一種可攜式十八導聯同步心電採集盒的製作方法
2023-05-20 10:07:41 2
專利名稱：一種可攜式十八導聯同步心電採集盒的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種心電採集盒，尤其是一種可實現十八導聯同步心電採集功能的可攜式心電採集盒。
背景技術：
近年來，隨著電子技術和IT技術等的快速發展，十二導聯同步心電圖產品在臨床上得到了比較廣泛的應用。但是，目前常用的十二導聯同步心電圖儀在某些心臟疾病及其部位的診斷上仍有一定的局限性，主要體現在其無法同步觀察左心室正後壁及右心室的心肌缺血或梗死情況。為此，目前臨床上對冠心病或懷疑冠心病的患者(包括心肌缺血、心肌梗死)，一般需要增加採集V3R-V5R以及V7-V9計六個額外導聯的心電圖，以全面反映心臟 缺血或梗死的部位情況。通過獲取十八導聯同步心電圖，可以了解心臟各部位的心電活動，尤其是全面了解不同部位室壁的缺血性、梗死性心電圖改變。新增的V3R-V5R，V7-V9六個導聯可有效檢測到常規十二導聯心電圖難以檢查的左心室正後壁和右心室心電情況。十八導聯心電圖不僅能大大提高心律失常診斷的符合率，而且能很好地解決同時觀察多部位心肌缺血或損傷的情況。由於目前市場上還很少有支持十八導聯同步採集的心電圖產品，目前臨床上通行的做法是使用現有的十二導聯同步心電圖儀先後進行二次採集，第一次採集時，肢體電極放置到規定部位，6個胸部電極放置到V1-V6的位置，採集六個肢體導聯和V1-V6六個胸導聯的心電圖波形，然後將6個胸部電極移放到V3R、V4R、V5R、V7、V8、V9的位置(原有的肢體電極保持不動)，進行第二次採集，以獲取反映右心室和左心室正後壁的心電圖波形。當前這樣的二次採集方式雖也能採集到十八導聯心電圖，但比較費時費力，且由於二次採集的心電信號在時間上有先後，最終獲取的十八導聯心電圖並非為真正全同步的，對精確診斷有些影響。另一方面，智慧型手機、平板電腦等移動信息終端設備在近幾年得到很大發展和普及使用，並進入到越來越多的行業應用，其中包括移動醫療領域。以iPad/iPhone以及Android智慧型手機、平板電腦等為醫療信息顯示處理終端的移動醫療產品在市場上逐步出現，例如以iPhone為平臺的血糖儀、血壓計、單導聯個人心電檢測儀等移動醫療產品已在國外陸續面市。因而，研製一種可攜式的十八導聯同步心電採集盒產品，並充分結合現有的iPhone/iPad、Android智慧型手機、平板電腦等移動信息終端,通過一次採樣即可完成十八導聯同步心電圖信號的獲取，已成為市場和臨床的現實需要。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種可攜式十八導聯同步心電採集盒，它可與現有的智慧型手機、平板電腦以及PC (個人計算機)、筆記本電腦等進行數據通訊，通過USB (通用串行總線)、Dock數據接口( iPhone/iPad的Dock接口)或藍牙傳輸心電圖數據和指令，不但有效解決十二導聯常規心電圖儀在採集十八導聯心電圖時的費時費力問題，還有效解決十八導聯心電圖的真正同步採樣和數據傳輸的問題。實現上述目的的技術方案是—種可攜式十八導聯同步心電採集盒，通過導聯線連接人體，該心電採集盒包括導聯線接口以及用於給所述心電採集盒供電的電源，所述心電採集盒還包括保護電路，其通過所述導聯線接口與所述導聯線相連，用於防止所述心電採集盒因電壓過大而傷害人體，和防止人體身 上電壓過大而損壞所述心電採集盒；十二導聯放大採樣電路，其與所述保護電路連接，用於對第一至第十二導聯信號進行同步放大和採樣，同時輸出參考電平信號和同步採樣信號；六導聯放大採樣電路，其分別連接所述保護電路和十二導聯放大採樣電路，用於接收所述參考電平信號和同步採樣信號，並根據該參考電平信號和同步採樣信號對第十三至第十八導聯信號進行同步放大和採樣；單片機，其分別連接所述十二導聯放大採樣電路和六導聯放大採樣電路，用於接收第一至第十八導聯信號，並將該第一至第十八導聯信號進行處理後輸出心電數據；以及通訊模塊，其連接所述單片機，用於接收所述心電數據並將該心電數據傳送出去。上述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其中，所述導聯線為十六根，所述保護電路包括與十六條導聯線一一對應的十六條保護支路，每條保護支路包括大電流放電迴路和電壓抑制電路，其中大電流放電迴路包括第一電阻和放電管，電壓抑制電路包括第二電阻、第一二極
管、第二二極體和電容；所述第一電阻的一端連接導聯線接口，另一端連接所述第二電阻的第一端；所述放電管的一端連接所述第二電阻的第一端，另一端接地；所述第二電阻的第二端分別連接所述十二導聯放大採樣電路和六導聯放大採樣電路；所述第一二極體的正極連接所述電源，負極連接第二電阻的第二端；所述第二二極體的正極連接所述第二電阻的第二端，負極接所述電源；所述電容的一端連接第二電阻的第二端，另一端接地。上述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其中，所述通訊模塊為藍牙模塊、USB模塊或者Dock接口模塊。上述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其中，所述心電採集盒還包括指示燈，其連接所述單片機，用於顯示所述心電採集盒工作狀態。上述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其中，所述心電採集盒還包括按鈕，其連接所述單片機，用於啟動所述心電採集盒。上述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其中，所述電源包括乾電池和穩壓電路，其中穩壓電路連接所述乾電池，用於對輸出電源進行穩壓。上述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其中，所述電源包括充電電池、充電保護電路、輸出保護電路和穩壓電路，其中充電保護電路，其連接所述充電電池，用於充電時提供過壓、過流以及正負極反接保護；輸出保護電路，其分別連接所述充電保護電路和充電電池，用於充電電池輸出保護以及充電時接受所述充電保護電路控制而切斷輸出電源；穩壓電路，連接所述輸出保護電路，用於對輸出電源進行穩壓。上述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其中，所述通訊模塊還接收外部信息終端的控制指令，並將控制指令傳給所述單片機。本實用新型的有益效果是本實用新型實現了十八導聯心電圖的真正同步採樣，有效解決了常規十二導聯心電圖儀在採集十八導聯心電圖時的費時費力且非真正十八導聯同步的問題；同時，本實用新型能在不安裝或不開啟六導聯放大採樣電路的情況下，實現十二導聯心電圖的採集功能，平時可 作為常規十二導聯同步心電圖儀使用；接著，本實用新型通過通訊模塊(諸如藍牙、USB或Dock)與外部信息終端進行通信，可減小產品尺寸，或減少連接線，方便用戶使用；另外，本實用新型採用低功耗晶片，並且在採集功能不工作的時候，自動進入休眠狀態，使得產品工作時間更長；最後，本實用新型能實現自檢，並通過指示燈顯示工作狀態。
圖1是本實用新型的可攜式十八導聯同步心電採集盒的結構圖；圖2是保護電路的一具體實施例中每條保護支路的電路結構圖；圖3是本實用新型的一具體實施例的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。請參閱圖1，本實用新型的可攜式十八導聯同步心電採集盒1，通過導聯線2(十六根導聯線，包括4根肢體導聯線和12根胸部導聯線)連接人體3，用於採集人體3的心電信號(第一至第十八導聯信號)；該心電採集盒I包括電源11、導聯線接口 12、保護電路13、十二導聯放大採樣電路14、六導聯放大採樣電路15、單片機16、通訊模塊17、指示燈18和按鈕19，其中電源11用於給心電採集盒I供電；保護電路13通過導聯線接口 12連接導聯線2，用於防止心電採集盒I電壓過大而傷害到人體3，同時防止人體3身上過大的電壓(例如電除顫時)而損壞心電採集盒I ;十二導聯放大採樣電路14連接保護電路13，通過導聯線2、導聯線接口 12和保護電路13實現對第一至第十二聯信號的同步放大和採樣，同時輸出參考電平信號和同步採樣信號；其中，第一至第十二導聯信號是由10個電極產生的(對應導聯線2中的前十根線)，且只有第一至第八導聯通道(I1、II1、V1-V6)產生原始導聯信號，其餘的4個肢體導聯信號(1、aVR、aVL、aVF導聯信號)由數學運算產生；六導聯放大採樣電路15分別連接保護電路13和十二導聯放大採樣電路14，根據接收到的參考電平信號和同步採樣信號，通過導聯線2、導聯線接口 12和保護電路13實現對第十三至第十八導聯信號(V3R-V5R、V7-V9)的同步放大和採樣；其中，第十三至十八導聯信號是由6個電極產生的(對應導聯線2中的後六根線)；指示燈18連接單片機16 ；單片機16分別連接十二導聯放大採樣電路14和六導聯放大採樣電路15，一方面，單片機16接收由十二導聯放大採樣電路14和六導聯放大採樣電路15採樣得到的心電信號(第一至第十八導聯信號)，將該心電信號進行數字濾波等處理，得到心電數據並輸出 』另一方面，單片機16檢查電源11的電量、通訊模塊17是否正常工作、十二導聯放大採樣電路14是否正常工作、六導聯放大採樣電路15是否正常工作以及通過十二導聯放大採樣電路14和六導聯放大採樣電路15檢查導聯輸入是否連接正常(例如是否有導聯脫落)，得到內部狀態數據並輸出，並根據這些狀態控制指示燈18，從而顯示心電採集盒I的工作狀態；通訊模塊17連接單片機16，用於接收所述心電數據和內部狀態數據，並將該心電數據和內部狀態數據傳送給外部信息終端(圖中未示)，同時可以從外部信息終端接收控制指令，並將控制指令傳給單片機16 ；按鈕19連接單片機16，用於啟動心電採集盒1，當單片機16判斷不在心電採集工
作狀態時控制心電採集盒I進入休眠狀態，並隨時響應按鈕19的動作，重新進入工作狀態。保護電路13使得心電採集盒I可以用在電除顫場合，並且保護電路13結構不限，以下為保護電路13的一具體實施例保護電路13包括與十六條導聯線一一對應的十六條保護支路，每條保護支路如圖2所示，每條保護支路包括大電流放電迴路和電壓抑制電路，大電流放電迴路包括第一電阻Rl和放電管DS，電壓抑制電路包括第二電阻R2、第一二極體D1、第二二極體D2和電容C，其中第一電阻Rl的一端連接導聯線接口 12，另一端連接第二電阻R2的第一端；放電管DS —端接第二電阻R2的第一端，另一端接地GND ；第二電阻R2的第二端分別連接十二導聯放大採樣電路14和六導聯放大採樣電路15 ；第一二極體Dl的正極連接電源11 (負電壓)，負極連接第二電阻R2的第二端；第二二極體D2的正極連接第二電阻R2的第二端，負極接電源11 (正電壓)；電容C的一端連接第二電阻R2的第二端，另一端接地GND。本實用新型中，電源11分為乾電池或者充電電池，並產生多路所需電壓；十二導聯放大米樣電路14米用一塊ADS1298心電晶片實現；六導聯放大米樣電路15米用一塊ADS1298心電晶片實現；單片機16選用MSP430單片機，該單片機具有低功耗特性，能夠顯著降低心電採集盒I待機時的耗電量；依據外部信息終端的不同，通訊模塊17可以為藍牙模塊、USB模塊或者iPhone/iPad專用的Dock接口模塊，以實現心電採集盒I與外部信息終端的連接；外部信息終端為智慧型手機、平板電腦、PC、筆記本電腦或者iPhone/iPad等。當電源11為乾電池時，電源11還包括穩壓電路，該穩壓電路連接乾電池，用於對輸出電源進行穩壓，然後供給心電採集盒的各個部件。如圖3所示，為本實用新型的一具體實施例，當電源11為充電電池112時，電源11還包括充電保護電路111、輸出保護電路113和穩壓電路114，其中充電保護電路111，其連接充電電池112，充電保護電路111用於充電時提供過壓保護、過流保護以及正負極反接保護，同時能夠在充滿時自動停止給電池充電；輸出保護電路113，其分別連接充電保護電路111和充電電池112，輸出保護電路113用於給充電電池112的輸出電源提供保護，並且在充電時接受充電保護電路111控制而切斷輸出電源，從而切斷後續電路，停止心電採集功能，以保護人體3免受充電時可能的電擊；[0058]穩壓電路114,連接輸出保護電路113,穩壓電路114用於對輸出電源進行穩壓,穩壓後的電源供給心電採集盒I』的各個部件，如圖3所示。此實施例中，通訊模塊17為藍牙模塊171，充電保護電路111、輸出保護電路113和穩壓電路114均是通過市面常見且易於採購的產品來實現。圖3所示實施例，其工作原理如下a)首先，用戶給充電電池112充電，此時心電採集盒I』不工作(輸出保護電路113切斷輸出電源，從而斷開後續採集電路);·b)充電完成後，用戶使用導聯線2連接好人體3相應的電極位置，然後按下按鈕19啟動單片機16 ；·c)單片機16首先檢查充電電池112電量、藍牙模塊171是否正常工作、十二導聯放大採樣電路14是否正常工作、六導聯放大採樣電路15是否正常工作以及通過十二導聯放大採樣電路14和六導聯放大採樣電路15檢查導聯輸入是否連接正常，得到內部狀態數據，然後根據這些狀態控制指示燈18，指示工作狀態；d)單片機16完成自檢後，如果一切正常，則開始啟動心電採集過程，也即從十二導聯放大採樣電路14和六導聯放大採樣電路15處獲得心電信號，做數字濾波等處理，得到心電數據，再通過藍牙模塊171把心電數據和內部狀態數據傳遞給外部信息終端；e)外部信息終端最終完成心電信息的顯示、處理、存儲和遠程傳輸等功能；f)當單片機16檢測到導聯脫落一定時間後，自動控制心電採集盒I』進入休眠狀態，從而節省耗電。以上實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬於本實用新型的範疇，應由各權利要求所限定。
權利要求1.一種可攜式十八導聯同步心電採集盒，通過導聯線連接人體，該心電採集盒包括導聯線接口以及用於給所述心電採集盒供電的電源，其特徵在於，所述心電採集盒還包括 保護電路，其通過所述導聯線接口與所述導聯線相連，用於防止所述心電採集盒因電壓過大而傷害人體，和防止人體身上電壓過大而損壞所述心電採集盒； 十二導聯放大採樣電路，其與所述保護電路連接，用於對第一至第十二導聯信號進行同步放大和採樣，同時輸出參考電平信號和同步採樣信號； 六導聯放大採樣電路，其分別連接所述保護電路和十二導聯放大採樣電路，用於接收所述參考電平信號和同步採樣信號，並根據該參考電平信號和同步採樣信號對第十三至第十八導聯信號進行同步放大和採樣； 單片機，其分別連接所述十二導聯放大採樣電路和六導聯放大採樣電路，用於接收第一至第十八導聯信號，並將該第一至第十八導聯信號進行處理後輸出心電數據；以及通訊模塊，其連接所述單片機，用於接收所述心電數據並將該心電數據傳送出去。
2.根據權利要求1所述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其特徵在於，所述導聯線為十六根，所述保護電路包括與十六條導聯線一一對應的十六條保護支路，每條保護支路包括大電流放電迴路和電壓抑制電路，其中 大電流放電迴路包括第一電阻和放電管，電壓抑制電路包括第二電阻、第一二極體、第二二極體和電容； 所述第一電阻的一端連接導聯線接口，另一端連接所述第二電阻的第一端； 所述放電管的一端連接所述第二電阻的第一端，另一端接地； 所述第二電阻的第二端分別連接所述十二導聯放大採樣電路和六導聯放大採樣電路； 所述第一二極體的正極連接所述電源，負極連接第二電阻的第二端； 所述第二二極體的正極連接所述第二電阻的第二端，負極接所述電源； 所述電容的一端連接第二電阻的第二端，另一端接地。
3.根據權利要求1或2所述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其特徵在於，所述通訊模塊為藍牙模塊、USB模塊或者Dock接口模塊。
4.根據權利要求3所述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其特徵在於，所述心電採集盒還包括 指示燈，其連接所述單片機，用於顯示所述心電採集盒工作狀態。
5.根據權利要求4所述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其特徵在於，所述心電採集盒還包括 按鈕，其連接所述單片機，用於啟動所述心電採集盒。
6.根據權利要求5所述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其特徵在於，所述電源包括乾電池和穩壓電路，其中穩壓電路連接所述乾電池，用於對輸出電源進行穩壓。
7.根據權利要求5所述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其特徵在於，所述電源包括充電電池、充電保護電路、輸出保護電路和穩壓電路，其中 充電保護電路，其連接所述充電電池，用於充電時提供過壓、過流以及正負極反接保護； 輸出保護電路，其分別連接所述充電保護電路和充電電池，用於充電電池輸出保護以及充電時接受所述充電保護電路控制而切斷輸出電源； 穩壓電路，連接所述輸出保護電路，用於對輸出電源進行穩壓。
8.根據權利要求1所述的可攜式十八導聯同步心電採集盒，其特徵在於，所述通訊模塊還接收外部信息終端的控制指令，並將控制指令傳給所述單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種可攜式十八導聯同步心電採集盒，通過導聯線連接人體，包括電源、導聯線接口、通過導聯線接口與導聯線相連的保護電路、連接保護電路且用於第一至第十二導聯信號進行同步放大和採樣的十二導聯放大採樣電路、分別連接保護電路和十二導聯放大採樣電路且用於對第十三至第十八導聯信號進行同步放大和採樣的六導聯放大採樣電路、分別連接十二導聯放大採樣電路和六導聯放大採樣電路且用於接收第一至第十八導聯信號並輸出心電數據的單片機以及連接單片機且用於將心電數據傳送出去的通訊模塊。本實用新型能有效解決十八導聯心電圖的真正同步採樣和數據傳輸的問題。
文檔編號A61B5/0402GK202821337SQ201220491058
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者魯巍峰 申請人:魯巍峰