一种心电监测装置以及用于该心电监测装置的胸带的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种心电监测装置以及用于该心电监测装置的胸带，所述心电监测装置包括：心电监测器，其包括：壳体、设置于所述壳体内部的电源、处理模块以及由所述处理电路延伸于壳体外部的感测电极和参考电极；以及胸围可调节的胸带，所述胸带的前部为分层结构，所述分层结构的外层沿胸围方向设置有开口以及用于使所述开口闭合的接合部，所述分层结构的内层为绝缘织物并设有用于露出所述参考电极的开孔；其中，所述心电监测器通过所述开口可拆卸地置于所述胸带的分层结构的两个层之间，通过在将所述胸带穿戴与人体的状态下感测所述感测电极与人体皮肤间的电容，来检测心电信号。
【专利说明】
一种心电监测装置以及用于该心电监测装置的胸带
技术领域
[0001]本实用新型涉及医疗设备，更具体地涉及一种心电监测装置以及用于该心电监测装置的胸带。
【背景技术】
[0002]目前市场上普遍使用的心电监测胸带是带有心电监测功能的胸带，其是利用传统的金属电极直接接触皮肤来感测心率，胸带采用尼龙粘贴扣来控制松紧(即控制胸围)，且胸带很硬，因此佩戴起来极不舒服，要么带紧了勒肋骨，要么带松了会滑下来，且金属电极易导致过敏，因此无法进行长期地、连续地测量，直接影响检测结果。
[0003]当今还出现了一种非接触式的心电监测传感器，它无需感测电极直接接触皮肤，通过监测感测电极与人体之间的容性耦合来感测心电信号。尽管这种非接触式克服了电极直接接触皮肤带来的不舒适及易过敏的缺陷，但仍然缺乏一种方便、佩戴舒服、易操作、易清洁的胸带式心电监测装置。
【实用新型内容】
[0004]鉴于此，本实用新型提供一种心电监测装置以及用于该心电监测装置的胸带，以基本上消除因现有技术的局限性和缺点而造成的一个或更多个问题。
[0005]为了实现本实用新型的目的，在本实用新型的一方面，提供一种心电监测装置，其包括:
[0006]心电监测器，其包括:壳体、设置于所述壳体内部的电源、处理模块以及由所述处理电路延伸于壳体外部的感测电极和参考电极；以及
[0007]胸围可调节的胸带，所述胸带的前部为分层结构，所述分层结构的外层沿胸围方向设置有开口以及用于使所述开口闭合的接合部，所述分层结构的内层为绝缘织物并设有用于露出所述参考电极的开孔；
[0008]其中，所述心电监测器通过所述开口可拆卸地置于所述胸带的分层结构的两个层之间，通过在将所述胸带穿戴与人体的状态下感测所述感测电极与人体皮肤间的电容，来检测心电信号。
[0009]优选地，所述接合部为拉链。
[0010]优选地，所述胸带上设置有长短可调节的肩带。
[0011]优选地，所述肩带为交叉式肩带。
[0012]优选地，所述胸带的两端分别设置有钩部和扣部，用于胸带两端的连接。
[0013]优选地，所述心电监测器还包括指示该心电监测器的工作状态的指示灯;所述分层结构的外层设置有与所述指示灯对应的指示孔。
[0014]优选地，所述处理模块可包括:滤波电路，用于对感测的信号进行滤波处理;放大电路，用于对信号进行放大处理;AD转换电路，用于将信号进行AD转换；以及无线通信模块，用于将检测结果发送至外部装置。
[0015]优选地，所述处理模块还可包括:脱离检测电路，用于基于所述感测电极的感测确定所述参考电极是否从人体皮肤脱离。
[0016]优选的，所述胸带的分层结构的与感测电极对应的位置固定有胶圈，所述胶圈用于固定感测电极。
[0017]本实用新型的另一方面提供一种用于上述心电监测装置的胸带。
[0018]本发明实施例的心电监测装置中，心电监测器可从胸带中拆卸下来，因此，不仅易操作、便于清洗和更换，并且胸围可调节，因此，大大提高了用户体验。
[0019]本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0020]本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。
【附图说明】
[0021]参照以下附图，将更好地理解本实用新型的许多方面。附图中:
[0022]图1为本实用新型一实施例中胸带式心电监测装置的示意图；
[0023]图2为本实用新型实施例中胸带外侧的示意图；
[0024]图3为本实用新型实施例中胸带内侧的示意图；
[0025]图4为本实用新型一实施例中心电监测装置的结构示意图；
[0026]图5为本实用新型一实施例中心电监测胸带的剖视图；
[0027]图6(a)和6(b)分别为本实用新型一实施例中穿戴有心电监测胸带的人体正面和背面示意图；
[0028]图7为本实用新型一实施例中心电监测装置的概念性示意图；以及
[0029]图8为本实用新型一实施例中心电监测的流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面，对本实用新型的优选实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本实用新型的实施方式仅仅是示例性的，并且本实用新型的技术精神及其主要操作不限于这些实施方式。
[0031]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
[0032]本实用新型实施例旨在提供一种能够连续地、长期地监测日常心电、运动心电，监测电极能够与人体容性耦合、佩戴舒适贴身的心电监测胸带(或称胸带式心电监测装置)。
[0033]本实用新型中的胸带式心电监测装置采用非接触式容性电极代替传统的金属电极进行心电信号(如心率)的监测。该测试装置由感测电极、绝缘体(衣服)和被测者皮肤之间形成的容性耦合的电容，检测人体变化的生物电压，即心电信号。
[0034]该装置中，胸带采用可拆卸背扣方式连接，并增加长短可调节肩带的设计，背部肩带可采用交叉方式，防止肩带滑落。这样的设计，对于不同性别、不同身材的使用者，都能使其根据自身条件调节胸带，佩戴方便舒适，从而能够进行连续地、长期地心电监测。肩带的四个末端可分别设有肩带钩，与胸带上的肩带扣对应连接。肩带的前端设有可调节扣。可根据不同身材、不同性别调整肩带的长度。
[0035]参照图1至图3所示，该胸带式心电监测装置包括:心电监测器和胸围可调节的胸带10。
[0036]心电监测器可拆卸地放置于胸带的拉链内，不仅用于实时采集心电信号、处理信号，还可以进行信号的无线发送。心电监测器可包括:壳体17、设置于壳体内部的电源(未示出)、处理模块(主控模块)以及连接处理模块并延伸到壳体外部的感测电极18和参考电极19，其中壳体17及内部的部件可统称为采集盒。感测电极18用于采集心电信号，感测电极18采集的心电信号例如可通过可伸缩柔性连接导线传输给处理模块，可伸缩柔性连接导线并能够进行一定范围的伸缩。处理模块用于心电信号的处理、状态控制、电源管理及无线发送等。电池用于为系统供电。壳体17用于将处理模块置于其腔体内。
[0037]胸带10的前部为分层结构，该分层结构的外层沿胸围方向设置有开口以及用于使开口闭合的接合部13，分层结构的内层为绝缘织物并设有用于露出参考电极的开孔(未示出)。在一实施例中，接合部13为拉链，也可以为通过扣合方式连接的扣合部件。
[0038]心电监测器通过开口可拆卸地置于胸带的分层结构的两个层之间，通过在将胸带穿戴与人体的状态下检测感测电极与人体皮肤间的电容，来检测心电信号。例如，具体地，胸带中间段设计可为双层结构，外层横向缝制有拉链13，用于方便拆装监测器，内层采用柔软的绝缘织物，中心部位裸露(即中心留有圆孔)，用于将参考电极裸露，使参考电极与人体皮肤接触。心电监测器的2个感测电极的位置可分别嵌入两个橡胶圈，使用粘合剂粘在内层织物的外表面，用于固定感测电极。
[0039]心电监测器还可设置有指示该心电监测器的工作状态的指示灯以及开关机按键等。相应地，胸带10的分层结构的外层与指示灯位置对应处(如胸带下边缘)可设置有指示灯孔16，以便查看设备的工作状态;胸带上边缘可留有与开关机按键位置对应的开关机按键孔12，方便用户开关机设置。
[0040]在本实用新型实施例中，处理模块可包括:用于对感测的信号进行滤波处理的滤波电路、用于对信号进行放大处理的放大电路、用于基于感测电极的感测确定参考电极是否从人体皮肤脱离的脱离检测电路、用于将信号进行模拟-数字转换的AD转换电路(ADC)、用于进行整体控制的微处理器、用于将检测结果发送至外部装置的无线通信模块、电源管理电路。
[0041]在整个数据处理过程中，对心电信号放大倍数的设置、滤波范围的设置、A/D转换的设置、数字信号的处理算法设置及数据上传方式的设置不是每次监测都需要做的步骤，可以事先设置好，仅在需要改变得时候进行设置的修改。
[0042]在本实用新型中，胸带上设置有长短可调节的肩带20，优选地，肩带为交叉式肩带，如图1所示。
[0043]胸带的两端分别设置有绑带钩(钩部)11和绑带扣(扣部)15，用于胸带两端的连接。设置有扣部的一侧还可设置有松紧带14，用于胸带的小幅度伸缩调节，根据性别或身材的不同，需大幅度调解时，可使用绑带排扣增加胸带的长度，胸带上还设置有肩带扣，用于与肩带连接，肩带背部可交叉连接，末端分别设有肩带钩，与胸带上的肩带扣对应连接。
[0044]如图2和图3所示，心电感测器放置于胸带中间段外层和内层之间，感测电极固定在内层的橡胶圈内。心电感测器的主控模块置于胸带中间段的中心位置，参考电极置于主控模块的背部，与胸带内层织物中心的裸露处尺寸相吻合;开关机按键置于主控模块的上端，与胸带外层开关机按键的裸露处尺寸相吻合，指示灯置于主控模块的下端，与胸带外层指示灯的裸露处尺寸相吻合。感测电极与主控模块之间使用柔软可伸缩的导线连接。
[0045]图4为心电感测器的后视图。参考电极及两个感测电极的采集面面向人体，与人体直接或者间接接触。
[0046]图5为胸带的剖视图，内层和外层之间除放置心电感测器的部分外，其他部分可使用柔软的绝缘海绵填充，以固定心电感测器，使其不易移动，同时也增加的产品的佩戴舒适度。
[0047]图6(a)和图6(b)分别为本实用新型一实施例中穿戴有心电监测胸带的人体正面和背面示意图。基于本实用新型的胸带式心电监测装置的设计，对于不同性别、不同身材的使用者，都能使其根据自身条件调节胸带，佩戴方便舒适，从而能够进行连续地、长期地心电监测。
[0048]图7为利用非接触式电极与人体之间形成的容性电极耦合模型，其中(a)为耦合模型原理示意图，(b)为等效电路图。非接触式电极通过感测电极(非接触式电极)、绝缘织物及被测者皮肤之间容性耦合的电容，可以检测到人体变化的生物电压。非接触式电极取代了传统的金属电极，实现了图7中轮廓耦合区域的可变形耦合。
[0049]图8是利用心电监测装置实现实时移动监测的平台系统的操作示意图。非接触式传感器采集包含心电信息的信号，经信号的去噪、分离及放大多倍(如50倍)后，经低功耗嵌入式信号处理系统进行信号处理，通过无线方式传送到PC机、手机或者移动设备等外部装置，通过开发的嵌入式应用软件在外部设备上进行显示、分析及预警操作。同时，用户的PC机、手机或者移动设备等外部装置可通过网络与专家端相连接，一旦心脏出现异常情况，用户端和/或专家端系统可发出警报，家人或者医护人员得到警报，对突发情况迅速做出应急措施，使患者在第一时间得到救治。
[0050]本实用新型中的心电监测胸带的可拆卸、可调节及良好固定的设计、心电监测器与胸带相吻合的结构布局及心电感测器的低功耗、实时稳定的电路设计使得不同性别、不同身材的使用者根据自身条件调节胸带，佩戴方便舒适，从而能够连续、长期、舒适地进行心电监测。
[0051]本实用新型中，采用非接触式容性电极代替传统的金属电极采集心电信号，感测电极与人体不直接接触，避免了直接接触造成皮肤过敏，伤害皮肤的不良影响，并且因为感测电极与人体之间是容性耦合，因此具有超高的输入阻抗，便于监测，而采用胸带式结构更能够方便得测定心电信号。
[0052]并且，相应网络开发平台的应用，使用户家人及医护人员能够在用户心脏出现问题时得到报警，对患者采取急救措施，使患者在第一时间得到救治。
[0053]本实用新型的心电监测装置能够随时随地地、舒适、方便快捷地、更加智能化地进行心电参数检测，并且由于心电监测器可拆卸，非常便于胸带的清洗和更换。也就是说，被检测者不论是在工作或者是休息，室内或是室外，都可以监测心电信息。对被检测者来说，该心电监测装置使用方便，轻轻的按一个按钮，自身的心电信息就能够传送到医生那里。并且监测设备能够将采集的心电数据进行分析，将测试结果反馈给医护人员，并在情况紧急的时候，提醒医护人员对其提供相应的急救措施。
[0054]如上针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，和/或与其它实施方式中的特征相结合或替代其它实施方式中的特征使用。
[0055]需要说明的是，上述实施例仅为说明本实用新型而非限制本实用新型的专利范围，任何基于本实用新型的等同变换技术，均应在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种心电监测装置，其特征在于，该心电监测装置包括: 心电监测器，其包括:壳体、设置于所述壳体内部的电源、处理模块以及由所述处理电路延伸于壳体外部的感测电极和参考电极；以及 胸围可调节的胸带，所述胸带的前部为分层结构，所述分层结构的外层沿胸围方向设置有开口以及用于使所述开口闭合的接合部，所述分层结构的内层为绝缘织物并设有用于露出所述参考电极的开孔； 其中，所述心电监测器通过所述开口可拆卸地置于所述胸带的分层结构的两个层之间，通过在将所述胸带穿戴与人体的状态下感测所述感测电极与人体皮肤间的电容，来检测心电信号。2.根据权利要求1所述的心电监测装置，其特征在于: 所述接合部为拉链。3.根据权利要求1所述的心电监测装置，其特征在于: 所述胸带上设置有长短可调节的肩带。4.根据权利要求3所述的心电监测装置，其特征在于: 所述肩带为交叉式肩带。5.根据权利要求1所述的心电监测装置，其特征在于: 所述胸带的两端分别设置有钩部和扣部，用于胸带两端的连接。6.根据权利要求1所述的心电监测装置，其特征在于: 所述心电监测器还包括指示该心电监测器的工作状态的指示灯； 所述分层结构的外层设置有与所述指示灯对应的指示孔。7.根据权利要求1所述的心电监测装置，其特征在于，所述处理模块包括: 滤波电路，用于对感测的信号进行滤波处理； 放大电路，用于对信号进行放大处理； AD转换电路，用于将信号进行AD转换；以及 无线通信模块，用于将检测结果发送至外部装置。8.根据权利要求7所述的心电监测装置，其特征在于，所述处理模块还包括: 脱离检测电路，用于基于所述感测电极的感测确定所述参考电极是否从人体皮肤脱离。9.根据权利要求1所述的心电监测装置，其特征在于: 所述胸带的分层结构的与感测电极对应的位置固定有胶圈，所述胶圈用于固定感测电极。10.—种用于如权利要求1-9中任意一项所述的心电监测装置的胸带。
【文档编号】A61B5/0402GK205433683SQ201620136252
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】胡坤, 许云龙, 刘晨亮, 沈俊卿, 孙丽花, 师丽菊
【申请人】康泰医学系统（秦皇岛）股份有限公司