轨为例来说明导轨在可穿戴式服装上的分布方式。如图7所示，直线形滑动导轨可在可穿戴式服装前胸位置处呈三角形分布，即，三个直线形滑动轨道大致围成三角形。或者也可如图8所示，三条直线形滑动轨道平行分布，其中上端分布两条，下端分布一条。当导轨为其他形状时，其分布方式可采用与图7或图8类似的方式，例如当采用米字形滑动导轨时，可采用如图9所示的分布方式。此外，在实际应用中，可穿戴式服装除图7-9所示的背心形状外，还可采用T恤形状或者图10所示的X形背带形状，当然也可采用其他形状，例如工字形背带。

下面结合附图来描述本发明可穿戴式心电数据测量装置的测量原理。如图11所示，心电数据测量装置包括心电采集单元10、控制处理单元11、显示单元12和电源管理单元13。其中，心电采集单元10的心电信号经过放大、滤波、AD转换，最后转换呈数字信号后传输至控制处理单元11；控制处理单元11基于所述数字信号获取心电波信号和心率值，然后将其传输至显示单元12以显示测量结果；电源管理单元模块13为心电采集单元10、控制处理单元11和显示单元12提供能量。

需要说明的是，在实际应用中，控制处理单元可设置在导轨和心电采集电极附近，也可设置在可穿戴式服装的其他位置尤其当可穿戴式服装采用T恤形时，可将控制处理单元设置在袖子前端位置处，或者仅将显示模块设置在袖子前端位置处以方便使用者查看测量结果。

当然在实际应用中，为了方便使用者观看测量结果，可将显示单元分离出来，并且增加无线发送模块，通过该模块将该数据发送至分离的显示单元。具体地，心电数据测量装置包括一个外壳，外壳上设置有操作按钮，外壳内设置有心电采集单元、控制处理单元、电源管理单元和无线发送模块。心电采集单元采集到的心电信号经放大、滤波、AD转换，转换成数字信号后，在控制处理单元的控制下进行采样，提取心电波信号和心率值，并经过无线发送模块发送到显示单元。显示单元可为使用者能够接收发射信号的移动电话、个人电脑或者单独制作的显示单元等。较普遍的无线传输方式有蓝牙、红外、RF射频传输等，其中以蓝牙为最佳。

本发明提供的可穿戴式心电数据测量装置可通过调节心电采集电极的位置来使心电采集电极处于心脏周围的较佳位置，即，心电信号较强的位置，从而可获得较准确的测量数据；至于如何判断心电采集电极是否处于合适位置，在实际应用中使用者可通过观察显示单元上的波形，当显示基线平稳、大而清楚的波形时则表明电极处于较佳位置，否则对电极位置进行相应的调整，直至得到显示基线平稳、大而清楚的波形为止。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，包括心电信号采集单元、控制处理单元以及可穿戴式服装，其中

所述心电信号采集单元根据所述控制处理单元的指令而采集心电信号，并将所采集的心电信号发送至所述控制处理单元；

所述控制处理单元基于所述心电采集单元所采集的心电信号而获取心电波信号和心率值；

所述心电信号采集单元设置于所述可穿戴式服装上；

所述心电信号采集单元包括心电采集电极和变换所述心电采集位置的移位装置，所述心电采集电极设置在所述移位装置上。

2.如权利要求1所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，所述移位装置的数量为三个，在每个移位装置上均设置有一个心电采集电极。

3.如权利要求2所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，所述三个移位装置在所述可穿戴式服装的前胸心脏位置处对称分布。

4.如权利要求1所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，所述移位装置的数量为1个，在所移位装置上设置有三个心电采集电极。

5.如权利要求1-4任意一项所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，所述移位装置包括心电采集电极固定装置以及供所述固定装置滑动的滑动导轨。

6.如权利要求5所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，所述心电采集电极固定装置包括底座以及与底座相连的柱体部，在所述底座上设置有心电采集电极，在所述柱体部上设置有对置的弹性卡扣，所述滑动导轨包括随导轨延伸的狭缝以及多个垂直于所述狭缝的凹槽，所述凹槽的宽度与所述弹性卡扣大小相对应，所述狭缝的宽度与所述柱体部相对应。

7.如权利要求5项所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，所述滑动导轨的形状包括直线形、矩形、圆形、三角形、米字形。

8.如权利要求1所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元基于所述控制处理单元的指示而显示测量结果。

9.如权利要求8所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，所述显示单元与所述控制处理单元通过有线或无线连接。

10.如权利要求1所述的可穿戴式心电信号测量装置，其特征在于，所述可穿戴式服装包括背心、T恤或背带。

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