[实用新型]心电信号采集前端

说明书

技术领域

本公开涉及一种心电信号采集前端。

背景技术

现代心电检测系统都分为模拟部分和数字部分，图1所示的传统心电监测系统的模拟部分的模块示意图。如图1所示，通过带通滤波(包括高通滤波、50赫兹陷波以及低通率波)，消除原始心电信号中的大部分噪音，并向模数转换器(ADC)输入经过滤波之后的信号。但是这种模拟前端部分的滤波过程，尤其是其低通滤波和50赫兹陷波处理会导致电路复杂、滤出掉原本属于心电信号的有效部分，导致信号失真和相位失真，并且增加成本。同时，这些前置的硬件滤波器本身也会产生电路噪声叠加在心电信号中。随着人们对心电信号认识的加深以及数字处理技术的发展，因此，人们希望获得一种经过模数转换后依然能保留原始心电成分的信号，以便为心电信号检测系统的数字处理部分输入含有原始心电信号部分的数字信号。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本公开的心电信号采集前端，即电检测系统的模拟部分去除该硬件滤波器，直接将所检测的模拟信号输入到ADC，信号中会包含空中电磁场耦合的50Hz工频干扰，设备本身产生的高频干扰噪声，人体的运动噪声造成的高频以及基线干扰伪迹，同时也保留了原始的心电信号。

为此，本公开提供了一种心电信号采集前端，包括：第一上肢电极、第二上肢电极、仪表放大器以及模数转换器，第一上肢电极和第二上肢电极分别通过缓冲器与仪表放大器相连，所述仪表放大器的输出端连接到所述模数转换器的输入端。

根据本公开的心电信号采集前端，其还包括高通滤波器，所述仪表放大器的输出端通过所述高通滤波器连接到所述模数转换器的输入端。

根据本公开的心电信号采集前端，其中还包括第三下肢电极和右腿驱动电路，经过右腿驱动电路反相处理的共模电压经所述第三下肢电极导入用户的下肢。

根据本公开的心电信号采集前端，其中所述高通滤波器滤出频率为0.05赫兹或其以下的信号从而消除基线干扰。

根据本公开的心电信号采集前端，其中所述第一上肢电极、第二上肢电极、下肢柔性电极都布置在一床垫的三个部分，使得用户在卧于床垫上时，第一上肢电极和第二上肢电极与人体上肢接触采集人体心电信号，而人体下肢接触下肢柔性电极以便接收右腿驱动电路输出的反相共模信号。

根据本公开的心电信号采集前端，其中所述下肢柔性电极的宽度可覆盖人体的全部下肢。

根据本公开的心电信号采集前端，其中第一上肢电极、第二上肢电极、以及下肢柔性电极为银纤维电极。

采用本公开的心电检测系统利用柔性电极，比如带有导电的织物，通过非束缚的方式与人体的上肢，包括前胸、后背、体侧等，进行接触来测量心电信号，同时通过将下肢电极的信号作为驱动信号输入到检测电路而不是作为地电位进行处理，能有效降低共模信号，提高CMRR。

根据本公开的心电信号采集前端，其中第一上肢电极、第二上肢电极、以及下肢柔性电极是长方形且互相平行，并且第一上肢电极、第二上肢电极、以及下肢柔性电极与所述床垫的头部平行。

根据本公开的心电信号采集前端，其中其特征在于，所述第一上肢电极和第二上肢电极宽度为10厘米至15厘米。

根据本公开的心电信号采集前端，其中第一上肢电极、第二上肢电极、以及下肢柔性电极相邻两者之间的间隔为15厘米至20厘米，间隔部分由棉织物构成。

采用根据本公开的心电信号采集前端后输出数字信号中会包含空中电磁场耦合的50Hz工频干扰，设备本身产生的高频干扰噪声，人体的运动噪声造成的高频以及基线干扰伪迹，同时也保留了原始的心电信号。模数转换之后，可以通过恰当设计的数字滤波系统，提高信号和噪声之比，同时能提供不失真的高保真度的心电信号。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1所示的是现有心电检测系统的前端部分的模块示意图。

图2所示的是根据本公开的采用柔性下肢电极的心电检测系统的前端部分的模块示意图。

图3所示的是根据本公开的另一种采用柔性下肢电极的心电检测系统的前端部分的模块示意图

图4所示的根据本公开的包含有柔性下肢电极的心电信号采集床垫电极示意图。

具体实施方式