[發明專利]一種非接觸式心電電極模塊及心電圖檢測裝置

有效

• 申請號: 201410083040.7
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103815899B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 劉陳;崔強強;張旭東;劉德明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A61B5/0408
• 分類號: A61B5/0408;A61B5/0402
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發明屬于生物心電信號測量領域，更具體地，涉及一種非接觸式心電電極模塊及心電圖檢測裝置。

背景技術

心臟病是威脅人類生命和健康的主要疾病之一，心臟病的診斷和預防是當今醫學界面臨的首要問題，心電圖是診斷心臟疾病的主要工具。很多人需要長期進行心電監測，這種持續性的監測都在醫院進行。目前在醫院所用的心電圖測量設備使用的都是帶導電膠的Ag/AgCl濕電極，這種濕電極使用前需要用酒精清潔皮膚，將電極緊貼在人體皮膚上。這種濕電極有刺激性，不適用于皮膚過敏的人，而且不能重復使用，進行長期監測的成本高，實施復雜，不適用于日常心電監測。

目前，非接觸導聯電極只有心電信號采集功能，要用單獨的右腿驅動電極反饋共模信號，使用時，需要在左右胸放置兩個導聯電極，在右腹部放置單獨的右腿驅動電極，使用起來很不方便。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種非接觸式心電電極模塊及心電圖檢測裝置，其目的在于將心電信號檢測電極與共模信號反饋電極集成起來，，由此解決濕電極成本高、有刺激性以及現有非接觸電極使用不方便的技術問題。

本發明提供了一種非接觸式心電電極模塊，所述非接觸式心電電極模塊由依次為電路層、地層、屏蔽層和電極層的四層PCB板構成；所述電極層包括用于心電信號檢測的心電信號檢測區，以及用于共模信號反饋的共模信號反饋區；所述電路層包括緩沖電路、地端接口、參考電壓接口、信號輸出接口、電源接口和右腿驅動接口、第一過孔、第二過孔、第三過孔和第四過孔；所述緩沖電路設有信號輸入端、參考端、屏蔽端、電源端、地端、信號輸出端；所述地端與所述地端接口連接后通過所述第三過孔與所述地層連接；所述參考端與所述參考電壓接口連接，所述信號輸出端與所述信號輸出接口連接，所述電源端與所述電源接口連接，所述第一過孔用于將所述信號輸入端與所述心電信號檢測區域相連接，所述第四過孔用于將所述右腿驅動接口與所述共模信號反饋區域相連接，所述第二過孔用于將所述屏蔽端與所述屏蔽層相連接。

其中，所述四層PCB板均為圓形。

其中，所述電極層中的所述心電信號檢測區為圓形敷銅區，所述電極層中的所述共模信號反饋區為環形敷銅區；所述心電信號檢測的圓形敷銅區在電極層中間，所述共模信號反饋的環形敷銅區在電極層的最外層；所述圓形敷銅區上設置有第五過孔、第六過孔和第七過孔，所述第五過孔用于將所述心電信號檢測區域與所述信號輸入端相連接，所述第六過孔用于將所述屏蔽層與所述屏蔽端相連，所述第七過孔用于將所述地層與所述地端接口相連；所述環形敷銅區上設置有第八過孔，所述第八過孔用于將所述共模信號反饋區域與所述右腿驅動接口相連。

其中，所述電極層還包括用于將所述將兩電極區域進行隔離的環形區；所述環形敷銅區在所述用于心電信號檢測的圓形敷銅區與所述用于共模信號反饋的環形敷銅區之間。

其中，所述緩沖電路包括：第一運算放大器、第二運算放大器、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1和第二電容C2；所述第一電容C1的一端作為所述信號輸入端，所述第一電容C1的另一端連接至所述第一運算放大器的正相輸入端；所述第一電阻R1的一端作為所述屏蔽端，所述第一電阻R1的另一端連接至所述第一運算放大器的反相輸入端；所述第一運算放大器的反相輸入端還連接至所述第一運算放大器的輸出端；所述第二電阻R2的一端作為所述參考端，所述第二電阻R2的另一端連接至所述第二運算放大器的正相輸入端；所述第二運算放大器的正相輸入端還通過所述第二電容C2連接至所述第一運算放大器的輸出端；所述第二運算放大器的反相輸入端連接至所述第二運算放大器的輸出端，所述第二運算放大器的輸出端還作為所述信號輸出端；所述第一運算放大器的電源端和所述第二運算放大器的電源端作為所述緩沖電路的電源端；所述第一運算放大器的地端和所述第二運算放大器的地端作為所述緩沖電路的地端。

本發明還提供了一種心電圖檢測裝置，其特征在于，包括兩個結構相同的心電電極模塊，一個心電電極模塊通過第一導聯線和第二導聯線與心電信號處理模塊連接；另一個心電電極模塊通過第三導聯線和第四導聯線與所述心電信號處理模塊連接；所述第一導聯線和所述第三導聯線用于將采集的心電信號傳輸至心電信號處理模塊；所述第二導聯線和所述第四導聯線用于將共模信號反饋至測試對象；其中心電電極模塊為上述的非接觸式心電電極模塊。