专利名称：一种干式心电传感胸带及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干式心电传感胸带及其制作方法，用于采集人体生物电信号，从而得到人体心电信号，属于医疗器械技术领域。
背景技术：
心脏病是威胁人类健康的主要疾病之一，心电监护是心脏病诊断的重要手段。常规心电图是在患者静卧条件下由心电监护设备记录的心电活动，通常历时为几秒到一分钟，只能获取少量有关心脏状态的信息，如对心率失常患者，由于未发病时心电信号无明显异常，因此仅采用常规心电图很难发现。心电holter是一种长时间连续记录心电活动的便携式心电监护设备，它弥补了常规心电图仅能做短时静态记录的不足，是心脏病辅助诊断的重要工具。目前在医院进行心电监护使用的是普通的一次性心电电极片，一次性心电电极片通过导电凝胶接触人体皮肤，由于导电凝胶不透气，长时间心电监护时，存在着以下缺陷 I)会造成皮肤敏感、瘙痒、溃烂等负面影响；2)由于导电膏会逐渐干涸，因此传感器与皮肤的接触阻抗会随使用时间的增加而升高，不利于长时间心电监护；3)传感器只能一次性使用，不能重复利用。因此，传统的一次性心电电极片不适合用于长时间心电监护。申请号200410096023无线传输的心电监测结构，公布了一种导电织物的心电监测胸带结构，这种心电胸带的结构，导电织物电极之间固定在胸带上，织物电极与外部的电磁场没有屏蔽，由于使用者所穿着的衣物上常有静电，当衣物与胸带之间有相对移动，静电场就有了变化，这种变化的电场会在两片导电织物电极之间形成电压，造成对心电信号的干扰。在使用上的表现就是使用者移动或扭动身体时心电信号会受到干扰，影响心电/心率的错误识别。如图4是没有屏蔽时，衣物抖动心电信号受到干扰的情况。
发明内容
本发明面向日常生活中的心电/心率监护，提出一种带状干式心电传感胸带及其制作方法，旨在克服现有技术在长时间使用中的缺陷，以及穿戴式装置在人体活动时心电信号无法正常采集的缺陷。本发明采用如下技术方案一种干式心电传感胸带，其特征是该心电传感胸带为四层叠合并连接为一体的结构，设置一带状基底层，在基底层的一侧表面上设有带状电极层，该电极层设置成两段，之间设有间距，间距处基底层暴露，在两段电极层分离的一端表面上，分别设有与电极层导通的信号接口，在电极层之上设有带状隔离层，隔离层覆盖两信号接口，隔离层上开有两个孔与两个信号接口位置对应，暴露出两个信号接口，在基底层的另一侧表面设有带状屏蔽层，基底层的两端分别连接一段松紧带，两段松紧带的末端分别设有尼龙搭扣，各层之间固接。上述干式心电传感胸带的制作方法如下I)基底层采用30cmX5cm的纯棉布料，在纯棉布料的两端分别缝制一段松紧带，两段松紧带的末端分别缝制尼龙搭扣，两段松紧带的末端闭合后与人体胸围相应；2)电极层采用两段相同的100%纯银纤维纺织物，每段10cmX4cm，两段电极层之间间距> 4cm，在每段电极层的间距一端表面同侧，各缝制一个与电极层导通的纯铜四合扣作为信号接口，纯铜四合扣圆心距间距一端> Icm,将两段电极层信号接口的背面缝制在基底层一侧的表面上；3)隔离层采用14cmX5cm的纯棉布料，覆盖两段电极层之间的间距及纯铜四合扣，与两段电极层缝合，隔离层与两纯铜四合扣位置对应处，开有小孔，露出纯铜四合扣的柱状关出部分；4)由于人体体表生物电信号极其微弱，易受外界噪声影响，采用钢纤维纺织物作为屏蔽层，缝合在基底层另一侧的表面上。本发明与现有传感器相比，具有如下优点及有益效果使用纯银纤维纺织物作为电极材料，不需要使用导电膏，从而克服了由传统一次性Ag/AgCl传感器引起的皮肤敏感、 接触阻抗随时间变化等缺陷；采用带状作为传感器形态，与现有穿戴式心电采集方案相比， 更加利于传感器固定于人体胸部位置，在人体日常运动条件下，如行走，上下楼梯，可获得较好的心电采集效果；采用了钢纤维纺织物作为外侧屏蔽材料，提高了采集所得心电信号的信噪比。
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I是本发明正视2是本发明背视3是本发明分层结构4是现有技术心电采集效果图； 5是本发明心电采集效果图。
具体实施例方式参看图1-3，基底层I使用不具有延展性的纯棉布料，尺寸为30cmX5cm ；7为具有延展性的松紧布料分别缝制在基底层I的外端；2为尼龙搭扣，缝制在松紧布料7的外端， 以固定与调节人体穿戴的效果(本发明长度以正常人体胸部周长范围为依据设计，尼龙搭扣以调节人体穿戴传感器时的松紧效果)。100%纯银纤维混纺布料制成的电极层3设置成两段(每段10cmX4cm)，之间间距彡4cm,间距处基底层I暴露.在两段电极层3分离的一端表面上，分别对称固定信号传导接口 4，均为纯铜四合扣，两纯铜四合扣圆心距纯银纤维纺织物近端约1cm，即两个四合扣圆心距离约6cm。两纯铜四合扣之上覆盖带状隔离层 5 (14cmX 5cm)，用途在于保证带状电极测量时的距离，以采集正确的心电信号。其上设有两个与纯铜四合扣对应的小孔，以暴露纯铜四合扣的柱状突出部分，用于连接心电数据测量仪器。隔离层5尺寸小于电极层3的尺寸，两段电极层3分别约有5cm长度暴露，作为与人体前胸接触的心电传感器。由于人体体表生物电信号极其微弱，心电传感器易受外界噪声影响，使得采集得到的心电信号信噪比下降。本发明采用钢纤维纺织物作为屏蔽层6缝制在基底层I的背面，实现屏蔽外界噪声的目的。使用实施例将本发明固定于人体胸部位置，隔离层5面对前胸接触。采用心电数据采集设备与纯铜四合扣连接完成心电信号的采集。采集过程中，接触于左、右胸的银纤维带状电极分别相当于传统心电测量中固定于左、右手的电极，在心电数据采集设备中设置了额外的反馈电极直接与人体接触，作为相当于右腿驱动的电极使用，以提高心电信号的共模抑制比。采集得到人体静止时的心电信号如图5所示。
权利要求
1.一种干式心电传感胸带,其特征是该心电传感胸带为四层叠合并连接为一体的结构，设置一带状基底层，在基底层的一侧表面上设有带状电极层，该电极层设置成两段，之间设有间距，间距处基底层暴露，在两段电极层分离的一端表面上，分别设有与电极层导通的信号接口，在电极层之上设有带状隔离层，隔离层覆盖两信号接口，隔离层上开有两个孔与两个信号接口位置对应，暴露出两个信号接口，在基底层的另一侧表面设有带状屏蔽层， 基底层的两端分别连接一段松紧带，两段松紧带的末端分别设有尼龙搭扣，各层之间固接。
2.根据权利要求I所述的干式心电传感胸带的制作方法，其特征是1)基底层采用30cmX5cm的纯棉布料，在纯棉布料的两端分别缝制一段松紧带，两段松紧带的末端分别缝制尼龙搭扣，两段松紧带的末端闭合后与人体胸围相应；2)电极层采用两段相同的100%纯银纤维纺织物，每段10cmX4cm，两段电极层之间间距> 4cm，在每段电极层的间距一端表面同侧，各缝制一个与电极层导通的纯铜四合扣作为信号接口，纯铜四合扣圆心距间距一端> Icm,将两段电极层信号接口的背面缝制在基底层一侧的表面上；3)隔离层采用14cmX5cm的纯棉布料，覆盖两段电极层之间的间距及纯铜四合扣，与两段电极层缝合，隔离层与两纯铜四合扣位置对应处，开有小孔，露出纯铜四合扣的柱状突出部分；4)由于人体体表生物电信号极其微弱，易受外界噪声影响，采用钢纤维纺织物作为屏蔽层，缝合在基底层另一侧的表面上。
全文摘要
一种干式心电传感带，设置一带状纯棉布料基底层，在基底层的一侧表面叠合带状纯银纤维纺织物电极层，该电极层设置成两段，之间设有间距，间距处基底层暴露，在两段电极层分离的一端表面上，分别对称设有信号传导接口，在两个信号传导接口之上叠合带状纯棉布料隔离层，隔离层上开有两个孔与两个信号传导接口位置对应，暴露出两个信号传导接口，在基底层的另一侧表面叠合带状钢纤维纺织物屏蔽层，基底层的两端分别连接一段松紧带，两段松紧带的末端分别设有尼龙搭扣，两段松紧带闭合后与人体胸围尺寸相应，各层之间固接。
文档编号B32B15/02GK102579036SQ201210052
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者周平, 汪丰 申请人:东南大学