[發明專利]一種可穿戴式心電圖無線采集方法及裝置

有效

• 申請號: 202211276622.8
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115349864B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 唐弢;魏依娜;馮琳清;許科帝;劉金標
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: A61B5/256
• 分類號: A61B5/256;A61B5/28;A61B5/308;A61B5/332
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理有限公司 11435
• 代理人: 戴莉

1.一種可穿戴式心電圖無線采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：基于心電圖采集標準的胸導聯位置使用若干個主動電極采集心電信號，所述主動電極包括印刷電路板、采集芯片、供電模塊、參考電極、采集電極和接地電極，所述印刷電路板的正面設置所述采集芯片和所述供電模塊，所述印刷電路板的反面位于同一直線上等距離依次設置所述參考電極、所述采集電極和所述接地電極，所述印刷電路板采用多層板，所述印刷電路板自上而下依次設置頂層為信號層，中間層為電源覆銅層與接地覆銅層，底層為電極連接層，所述采集電極和所述參考電極通過通孔與所述印刷電路板上的走線連接，所述采集芯片電氣地連接至所述印刷電路板上的所述接地覆銅層并通過通孔與所述接地電極連接，若干個所述主動電極基于心電圖采集標準導聯中胸導聯位置依次排列，每個所述主動電極包括參考電極、采集電極與接地電極，每個所述主動電極依次按照胸導聯位置排布；

步驟S2：所述主動電極依照各自電極上的所述參考電極的位置進行方向調整，將每個所述主動電極的朝向指向身體上的同一個點位，所述點位標記為信號參考點；

步驟S3：對每個所述主動電極采集到的心電信號通過斬波放大器進行低噪聲信號放大，再通過低通濾波器進行低通濾波，得到原始的心電信號；

步驟S4：將原始的心電信號通過模數轉換器轉化為數字信號，并進行編碼，最終通過傳輸模塊進行無線傳輸；

步驟S5：在無線信號接收端獲取所述數字信號，將所述數字信號與在同一胸導聯位置通過有線采集到的心電信號進行比較，通過將所述數字信號處理后實現該信號與同一胸導聯位置通過有線采集到的心電信號在幅值與形狀的均方根誤差小于預設值的信號重建，計算該數字信號重建所需的重建參數，并記錄每個所述主動電極與所述信號參考點的距離，通過多次不同距離的測試獲取不同距離的重建參數信息并構建重建參數矩陣。

2.如權利要求1所述的一種可穿戴式心電圖無線采集方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括以下子步驟：

步驟S31：對每個所述主動電極采集到的心電信號進行斬波調制，得到斬波調制心電信號；

步驟S32：所述斬波調制心電信號通過斬波放大器進行放大后，再利用斬波調制相同的頻率進行解調制，得到放大的心電信號；

步驟S33：將放大的心電信號通過低通濾波器進行低通濾波濾除諧波噪聲，得到原始的心電信號。

3.如權利要求2所述的一種可穿戴式心電圖無線采集方法，其特征在于，所述步驟S32中所述斬波放大器的輸入噪聲小于2μVrms，所述斬波放大器增益為40dB。

4.如權利要求2所述的一種可穿戴式心電圖無線采集方法，其特征在于，所述步驟S33中所述低通濾波器的截止頻率為45赫茲，采用開關電容的方式進行濾波，開關電容的運行頻率為64k赫茲。

5.如權利要求1所述的一種可穿戴式心電圖無線采集方法，其特征在于，所述步驟S4中原始的心電信號通過模數轉換器轉化為串行的10比特數字信號，同時放置4位地址信號在串行的數字信號前端，所述4位地址信號用于標識通道信息，在這14位數字信號的基礎上在頭尾各放置4位碼頭及碼尾用來將傳輸信號打包，最終通過傳輸模塊進行無線傳輸。