连续心电监测装置的制作方法

本公开涉及一种连续心电监测装置。

背景技术：

随着生活水平的提高和智能化医疗的普及，人们越来越重视健康问题。其中，能够反映人体健康状况的重要指标之一的心电，对于不同的群体来说有着不同的意义。例如，对于心电不稳的人来说，心电需要能够随时被监测，特别是在运动前后对心电进行测量以便及时发现异常情况，从而减低心电异常所导致的风险。对于而言，随着年龄的增长，心肺功能会随之下降，而且一旦心电异常，如不及时就医治疗，就可能引发急性心肌梗塞。对于一般高血压患者而言，气候急剧变化、气压低时，高血压患者会感到明显有不适，心电变化也会较大，特别地，在严寒或强冷空气的影响下，患者的冠状动脉容易发生痉挛并继发血栓而引起急性心肌梗塞。

目前通过监测患者的心电或心电变化能够有效地管控由于心电不齐、心电异常等引起的患病风险。例如，通过在日常生活中利用便携的心电监测装置对患者的心电进行实时监测，以便患者及时获取自身心电状况，从而能够及时就医加以防治。在传统的便携式心电监测装置中，通常是通过金属电极直接接触皮肤表面来感测心电，并且通过与患者皮肤表面接触的金属来获取电信号。

然而，皮肤表面的心电信号微弱且容易受到干扰，例如汗液等，测量结果往往不准确。

技术实现要素：

本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种能够准确地、持续地且方便地监控心电信号的连续心电监测装置。

为此，本公开提供了一种连续心电监测装置，其特征在于，包括：传感电极，其至少包括用于植入到心脏附近的皮肤表面下的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极呈细长条形状；处理单元，其与所述传感电极连接，所述处理单元获取来自所述第一电极与所述第二电极之间的第一电压信号，并基于所述第一电压信号生成心电信号；以及读取单元，其与所述处理单元无线通信，所述读取单元用于接收来自所述处理单元的心电信号并显示所述心电信号。

在本公开所涉及的连续心电监测装置中，处理单元通过刺入皮肤表面下的第一电极和第二电极获取第一电压信号，在这种情况下，处理单元可以基于第一电压信号生成心电信号，由此，能够通过读取单元读取心电信号并显示，从而能够不受到皮肤表面环境的影响，从而准确地、持续地监控心电信号。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，所述传感电极还包括作为参考电极的第三电极，所述处理单元获取来自所述第一电极与所述第三电极的第二电压信号，所述处理单元获取来自所述第二电极与所述第三电极的第三电压信号，并基于所述第一电压信号、所述第二电压信号和所述第三电压信号生成所述心电信号。在这种情况下，处理单元可以获得第一电压信号、第二电压信号或第三电压信号，由此，能够根据多个电压信号求得平均电压信号，从而获得更为准确的平均电压信号。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，还包括将所述第一电极与所述第二电极以相隔预定距离的方式植入到皮肤表面下的辅助机构。由此，能够通过辅助机构方便地将传感电极植入皮肤表面下。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，所述处理单元具有粘接面，所述传感电极从所述粘接面突起并大致与所述粘接面垂直，并且通过所述辅助机构将所述第一电极和所述第二电极植入到皮肤表面下且所述处理单元贴敷于皮肤表面。在这种情况下，粘接面能够粘接于皮肤表面，由此，传感电极能够依靠粘接面稳定地植入皮肤表面下。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，所述处理单元还包括用于发送信号的无线收发模块，所述无线收发模块与所述读取单元进行无线通信。由此，读取单元能够通过无线收发模块与处理单元通信，从而能够方便地获取心电信号。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，所述处理单元对所述心电信号的信号特征进行识别，并根据所述信号特征输出提示信号。由此，能够根据不同的信号特征输出不同的提示信号，从而实现监控心电信号的目的。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，所述处理单元基于所述心电信号的信号特征调整获取所述传感电极的电压信号的采样频率。由此，能够通过控制采样频率的方式控制心电信号的准确性。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，所述读取单元还包括控制所述处理单元的控制模块。由此，能够通过控制模块控制处理单元的采样频率。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，所述处理单元还包括对所获取的电压信号进行预处理的预处理模块。由此，能够获得更清晰的电压信号。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测装置中，可选地，所述读取单元还包括将所述心电信号上传至云端服务器的数据传输模块。由此，能够在云端对心电信号进行统计或进一步处理。

本公开的另一方面提供了一种连续心电监测方法，其特征在于，包括：准备植入到心脏附近的皮肤表面下的多个电极，并获取所述多个电极之间的至少一个电压信号；将所获取的所述电压信号进行处理，并基于所述电压信号生成心电信号；并且无线接收所述心电信号，并显示所述心电信号。

在本公开所涉及的连续心电监测方法中，多个电极被植入到心脏附近的皮肤表面下，并获取电压信号，在这种情况下，能够对获取的电压信号进行处理，从而生成心电信号，由此，能够通过无线接收心电信号，并显示该心电信号，从而能够不受到皮肤表面环境的影响，从而准确地、持续地监控心电信号。

另外，在本公开所涉及的连续心电监测方法中，可选地，还包括基于所述心电信号调整所述电压信号的获取频率。由此，当出现心电信号异常的情况时，可以自动增加采样频率，从而获得更准确的心电数据。

根据本公开，能够提供一种能够稳定地、持续地且方便地监控心电信号的装置。

附图说明

现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例，其中：

图1是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置的使用状态示意图。

图2是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置的系统框图。

图3是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置的传感电极和处理单元的结构示意图。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置的植入皮肤表面下的状态示意图。

图5是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置的心电信号图。

图6是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测方法的流程图。

附图标号说明：

1…连续心电监测装置，10…传感电极，10a…第一电极，10b…第二电极，10c…第三电极，20…处理单元，21…预处理模块，22…无线收发模块，30…读取单元，31…传输模块，32…控制模块，s…助针器。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式，进一步详细地说明本公开。在附图中，相同的部件或具有相同功能的部件采用相同的符号标记，省略对其的重复说明。

图1是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置1的使用状态示意图。图2是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置1的系统框图。

在本实施方式中，如图1、图2所示，本公开所涉及的连续心电监测装置1可以包括传感电极10、处理单元20和读取单元30。传感电极10可以与处理单元20连接，处理单元20可以通过传感电极10获取第一电压信号，并基于第一电压信号生成心电信号。读取单元30可以与处理单元20无线通信，并获取和显示心电信号。

在本公开中，处理单元20可以通过刺入皮肤表面下第一电极10a和第二电极10b获取第一电压信号。在这种情况下，处理单元20可以基于第一电压信号生成心电信号，由此，能够通过读取单元30读取心电信号并显示，从而能够不受到皮肤表面环境的影响，从而准确地、持续地监控心电信号。

图3是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置1的传感电极10和处理单元20的结构示意图。

在本实施方式中，传感电极10可以至少包括第一电极10a和第二电极10b。第一电极10a与第二电极10b之间可以存在第一电压信号。具体而言，第一电压信号为第一电极10a与第二电极10b之间的电势差。

在一些示例中，第一电极10a和第二电极10b可以植入到心脏附近的皮肤表面下。也即，传感电极10可以至少包括用于植入到心脏附近的皮肤表面下的第一电极10a和第二电极10b。在这种情况下，第一电压信号为第一电极10a所在的皮肤表面下的位置的电势与第二电极10b所在的皮肤表面下的位置的电势的差值。

在另一些示例中，如图3所示，传感电极10可以包括作为参考电极的第三电极10c。第一电极10a与第三电极10c之间可以存在第二电压信号。第二电极10b与第三电极10c之间可以存在第三电压信号。

在另一些示例中，传感电极10可以植入到任意位置的皮肤表面下。在另一些示例中，传感电极10可以植入到手臂的皮肤表面下。由此，能够将传感电极10植入到方便的位置。

在一些示例中，传感电极10可以呈细长条形状。也即第一电极10a和第二电极10b可以呈细长条形状。由此，能够容易地刺入皮肤表面下。

在另一些示例中，传感电极10可以呈针状。由此，能够更容易地刺入皮肤表面下。

在一些示例中，传感电极10的长度可以为3mm至10mm。优选地，传感电极10的长度可以为5mm。在一些示例中，传感电极10可以刺入皮肤表面下的组织液中。由此，能够测量组织液中的心电信号。在另一些示例中，传感电极10可以刺入皮肤表面下的血液中。由此，能够测量血液中的心电信号。

在一些示例中，传感电极10可以由导电材料制成。导电材料例如可以由银、铂、金、钛、钯、铱、铌、玻璃碳、石墨中的至少一种或其混合物制成。由此，传感电极10能够具有良好的导电性。

在一些示例中，传感电极10可以由硬质材料制成。另外，在一些示例中，传感电极10可以由柔性材料制成。由此，能够降低传感电极10对用户的影响。

在一些示例中，传感电极10可以涂覆有生物相容性涂层(未图示)。在一些示例中，生物相容性涂层可以由植物材料制成。植物材料可以是海藻酸钠、西黄蓍胶、果胶、阿拉伯胶、黄原胶、瓜耳胶、琼脂等或天然材料衍生物。其中，天然材料衍生物可以包括：淀粉衍生物、纤维素衍生物等。

在另一些示例中，生物相容性涂层可以由人工合成材料制成。人工合成材料可以是聚烯烃类：例如聚维酮、聚乙烯醇、聚异丁烯压敏胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物等；也可以是聚丙烯酸类：丙烯酸树脂、羧基乙烯-蔗糖、羧基乙烯-季戊四醇共聚物、聚丙烯酸酯压敏胶等；也可以是聚氧乙烯类：聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物等聚酯类：聚乳酸、聚乙交酯-丙交酯、聚癸二酸二壬酯、聚氰基烷基氨基酯、聚醚聚氨酯等。由此，能够抑制生物体在传感电极10植入后产生的免疫反应，延长传感电极10的使用寿命。

在一些示例中，生物相容性涂层可以是亲水性高分子材料。在这种情况下，电极植入体内的部分具有较高的生物兼容性，能够减少植入部位因异物刺激产生的炎症反应。具体而言，亲水性高分子材料可以是例如聚乙二醇、磷酸胆碱、2-加急丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(mpc)、磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(sbma)、羟基甜菜碱甲基丙烯酸酯(cbma)、有磷脂极化基团的聚亚安酯和富水的水凝胶等。在这种情况下，能够在体液和传感电极10之间形成一层亲水性界面，从而减少蛋白质的吸附。由此，能够减少传感电极10植入后产生的排异反应以及造成的生物污染。

在另一些示例中，生物相容性涂层可以是含有消炎药物的药物释放涂层。具体而言，在生物相容性涂层中可以加入抗炎症反应和提高血管生长的释放性药物，例如：抗免疫药物例如地塞米松、血管生长因子例如血管内皮生长因子和血小板提取生长因子、血管扩张剂例如一氧化氮以及抗凝剂例如肝素等。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置1的植入皮肤表面下的状态示意图。

在一些示例中，连续心电监测装置1可以包括辅助机构。辅助机构可以将传感电极10植入到皮肤表面下。在一些示例中，辅助机构可以将第一电极10a与第二电极10b以相隔预定距离的方式植入到皮肤表面下。由此，能够通过辅助机构方便地将传感电极10植入皮肤表面下。在一些示例中，辅助机构可以为图4所示的助针器s。在这种情况下，通过按压触碰件就可以令医疗器械在预设好的推力下移动到达皮肤表面，由此，能够方便用户单手操作即可完成将医疗器械可靠地贴敷在皮肤上。

图5是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测装置1的心电信号图。

在本实施方式中，处理单元20可以与传感电极10连接。

在一些示例中，处理单元20可以获取来自第一电极10a与第二电极10b之间的第一电压信号，并基于第一电压信号生成心电信号(参见图2)。

在一些示例中，处理单元20可以获取来自第一电极10a与第三电极10c的第二电压信号。处理单元20可以获取来自第二电极10b与第三电极10c的第三电压信号，并基于第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号生成心电信号。在这种情况下，处理单元20可以获得第一电压信号、第二电压信号或第三电压信号。

在一些示例中，处理单元20可以根据多个电压信号(例如第一电压信号、第二电压信号或第三电压信号)求得平均电压信号。在这种情况下，处理单元20能够获得更为准确的心电信号。

在一些示例中，处理单元20可以具有电池。在这种情况下，处理单元20可以通过电池为各个模块的运行提供电源。

在另一些示例中，处理单元20的使用时长可以与电池的电量相关。由此，能够通过扩大电池容量来提高连续心电监测装置1的使用寿命。另外，在一些示例中，电池可以是充电电池。由此，能够大幅度延长连续心电监测装置1的使用寿命。在一些示例中，电池可以为有线充电电池。在另一些示例中，电池可以为无线充电电池。另外，在一些示例中，电池可以一次性的。在一些示例中，电池可以是可更换的。

在一些示例中，处理单元20可以具有粘接面(未图示)。由此，能够便于处理单元固定于皮肤表面。

在一些示例中，传感电极10可以从粘接面突起。在另一些示例中，传感电极10可以大致与粘接面垂直。另外，可以通过辅助机构将第一电极10a和第二电极10b植入到皮肤表面下并将处理单元20贴敷于皮肤表面。由此，传感电极10能够依靠粘接面稳定地植入皮肤表面下。

在一些示例中，第一电极10a与第二电极10b可以以相隔预定距离的方式设置于粘接面。在另一些示例中，第一电极10a与第二电极10b之间的间隔是可调整的。另外，在一些示例中，第一电极10a与第二电极10b之间还可以设置有第三电极10c。在一些示例中，第一电极10a、第二电极10b与第三电极10c之间的任意两个电极之间的距离可以是相等的。在另一些示例中，第一电极10a、第二电极10b与第三电极10c之间的任意两个电极之间的距离可以是不相等的。

在一些示例中，第一电极10a、第二电极10b与第三电极10c可以呈直线排列。在另一些示例中，第一电极10a、第二电极10b与第三电极10c可以呈非直线排列。

在一些示例中，如图2所示，处理单元20可以包括对所获取的电压信号进行预处理的预处理模块21。预处理可以是指对电压信号进行放大处理和滤波处理。其中，放大处理可以通过预处理模块21中的放大电路对传感电极10所测得的信号(第一电压信号、第二电压信号或第三电压信号或平均电压信号)进行放大。由此，能够获得更清晰的电压信号。在一些示例中，滤波处理可以是高通滤波，低通滤波，或50hz陷波滤波等多种滤波方式中的一种。

在一些示例中，处理单元20可以具有adc转换器。在这种情况下，处理单元20可以将获取的电压信号经过adc转换器的转换，从而获得数字信号，进而能够将数字信号进行无线传输。

如图5所示，在一些示例中，处理单元20可以对心电信号的信号特征进行识别，并根据信号特征输出提示信号。由此，能够根据不同的信号特征输出不同的提示信号，从而实现监控心电信号的目的。在一些示例中，提示信号可以是由处理单元20发送至读取单元30，进而显示于读取单元30的信号。在另一些示例中，当处理单元20设置有蜂鸣器等设备的时候，提示信号可以使得蜂鸣器发出的警报。

在一些示例中，心电信号的信号特征可以包括心房肌除极的电位变化(p波)、心房开始除极的时间(pr间期)、心室肌除极的电位变化(qrs波群)、室壁激动时间(r峰时间)、在出现向上的波之前出现的明确的向下的波形(q波)、心室缓慢复极过程(st段)、心室快速复极时电位变化(t波)或t波之后0.02-0.04s出现的振幅低小的波(u波)等各种类型的信号特征。由此，能够根据不同的信号特征获得不同的心电信息。

在一些示例中，处理单元20可以基于心电信号的信号特征调整获取传感电极10的电压信号(这里的电压信号可以是指第一电压信号、第二电压信号或第三电压信号中的一种或多种)的采样频率。由此，能够通过控制采样频率控制心电信号的准确性。具体而言，当处理单元20中所识别出的信号特征超过或低于预定阈值的时候，处理单元20可以短时间提高4～16倍的采样率，在这种情况下，能够提高短时间内采集的电压信号的数量，从而提高数据的准确性。在一些示例中，预定阈值可以是由心电信号的信号特征反映心电处于异常状态时的心电特征。由此，当到达心电信号处于异常时的状态参数时，处理单元20可以提高短时间内采集的电压信号的数量，从而准确的获取此时的情况。

在一些示例中，异常心电特征可以包括双峰p波、p波高尖、p波倒置、pr间期不一致、pr间期过长、qrs波群起始部模糊、qrs波群心动过速、st段抬高、st段弓背型下降、st段水平型下降、st段下斜型下移、st段下斜型上移、t波低平、t波倒置等。

在一些示例中，处理单元20可以包括用于发送信号的无线收发模块22。无线收发模块22可以与读取单元30进行无线通信。由此，读取单元30能够通过无线收发模块22与处理单元20通信，从而能够方便地获取心电信号。在一些示例中，无线收发模块22可以具有ism(industrialscientificmedical)工业频段，其包括2.4g，433m，nfc等。

在一些示例中，读取单元30可以与处理单元20无线通信。也即读取单元30可以用于通过无线信道接收来自处理单元20的心电信号。

在一些示例中，读取单元30可以包括数据传输模块31。数据传输模块31可以将心电信号上传至云端服务器。由此，能够在云端对心电信号进行统计或进一步处理。

在一些示例中，读取单元30可以包括控制模块32。控制模块32可以控制处理单元20。由此，能够通过控制模块32控制处理单元20的采样频率。

在一些示例中，读取单元30可以具有显示模块(未图示)。显示模块可以用于显示心电信号。在一些示例中，心电信号可以心电图的形式显示。

在本公开的另一方面提供一种连续心电监测方法。下面结合附图进行具体说明。

图6是示出了本公开的实施方式所涉及的连续心电监测方法的流程图。

在一些示例中，如图6所示，连续心电监测方法可以包括准备植入到心脏附近的皮肤表面下的多个电极，并获取多个电极之间的至少一个电压信号(步骤s100)；将所获取的电压信号进行处理，并基于电压信号生成心电信号(步骤s200)和无线接收心电信号，并显示心电信号(步骤s300)。

在步骤s100中，可以准备多个电极。在一些示例中，多个电极可以为两个电极，也即第一电极10a和第二电极10b。在另一些示例中，多个电极可以为三个电极，也即第一电极10a、第二电极10b和第三电极10c。

在步骤s100中，可以通过植入皮肤表面下的多个电极获取多个电极之间的至少一个电压信号。在一些示例中，当多个电极为第一电极10a和第二电极10b时，电压信号可以为第一电压信号。在另一些示例中，当多个电极为第一电极10a、第二电极10b和第三电极10c时，电压信号可以为第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号。

在步骤s200中，可以将步骤s100中获取的电压信号进行处理，并基于电压信号生成心电信号，处理具体内容参见前述的预处理模块21部分，这里不再赘述。

在步骤s300中，可以通过接收无线传输的心电信号，并显示心电信号。在一些示例中，心电信号可以通过有线传输。

在本实施方式所涉及的连续心电监测方法中，多个电极被植入到心脏附近的皮肤表面下，并获取电压信号，在这种情况下，能够对获取的电压信号进行处理，从而生成心电信号，由此，能够通过无线接收心电信号，并显示该心电信号，从而能够不受到皮肤表面环境的影响，从而准确地、持续地监控心电信号。

在一些示例中，连续心电监测方法可以包括基于心电信号调整电压信号的获取频率。由此，当出现心电信号异常的情况时，可以自动增加采样频率，从而获得更准确的心电数据。

虽然以上结合附图和实施例对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。