一種便攜式單導心電監測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種便攜式單導心電監測裝置，包括主機、連接件、供電模塊和至少兩個心電監測模塊；所述供電模塊為主機及兩個心電監測模塊供電；兩個所述心電監測模塊通過連接件連接，兩個所述心電監測模塊將監測到的心電信號通過連接件分別傳送給所述主機；所述主機將心電信號發送給外部接收設備。本實用新型通過使用集成度高的電子元器件，以及高精密度的結構設計，使心電儀的體積大大減小，同時將設備與電極片進行了一體化設計，極大地方便了用戶的隨時心電測量及長時心電監測，達到心臟病預防和篩查目的。
【專利說明】一種便攜式單導心電監測裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及醫療心電監護領域，特別涉及一種便攜式單導心電記錄儀，是一 種心電監測裝置。

【背景技術】
[0002] 將心電電極粘貼在人體表面的一定部位測量出心臟的電變化曲線，就是目前臨床 上常規記錄的心電圖，通過對心電圖的分析可以判斷心律失常、心肌缺血疾病。心電監測設 備就是獲取心電圖的儀器。
[0003]目前，在心電監護中，主要使用的設備分為12導、3導和單導三種類型，其中12導 心電圖機主要用于醫院等專業的醫療機構，通過不同導聯的ST-T改變、Q波形態，可以有效 地發現心肌缺血等相關疾病；3導和單導心電圖機則主要用于心律失常的監測，由于佩戴 和使用相對簡單，在非專業醫療人員的手中也能較為便捷地使用。但是，這些設備都存在以 下不足：（1)設備體積大，攜帶不方便；（2)有導聯線，使用不便捷；（3)連續監測時間短（最 長時間為24小時），需要醫院導出數據并分析后才能得出結論。 實用新型內容
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種將心電監測設備與電極扣一體化設 計、進而實現了減小心電監測設備的體積、無導聯線、可長期佩戴、有效檢測心律失常及心 肌缺血的的便攜式單導心電監測裝置。
[0005] 本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種便攜式單導心電監測裝置， 包括主機、連接件、供電模塊和至少兩個心電監測模塊；
[0006] 所述供電模塊為主機及兩個心電監測模塊供電；
[0007] 兩個所述心電監測模塊通過連接件連接，兩個所述心電監測模塊將監測到的心電 信號通過連接件分別傳送給所述主機；
[0008] 所述主機將心電信號發送給外部接收設備。
[0009] 本實用新型的有益效果是：采用一體化的設計方案，將電路部分與電極扣完美融 合在一起，極大的方便的用戶的使用和操作；主機與電池之間的連接器使用硅膠為原材料， 充分考慮了人體表面肌肉的弧度，硅膠的柔軟性使儀器粘貼在各種人體表面時，都能進行 充分的接觸，確保心電信號的穩定；主機中主要由低功耗MCU、心電數據采集芯片、藍牙模 塊組成，通過精密的結構設計和PCB設計，在極小的尺寸和空間里，實現了心電信號采集和 傳輸功能；電池端采用可充電電池為整個系統供電，利用觸電點式設計，使用專用充電器進 行充電；兩種規格長度（規格1 :兩個電極扣中心的距離為60mm?100mm。規格2 :兩個電 極扣中心的距離為200mm?240mm)可以監測￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6六個導聯的心電圖（其 中：規格1用于監測V2、V3、V4、V5導聯，規格2用于監測V1、V6導聯），能夠準確檢測心律 失常和心肌缺血。
[0010] 在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0011] 進一步，所述主機和供電模塊通過所述連接件連接，兩個所述心電監測模塊分別 設置于所述主機和供電模塊的底部。
[0012] 進一步，所述主機和供電模塊的底部還分別設置有凹陷，所述凹陷內設置有用于 固定心電監測模塊的電極扣上扣。
[0013] 進一步，所述心電監測模塊包括電極扣下扣和電極貼，所述電極貼設置于電極扣 下扣的底部，所述電極扣上扣與電極扣下扣連接固定。
[0014] 進一步，所述主機和所述供電模塊設置于所述連接件處。
[0015] 進一步，所述連接件的有效長度為20mm至150mm或者160mm至280mm，所述有效長 度為兩個電極扣中心的間距。
[0016] 進一步，所述連接件的有效長度為60mm至100mm或者200mm至240mm，所述有效長 度為兩個電極扣中心的間距。
[0017] 進一步，所述連接件上還設置有拉伸裝置，所述拉伸裝置中的拉伸線的有效長度 范圍為50mm?300mm，所述有效長度為兩個電極扣中心的間距。
[0018] 進一步，所述拉伸裝置中包括拉伸線及使拉伸線回縮的彈性旋轉機構。
[0019] 進一步，所述拉伸線上標有兩個心電監測模塊之間有效距離的距離刻度。
[0020] 進一步，所述連接件包括用于連接主機與供電模塊的導線和包覆于導線外層的硅 月父層。
[0021] 進一步，主機將心電信號進行模數轉換、放大和濾波處理，得到心電監測參數，并 將心電監測參數發送給外部接收設備。
[0022] 進一步，所述主機中包括處理器、心電采集芯片和藍牙模塊，所述心電采集芯片接 收心電監測模塊發送的心電信號，并將心電信號發送給處理器，處理器將心電信號通過藍 牙模塊發送給外部接收設備。
[0023] 進一步，所述主機還包括LED驅動模塊和LED，所述LED驅動模塊接收處理器的控 制指令，進而控制LED的點亮或熄滅。
[0024] 進一步，所述主機中還包括心電信號輸入接口，用于將心電監測模塊輸入的心電 信號傳遞給心電采集芯片。
[0025] 進一步，所述供電模塊中包括充電電路和電源，所述充電電路用于利用外部輸入 的電壓為電源充電。
[0026] 進一步，所述供電模塊中還包括電量檢測模塊，所述電量檢測模塊將檢測到的電 源的電量信息發送給主機中的處理器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1為本實用新型兩端型整體結構俯視圖；
[0028] 圖2為本實用新型兩端型整體結構主視圖；
[0029] 圖3為本實用新型兩端型主機電路結構圖；
[0030] 圖4為本實用新型兩端型內部的主板板級俯視圖；
[0031] 圖5為本實用新型兩端型內部的主板板級仰視圖；
[0032] 圖6為本實用新型兩端型內部的主板板級主視圖；
[0033] 圖7為本實用新型兩端型整體結構剖面圖；
[0034] 圖8為本實用新型兩端型改進的拉伸型結構示意圖；
[0035] 圖9為中間型結構示意圖；
[0036] 圖10為中間型結構監測的心電圖；
[0037] 圖11為本實用新型監測的心電圖；
[0038] 圖12為心電監測位置圖；
[0039] 圖13為中間型改進的拉伸型結構示意圖；
[0040] 圖14為針對正常人兩端型與醫用12道心電圖機兩者結果一致性為最_值時實驗 結果示意圖；
[0041] 圖15為針對正常人兩端型與醫用12道心電圖機兩者結果一致性為最低值時實驗 結果示意圖；
[0042] 圖16為針對正常人中間型與醫用12道心電圖機兩者結果一致性為最高值時實驗 結果示意圖；
[0043] 圖17為針對心臟病人兩端型與醫用12道心電圖機兩者結果一致性為最高值時實 驗結果不意圖；
[0044] 圖18為針對心臟病人兩端型與醫用12道心電圖機兩者結果一致性為最低值時實 驗結果不意圖；
[0045] 圖19為針對心臟病人中間型與醫用12道心電圖機兩者結果一致性為最低值時實 驗結果不意圖；
[0046] 圖20為針對正常人兩端型的改進方案拉伸型與醫用12道心電圖機兩者結果一致 性為最高值時實驗結果示意圖；
[0047] 圖21為針對正常人兩端型的改進方案拉伸型與醫用12道心電圖機兩者結果一致 性為最低值時實驗結果示意圖；
[0048] 圖22為針對正常人中間型的改進方案拉伸型與醫用12道心電圖機兩者結果一致 性為最高值時實驗結果示意圖；
[0049] 圖23為針對心臟病人兩端型的改進方案拉伸型與醫用12道心電圖機兩者結果一 致性為最高值時實驗結果示意圖；
[0050] 圖24為針對心臟病人兩端型的改進方案拉伸型與醫用12道心電圖機兩者結果一 致性為最低值時實驗結果示意圖；
[0051] 圖25為針對心臟病人中間型的改進方案拉伸型與醫用12道心電圖機兩者結果一 致性為最高值時實驗結果示意圖。
[0052] 附圖中，各標號所代表的部件列表如下：
[0053] 1、主機，2、連接件，3、供電模塊，4、心電監測模塊，5、電極扣上扣，6、電極扣下扣， 7、電極貼，8、拉伸裝置。

【具體實施方式】
[0054] 以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用 新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0055] 實施例1
[0056]-種便攜式單導心電監測裝置，包括主機1、連接件2、供電模塊3和至少兩個心電 監測模塊4;
[0057] 所述供電模塊3分別與主機1及兩個心電監測模塊4相連接；所述供電模塊3為 主機1及兩個心電監測模塊4供電；
[0058] 兩個所述心電監測模塊4通過連接件2連接，兩個所述心電監測模塊4將監測到 的心電信號通過連接件2分別傳送給所述主機1 ;主機將心電信號進行模數轉換（即將采 集的模擬心電信號轉換為數字心電信號）、放大（即將數字心電信號進行信號放大處理）和 濾波處理（即將經過信號放大處理的數字心電信號進行濾波處理以濾除數字心電信號中 的噪聲干擾），所述濾波處理包括硬件濾波和采用自適應濾波算法消除50Hz工頻干擾，得 到心電監測參數；
[0059] 所述主機1與外部接收設備無線連接;所述主機1將心電信號發送給外部接收設備。
[0060] 所述主機1和供電模塊3通過所述連接件2連接，兩個所述心電監測模塊4分別 設置于所述主機1和供電模塊3的底部。
[0061]所述主機1和供電模塊3的底部還分別設置有凹陷，所述凹陷內設置有用于固定 心電監測模塊4的電極扣上扣5。
[0062] 所述心電監測模塊4包括電極扣下扣6和電極貼7,所述電極貼7設置于電極扣下 扣6的底部，所述電極扣上扣5與電極扣下扣6連接固定；所述電極貼7采集人體心電的模 擬信號，通過電極扣及連接件傳遞給主機。
[0063] 所述主機1和所述供電模塊3設置于所述連接件2處。此時，心電監測模塊4包 括電極扣上扣、電極扣下扣和電極貼，所述電極貼設置于電極扣下扣的底部，所述電極扣上 扣5與電極扣下扣6將連接件2夾于中間后連接固定。
[0064] 所述連接件2的有效長度為20mm至150mm或者160mm至280mm，所述有效長度為 兩個電極扣中心的間距。
[0065] 所述連接件2的有效長度為60mm至100mm或者200mm至240mm，所述有效長度為 兩個電極扣中心的間距。
[0066] 所述連接件2上還設置有拉伸裝置8,所述拉伸裝置8中的拉伸線的有效長度范圍 為 50mm?300mm。
[0067]所述拉伸裝置8中包括拉伸線及使拉伸線回縮的彈性旋轉機構。
[0068] 所述拉伸線上標有兩個心電監測模塊4之間有效距離的距離刻度。
[0069] 所述連接件2包括用于連接主機1與供電模塊3的導線和包覆于導線外層的硅膠層。
[0070] 主機將心電信號進行模數轉換、放大和濾波處理，得到心電監測參數，并將心電監 測參數發送給外部接收設備。
[0071] 所述主機1中包括處理器、心電采集芯片和藍牙模塊，所述心電采集芯片接收心 電監測模塊4發送的心電信號，并將心電信號發送給處理器，處理器將心電信號通過藍牙 模塊發送給外部接收設備。
[0072] 所述主機1還包括LED驅動模塊和LED，所述LED驅動模塊接收處理器的控制指令， 進而控制LED在監測心電信號時點亮或在不監測心電信號時熄滅（或者也可以是相反）。
[0073] 所述主機1中還包括心電信號輸入接口，用于將心電監測模塊4輸入的心電信號 傳遞給心電采集芯片。
[0074] 所述供電模塊3中包括充電電路和電源，所述充電電路用于利用外部輸入的電壓 為電源充電。
[0075] 所述供電模塊3中還包括電量檢測模塊，所述電量檢測模塊將檢測到的電源的電 量信息發送給主機1中的處理器。當電源的電量信息小于預設值時，提示充電，當電源的電 量信息大于等于預設值時，提示正常使用。
[0076] 1?結構特點
[0077] (1)便攜式單導心電記錄儀由主機端、電池端和連接線組成，簡稱兩端型。
[0078] (2)采用一體化的設計方案，將電路部分與電極扣完美融合在一起，極大的方便的 用戶的使用和操作。
[0079] (3)主機與電池之間的連接器使用硅膠為原材料，充分考慮了人體表面肌肉的弧度， 硅膠的柔軟性使儀器粘貼在各種人體表面時，都能進行充分的接觸，確保心電信號的穩定。
[0080] (4)主機中主要由低功耗MCU、心電數據采集芯片、藍牙或wifi或射頻模塊或無線 數傳模塊等其它無線傳輸模塊組成，通過精密的結構設計和PCB設計，在極小的尺寸和空 間里，實現了心電信號采集和傳輸功能。
[0081] (5)電池端采用可充電電池為整個系統供電，利用觸電點式設計，使用專用充電器 進行充電。
[0082] (6)兩種規格長度可以監測VI?V6導聯心電圖。
[0083] 2?技術特點
[0084] (1)心律失常檢出率高；
[0085] 通過與醫用動態心電監測儀（24小時Holter)進行對比試驗，兩端型便攜式單導 心電記錄儀的心律失常檢出率明顯高于Holter。
[0086] 通過佩戴兩端型便攜式單導心電記錄儀14天對200名患者進行了試驗，兩端型便 攜式單導心電記錄儀檢測出186位心律失常患者，檢出率為93. 00%;而佩戴24小時Holter 檢測出125位，檢出率62. 50%。
[0087] (2)抗干擾能力強；
[0088] 在兩端型便攜式單導心電記錄儀的研發過程中，我公司的最初設計的設備如附圖 9所示（簡稱中間型），電子元器件全部放在中間位置，兩邊只有電極扣。
[0089] 在試驗時發現由于該結構的所有電子元器件的集中設計，導致設備中間部分太 重，無法避免劇烈運動時的干擾。從兩種設備描記的心電圖可以看出，佩戴中間型在劇烈運 動狀態下（心率122次/分）明顯出現干擾，基線振蕩太大，無法判斷心電圖各個波形（P 波、QRS波、T波）的時間及振幅（附圖10);
[0090] 佩戴兩端型在劇烈運動狀態下（心率122次/分）的基線平穩，干擾少，可以測量 各個波形時間、振幅，如PR間期〇. 16秒，P波高度0. 12毫伏，QRS波間期0. 10秒等（如附 圖11);而且，佩戴兩端型在非劇烈運動狀態下，也能夠準確測量心電圖的各個波形時間、 振幅，同時非劇烈運動下的測量效果依然明顯優于中間型。
[0091] (3)可以發現局部心肌供血不足；
[0092] 通過一項為檢測可疑冠心病（心絞痛、心肌梗死）而接受心電圖監測的256名患 者研究表明，佩戴兩端型的便攜式單導心電記錄儀14天，檢測出異常Q波和ST-T改變233 名患者，檢出率為91. 02%，均反映急性或者慢性心肌供血不足，而采用中間型進行測量得 到的檢出率會降低20%、甚至30%以上。
[0093] 檢測出的233名病例中，ST段下移115名，占總病例的49. 36% ;異常Q波48名， 占總病例的20. 60% ;ST段抬高43名，占總病例的18. 45%，T波倒置或者低平27名，占總 病例的11.59%。
[0094] 3.對比試驗
[0095] (1)一致性試驗
[0096] 將兩端型或中間型便攜式單導心電記錄儀一端粘貼在左鎖骨下，另一端分別粘貼 在附圖12所示的VI?V6 (第一電極片VI貼于胸骨右端第四肋間；第二電機片V2貼于胸 骨左端第四肋間；第三電極片V3貼于第二電機片V2和第四電極片V4中間的第五肋間（平 行乳頭部位）；第四電極片V4貼于左鎖骨中線第五肋間（乳頭正下方乳溝處）；第五電極片 V5貼于左腋前線上與第四電極片V4同一水平線上；第六電極片V6貼于左腋中線上與第四 電極片V4同一水平位置）處，可以監測6個導聯的心電圖。
[0097] 在醫院針對200名正常人，使用本實用新型兩端型、中間型和醫用12道心電圖 機（6￡嫩(：120051')進行￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6心電圖測量的實驗結果表明 ：兩端型與醫用 12道心電圖機（GEMAC1200ST)相比，兩者結果的一致性最高為0. 99851(圖14)，最低為 0. 99052(圖15);中間型與醫用12道心電圖機（GEMAC1200ST)相比，兩者結果的一致性最 高為0.86065(圖16)，最低為0.69325。由此說明，針對正常心電圖的監測，本實用新型兩 端型的性能明顯優于中間型。
[0098] 在醫院針對200名心臟病患者，使用本實用新型兩端型、中間型和醫用12道心電 圖機（6￡嫩(：120051')進行￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6心電圖測量的實驗結果表明 ：兩端型與醫 用12道心電圖機（GEMAC1200ST)相比，兩者結果的一致性最高為0. 99802(圖17)，最低為 0. 90865(圖18);中間型與醫用12道心電圖機（GEMAC1200ST)相比，兩者結果的一致性最 高為0.81256(圖19)，最低為0.67932。由此說明，針對異常心電圖的監測，本實用新型兩 端型的性能明顯優于中間型。
[0099] (2)有效長度試驗
[0100] 左鎖骨下到VI?V6的距離不等，所以有兩種長度（兩個電極扣中心的間距）規 格的兩端型或中間型便攜式單導心電記錄儀與之對應。經過試驗，得出了兩種規格的有效 長度范圍和最佳長度范圍。

【權利要求】
1. 一種便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：包括主機（1)、連接件（2)、供電模塊 (3) 和至少兩個心電監測模塊（4); 所述供電模塊（3)為主機（1)及兩個心電監測模塊（4)供電； 兩個所述心電監測模塊（4)通過連接件（2)連接，兩個所述心電監測模塊（4)將監測 到的心電信號通過連接件（2)分別傳送給所述主機（1); 所述主機（1)將心電信號發送給外部接收設備。
2. 根據權利要求1所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述主機（1)和供 電模塊（3)通過所述連接件（2)連接，兩個所述心電監測模塊（4)分別設置于所述主機（1) 和供電模塊⑶的底部。
3. 根據權利要求2所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述主機（1)和供 電模塊（3)的底部還分別設置有凹陷，所述凹陷內設置有用于固定心電監測模塊（4)的電 極扣上扣（5)。
4. 根據權利要求3所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述心電監測模塊 (4) 包括電極扣下扣（6)和電極貼（7)，所述電極貼（7)設置于電極扣下扣（6)的底部，所 述電極扣上扣（5)與電極扣下扣（6)連接固定。
5. 根據權利要求1所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述主機（1)和所 述供電模塊（3)設置于所述連接件（2)處。
6. 根據權利要求1至5任一所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述連接 件⑵的有效長度為20mm至150mm或者160mm至280mm。
7. 根據權利要求6所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述連接件（2)的 有效長度為60_至100mm或者200mm至240mm。
8. 根據權利要求5所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述連接件（2)上 還設置有拉伸裝置（8)，所述拉伸裝置（8)中的拉伸線的有效長度范圍為50mm?300mm。
9. 根據權利要求8所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述拉伸裝置（8) 中包括拉伸線及使拉伸線回縮的彈性旋轉機構。
10. 根據權利要求8所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述拉伸線上標有 兩個心電監測模塊（4)之間有效距離的距離刻度。
11. 根據權利要求1至5任一所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述連接 件（2)包括用于連接主機（1)與供電模塊（3)的導線和包覆于導線外層的硅膠層。
12. 根據權利要求11所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：主機將心電信號 進行模數轉換、放大和濾波處理，得到心電監測參數，并將心電監測參數發送給外部接收設 備。
13. 根據權利要求11所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述主機（1)中 包括處理器、心電采集芯片和藍牙模塊，所述心電采集芯片接收心電監測模塊（4)發送的 心電信號，并將心電信號發送給處理器，處理器將心電信號通過藍牙模塊發送給外部接收 設備。
14. 根據權利要求11所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述主機（1)還 包括LED驅動模塊和LED，所述LED驅動模塊接收處理器的控制指令，進而控制LED的點亮 或熄滅。
15. 根據權利要求11所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述主機（1)中 還包括心電信號輸入接口，用于將心電監測模塊（4)輸入的心電信號傳遞給心電采集芯 片。
16. 根據權利要求11所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述供電模塊（3) 中包括充電電路和電源，所述充電電路用于利用外部輸入的電壓為電源充電。
17. 根據權利要求11所述的便攜式單導心電監測裝置，其特征在于：所述供電模塊（3) 中還包括電量檢測模塊，所述電量檢測模塊將檢測到的電源的電量信息發送給主機（1)中 的處理器。
【文檔編號】A61B5/0402GK204246127SQ201420693853
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月6日
【發明者】吳偉 申請人:北京東方泰華科技發展有限公司