专利名称：一种便携式十八导联同步心电采集盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种心电采集盒，尤其是一种可实现十八导联同步心电采集功能的便携式心电采集盒。
背景技术：
近年来，随着电子技术和IT技术等的快速发展，十二导联同步心电图产品在临床上得到了比较广泛的应用。但是，目前常用的十二导联同步心电图仪在某些心脏疾病及其部位的诊断上仍有一定的局限性，主要体现在其无法同步观察左心室正后壁及右心室的心肌缺血或梗死情况。为此，目前临床上对冠心病或怀疑冠心病的患者(包括心肌缺血、心肌梗死)，一般需要增加采集V3R-V5R以及V7-V9计六个额外导联的心电图，以全面反映心脏 缺血或梗死的部位情况。通过获取十八导联同步心电图，可以了解心脏各部位的心电活动，尤其是全面了解不同部位室壁的缺血性、梗死性心电图改变。新增的V3R-V5R，V7-V9六个导联可有效检测到常规十二导联心电图难以检查的左心室正后壁和右心室心电情况。十八导联心电图不仅能大大提高心律失常诊断的符合率，而且能很好地解决同时观察多部位心肌缺血或损伤的情况。由于目前市场上还很少有支持十八导联同步采集的心电图产品，目前临床上通行的做法是使用现有的十二导联同步心电图仪先后进行二次采集，第一次采集时，肢体电极放置到规定部位，6个胸部电极放置到V1-V6的位置，采集六个肢体导联和V1-V6六个胸导联的心电图波形，然后将6个胸部电极移放到V3R、V4R、V5R、V7、V8、V9的位置(原有的肢体电极保持不动)，进行第二次采集，以获取反映右心室和左心室正后壁的心电图波形。当前这样的二次采集方式虽也能采集到十八导联心电图，但比较费时费力，且由于二次采集的心电信号在时间上有先后，最终获取的十八导联心电图并非为真正全同步的，对精确诊断有些影响。另一方面，智能手机、平板电脑等移动信息终端设备在近几年得到很大发展和普及使用，并进入到越来越多的行业应用，其中包括移动医疗领域。以iPad/iPhone以及Android智能手机、平板电脑等为医疗信息显示处理终端的移动医疗产品在市场上逐步出现，例如以iPhone为平台的血糖仪、血压计、单导联个人心电检测仪等移动医疗产品已在国外陆续面市。因而，研制一种便携式的十八导联同步心电采集盒产品，并充分结合现有的iPhone/iPad、Android智能手机、平板电脑等移动信息终端,通过一次采样即可完成十八导联同步心电图信号的获取，已成为市场和临床的现实需要。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种便携式十八导联同步心电采集盒，它可与现有的智能手机、平板电脑以及PC (个人计算机)、笔记本电脑等进行数据通讯，通过USB (通用串行总线)、Dock数据接口( iPhone/iPad的Dock接口)或蓝牙传输心电图数据和指令，不但有效解决十二导联常规心电图仪在采集十八导联心电图时的费时费力问题，还有效解决十八导联心电图的真正同步采样和数据传输的问题。实现上述目的的技术方案是—种便携式十八导联同步心电采集盒，通过导联线连接人体，该心电采集盒包括导联线接口以及用于给所述心电采集盒供电的电源，所述心电采集盒还包括保护电路，其通过所述导联线接口与所述导联线相连，用于防止所述心电采集盒因电压过大而伤害人体，和防止人体身 上电压过大而损坏所述心电采集盒；十二导联放大采样电路，其与所述保护电路连接，用于对第一至第十二导联信号进行同步放大和采样，同时输出参考电平信号和同步采样信号；六导联放大采样电路，其分别连接所述保护电路和十二导联放大采样电路，用于接收所述参考电平信号和同步采样信号，并根据该参考电平信号和同步采样信号对第十三至第十八导联信号进行同步放大和采样；单片机，其分别连接所述十二导联放大采样电路和六导联放大采样电路，用于接收第一至第十八导联信号，并将该第一至第十八导联信号进行处理后输出心电数据；以及通讯模块，其连接所述单片机，用于接收所述心电数据并将该心电数据传送出去。上述的便携式十八导联同步心电采集盒，其中，所述导联线为十六根，所述保护电路包括与十六条导联线一一对应的十六条保护支路，每条保护支路包括大电流放电回路和电压抑制电路，其中大电流放电回路包括第一电阻和放电管，电压抑制电路包括第二电阻、第一二极
管、第二二极管和电容；所述第一电阻的一端连接导联线接口，另一端连接所述第二电阻的第一端；所述放电管的一端连接所述第二电阻的第一端，另一端接地；所述第二电阻的第二端分别连接所述十二导联放大采样电路和六导联放大采样电路；所述第一二极管的正极连接所述电源，负极连接第二电阻的第二端；所述第二二极管的正极连接所述第二电阻的第二端，负极接所述电源；所述电容的一端连接第二电阻的第二端，另一端接地。上述的便携式十八导联同步心电采集盒，其中，所述通讯模块为蓝牙模块、USB模块或者Dock接口模块。上述的便携式十八导联同步心电采集盒，其中，所述心电采集盒还包括指示灯，其连接所述单片机，用于显示所述心电采集盒工作状态。上述的便携式十八导联同步心电采集盒，其中，所述心电采集盒还包括按钮，其连接所述单片机，用于启动所述心电采集盒。上述的便携式十八导联同步心电采集盒，其中，所述电源包括干电池和稳压电路，其中稳压电路连接所述干电池，用于对输出电源进行稳压。上述的便携式十八导联同步心电采集盒，其中，所述电源包括充电电池、充电保护电路、输出保护电路和稳压电路，其中充电保护电路，其连接所述充电电池，用于充电时提供过压、过流以及正负极反接保护；输出保护电路，其分别连接所述充电保护电路和充电电池，用于充电电池输出保护以及充电时接受所述充电保护电路控制而切断输出电源；稳压电路，连接所述输出保护电路，用于对输出电源进行稳压。上述的便携式十八导联同步心电采集盒，其中，所述通讯模块还接收外部信息终端的控制指令，并将控制指令传给所述单片机。本实用新型的有益效果是本实用新型实现了十八导联心电图的真正同步采样，有效解决了常规十二导联心电图仪在采集十八导联心电图时的费时费力且非真正十八导联同步的问题；同时，本实用新型能在不安装或不开启六导联放大采样电路的情况下，实现十二导联心电图的采集功能，平时可 作为常规十二导联同步心电图仪使用；接着，本实用新型通过通讯模块(诸如蓝牙、USB或Dock)与外部信息终端进行通信，可减小产品尺寸，或减少连接线，方便用户使用；另外，本实用新型采用低功耗芯片，并且在采集功能不工作的时候，自动进入休眠状态，使得产品工作时间更长；最后，本实用新型能实现自检，并通过指示灯显示工作状态。
图1是本实用新型的便携式十八导联同步心电采集盒的结构图；图2是保护电路的一具体实施例中每条保护支路的电路结构图；图3是本实用新型的一具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。请参阅图1，本实用新型的便携式十八导联同步心电采集盒1，通过导联线2(十六根导联线，包括4根肢体导联线和12根胸部导联线)连接人体3，用于采集人体3的心电信号(第一至第十八导联信号)；该心电采集盒I包括电源11、导联线接口 12、保护电路13、十二导联放大采样电路14、六导联放大采样电路15、单片机16、通讯模块17、指示灯18和按钮19，其中电源11用于给心电采集盒I供电；保护电路13通过导联线接口 12连接导联线2，用于防止心电采集盒I电压过大而伤害到人体3，同时防止人体3身上过大的电压(例如电除颤时)而损坏心电采集盒I ;十二导联放大采样电路14连接保护电路13，通过导联线2、导联线接口 12和保护电路13实现对第一至第十二联信号的同步放大和采样，同时输出参考电平信号和同步采样信号；其中，第一至第十二导联信号是由10个电极产生的(对应导联线2中的前十根线)，且只有第一至第八导联通道(I1、II1、V1-V6)产生原始导联信号，其余的4个肢体导联信号(1、aVR、aVL、aVF导联信号)由数学运算产生；六导联放大采样电路15分别连接保护电路13和十二导联放大采样电路14，根据接收到的参考电平信号和同步采样信号，通过导联线2、导联线接口 12和保护电路13实现对第十三至第十八导联信号(V3R-V5R、V7-V9)的同步放大和采样；其中，第十三至十八导联信号是由6个电极产生的(对应导联线2中的后六根线)；指示灯18连接单片机16 ；单片机16分别连接十二导联放大采样电路14和六导联放大采样电路15，一方面，单片机16接收由十二导联放大采样电路14和六导联放大采样电路15采样得到的心电信号(第一至第十八导联信号)，将该心电信号进行数字滤波等处理，得到心电数据并输出 ’另一方面，单片机16检查电源11的电量、通讯模块17是否正常工作、十二导联放大采样电路14是否正常工作、六导联放大采样电路15是否正常工作以及通过十二导联放大采样电路14和六导联放大采样电路15检查导联输入是否连接正常(例如是否有导联脱落)，得到内部状态数据并输出，并根据这些状态控制指示灯18，从而显示心电采集盒I的工作状态；通讯模块17连接单片机16，用于接收所述心电数据和内部状态数据，并将该心电数据和内部状态数据传送给外部信息终端(图中未示)，同时可以从外部信息终端接收控制指令，并将控制指令传给单片机16 ；按钮19连接单片机16，用于启动心电采集盒1，当单片机16判断不在心电采集工
作状态时控制心电采集盒I进入休眠状态，并随时响应按钮19的动作，重新进入工作状态。保护电路13使得心电采集盒I可以用在电除颤场合，并且保护电路13结构不限，以下为保护电路13的一具体实施例保护电路13包括与十六条导联线一一对应的十六条保护支路，每条保护支路如图2所示，每条保护支路包括大电流放电回路和电压抑制电路，大电流放电回路包括第一电阻Rl和放电管DS，电压抑制电路包括第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2和电容C，其中第一电阻Rl的一端连接导联线接口 12，另一端连接第二电阻R2的第一端；放电管DS —端接第二电阻R2的第一端，另一端接地GND ；第二电阻R2的第二端分别连接十二导联放大采样电路14和六导联放大采样电路15 ；第一二极管Dl的正极连接电源11 (负电压)，负极连接第二电阻R2的第二端；第二二极管D2的正极连接第二电阻R2的第二端，负极接电源11 (正电压)；电容C的一端连接第二电阻R2的第二端，另一端接地GND。本实用新型中，电源11分为干电池或者充电电池，并产生多路所需电压；十二导联放大米样电路14米用一块ADS1298心电芯片实现；六导联放大米样电路15米用一块ADS1298心电芯片实现；单片机16选用MSP430单片机，该单片机具有低功耗特性，能够显著降低心电采集盒I待机时的耗电量；依据外部信息终端的不同，通讯模块17可以为蓝牙模块、USB模块或者iPhone/iPad专用的Dock接口模块，以实现心电采集盒I与外部信息终端的连接；外部信息终端为智能手机、平板电脑、PC、笔记本电脑或者iPhone/iPad等。当电源11为干电池时，电源11还包括稳压电路，该稳压电路连接干电池，用于对输出电源进行稳压，然后供给心电采集盒的各个部件。如图3所示，为本实用新型的一具体实施例，当电源11为充电电池112时，电源11还包括充电保护电路111、输出保护电路113和稳压电路114，其中充电保护电路111，其连接充电电池112，充电保护电路111用于充电时提供过压保护、过流保护以及正负极反接保护，同时能够在充满时自动停止给电池充电；输出保护电路113，其分别连接充电保护电路111和充电电池112，输出保护电路113用于给充电电池112的输出电源提供保护，并且在充电时接受充电保护电路111控制而切断输出电源，从而切断后续电路，停止心电采集功能，以保护人体3免受充电时可能的电击；[0058]稳压电路114,连接输出保护电路113,稳压电路114用于对输出电源进行稳压,稳压后的电源供给心电采集盒I’的各个部件，如图3所示。此实施例中，通讯模块17为蓝牙模块171，充电保护电路111、输出保护电路113和稳压电路114均是通过市面常见且易于采购的产品来实现。图3所示实施例，其工作原理如下a)首先，用户给充电电池112充电，此时心电采集盒I’不工作(输出保护电路113切断输出电源，从而断开后续采集电路);·b)充电完成后，用户使用导联线2连接好人体3相应的电极位置，然后按下按钮19启动单片机16 ；·c)单片机16首先检查充电电池112电量、蓝牙模块171是否正常工作、十二导联放大采样电路14是否正常工作、六导联放大采样电路15是否正常工作以及通过十二导联放大采样电路14和六导联放大采样电路15检查导联输入是否连接正常，得到内部状态数据，然后根据这些状态控制指示灯18，指示工作状态；d)单片机16完成自检后，如果一切正常，则开始启动心电采集过程，也即从十二导联放大采样电路14和六导联放大采样电路15处获得心电信号，做数字滤波等处理，得到心电数据，再通过蓝牙模块171把心电数据和内部状态数据传递给外部信息终端；e)外部信息终端最终完成心电信息的显示、处理、存储和远程传输等功能；f)当单片机16检测到导联脱落一定时间后，自动控制心电采集盒I’进入休眠状态，从而节省耗电。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
权利要求1.一种便携式十八导联同步心电采集盒，通过导联线连接人体，该心电采集盒包括导联线接口以及用于给所述心电采集盒供电的电源，其特征在于，所述心电采集盒还包括 保护电路，其通过所述导联线接口与所述导联线相连，用于防止所述心电采集盒因电压过大而伤害人体，和防止人体身上电压过大而损坏所述心电采集盒； 十二导联放大采样电路，其与所述保护电路连接，用于对第一至第十二导联信号进行同步放大和采样，同时输出参考电平信号和同步采样信号； 六导联放大采样电路，其分别连接所述保护电路和十二导联放大采样电路，用于接收所述参考电平信号和同步采样信号，并根据该参考电平信号和同步采样信号对第十三至第十八导联信号进行同步放大和采样； 单片机，其分别连接所述十二导联放大采样电路和六导联放大采样电路，用于接收第一至第十八导联信号，并将该第一至第十八导联信号进行处理后输出心电数据；以及通讯模块，其连接所述单片机，用于接收所述心电数据并将该心电数据传送出去。
2.根据权利要求1所述的便携式十八导联同步心电采集盒，其特征在于，所述导联线为十六根，所述保护电路包括与十六条导联线一一对应的十六条保护支路，每条保护支路包括大电流放电回路和电压抑制电路，其中 大电流放电回路包括第一电阻和放电管，电压抑制电路包括第二电阻、第一二极管、第二二极管和电容； 所述第一电阻的一端连接导联线接口，另一端连接所述第二电阻的第一端； 所述放电管的一端连接所述第二电阻的第一端，另一端接地； 所述第二电阻的第二端分别连接所述十二导联放大采样电路和六导联放大采样电路； 所述第一二极管的正极连接所述电源，负极连接第二电阻的第二端； 所述第二二极管的正极连接所述第二电阻的第二端，负极接所述电源； 所述电容的一端连接第二电阻的第二端，另一端接地。
3.根据权利要求1或2所述的便携式十八导联同步心电采集盒，其特征在于，所述通讯模块为蓝牙模块、USB模块或者Dock接口模块。
4.根据权利要求3所述的便携式十八导联同步心电采集盒，其特征在于，所述心电采集盒还包括 指示灯，其连接所述单片机，用于显示所述心电采集盒工作状态。
5.根据权利要求4所述的便携式十八导联同步心电采集盒，其特征在于，所述心电采集盒还包括 按钮，其连接所述单片机，用于启动所述心电采集盒。
6.根据权利要求5所述的便携式十八导联同步心电采集盒，其特征在于，所述电源包括干电池和稳压电路，其中稳压电路连接所述干电池，用于对输出电源进行稳压。
7.根据权利要求5所述的便携式十八导联同步心电采集盒，其特征在于，所述电源包括充电电池、充电保护电路、输出保护电路和稳压电路，其中 充电保护电路，其连接所述充电电池，用于充电时提供过压、过流以及正负极反接保护； 输出保护电路，其分别连接所述充电保护电路和充电电池，用于充电电池输出保护以及充电时接受所述充电保护电路控制而切断输出电源； 稳压电路，连接所述输出保护电路，用于对输出电源进行稳压。
8.根据权利要求1所述的便携式十八导联同步心电采集盒，其特征在于，所述通讯模块还接收外部信息终端的控制指令，并将控制指令传给所述单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式十八导联同步心电采集盒，通过导联线连接人体，包括电源、导联线接口、通过导联线接口与导联线相连的保护电路、连接保护电路且用于第一至第十二导联信号进行同步放大和采样的十二导联放大采样电路、分别连接保护电路和十二导联放大采样电路且用于对第十三至第十八导联信号进行同步放大和采样的六导联放大采样电路、分别连接十二导联放大采样电路和六导联放大采样电路且用于接收第一至第十八导联信号并输出心电数据的单片机以及连接单片机且用于将心电数据传送出去的通讯模块。本实用新型能有效解决十八导联心电图的真正同步采样和数据传输的问题。
文档编号A61B5/0402GK202821337SQ201220491058
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者鲁巍峰 申请人:鲁巍峰