[发明专利]基于脐参考电极的心电信号采集方法和采集电路

说明书

本发明涉及一种基于脐参考电极的心电信号采集方法和采集电路，方法包选取肚脐点上方30~50mm的皮肤位置作为脐参考电极的放置位置；各胸壁电极分别放置在常规心电图对应的胸壁位置；以脐电极作为参考电极、各胸壁电极作为心电电极，分别将参考电极和心电电极的输出信号送八通道心电信号模拟前端对信号进行差分放大、信号滤波和模数转换，得到数字化心电信号，在微处理器的控制下经USB串行口送到心电记录与显示系统进行心电图重建。针对方法设计了独特的采集电路，通过设计脐电极转换电路，将脐电极信号作为参考电极信号。本发明的心电信号采集方法和电路简化了心电信号采集过程，创新了心电信号采集方法。

技术领域

本发明涉及心电采集和心电图测量领域，具体的说是一种基于脐参考电极的心电采集方法和采集电路。

背景技术

心电信号是心脏电活动的一种表现形式，获取心电信号能够从不同方面和层次反映心脏的工作状态，因此，心电信号的采集和检测在心脏疾病的诊断和治疗过程中具有重要价值。自1903年将心电图诊断技术引入临床医学以来，心电信号的采集、处理和辅助诊断技术均得到快速发展。目前，心电图依然能为心脏疾病在临床检查、诊断和监护等方面提供重要参考指标。

标准十二导联心电图用于采集心电信号的电极系统由六个参考电极和六个胸壁电极构成，参考电极由三个肢体电极通过不同的连接方式构成三个标准参考电极和三个加压参考电极，共计六个参考电极，测量时需要在人的左上肢、右上肢和左下肢安置三个肢体电极，其目的是为心电测量提供一个测量参考电位基准，早期用心电图纸记录心电信号时，受记录纸幅度尺寸限制，采用标准参考电极法得到的心电图幅度较低，而采用加压参考电极法获得的心电图幅度较大，随着显示和记录装置的改进，标准参考电极法同样能得到便于分析和观察的心电图。这两种传统方法的缺点是参考电极数目较多、操作繁琐。另外，对于肢体残疾的人来说，标准十二导联心电图并不能准确的记录人体心电信号，常常需要修改电极放置位置来获取心电信号。事实上，在心电记录与监护的时候，为方便治疗操作或方便患者的活动，肢体参考电极的放置也做了修改，即在四肢根部即锁骨下方和小腹壁上方放置粘贴式参考电极，这也说明参考电极仅仅是用来设置测量参考点，其选择合适的参考位置并不影响心电信号的采集。

基于上述问题，本案发明人研制了一种基于脐参考电极的心电采集方法。心电采集是为了测量体表的电位变化和分布，要获取心电的电压信号，则需要一个合适的零电位参考点。事实上，肚脐是人人都有的一个天然的、理想的测量参考点，需要确定的是这个理想的零电位参考点距离肚脐这个参照物有多远，或者说在身体上具体位置。根据肢体的对称性，可知脐参考点应该在人体中心轴线上，由于心电信号是低频交流信号，信号传输主要以皮肤为主，因此该参考点在腹部皮肤上的投影应该在肚脐上方或下方的位置。可通过测量人体皮肤阻抗，确定心电测量的脐电极参考点的具体位置，实现以脐参考电极为基准的心电信号采集。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于脐参考电极的心电信号采集方法和采集电路，该方法和电路能够简化心电信号采集过程，操作更方便快捷且能准确可靠的测得心电信号，以供心电图机、心电监护仪等心电记录和显示装置使用。

为解决上述技术问题，本发明的基于脐参考电极的心电信号采集方法，其特征是包括如下步骤：

取一个脐参考电极作为零电位参考点和多个胸壁电极作为心电电极；

脐参考电极选取肚脐中央点上方30~50mm的皮肤位置作为放置位置；

各胸壁电极分别放置在常规心电信号采集对应的胸壁位置；

以脐参考电极、各胸壁电极作为心电电极，分别将脐参考电极和胸壁电极的输出信号电位差作为采集的心电信号，经八通道心电信号模拟前端处理后，得到数字化的心电信号；

将数字化的心电信号经微处理器MCU通过USB接口送至心电记录与显示装置获得心电图。