一种新型家用心律监测分析仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型家用心律监测分析仪，包括采集装置和主机装置；所述采集装置包括ECG采集系统、数据传输模块和处理器单元，所述处理器单元通过所述数据传输模块将ECG数据的所述集合实时地加载到所述主机装置上；所述主机装置包括嵌入了诊断软件的存储器和用于显示所述诊断软件显示器。本实用新型的一种新型家用心律监测分析仪，结构简单，造价也不高，且不需要专业操作技能；手机、电脑、平板等终端上安装专用的诊断软件可对心电数据进行实时分析，检测基本心律参数并对异常心律作初步诊断，以便患者及时就医，可广泛地用于一般用途，也可用于主要用作辅助诊断和作为医疗设备的治疗中。
【专利说明】一种新型家用心律监测分析仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种医疗仪器，尤其涉及一种新型家用心律监测分析仪。
【背景技术】
[0002]心律异常是一种常见病，通过患者心电图的检查可以进行准确诊断，但心律异常疾病一般具有一过性和偶发性。早期心律异常患者往往在感到心悸、胸闷等症状时，监测心电图才可以发现异常。症状消失后再去医院进行常规心电图(ECG)检查往往发现不了，从而延误疾病治疗，导致心律异常的逐步加重，直至危及生命。因此，迫切需要一种能够让患者在家庭环境中自己操作的心电检测设备。但是，心电图的读图、分析需要大量专业知识，普通患者即使测到了自己的心电图也无法分析是否正常，动态心电图倒是具备分析软件，但只能事后分析，不能在异常发生当时立刻得出分析结论，往往无法得知异常发生当时患者的状态。
[0003]ECG是一种用于监测和记录心功能的公知设备。该设备记录动作电位随时间的变化情况以此反映出心功能状况，还可提供有关心率、心肌及其血供等状况的数据。但是，ECG设备的结构复杂，还需要专业的操作技术，价格也相当昂贵，并且由于ECG提供的数据量很大，只有在医务人员的控制下才能正确使用这种设备。ECG—般只有医院才有条件购买和使用，而心律异常疾病一般具有一过性和偶发性，大多数患者到达医院时，往往已经错过了发病期，此时ECG无法检测到异常。
[0004]Holter是另一种公知的装置，该装置使用放置在合适位置处的3到4个电极来感知和测量动作电位，然后将所测得的数值与存储在其存储器中的理想的ECG信号进行比较，如果两者间的差值超过了某一预定值，Holter就将所测得的实际上为心律不齐周期内的数值及其测量时间记录存储下来。在进行诊断时可通过一读出装置将所存储的数据读出来。Holter不适用于即时显示短时间内的心律异常情况。即使将其变量设置成最有益的情况，Holter也只能即时记录下偏移的事实，也就是说，它只能报警而不能提供例如有关偏移的实际情况、
[0005]发生了什么异常症状以及该做些什么的信息。而且，很多患者在佩戴Holter监测器及其众多引线和电极时会感到进行正常活动受限，常常反对这些监测器的不适和不便。因此，现有的Holter监测器仅局限地使用在已经发生过较严重的心律异常疾病的患者身上，例如，Holter用于记录患者24小时的时期内的ECG波形，并且只是在记录时期结束后获知并分析记录的数据。对于只是发生了较轻微的心率异常症状的患者并不会去佩戴Holter监测器，因此无法及时得知自己的病情，往往延误治疗的最佳时机。
实用新型内容
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:为了克服现有心率监测仪价格昂贵，使用场合受到限制，需要应用专业技能，对心律异常疾病不能即时监测，也无法立刻得出当时的病情分析结论的不足，本实用新型提供一种新型家用心律监测分析仪，大大增加患者心律异常得到早期诊断、早期治疗的机会。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:包括采集装置和主机装置；
[0008]所述采集装置包括
[0009]ECG采集系统，包括信号采样模块，所述ECG采集系统用于从患者收集ECG数据的集合，以及控制从所述患者对ECG数据的所述集合的所述收集；
[0010]数据传输模块，被配置成使所述采集装置与主机装置之间实时数据传输；以及
[0011]处理器单元，其中所述处理器单元通过所述数据传输模块将ECG数据的所述集合实时地加载到所述主机装置上；
[0012]所述主机装置包括
[0013]嵌入了诊断软件的存储器；以及
[0014]显示器，用于显示所述诊断软件。
[0015]所述诊断软件能够自动分析ECG数据的所述集合，即监测到的心电图的心律参数，包括:心率、Q波幅度、R波幅度、S波幅度、T波幅度、ST段高度、QRS波宽度、RR间期、QT间期等。所述病情分析模块能够根据各项心律参数对患者心律是否正常、是否具有窦性心动过速、窦性心动过缓、窦性停搏、漏搏、间外性期外收缩、房性早搏、RonT、室性早搏、室速、QRS宽度异常、室性扑动、QRS连续增宽、窦性心律不齐等作出初步诊断。这样，使得心律监测更加家庭化，患者并不需要专业技能就能得出初步诊断结果，避免了因看不懂波形而延误治疗时机，或者因看不懂波形而忽视了早期的发病症状。
[0016]本实用新型相对医用心律监测分析仪，通过连接主机装置，使部分功能转嫁到主机装置上，例如打印功能，使得体积大大缩小。主机装置可以采用智能手机、平板或电脑，无需对该主机装置进行硬件的改进，用户仅需在该主机装置上安装诊断软件即可使用。由于所述处理器单元通过所述数据传输模块将ECG数据的所述集合实时地加载到所述主机装置上，因此可以实现心律监测的实时分析，这相对市场上现有的Holter监测器来说，明显增强了家用心律监测的实用性，使用户使用更加方便。
[0017]所述ECG采集系统还包括
[0018]五根导联线，和
[0019]选择开关，用于控制所述五根导联线与信号采样模块配置成胸导联心电信号测量电路或肢导联心电信号测量电路。测量肢体导联时取五根导联线中的四根，测量胸导联信号时，五根导联线全部连接。心电电极连接于导联线的伸出端，用于与人体连接。心电电极分为电极贴片和电极夹两种，电极贴片用于胸导联和模拟肢体导联测量，电极夹用于肢体导联测量。选择开关切换导联模式，仅使用一组5根导联线，既可以进行1、II JIL AVR、AVL、AVF六路肢体导联心电图的监测分析，也可以进行MV1、MV5胸导联的监测分析。因此，这样可以减少采样电路的数量，并且测量更加方便。
[0020]所述信号采样模块包括
[0021]ECG信号驱动电路；
[0022]第一采样电路和第二采样电路:分别为I导联、II导联或III导联中的任意两种导联的采样电路；以及
[0023]计算模块:用于通过第一采样电路和第二采样电路的采集结果计算I导联、II导联和III导联中未采集的导联、以及AVR、AVL、AVF六路肢体导联的结果。本实用新型的信号采样模块只需包括两路采样电路，即可得到其他肢体导联方式的ECG数据，因此，可以减少成本和缩小分析仪的体积，使其更加适合于家用。
[0024]所述采集装置还包括数据存储模块，用于存储ECG数据的所述集合。增加了数据存储模块后，既可以通过蓝牙、USB或物联网进行实时数据传送，实时动态分析监测，也可以通过存储卡存储心电数据，再转移到手机、电脑、平板等终端中进行分析。一般数据存储模块负责在蓝牙和USB均未连接时临时存储数据，所存储的数据在测量结束时可以转移到主机装置上进行分析诊断。
[0025]所述采集装置设有机壳，所述ECG采集系统还包括设置在机壳上的三个电极片，所述三个电极片与信号采样模块配置成简易肢体导联心电信号测量电路，一般是第I导联测量电路。所述三个电极片可以实现在不连接导联线的情况下仅通过双手握持或按捏电极片进行第I导联心电信号的测量分析，使测量更加方便快捷。采用三个电极片，一个电极片连接ECG信号驱动电路，另外两个电极片连接导联心电信号测量电路，分别位于机壳的两端，所述连接ECG信号驱动电路的电极片可与其中任意一个设置在同一侧。
[0026]所述主机装置是智能手机、平板或电脑。
[0027]对可能危及生命的严重心律异常，在智能手机软件应用中会自动启动远程报警功能，所述智能手机还可操作用于与预设号码的手机进行通信，一般是通过短信向预设号码的手机发送报警短信。
[0028]所述数据传输模块包括USB数据传输模块、蓝牙通讯模块和/或物联网通讯模块。
[0029]所述采集装置还包括蓝牙开关，用于电控制所述蓝牙通讯模块与所述主机装置之间的通讯。不需要实时分析时，用户可以选择关闭蓝牙功能以节约电力。蓝牙开关关闭时，蓝牙通讯模块功能关闭。
[0030]所述USB数据传输模块的接口与其他电路光耦隔离，以符合医疗器械安全要求。
[0031]本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种新型家用心律监测分析仪，结构简单，造价也不高，且不需要专业操作技能；手机、电脑、平板等终端上安装专用的诊断软件可对心电数据进行实时分析，检测基本心律参数并对异常心律作初步诊断，以便患者及时就医，可广泛地用于一般用途，也可用于主要用作辅助诊断和作为医疗设备的治疗中；采用物联网通讯，可实现第三者实时监护。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0033]图1是本实用新型的一种新型家用心律监测分析仪最优实施例的结构框图。
[0034]图2是本实用新型的一种新型家用心律监测分析仪中诊断软件的工作步骤示意图。
[0035]图3是本实用新型的一种新型家用心律监测分析仪的机壳的结构示意图。
[0036]图4是本实用新型的一种具有导联切换功能的家用心律监测分析仪最优实施例的导联切换的电路图。
[0037]图中100、机壳，200、电极片，1、第一差分放大电路，2、第二差分放大电路，3、ECG
信号驱动电路，S3、导联选择开关。【具体实施方式】
[0038]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0039]如图1所示，本实用新型的一种新型家用心律监测分析仪最优实施例的结构框图。包括采集装置和主机装置；
[0040]所述采集装置包括
[0041]ECG采集系统，包括信号采样模块，所述ECG采集系统用于从患者收集ECG数据的集合，以及控制从所述患者对ECG数据的所述集合的所述收集；
[0042]数据传输模块，被配置成使所述采集装置与主机装置之间实时数据传输；以及
[0043]中央处理器单元，其中所述中央处理器单元通过所述数据传输模块将ECG数据的所述集合实时地加载到所述主机装置上；
[0044]所述主机装置包括
[0045]嵌入了诊断软件的存储器；以及
[0046]显示器，用于显示所述诊断软件。
[0047]如图4所示，所述信号采样模块包括导联选择开关S3、用于分别引出所述五根导联线的五路输入端、用于调整从所述患者收集的ECG数据的集合的二路差分放大电路、ECG信号驱动电路3，以及计算模块；
[0048]二路差分放大电路分别为I导联、II导联或III导联中的任意两种导联的第一采样电路和第二采样电路；
[0049]计算模块用于通过二路差分放大电路的采集结果计算I导联、II导联和III导联中未采集的导联、以及AVR、AVL、AVF六路肢体导联的结果；
[0050]所述五路输入端分为RA输入端、LA输入端、LLa输入端、LLb输入端、RL输入端；
[0051]所述导联选择开关S3为单刀双掷开关，包括一个不动端和两个动端；
[0052]所述二路差分放大电路分为第一差分放大电路I和第二差分放大电路2，每路所述差分放大电路均具有第一输入端和第二输入端；
[0053]所述第一差分放大电路I的第一输入端与RA输入端连接,第二输入端与LLa输入端连接；
[0054]所述第二差分放大电路2的第一输入端与LA输入端连接，第二输入端与所述导联选择开关的不动端连接；
[0055]所述导联选择开关S3的其中一动端与LLa输入端连接,另一动端与LLb输入端连接。
[0056]测量肢体导联时取五根导联线中的四根，测量胸导联信号时，五根导联线全部连接。心电电极连接于导联线的伸出端，用于与人体连接。心电电极分为电极贴片和电极夹两种，电极贴片用于胸导联和模拟肢体导联测量，电极夹用于肢体导联测量。
[0057]导联选择开关S3向上，则为肢体导联心电信号测量电路，第一差分放大电路I两端分别接LL输入端和RA输入端，LL输入端连接左腿，RA输入端连接右手，为第II导联；第二差分放大电路2两端分别接LL输入端和LA输入端，LA输入端连接左手，为第III导联。各输入端并不限定这种接法，但是必须为I导联、II导联或III导联中的任意两种导联接法。[0058]导联选择开关S3向下，则为模拟胸导联心电信号测量电路，两路差分放大电路完全独立，分别测量一路模拟胸导联信号，例如LA接第2肋胸骨柄左侧、RA接第2肋胸骨柄右侧、LLa接V5处、LLb接Vl处，RL接右锁骨中线剑突水平处。
[0059]图4中的AVDD和AVEE为运放的供电电压，AGND为接地端。
[0060]所述信号采样电路还包括
[0061]ECG信号驱动电路3:具有两个输入端和一个输出端，其输出端与RL输入端连接，两个输入端分别与第一差分放大电路I的输出端和第二差分放大电路2的输出端连接；和
[0062]计算模块:用于通过第一差分放大电路I和第二差分放大电路2的采集结果计算I导联、以及AVR、AVL、AVF六路肢体导联的结果。
[0063]所述采集装置还包括数据存储模块，用于存储ECG数据的所述集合。增加了数据存储模块后，既可以通过蓝牙、USB或物联网进行实时数据传送，实时动态分析监测，也可以通过存储卡存储心电数据，再转移到手机、电脑、平板等终端中进行分析。一般数据存储模块负责在蓝牙和USB均未连接时临时存储数据，所存储的数据在测量结束时可以转移到主机装置上进行分析诊断。
[0064]如图3所示，所述采集装置设有机壳100，所述ECG采集系统还包括设置在机壳100上的三个电极片200，即图4中所示，RA输入端、LL输入端、RL输入端分别由引线另外引出，引出端连接电极片200。所述三个电极片200与信号采样电路配置成简易肢体导联心电信号测量电路，RA输入端连接右手，LL输入端连接左手，RL输入端连接左手或右手。所述三个电极片200可以实现在不连接导联线的情况下仅通过双手握持或按捏电极片200进行第I导联心电信号的测量分析，使测量更加方便快捷。
[0065]所述主机装置是智能手机、平板或电脑。
[0066]对可能危及生命的严重心律异常，在智能手机软件应用中会自动启动远程报警功能，所述智能手机还可操作用于与预设号码的手机进行通信，一般是通过短信向预设号码的手机发送报警短信。
[0067]所述数据传输模块包括USB数据传输模块、蓝牙通讯模块和/或物联网通讯模块。
[0068]所述采集装置还包括蓝牙开关，用于电控制所述蓝牙通讯模块与所述主机装置之间的通讯。不需要实时分析时，用户可以选择关闭蓝牙功能以节约电力。蓝牙开关关闭时，蓝牙通讯模块功能关闭。
[0069]所述采集装置使用锂聚合物电池供电，这种电池携带方便，能够支持24小时以上的动态心电记录。
[0070]所述电池具有充电功能，采集装置内部设计有电源管理模块。电源管理模块将电池电压通过DC变换提供系统运行所需的各路电源，并进行电池充电管理。
[0071]选择开关、蓝牙开关均由开关按键输入模块控制，开关按键输入模块还带有用于控制是否供电的电源开关。
[0072]所述USB数据传输模块的接口与其他电路光耦隔离，以符合医疗器械安全要求。
[0073]所述诊断软件依据图形用户接口的用户命令来控制从所述患者对ECG数据的所述集合的所述收集，并还允许所述用户回顾、操纵、存储及打印ECG数据的所述集合。测量完成后，可以根据用户需要输出OFFICE格式的心电检测报告，报告形式符合医生阅读习惯，一般是 400ms/cm。[0074]所述主机装置上的诊断软件基于安卓操作系统和windows系统分别设计，可以安装在具有蓝牙功能的智能手机、平板电脑或家用电脑上。诊断软件的工作步骤如图2所示。诊断软件可设置数据来源为USB、蓝牙或从存储卡导入的本地数据，开始测量后诊断软件可接受采集装置传过来的心电信号数据并实时显示，同时显示心电信号基本参数，测量结束自动弹出诊断结果并存储诊断报告，如有异常，启动报警功能。诊断软件内部存储关于各项心律异常诊断结果有关的参考资料，以及各项心律异常的标准波形，并可以随时调阅以往测量数据。
[0075]诊断软件对心电信号波形数据进行分析，自动检测心电波形的心律参数，包括:心率、Q波幅度、R波幅度、S波幅度、T波幅度、ST段高度、QRS波宽度、RR间期、QT间期等数据。
[0076]诊断软件根据以上参数自动判断所测波形是否正常，是否存在窦性心动过速、窦性心动过缓、窦性停搏、漏搏、间外性期外收缩、房性早搏、RonT、室性早搏、室速、QRS宽度异常、室性扑动、QRS连续增宽、窦性心律不齐等现象。
[0077]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:包括采集装置和主机装置；所述采集装置包括 ECG采集系统，包括信号采样模块，所述ECG采集系统用于从患者收集ECG数据的集合，以及控制从所述患者对ECG数据的所述集合的所述收集； 数据传输模块，被配置成使所述采集装置与主机装置之间实时数据传输；以及 处理器单元，其中所述处理器单元通过所述数据传输模块将ECG数据的所述集合实时地加载到所述主机装置上； 所述主机装置包括 嵌入了诊断软件的存储器；以及 显示器，用于显示所述诊断软件； 所述主机装置是智能手机、平板或电脑。
2.如权利要求1所述的一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:所述ECG采集系统还包括 五根导联线，和 选择开关，用于控制所述五根导联线与信号采样模块配置成胸导联心电信号测量电路或肢导联心电信号测量电路。
3.如权利要求1或2所述的一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:所述信号采样模块包括 ECG信号驱动电路(3)； 第一采样电路和第二采样电路:分别为I导联、II导联或III导联中的任意两种导联的采样电路；以及 计算模块:用于通过第一采样电路和第二采样电路的采集结果计算I导联、II导联和III导联中未采集的导联、以及AVR、AVL、AVF六路肢体导联的结果。
4.如权利要求1或2所述的一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:所述采集装置还包括数据存储模块，用于存储ECG数据的所述集合。
5.如权利要求1或2所述的一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:所述采集装置设有机壳(100 )，所述ECG采集系统还包括设置在机壳(100 )上的三个电极片(200 )，所述三个电极片(200)与信号采样模块配置成胸导联和模拟肢体导联心电信号测量电路。
6.如权利要求1或2所述的一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:所述智能手机还可操作用于与预设号码的手机进行通信。
7.如权利要求1或2所述的一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:所述数据传输模块包括USB数据传输模块、蓝牙通讯模块和/或物联网通讯模块。
8.如权利要求7所述的一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:所述采集装置还包括蓝牙开关，用于电控制所述蓝牙通讯模块与所述主机装置之间的通讯。
9.如权利要求7所述的一种新型家用心律监测分析仪，其特征在于:所述USB数据传输模块的接口与其他电路光耦隔离。
【文档编号】A61B5/0452GK203458380SQ201320405574
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】朱建军, 许云初, 陆文远, 宁新宝, 霍铖宇 申请人:江苏华阳电器有限公司