[实用新型]一种基于非接触式电极的无线可穿戴式心电测量胸带

说明书

技术领域

本实用新型涉及心电监测装置，尤其是涉及一种基于非接触式电极的无线可穿戴式心电测量胸带，属于生物电子技术领域。

背景技术

心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病之一，心电图是检测心脏疾病的重要手段。对于某些具有突发性和随机性的病症(如心率失常、心肌缺血)，发展一种便携式、长期心电监护装置具有十分重要的意义。虽然心电Holter仪可以长时间记录心脏的活动信息，但对于患者来说携带不太方便，此外存在的更大问题是：传统检测体表电位的心电电极均使用粘有导电胶的Ag/AgCl一次性电极片或心电夹，这对于长期心电监护，导电胶的干化会使得电极脱落，电极与皮肤的长时间接触会给局部皮肤带来很大刺激，甚至将造成皮肤的过敏和溃烂，从而给患者带来极大的痛苦和不便。

因此，现有的心电检测手段中，尤其是长期动态心电监护，最大的问题在于电极。理论上，心电的频率范围集中在0.05～100Hz内，因此通过容性耦合的方式依然可以提取人体的心电信号。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种基于非接触式电极的无线可穿戴式心电测量胸带，可使患者在隔着一件内衣或T恤的情况下，进行无线非接触式心电监护，彻底克服任何接触式心电传感器给皮肤带来的不适，可舒适、灵活地进行长期、便携式、日常心电监护。

本实用新型采用如下技术方案：一种基于非接触式电极的无线可穿戴式心电测量胸带，其特征是：胸带为弹性体，胸带的两端分别设有尼龙粘贴扣，胸带内侧的中心缝制一块导电织物作为参考电极，参考电极的左右两侧分别设有一个固定在胸带上的非接触式电极，该电极为圆形双面PCB板，与人体直接对应的一面PCB板上设有三个区，三个区之间电绝缘，中心圆区为裸露的感应片，依次向外设有环形屏蔽区及环形地线区，另一面PCB板上也设有三个区，中心圆为敷铜区，敷铜区中心设有包括前置运算放大器的贴片焊接区，敷铜区外围为环形地线区，前置运算放大器的输出端分别与环形屏蔽区及敷铜区连接，前置运算放大器的模拟信号地端分别与两个面上的环形地线区连接，前置运算放大器的输入端连接感应片的信号输出；每个电极均设置在一个敞口的圆形金属屏蔽盒内，金属屏蔽盒固定在胸带相应的圆孔中，其敞口端暴露于胸带内侧，电极与人体直接对应的一面位于敞口端；

设置一心电采集主板，为双面PCB板，其中一面集成了前端模拟信号调理电路，包括仪表放大电路、滤波电路、二级放大电路以及右腿驱动电路；双面PCB板的另一面集成了以MSP430单片机为主控器的模数转换、定时采样以及蓝牙无线传输模块；2个电极的前置运算放大器的输出信号均连接仪表放大电路，仪表放大电路的输出分别连接滤波电路及右腿驱动电路，滤波电路的输出连接二级放大电路，二级放大电路的输出连接MSP430单片机，MSP430单片机的输出连接蓝牙无线传输模块，右腿驱动电路输出连接参考电极。心电采集主板放置在胸带外侧设置的口袋内。

每个非接触式电极输出与采集主板输入之间可采用USB接口及数据线连接，金属屏蔽盒侧面设有相应的缺口。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点与效果：

1，采用新型非接触式电极，通过容性耦合原理，隔着一层衣服进行体表的心电测量，给长期、便携式、日常心电监护带来更大的灵活性和舒适性，易于被患者接受；

2，将前端信号采集主板集成在测量装置内，将用来存储和显示的监护终端放在外部。在模拟信号调理、放大、模数转换后，利用蓝牙模块进行无线数据传输，在病房或家庭中，使得患者摆脱了有线的困扰，同时减轻了将完整的监护设备背在身上所带来的负担；

3，可穿戴式的宽胸带，增大了参考电极的反馈面积，减小了围在身体的压力，固定非接触式测量电极的同时，利用“右腿驱动”的原理有效降低了共模噪声的干扰；

4，整个心电测量装置，不与人体皮肤直接接触，轻巧、灵活，造价低廉，使用简单，最大限度地降低对患者正常生活与行动的影响，可广泛应用于医院便携式监护设备或家庭式健康监护仪中，也可用于其它需要进行人体健康监护的特殊环境中。

附图说明

图1是本实用新型的使用状态示意图；

图2是本实用新型的内侧平铺结构示意图；

图3是非接触式电极的双面PCB板示意图；

图4是非接触式电极的半封闭金属屏蔽盒示意图；

图5是信号采集主板的电路原理框图；

图6是非接触式电极PCB板接口-USB导联线-主板接口，三者之间的连接示意图。

具体实施方式