[发明专利]具有肢体导联和可扩展胸导联的模块化心电图设备

说明书

一种用于利用可扩展ECG电极系统的数据采集系统。所述数据采集系统包括主单元和一个或多个扩展单元，该一个或多个扩展单元用于增加应用于患者的ECG导联的数量，以增强监测能力。示出了多个实施例，用于在所述主电极单元和扩展单元之间提供共模信号，而不需要在所述主单元和所述扩展单元之间物理传输电压电位。在一个实施例中，所述主单元和所述扩展单元共用公共接地参考电位。在第二实施例中，在所述主单元和所述扩展单元之间传输光信号以中继共模信息，而在第三实施例中，公共电极电位被提供给所述主单元和所述扩展单元两者以构建它们自己的公共参考信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月3日提交的美国专利申请第15/059,922号的优先权，所述专利申请的全文通过援引并入本文。

背景技术

本公开大体涉及无线ECG设备。更具体地，本公开涉及模块化地扩展无线ECG设备的技术方案。

心电图(ECG)测量心脏的电活动。它描绘了心跳的速率和规律性，以及心脏疾病或损伤、心律失常等的存在。ECG是心脏病专家可用的最重要的非侵入性诊断工具之一。通过将电极放置在患者的胸部和肢体上并测量由心脏产生的生物电势来测量ECG。附连到患者的电极通过导联连接到ECG监视器或与ECG监视器无线通信以供进一步的信号处理。

用于从患者获得ECG的标准方法是3导联、5导联、12导联或15导联的ECG。3导联和5导联ECG通常用于医院的常规ECG监测。12导联ECG监测提供比可从3导联或5导联ECG获得的信息多得多的信息，例如，关于可能的心脏缺血的信息。因此，12导联ECG是这些方法中最常用的，并且因此通常被称为“标准12导联ECG”。5导联测量提供七个信号：肢体导联I、II、III、aVR、aVL、aVF和一个心前区导联例如V5。这种测量可以通过在患者的四肢的每一个上在手腕和脚踝处放置一个电极并且在患者的胸部放置一个心前区电极来完成。肢体电极被称为左臂(LA)、右臂(RA)、左腿(LL)和右腿(RL)。对于标准12导联ECG来说，十个电极以图1所示的方式附连到患者的身体。如图1所示，六个电极附连在胸部上围绕心脏的标准位置。因此，标准12导联ECG提供来自肢体导联I、II、III、aVR、aVL和aVF的正面以及来自心前区导联V1、V2、V3、V4、V5和V6的水平面的信息。如本领域公知的，十个电极通过引线和电阻网络连接到放大器，以记录十二个单独的ECG通道或导联。

利用LA、RA和LL电极的各种排列获得正面导联，其中RL电极用作电接地。正面导联包括肢体电极中的两个之间的电位：导联I对应于LA和RA之间的电位，导联II对应于LL和RA之间的电位，导联III对应于LL和LA之间的电位。导联aVR、aVL和aVF(称为加压导联)包括一个电极和参考输入之间的电位，参考输入是两个电极的平均值。例如，导联aVF是LL和参考输入之间的信号，其中参考输入是电极RA和LA处的电位的平均值。

除了四个肢体电极中的三个之外，还利用附连到患者胸部的六个电极的各种排列获得水平导联V1-V6。六个水平导联中的每一个包括放置在患者胸部上的特定电极的电位和威尔逊中央电端处的电位之间的信号。威尔逊中央电端是指RA、LA和LL电极之间的平均电位，如图2中简化示出的。三个肢体电极通过等值电阻器连接到公共节点，并且在这个节点(威尔逊中央电端)处的电压是每个电极处的电压的平均值。将导联V1-V6中的每一个与威尔逊中央电端进行比较，例如，导联V1是电极V1和威尔逊中央电端之间的信号。