专利名称：便携式心电信号检测无线传感器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及人体健康监护领域中生命体征参数的采集和无线传输技术，具体是一 种便携式心电信号检测无线传感器装置。
背景技术：
心血管疾病已成为全球卫生保健和卫生资源的沉重负担，严重威胁人们的身体健 康。据世界心脏联盟统计，在全球范围内每死亡3人，就有一人死于心血管病症。而其中的 心脏性猝死发病率近年来更呈不断上升态势。根据世界卫生组织的报告，每年全球因冠心 病和脑卒中死亡的人数为1750万，在每3个死亡的人中就有1人死于心血管疾病，平均每 13秒就有1人因心血管病死亡，居死因的首位。在我国，冠心病和脑卒中同样是居于首位的 致死和致残原因。然而，目前我国心脏性猝死的抢救成功率极低，仅有少于1 %的患者能够 抢救过来，对于心脏疾病早期症状的监测可极大程度上降低猝死率，而人体心电信号检测 便是最重要的一种有效手段。目前，人们通常是在医院使用心电图机、监护仪进行心电信号检测，这类仪器需要 在人体粘贴多个电极，只能在某个瞬时观察、检测心电信号的特征。不能兼顾使用舒适性、 便携性、长期连续实时性的要求，即使采用24小时动态心电图设备，也只是能储存比较长 时间的心电数据，而无法将自由移动用户的心电信号实时呈现给医护人员，不能满足广大 保健预防和健康监护市场的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携、可穿戴的人体心电信号检测装置。在满足佩 带舒适性、便携性的前提下，解决对人体心电信号实时、连续、长时间的监测。本发明的上述目的是这样实现的，便携式心电信号检测无线传感器装置包括非粘 贴电极、心电信号采集处理模块、无线收发器、电源和环形连接线，其中心电信号采集处理 模块包括信号预放大、预滤波、采样、数据处理、数据压缩部分，电源为便携式心电信号检测 无线传感器装置供电；非粘贴电极拾取人体表面皮肤的心电信号，后传输至心电信号采集 处理模块，依次进行信号预放大、预滤波、采样、数据处理，并将处理后的数据压缩成心电数 据包；后通过无线收发器无线传输心电数据包；电源、非粘贴电极、心电信号采集模块、无 线收发器设置在环形连接线上。本发明提出的便携式心电信号检测无线传感器装置，其非粘贴电极的数量为1个 以上。具体来说，多个非粘贴电极的冗余设置可提高与皮肤接触的可靠性，避免体表毛发导 致个别非粘贴电极与皮肤的接触不良，造成无法获取心电信号的情况。非粘贴电极可以在 环形连接线上的任意位置适当安排，提高对获取的心电信号处理的准确度。同时将非粘贴 电极2设计成圆形也能在一定程度上提高其与皮肤接触的可靠性。本发明提出的便携式心电信号检测无线传感器装置还包括壳体，壳体设在环形连 接线上，心电信号采集处理模块、无线收发器、电源设在壳体中。具体来说壳体可隐蔽各模
3块，在使整体装置较美观的同时，避免了各模块因发生移位而造成的功能障碍。同时，电源 优选为普通电池或纽扣电池，更加满足便携性。本发明提出的便携式心电信号检测无线传感器装置，其环形连接线上还设有多个 装饰件。装饰件主要用于使便携式心电信号检测无线传感器装置更显美观，更容易被使用 者接受。本发明的有益效果为人体心电信号检测由设置在环形连接线上的非粘贴电极和 相关检测电路组成，检测到的微弱心电信号传输至心电信号采集处理模块，经过滤波、放大 后转换为数字信号以后通过微功耗、短距离的无线收发器将检测处理后的心电数据以无线 方式发送到附近的无线汇聚节点，同时无线收发器中含控制模块，对心电信号采集处理模 块的工作模式、状态、增益等进行控制和设置。本发明将心电信号检测无线传感器装置以项 链的形式呈现，具有携带方便、佩带舒适的特点，采用低功耗无线传输技术，使装置的连续 工作时间大大延长，可以实时将心电信号发送到任意指定的地方供医护人员使用，为早期 及时发现严重威胁人类的心脏疾病提供了经济而有效的监测手段。
图1为本发明便携式心电信号检测无线传感器装置的原理框图。图2为本发明便携式心电信号检测无线传感器装置的实施例示意图。
具体实施例方式为使本发明的技术方案更加明显易懂，下面结合附图的具体实施例对本发 明的便携式心电信号检测无线传感器装置作进一步描述。结合图1所示为实现本发明一种具体实施例的原理框图，包括用于拾取人体表面 皮肤的心电信号的非粘贴电极2、用于处理被严重干扰污染的心电信号的心电信号采集处 理模块3、用于低功耗无线传输心电数据包的无线收发器4、用于为装置供电的电源1和环 形连接线5。本发明的装置工作时，电源1为心电信号采集处理模块3和低功耗、短距离无线收 发器4提供正常工作的能量。非粘贴电极2拾取人体表面皮肤的心电信号，该信号非常微 弱，通常只有几毫伏，同时人体表面皮肤还存比心电信号大2-3个数量级的共模电压和极 化电压的干扰。为此心电信号采集处理模块3完成从这些干扰中提取心电信号的功能，它 包括预放大、预滤波、采样、数据处理与压缩等功能模块电路，心电信号采集处理模块3输 出压缩后的心电数据包至低功耗、短距离无线收发器4，将心电数据包以最低功耗、无线的 方式发送出去，实现对人体心电信号的感知。同时无线收发器4中含控制模块，对心电信号 采集处理模块3的工作模式、状态、增益等进行控制和设置。结合图2所示为本发明具体实施例示意图，电源1、非粘贴电极2、心电信号采集模 块3、无线收发器4均设置在环形连接线5上。使用两个非粘贴电极2布置在环形连接线 上，心电信号采集处理模块3、无线收发器4和电源1均安装固定在位于环形连接线5上的 壳体7内，电源1为普通电池，环形连接线上还设有项链所需的装饰件6。为了避免体表毛发导致非粘贴电极2与皮肤的接触不良，非粘贴电极2可以在环 形连接线5上的任意位置适当安排，以适应不同个体的情况。或者还可以采用多个非粘贴电极2冗余的方法提高与皮肤接触的可靠性。同时，如图2所示，将非粘贴电极2设计成圆 形也能在一定程度上提高其与皮肤接触的可靠性。 本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发 明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发 明的技术范畴。
权利要求
一种便携式心电信号检测无线传感器装置，其特征在于，包括非粘贴电极(2)、心电信号采集处理模块(3)、无线收发器(4)、电源(1)和环形连接线(5)，其中心电信号采集处理模块(3)包括信号预放大、预滤波、采样、数据处理、数据压缩部分；电源(1)为便携式心电信号检测无线传感器装置供电；非粘贴电极(2)拾取人体表面皮肤的心电信号后，传输至心电信号采集处理模块(3)，依次进行信号预放大、预滤波、采样、数据处理，并将处理后的数据压缩成心电数据包传输至无线收发器(4)进行无线传输；无线收发器(4)中包括控制模块，对心电信号采集处理模块(3)的工作模式、状态、增益进行控制；电源(1)、非粘贴电极(2)、心电信号采集模块(3)、无线收发器(4)设置在环形连接线(5)上。
2.如权利要求1所述的便携式心电信号检测无线传感器装置，其特征在于，非粘贴电 极(2)的数量为1个以上。
3.如权利要求1所述的便携式心电信号检测无线传感器装置，其特征在于，还包括壳 体，壳体设在环形连接线(5)上，心电信号采集处理模块(3)、无线收发器(4)、电源(1)设在 壳体(7)中。
4.根据权利要求1所述的便携式心电信号检测无线传感器装置，其特征在于，环形连 接线(5 )上还设有多个装饰件(6 )。
全文摘要
本发明提供一种便携式心电信号检测无线传感器装置，它包括电源1、非粘贴电极2、心电信号采集处理模块3、无线收发器4、环形连接线5。电源为便携式心电信号检测无线传感器装置供电；非粘贴电极2拾取人体表面皮肤的心电信号，后通过特定电路传输至心电信号采集处理模块3，进行处理传输过程中可能被严重干扰污染的心电信号；无线收发器4用于低功耗无线传输心电数据包，同时对心电信号采集处理模块3的工作模式等进行相关设置和控制；环形连接线5连接非粘贴电极2、各功能模块和项链装饰件6。本发明以类似项链的形式物理呈现，在满足佩带舒适性、便携性的前提下，解决了对人体心电信号实时、连续、长时间的监测。
文档编号A61B5/0402GK101940471SQ20101029061
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者傅学群, 尤肖虎, 杜永强, 蒋良成, 赵春明, 黄鹤 申请人:东南大学