[發(fā)明專利]一種非接觸式心電信號的測量裝置和測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810732769.0
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN109171702A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖優(yōu)義
• 申請（專利權(quán)）人: 廖優(yōu)義
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

本發(fā)明實施例公開了一種非接觸式心電信號的測量裝置，包括依次連接的心電信號采集模塊(100)、心電信號處理電路模塊(200)和信號輸出模塊(300)；其中，心電信號采集模塊(100)包括：感應(yīng)電極(101)，形成電極感應(yīng)區(qū)；有源屏蔽層(102)，其覆蓋在感應(yīng)電極(101)上，用于消除電極寄生電容效應(yīng)；接地屏蔽層(103)，設(shè)置在有源屏蔽層(102)的上面或周圍，以屏蔽外界電磁干擾；元件層(104)，設(shè)置在有源屏蔽層(102)和接地屏蔽層(103)上，用于放置心電信號處理電路模塊(200)和信號輸出模塊(300)的元件。還提供了一種非接觸式心電信號的測量方法。本發(fā)明不僅可以減少心電測量中人體皮膚的不適感，還能滿足長期動態(tài)監(jiān)測心電信號的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物心電信號測量領(lǐng)域，更具體地，涉及一種非接觸式心電信號的測量裝置和測量方法。

背景技術(shù)

心臟的病變是一個緩慢的過程，正常人很難覺察到心臟的微小變化。并且往往具有突發(fā)性、短暫性和很大的危險性，因此患者必須能夠?qū)崟r并方便地進(jìn)行心電監(jiān)測。對于一些高危的病人需要進(jìn)行實時的監(jiān)測和預(yù)警，從而避免危險的發(fā)生。心電信號是由心臟的跳動產(chǎn)生的，心臟在機械性跳動之前會產(chǎn)生電激動，從而產(chǎn)生生物電流，生物電流傳到人體體表，造成人體體表電位的變化。人體不同的位置電位變化不同，從而使人體表面產(chǎn)生電位差，即人體心電信號。心電信號(Electrocardiog-ram，簡稱ECG)是目前用于診斷和監(jiān)測心臟病的主要技術(shù)之一，心電信號包括靜態(tài)和動態(tài)心電信號，其中靜態(tài)心電信號是指在安靜狀態(tài)下所測得的短時普通十二導(dǎo)聯(lián)心電信號，而動態(tài)心電信號是能夠動態(tài)24小時采集的單導(dǎo)聯(lián)或多導(dǎo)聯(lián)心電信號。目前臨床診斷心臟病的ECG監(jiān)測設(shè)備主要包括靜態(tài)12導(dǎo)聯(lián)心電信號和動態(tài)心電監(jiān)護(hù)Holter機。

心臟病發(fā)病多表現(xiàn)為突發(fā)性，多數(shù)異常的心電信息只有在發(fā)病時才會被監(jiān)測到。并且有研究發(fā)現(xiàn)靜態(tài)ECG監(jiān)測只能檢出10％患者的心律失常，而動態(tài)ECG的檢出率卻能夠達(dá)到85％-90％，因此對心臟病患者進(jìn)行24小時動態(tài)心電信號監(jiān)測并進(jìn)行記錄與分析是十分必要的。同時除需要24小時不間斷的在院外對心臟病高發(fā)和高齡人群等特殊群體的心電進(jìn)行監(jiān)護(hù)以外，隨著人們生活水平和醫(yī)療健康保健意識的不斷提高，越來越多的健康和亞健康人群開始關(guān)注自己的身體健康，特別是心臟的健康狀況，所以他們同樣要求根據(jù)自己日常的心電監(jiān)護(hù)情況來了解自己的心臟健康狀況。因此，方便、易用、舒適、能夠連續(xù)24小時動態(tài)監(jiān)測心電信號的設(shè)備成為了一種社會的需求。

傳統(tǒng)的心電測量中所用的心電信號采集電極都是帶導(dǎo)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(fù)使用，也不適合用于對人體心電信號的長期動態(tài)監(jiān)測，而且長期監(jiān)測的成本高，實施復(fù)雜，不適用于日常心電監(jiān)測。此外，非接觸導(dǎo)聯(lián)電極只有心電信號采集功能，要用單獨的右腿驅(qū)動電極反饋共模信號，使用時，需要在左右胸放置兩個導(dǎo)聯(lián)電極，在右腹部放置單獨的右腿驅(qū)動電極，使用起來很不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種非接觸式心電信號的測量裝置和測量方法，以至少解決上述問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種非接觸式心電信號的測量裝置，包括：一種非接觸式心電信號的測量裝置，包括：依次連接的心電信號采集模塊、心電信號處理電路模塊和信號輸出模塊；其中，心電信號采集模塊包括：感應(yīng)電極，形成電極感應(yīng)區(qū)；有源屏蔽層，其覆蓋在感應(yīng)電極上，用于消除電極寄生電容效應(yīng)；接地屏蔽層，設(shè)置在有源屏蔽層的上面或周圍，以屏蔽外界電磁干擾；元件層，設(shè)置在有源屏蔽層和接地屏蔽層上，用于放置心電信號處理電路模塊和信號輸出模塊的元件。

進(jìn)一步的，接地屏蔽層覆蓋在有源屏蔽層上，感應(yīng)電極輸出的感應(yīng)信號通過第一單位增益跟隨放大器輸出到有源屏蔽層。

進(jìn)一步的，感應(yīng)電極電連接到第一單位增益跟隨放大器正相輸入端，有源屏蔽層電連接到第一單位增益跟隨放大器的輸出端，第一單位增益跟隨放大器的反向輸入端電連接到其輸出端。