[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

本發明公開了一種可穿戴式心電圖無線采集方法及裝置，包括主動電極，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，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。本發明將參考電極、采集電極與接地電極集成在同一個可穿戴主動電極采集心電圖信號，同時經多個主動電極指向的方向定位出信號參考基準點，根據主動電極與信號參考基準點的距離作為參數對采集到的心電信號進行重建使其恢復為與有線采集的心電圖信號同樣大小的幅值與形狀。

技術領域

本發明涉及一種集成電路設計技術領域，尤其涉及一種可穿戴式心電圖無線采集方法及裝置。

背景技術

標準的心電信號采集系統通常按照10個電極組成的12導聯心電采集標準進行信號采集，每通道實時采集到的心電信號需要經過放大、濾波、數字化的步驟后傳遞至后端進行數字信號處理。由于采集12導聯的心電圖需要用到10個電極以及多股線纜進行電極連接，大量的線纜連接不適用于可穿戴的心電采集設備，盡管采用無線傳輸的技術可以減少一部分線纜，但連接參考電極與采集芯片之間的線纜依舊存在，且由于心電信號具有幅值小、頻率低的特點，通過有線采集到的心電信號通常會耦合外界的工頻擾動等一系列噪聲。因此，實現多通道心電圖信號的無線采集是可穿戴心電圖信號采集系統中的重要技術目標。

目前業界實現心電圖無線采集的方法多依靠主動電極技術，但所使用的導聯方式多為單導聯，且其電極擺放位置不符合12導聯心電采集標準。另外，通過小型的主動電極采集到的心電信號較為微弱，其信號幅值與通過有線采集到的心電信號幅值不同，對后期心臟類疾病的診斷會造成一定困難，具有無法快速擴展為多通道、信號幅值小、不符合醫學采集標準等缺陷。

為此，我們提出一種可穿戴式心電圖無線采集方法及裝置以解決上述技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可穿戴式心電圖無線采集方法及裝置，解決了現有技術中如何將采集到的信號先經過通道內模擬前端進行放大、模數轉換，再將該信號基于電極與參考電極的距離進行信號重建，從而實現多通道無線采集的目標的問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種可穿戴式心電圖無線采集裝置，包括主動電極，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。

進一步地，所述參考電極連接所述采集芯片的正端，用于采集心電信號的基準值，與所述采集電極所采集的心電信號作差分放大處理。

進一步地，所述采集電極連接所述采集芯片的負端，用于采集心電信號，與所述參考電極所采集的心電信號的基準值作差分放大處理。

進一步地，所述接地電極連接所述采集芯片的接地端，用于將所述采集芯片電子地與被試體表電勢保持一致。

本發明還提供一種可穿戴式心電圖無線采集方法，應用于上述任一項所述的一種可穿戴式心電圖無線采集裝置，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，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；