專利名稱：可穿戴式心電信號測量裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于醫療設備技術領域，具體涉及一種可穿戴式心電信號測量裝置。
背景技術：
隨著心血管疾病的患病率或發病率越來越高，且心血管疾病具有突發性、瞬時性等特點，越來越多人需要對與心血管疾病有關的健康數據進行監測，以用于疾病的預防和治療。心電信號正是其中一項關鍵數據，目前的心電信號采集裝置通常是將心電采集電極直接粘在患者身體上進行采集，采用此種連接方式會使患者感覺不適，而且心電采集電極容易脫落造成測量不準確。為此，技術人員設計出一種穿戴式心電信號采集服裝，其上設置與人體前胸的心電采集點一一對應的心電采集電極。采用這種服裝不僅無需再將心電采集電極黏貼在患者身體上，而且可在患者日常活動時對其心電信號進行監控，為心血管疾病的治療和預防提供數據。然而，由于不同年齡、性別、體型的人的心臟位置不同，固定位置的心電采集電極無法正確對準不同病人的心電采集點。目前技術人員通過設計彈性結構調節衣服的松緊程度或者將衣服分成不同大小的尺碼來制作，但是這樣對心電采集點的位置的調節范圍仍然有限，而且患者無法得知心電電極是否準確放置在心臟周圍的最佳(心電信號最強)位置。 如果放置位置不準，將導致測量結果有偏差，影響對病人病情的診斷。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供了一種可穿戴式心電信號測量裝置，其設置有可移動的心電采集電極，使用時可將電極調節至心臟周圍較佳的位置，從而可較準確測量心電信號。為此，本發明提供了一種可穿戴式心電信號測量裝置，其包括心電信號采集單元、 控制處理單元以及可穿戴式服裝，其中所述心電信號采集單元根據所述控制處理單元的指令而采集心電信號，并將所采集的心電信號發送至所述控制處理單元；所述控制處理單元基于所述心電采集單元所采集的心電信號而獲取心電波信號和心率值；所述心電信號采集單元設置于所述可穿戴式服裝上；所述心電信號采集單元包括心電采集電極和變換所述心電采集位置的移位裝置，所述心電采集電極設置在所述移位裝置上。其中，所述移位裝置的數量為三個，在每個移位裝置上均設置有一個心電采集電極。其中，所述三個移位裝置在所述可穿戴式服裝的前胸心臟位置處對稱分布。其中，所述移位裝置的數量為1個，在所述移位裝置上設置有三個心電采集電極。其中，所述移位裝置包括心電采集電極固定裝置以及供所述固定裝置滑動的滑動導軌。其中，所述心電采集電極固定裝置包括底座以及與底座相連的柱體部，在所述底座上設置有心電采集電極，在所述柱體部上設置有對置的彈性卡扣，所述滑動導軌包括隨導軌延伸的狹縫以及多個垂直于所述狹縫的凹槽，所述凹槽的寬度與所述彈性卡扣大小相對應，所述狹縫的寬度與所述柱體部相對應。其中，所述滑動導軌的形狀包括直線形、矩形、圓形、三角形、米字形。其中，所述可穿戴式心電信號測量裝置還包括顯示單元，所述顯示單元基于所述控制處理單元的指示而顯示測量結果。其中，所述顯示單元與所述控制處理單元通過有線或無線連接。其中，所述可穿戴式服裝包括背心、T恤或背帶。本發明提供的可穿戴式心電信號測量裝置具有如下有益效果本發明提供的可穿戴式心電信號測量裝置由于設置可移動的心電采集電極及供所述電極滑動的導軌，使用時通過電極在導軌上的滑動來調節電極的位置，從而可使電極處于心臟周圍較佳的心電信號采集點處，進而可獲得較準確的心電信號。
圖1為本發明一-實施例提供的心電采集電極固定裝置的結構示意圖
圖2為本發明一-實施例提供的心電采集單元結構示意圖3為本發明一-實施例提供的心電采集單元另--結構示意圖4為本發明一-實施例提供的心電采集單元另--結構示意圖5為本發明一-實施例提供的心電采集單元另--結構示意圖6為本發明一-實施例提供的心電采集單元另--結構示意圖7為本發明一-實施例提供的心電采集單元分布示意圖8為本發明一-實施例提供的心電采集單元另--分布示意圖9為本發明一-實施例提供的心電采集單元另--分布示意圖10為本發明-一實施例提供的可穿戴式服裝示意圖11為本發明-一實施例提供的可穿戴式測量裝置的原理圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明提供的可穿戴式心電信號測量裝置進行詳細描述。本發明提供的可穿戴式心電信號測量裝置，基本原理是在可穿戴式服裝上設置可移動的心電采集電極，使用時通過調節心電采集電極的位置來使電極處于心臟周圍較佳位置，從而獲得較準確的測量數據。本發明提供的可穿戴式心電信號測量裝置包括可穿戴式服裝、心電數據采集單元以及控制處理單元，下面首先結合圖1和圖2來說明本發明心電采集電極的移動原理。請一并參閱圖1和圖2，心電采集單元包括心電采集電極固定裝置以及供該固定裝置滑動的滑動導軌6。具體地，心電采集電極固定裝置包括底座2、柱體部3、頂部4以及彈性卡扣5。其中，心電采集電極1設置在底座2上，底座2通過柱體部3與頂部4連接，在柱體部3上設置有對置的彈性卡扣5，柱體部3與底座2之間或柱體部3與頂部4之間可為固定連接或可拆卸連接，并且優選地采用可拆卸連接，以便將心電采集電極固定裝置安裝在滑動導軌6上。滑動導軌6包括滑槽7，在滑槽7的中部設置有隨滑槽7延伸的狹縫8，狹縫8可供心電采集電極固定裝置的柱體部3穿過，在狹縫8兩側設置有垂直于狹縫的凹槽9，并且優選地，狹縫8的寬度與心電采集電極的柱體部3相適應，凹槽9的寬度與心電采集電極的彈性卡扣5相適應。如圖2所示，心電采集電極固定裝置穿過滑槽7中間的狹縫8，心電采集電極1 一側與皮膚接觸，頂部4 一側暴露在可穿戴式服裝外表面，以便于使用者操作。使用時可按壓彈性卡扣5兩側，使其形變，以減小柱體部3的尺寸，從而使心電采集電極固定裝置可在滑動導軌6中間的滑槽7內移動，當移動到合適的位置時，釋放彈性卡扣5，使彈性卡扣5進入對應的凹槽9內，從而限定心電采集電極固定在滑動導軌6上的位置。需要說明的是，在實際應用中，滑動導軌6可由絕緣材料制成，心電采集電極1則通過導線與控制處理單元電連接，導線設置在可穿戴式服裝的夾層中，只要預留出足夠的長度，使心電采集電極可以到達滑動導軌6的任意位置即可。當然，滑動導軌6也由導電材料制成，此時，心電采集電極1與控制處理單元之間通過滑動導軌6實現電連接。還需說明的是，在實際應用中心電采集電極在滑動導軌上的定位除采用圖1和圖 2所示的彈性卡扣與凹槽的方式外，還可采用旋鈕等其他固定方式實現電極在導軌上的定位。此外，在實際應用中，導軌的形狀不僅可采用是圖2所示直線形，還可采用圖3至圖6所示的米字形、三角形、矩形或圓形，當然也可采用其他形狀，例如圖3所示米字形導軌的變形，即具有3、4或8條支路的發散形滑動導軌，而不只是圖3中所示的6條支路，只要可使心電采集電極在一定范圍內自由變換位置即可。在本發明提供的可穿戴式心電信號測量裝置中，優選在可穿戴式服裝的前胸心臟位置處配置3條滑動導軌，并且在每條滑動導軌上均設置心電采集電極。當然在實際應用中，也可僅在可穿戴式服裝上設置一條滑動導軌，此時滑動導軌的形狀可采用三角形、矩形、圓形、發散形或者其他適合的形狀，只要能覆蓋心臟周圍的心電信號采集點即可。需要指出的是，無論是設置一條滑動導軌或3條滑動導軌，或者其他數目的滑動導軌，都必須至少配置2個心電采集電極，當心電采集電極數目變化時可根據需要配置相應數量的滑動導軌。此外，心電采集電極以及滑動導軌也可配置在可穿戴式服裝的其他位置，例如不僅可在前胸心臟位置處配置可移動心電采集電極，還可在腹部或背部合適位置處配置可移動心電采集電極。下面以直線形滑動導軌為例來說明導軌在可穿戴式服裝上的分布方式。如圖7所示，直線形滑動導軌可在可穿戴式服裝前胸位置處呈三角形分布，即，三個直線形滑動軌道大致圍成三角形。或者也可如圖8所示，三條直線形滑動軌道平行分布，其中上端分布兩條，下端分布一條。當導軌為其他形狀時，其分布方式可采用與圖7或圖8類似的方式，例如當采用米字形滑動導軌時，可采用如圖9所示的分布方式。此外，在實際應用中，可穿戴式服裝除圖7-9所示的背心形狀外，還可采用T恤形狀或者圖10所示的X形背帶形狀，當然也可采用其他形狀，例如工字形背帶。下面結合附圖來描述本發明可穿戴式心電數據測量裝置的測量原理。如圖11所示，心電數據測量裝置包括心電采集單元10、控制處理單元11、顯示單元12和電源管理單元13。其中，心電采集單元10的心電信號經過放大、濾波、AD轉換，最后轉換呈數字信號后傳輸至控制處理單元11 ；控制處理單元11基于所述數字信號獲取心電波信號和心率值，然后將其傳輸至顯示單元12以顯示測量結果；電源管理單元模塊13為心電采集單元10、控制處理單元11和顯示單元12提供能量。需要說明的是，在實際應用中，控制處理單元可設置在導軌和心電采集電極附近， 也可設置在可穿戴式服裝的其他位置尤其當可穿戴式服裝采用T恤形時，可將控制處理單元設置在袖子前端位置處，或者僅將顯示模塊設置在袖子前端位置處以方便使用者查看測
量結果。當然在實際應用中，為了方便使用者觀看測量結果，可將顯示單元分離出來，并且增加無線發送模塊，通過該模塊將該數據發送至分離的顯示單元。具體地，心電數據測量裝置包括一個外殼，外殼上設置有操作按鈕，外殼內設置有心電采集單元、控制處理單元、電源管理單元和無線發送模塊。心電采集單元采集到的心電信號經放大、濾波、AD轉換，轉換成數字信號后，在控制處理單元的控制下進行采樣，提取心電波信號和心率值，并經過無線發送模塊發送到顯示單元。顯示單元可為使用者能夠接收發射信號的移動電話、個人電腦或者單獨制作的顯示單元等。較普遍的無線傳輸方式有藍牙、紅外、RF射頻傳輸等，其中以藍牙為最佳。本發明提供的可穿戴式心電數據測量裝置可通過調節心電采集電極的位置來使心電采集電極處于心臟周圍的較佳位置，即，心電信號較強的位置，從而可獲得較準確的測量數據；至于如何判斷心電采集電極是否處于合適位置，在實際應用中使用者可通過觀察顯示單元上的波形，當顯示基線平穩、大而清楚的波形時則表明電極處于較佳位置，否則對電極位置進行相應的調整，直至得到顯示基線平穩、大而清楚的波形為止。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，包括心電信號采集單元、控制處理單元以及可穿戴式服裝，其中所述心電信號采集單元根據所述控制處理單元的指令而采集心電信號，并將所采集的心電信號發送至所述控制處理單元；所述控制處理單元基于所述心電采集單元所采集的心電信號而獲取心電波信號和心率值；所述心電信號采集單元設置于所述可穿戴式服裝上；所述心電信號采集單元包括心電采集電極和變換所述心電采集位置的移位裝置，所述心電采集電極設置在所述移位裝置上。
2.如權利要求1所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，所述移位裝置的數量為三個，在每個移位裝置上均設置有一個心電采集電極。
3.如權利要求2所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，所述三個移位裝置在所述可穿戴式服裝的前胸心臟位置處對稱分布。
4.如權利要求1所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，所述移位裝置的數量為1個，在所移位裝置上設置有三個心電采集電極。
5.如權利要求1-4任意一項所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，所述移位裝置包括心電采集電極固定裝置以及供所述固定裝置滑動的滑動導軌。
6.如權利要求5所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，所述心電采集電極固定裝置包括底座以及與底座相連的柱體部，在所述底座上設置有心電采集電極，在所述柱體部上設置有對置的彈性卡扣，所述滑動導軌包括隨導軌延伸的狹縫以及多個垂直于所述狹縫的凹槽，所述凹槽的寬度與所述彈性卡扣大小相對應，所述狹縫的寬度與所述柱體部相對應。
7.如權利要求5項所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，所述滑動導軌的形狀包括直線形、矩形、圓形、三角形、米字形。
8.如權利要求1所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，還包括顯示單元，所述顯示單元基于所述控制處理單元的指示而顯示測量結果。
9.如權利要求8所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，所述顯示單元與所述控制處理單元通過有線或無線連接。
10.如權利要求1所述的可穿戴式心電信號測量裝置，其特征在于，所述可穿戴式服裝包括背心、T恤或背帶。
全文摘要
本發明公開了一種可穿戴式心電信號測量裝置，其包括心電信號采集單元、控制處理單元以及可穿戴式服裝，其中所述心電信號采集單元根據所述控制處理單元的指令而采集心電信號，并將所采集的心電信號發送至所述控制處理單元；所述控制處理單元基于所述心電采集單元所采集的心電信號而獲取心電波信號和心率值；所述心電信號采集單元設置于所述可穿戴式服裝上；所述心電信號采集單元包括心電采集電極和變換所述心電采集位置的移位裝置，所述心電采集電極設置在所述移位裝置上。本發明提供的可穿戴式心電信號測量裝置，使用時可將電極調節至心臟周圍較佳的位置，從而可較準確測量心電信號。
文檔編號A61B5/0402GK102397066SQ20111040431
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者劉樹海, 張燕清, 李昌博, 王瑋 申請人:北京超思電子技術有限責任公司