一种便携式单导心电监测装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种便携式单导心电监测装置，包括主机、连接件、供电模块和至少两个心电监测模块；所述供电模块为主机及两个心电监测模块供电；两个所述心电监测模块将监测到的心电信号通过连接件分别传送给所述主机；所述主机将心电信号发送给外部接收设备。本发明通过使用集成度高的电子元器件，以及高精密度的结构设计，使心电仪的体积大大减小，同时将设备与电极片进行了一体化设计，极大地方便了用户的随时心电测量及长时心电监测，达到心脏病预防和筛查目的。
【专利说明】一种便携式单导心电监测装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗心电监护领域，特别涉及一种便携式单导心电记录仪，是一种心 电监测装置。
【背景技术】
[0002] 将心电电极粘贴在人体表面的一定部位测量出心脏的电变化曲线，就是目前临床 上常规记录的心电图，通过对心电图的分析可以判断心律失常、心肌缺血疾病。心电监测设 备就是获取心电图的仪器。
[0003]目前，在心电监护中，主要使用的设备分为12导、3导和单导三种类型，其中12导 心电图机主要用于医院等专业的医疗机构，通过不同导联的ST-T改变、Q波形态，可以有效 地发现心肌缺血等相关疾病；3导和单导心电图机则主要用于心律失常的监测，由于佩戴 和使用相对简单，在非专业医疗人员的手中也能较为便捷地使用。但是，这些设备都存在以 下不足：（1)设备体积大，携带不方便；（2)有导联线，使用不便捷；（3)连续监测时间短（最 长时间为24小时），需要医院导出数据并分析后才能得出结论。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种将心电监测设备与电极扣一体化设计、进 而实现了减小心电监测设备的体积、无导联线、可长期佩戴、有效检测心律失常及心肌缺血 的的便携式单导心电监测装置。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种便携式单导心电监测装置，包括 主机、连接件、供电模块和至少两个心电监测模块；
[0006] 所述供电模块为主机及两个心电监测模块供电；
[0007] 两个所述心电监测模块通过连接件连接，两个所述心电监测模块将监测到的心电 信号通过连接件分别传送给所述主机；
[0008] 所述主机将心电信号发送给外部接收设备。
[0009] 本发明的有益效果是：采用一体化的设计方案，将电路部分与电极扣完美融合在 一起，极大的方便的用户的使用和操作；主机与电池之间的连接器使用硅胶为原材料，充分 考虑了人体表面肌肉的弧度，硅胶的柔软性使仪器粘贴在各种人体表面时，都能进行充分 的接触，确保心电信号的稳定；主机中主要由低功耗MCU、心电数据采集芯片、蓝牙模块组 成，通过精密的结构设计和PCB设计，在极小的尺寸和空间里，实现了心电信号采集和传输 功能；电池端采用可充电电池为整个系统供电，利用触电点式设计，使用专用充电器进行充 电；两种规格长度（规格1 :两个电极扣中心的距离为60mm?100mm。规格2 :两个电极扣 中心的距离为200謹?240臟）可以监测￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6六个导联的心电图（其中： 规格1用于监测V2、V3、V4、V5导联，规格2用于监测V1、V6导联），能够准确检测心律失常 和心肌缺血。
[0010] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0011] 进一步，所述主机和供电模块通过所述连接件连接，两个所述心电监测模块分别 设置于所述主机和供电模块的底部。
[0012] 进一步，所述主机和供电模块的底部还分别设置有凹陷，所述凹陷内设置有用于 固定心电监测模块的电极扣上扣。
[0013] 进一步，所述心电监测模块包括电极扣下扣和电极贴，所述电极贴设置于电极扣 下扣的底部，所述电极扣上扣与电极扣下扣连接固定。
[0014] 进一步，所述主机和所述供电模块设置于所述连接件处。
[0015] 进一步，所述连接件的有效长度为20mm至150mm或者160mm至280mm，所述有效长 度为两个电极扣中心的间距。
[0016] 进一步，所述连接件的有效长度为60mm至IOOmm或者200mm至240mm，所述有效长 度为两个电极扣中心的间距。
[0017] 进一步，所述连接件上还设置有拉伸装置，所述拉伸装置中的拉伸线的有效长度 范围为50mm?300mm。
[0018] 进一步，所述拉伸装置中包括拉伸线及使拉伸线回缩的弹性旋转机构。
[0019] 进一步，所述拉伸线上标有两个心电监测模块之间有效距离的距离刻度。
[0020] 进一步，所述连接件包括用于连接主机与供电模块的导线和包覆于导线外层的硅 月父层。
[0021] 进一步，主机将心电信号进行模数转换、放大和滤波处理，得到心电监测参数，并 将心电监测参数发送给外部接收设备。
[0022] 进一步，所述主机中包括处理器、心电采集芯片和蓝牙模块，所述心电采集芯片接 收心电监测模块发送的心电信号，并将心电信号发送给处理器，处理器将心电信号通过蓝 牙模块发送给外部接收设备。
[0023] 进一步，所述主机还包括LED驱动模块和LED，所述LED驱动模块接收处理器的控 制指令，进而控制LED的点亮或熄灭。
[0024] 进一步，所述主机中还包括心电信号输入接口，用于将心电监测模块输入的心电 信号传递给心电采集芯片。
[0025] 进一步，所述供电模块中包括充电电路和电源，所述充电电路用于利用外部输入 的电压为电源充电。
[0026] 进一步，所述供电模块中还包括电量检测模块，所述电量检测模块将检测到的电 源的电量信息发送给主机中的处理器。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1为本发明两端型整体结构俯视图；
[0028] 图2为本发明两端型整体结构主视图；
[0029] 图3为本发明两端型主机电路结构图；
[0030] 图4为本发明两端型内部的主板板级俯视图；
[0031] 图5本发明两端型内部的主板板级仰视图；
[0032] 图6本发明两端型内部的主板板级主视图；
[0033] 图7为本发明两端型整体结构剖面图；
[0034] 图8为本发明两端型改进的拉伸型结构示意图；
[0035] 图9为中间型结构示意图；
[0036] 图10为中间型结构监测的心电图；
[0037] 图11为本发明监测的心电图；
[0038] 图12为心电监测位置图；
[0039] 图13为中间型改进的拉伸型结构示意图；
[0040] 图14为针对正常人两端型与医用12道心电图机两者结果一致性为最_值时实验 结果示意图；
[0041] 图15为针对正常人两端型与医用12道心电图机两者结果一致性为最低值时实验 结果示意图；
[0042] 图16为针对正常人中间型与医用12道心电图机两者结果一致性为最高值时实验 结果示意图；
[0043] 图17为针对心脏病人两端型与医用12道心电图机两者结果一致性为最高值时实 验结果不意图；
[0044] 图18为针对心脏病人两端型与医用12道心电图机两者结果一致性为最低值时实 验结果不意图；
[0045] 图19为针对心脏病人中间型与医用12道心电图机两者结果一致性为最低值时实 验结果不意图；
[0046] 图20为针对正常人两端型的改进方案拉伸型与医用12道心电图机两者结果一致 性为最高值时实验结果示意图；
[0047] 图21为针对正常人两端型的改进方案拉伸型与医用12道心电图机两者结果一致 性为最低值时实验结果示意图；
[0048] 图22为针对正常人中间型的改进方案拉伸型与医用12道心电图机两者结果一致 性为最高值时实验结果示意图；
[0049] 图23为针对心脏病人两端型的改进方案拉伸型与医用12道心电图机两者结果一 致性为最高值时实验结果示意图；
[0050] 图24为针对心脏病人两端型的改进方案拉伸型与医用12道心电图机两者结果一 致性为最低值时实验结果示意图；
[0051] 图25为针对心脏病人中间型的改进方案拉伸型与医用12道心电图机两者结果一 致性为最高值时实验结果示意图。
[0052] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0053] 1、主机，2、连接件，3、供电模块，4、心电监测模块，5、电极扣上扣，6、电极扣下扣， 7、电极贴，8、拉伸装置。
【具体实施方式】
[0054] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0055] 实施例1
[0056]-种便携式单导心电监测装置，包括主机1、连接件2、供电模块3和至少两个心电 监测模块4;
[0057] 所述供电模块3为主机1及两个心电监测模块4供电；
[0058] 两个所述心电监测模块4通过连接件2连接，两个所述心电监测模块4将监测到 的心电信号通过连接件2分别传送给所述主机1 ;主机将心电信号进行模数转换（即将采 集的模拟心电信号转换为数字心电信号）、放大（即将数字心电信号进行信号放大处理）和 滤波处理（即将经过信号放大处理的数字心电信号进行滤波处理以滤除数字心电信号中 的噪声干扰），所述滤波处理包括硬件滤波和采用自适应滤波算法消除50Hz工频干扰，得 到心电监测参数；
[0059] 所述主机1将心电信号发送给外部接收设备。
[0060] 所述主机1和供电模块3通过所述连接件2连接，两个所述心电监测模块4分别 设置于所述主机1和供电模块3的底部。
[0061]所述主机1和供电模块3的底部还分别设置有凹陷，所述凹陷内设置有用于固定 心电监测模块4的电极扣上扣5。
[0062] 所述心电监测模块4包括电极扣下扣6和电极贴7,所述电极贴7设置于电极扣下 扣6的底部，所述电极扣上扣5与电极扣下扣6连接固定；所述电极贴7采集人体心电的模 拟信号，通过电极扣及连接件传递给主机。
[0063] 所述主机1和所述供电模块3设置于所述连接件2处。此时，心电监测模块4包 括电极扣上扣、电极扣下扣和电极贴，所述电极贴设置于电极扣下扣的底部，所述电极扣上 扣5与电极扣下扣6将连接件2夹于中间后连接固定。
[0064] 所述连接件2的有效长度为20mm至150mm或者160mm至280mm，所述有效长度为 两个电极扣中心的间距。
[0065] 所述连接件2的有效长度为60mm至IOOmm或者200mm至240mm，所述有效长度为 两个电极扣中心的间距。
[0066] 所述连接件2上还设置有拉伸装置8,所述拉伸装置8中的拉伸线的有效长度范围 为 50mm?300mm。
[0067]所述拉伸装置8中包括拉伸线及使拉伸线回缩的弹性旋转机构。
[0068] 所述拉伸线上标有两个心电监测模块4之间有效距离的距离刻度。
[0069] 所述连接件2包括用于连接主机1与供电模块3的导线和包覆于导线外层的硅胶 层。
[0070] 主机将心电信号进行模数转换、放大和滤波处理，得到心电监测参数，并将心电监 测参数发送给外部接收设备。
[0071] 所述主机1中包括处理器、心电采集芯片和蓝牙模块，所述心电采集芯片接收心 电监测模块4发送的心电信号，并将心电信号发送给处理器，处理器将心电信号通过蓝牙 模块发送给外部接收设备。
[0072] 所述主机1还包括LED驱动模块和LED，所述LED驱动模块接收处理器的控制指 令，，进而控制LED在监测心电信号时点亮或在不监测心电信号时熄灭（或者也可以是相 反）。
[0073] 所述主机1中还包括心电信号输入接口，用于将心电监测模块4输入的心电信号 传递给心电采集芯片。
[0074] 所述供电模块3中包括充电电路和电源，所述充电电路用于利用外部输入的电压 为电源充电。
[0075] 所述供电模块3中还包括电量检测模块，所述电量检测模块将检测到的电源的电 量信息发送给主机1中的处理器。当电源的电量信息小于预设值时，提示充电，当电源的电 量信息大于等于预设值时，提示正常使用。
[0076] 1?结构特点
[0077] (1)便携式单导心电记录仪由主机端、电池端和连接线组成，简称两端型。
[0078] (2)采用一体化的设计方案，将电路部分与电极扣完美融合在一起，极大的方便的 用户的使用和操作。
[0079] (3)主机与电池之间的连接器使用硅胶为原材料，充分考虑了人体表面肌肉的弧 度，硅胶的柔软性使仪器粘贴在各种人体表面时，都能进行充分的接触，确保心电信号的稳 定。
[0080] (4)主机中主要由低功耗MCU、心电数据采集芯片、蓝牙或wifi或射频模块或无线 数传模块等其它无线传输模块组成，通过精密的结构设计和PCB设计，在极小的尺寸和空 间里，实现了心电信号采集和传输功能。
[0081] (5)电池端采用可充电电池为整个系统供电，利用触电点式设计，使用专用充电器 进行充电。
[0082] (6)两种规格长度可以监测Vl?V6导联心电图。
[0083] 2?技术特点
[0084] (1)心律失常检出率高；
[0085] 通过与医用动态心电监测仪（24小时Holter)进行对比试验，两端型便携式单导 心电记录仪的心律失常检出率明显高于Holter。
[0086] 通过佩戴两端型便携式单导心电记录仪14天对200名患者进行了试验，两端型便 携式单导心电记录仪检测出186位心律失常患者，检出率为93. 00%;而佩戴24小时Holter 检测出125位，检出率62. 50%。
[0087] (2)抗干扰能力强；
[0088] 在两端型便携式单导心电记录仪的研发过程中，我公司的最初设计的设备如附图 9所示（简称中间型），电子元器件全部放在中间位置，两边只有电极扣。
[0089] 在试验时发现由于该结构的所有电子元器件的集中设计，导致设备中间部分太 重，无法避免剧烈运动时的干扰。从两种设备描记的心电图可以看出，佩戴中间型在剧烈运 动状态下（心率122次/分）明显出现干扰，基线振荡太大，无法判断心电图各个波形（P 波、QRS波、T波）的时间及振幅（附图10);
[0090] 佩戴两端型在剧烈运动状态下（心率122次/分）的基线平稳，干扰少，可以测量 各个波形时间、振幅，如PR间期〇. 16秒，P波高度0. 12毫伏，QRS波间期0. 10秒等（如附 图11);而且，佩戴两端型在非剧烈运动状态下，也能够准确测量心电图的各个波形时间、 振幅，同时非剧烈运动下的测量效果依然明显优于中间型。
[0091] (3)可以发现局部心肌供血不足；
[0092] 通过一项为检测可疑冠心病（心绞痛、心肌梗死）而接受心电图监测的256名患 者研究表明，佩戴两端型的便携式单导心电记录仪14天，检测出异常Q波和ST-T改变233 名患者，检出率为91. 02%，均反映急性或者慢性心肌供血不足，而采用中间型进行测量得 到的检出率会降低20%、甚至30%以上。
[0093] 检测出的233名病例中，ST段下移115名，占总病例的49. 36%;异常Q波48名， 占总病例的20. 60% ;ST段抬高43名，占总病例的18. 45%，T波倒置或者低平27名，占总 病例的11.59%。
[0094] 3?对比试验
[0095] (1)一致性试验
[0096] 将两端型或中间型便携式单导心电记录仪一端粘贴在左锁骨下，另一端分别粘贴 在附图12所示的Vl?V6(第一电极片Vl贴于胸骨右端第四肋间；第二电机片V2贴于胸 骨左端第四肋间；第三电极片V3贴于第二电机片V2和第四电极片V4中间的第五肋间（平 行乳头部位）；第四电极片V4贴于左锁骨中线第五肋间（乳头正下方乳沟处）；第五电极片 V5贴于左腋前线上与第四电极片V4同一水平线上；第六电极片V6贴于左腋中线上与第四 电极片V4同一水平位置）处，可以监测6个导联的心电图。
[0097] 在医院针对200名正常人，使用本发明两端型、中间型和医用12道心电图机 (GEMAC1200ST)进行VI、V2、V3、V4、V5、V6心电图测量的实验结果表明：两端型与医用 12道心电图机（GEMAC1200ST)相比，两者结果的一致性最高为0.99851 (图14)，最低为 0. 99052(图15);中间型与医用12道心电图机（GEMAC1200ST)相比，两者结果的一致性最 高为0. 86065 (图16)，最低为0. 69325。由此说明，针对正常心电图的监测，本发明两端型 的性能明显优于中间型。
[0098] 在医院针对200名心脏病患者，使用本发明两端型、中间型和医用12道心电图 机（6￡嫩(：120051')进行￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6心电图测量的实验结果表明 ：两端型与医用 12道心电图机（GEMAC1200ST)相比，两者结果的一致性最高为0.99802 (图17)，最低为 0. 90865(图18);中间型与医用12道心电图机（GEMAC1200ST)相比，两者结果的一致性最 高为0.81256 (图19)，最低为0.67932。由此说明，针对异常心电图的监测，本发明两端型 的性能明显优于中间型。
[0099] (2)有效长度试验
[0100] 左锁骨下到Vl?V6的距离不等，所以有两种长度（两个电极扣中心的间距）规 格的两端型或中间型便携式单导心电记录仪与之对应。经过试验，得出了两种规格的有效 长度范围和最佳长度范围。
[0101]
【权利要求】
1. 一种便携式单导心电监测装置，其特征在于：包括主机（1)、连接件（2)、供电模块 (3) 和至少两个心电监测模块（4); 所述供电模块（3)为主机（1)及两个心电监测模块（4)供电； 两个所述心电监测模块（4)通过连接件（2)连接，两个所述心电监测模块（4)将监测 到的心电信号通过连接件（2)分别传送给所述主机（1); 所述主机（1)将心电信号发送给外部接收设备。
2. 根据权利要求1所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述主机（1)和供 电模块（3)通过所述连接件（2)连接，两个所述心电监测模块（4)分别设置于所述主机（1) 和供电模块⑶的底部。
3. 根据权利要求2所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述主机（1)和供 电模块（3)的底部还分别设置有凹陷，所述凹陷内设置有用于固定心电监测模块（4)的电 极扣上扣（5)。
4. 根据权利要求3所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述心电监测模块 (4) 包括电极扣下扣（6)和电极贴（7)，所述电极贴（7)设置于电极扣下扣（6)的底部，所 述电极扣上扣（5)与电极扣下扣（6)连接固定。
5. 根据权利要求1所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述主机（1)和所 述供电模块（3)设置于所述连接件（2)处。
6. 根据权利要求1至5任一所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述连接 件⑵的有效长度为20mm至150mm或者160mm至280mm。
7. 根据权利要求6所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述连接件（2)的 有效长度为60mm至100mm或者200mm至240mm。
8. 根据权利要求5所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述连接件（2)上 还设置有拉伸装置（8)，所述拉伸装置（8)中的拉伸线的有效长度范围为50mm?300mm。
9. 根据权利要求8所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述拉伸装置（8) 中包括拉伸线及使拉伸线回缩的弹性旋转机构。
10. 根据权利要求8所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述拉伸线上标有 两个心电监测模块（4)之间有效距离的距离刻度。
11. 根据权利要求1至10任一所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述连 接件（2)包括用于连接主机（1)与供电模块（3)的导线和包覆于导线外层的硅胶层。
12. 根据权利要求11所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：主机将心电信号 进行模数转换、放大和滤波处理，得到心电监测参数，并将心电监测参数发送给外部接收设 备。
13. 根据权利要求11所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述主机（1)中 包括处理器、心电采集芯片和蓝牙模块，所述心电采集芯片接收心电监测模块（4)发送的 心电信号，并将心电信号发送给处理器，处理器将心电信号通过蓝牙模块发送给外部接收 设备。
14. 根据权利要求11所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述主机（1)还 包括LED驱动模块和LED，所述LED驱动模块接收处理器的控制指令，进而控制LED的点亮 或熄灭。
15. 根据权利要求11所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述主机（1)中 还包括心电信号输入接口，用于将心电监测模块（4)输入的心电信号传递给心电采集芯 片。
16. 根据权利要求11所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述供电模块（3) 中包括充电电路和电源，所述充电电路用于利用外部输入的电压为电源充电。
17. 根据权利要求11所述的便携式单导心电监测装置，其特征在于：所述供电模块（3) 中还包括电量检测模块，所述电量检测模块将检测到的电源的电量信息发送给主机（1)中 的处理器。
【文档编号】A61B5/0402GK104352235SQ201410659850
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】吴伟 申请人:北京东方泰华科技发展有限公司