專利名稱：用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種可實(shí)現(xiàn)潛水加壓艙及高壓 氧艙內(nèi)外無(wú)線通訊的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)環(huán)境下使用的心腦電監(jiān)測(cè)裝置，如心電圖機(jī)等，由于電氣安全等諸多原因， 無(wú)法在高氣壓環(huán)境下使用，有些可在高氣壓環(huán)境下使用的心腦電監(jiān)測(cè)裝置，如動(dòng)態(tài)心電記 錄儀(Holter)等，其數(shù)據(jù)需要在記錄結(jié)束后出艙回放才能得到，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。孫 茂旭等人發(fā)明了一種潛水加壓艙或醫(yī)用高壓氧艙用的心腦電監(jiān)護(hù)裝置(授權(quán)公告號(hào)CN 2704321Y)，艙內(nèi)無(wú)強(qiáng)電電源輸入，設(shè)置在加壓艙外部的心腦電監(jiān)護(hù)主機(jī)通過(guò)屏蔽電纜和航 空密封連接器與位于艙內(nèi)的人體測(cè)試元件相連接，可實(shí)現(xiàn)在加壓艙外內(nèi)監(jiān)控艙內(nèi)人員的心 電圖、腦電圖、血壓值和心率等指標(biāo)。現(xiàn)有的心腦電監(jiān)護(hù)裝置存在以下缺點(diǎn)其一，由于人體測(cè)試元件采集到的心腦電信號(hào)為極微弱的電信號(hào)，這種心腦電監(jiān) 護(hù)裝置中傳送電纜過(guò)長(zhǎng)，雖然加裝了屏蔽層，但信號(hào)在傳輸過(guò)程中仍存在較明顯的衰減和 干擾。其二，實(shí)際操作中加壓艙壁上的密封連接器往往接線復(fù)雜，與心電電極、腦電電極相 連的電纜存在與其他線路接觸絞纏的可能性，有造成電擊的安全隱患。其三，固定在加壓艙 壁上的有線傳輸導(dǎo)致整個(gè)心腦電監(jiān)護(hù)裝置冗余，存在操作及更換移動(dòng)不方便的問(wèn)題，限制 了被測(cè)人員在加壓艙內(nèi)的活動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)護(hù)。有鑒于此，急需提出一種信號(hào)傳輸不受電纜限制，安全、可靠、操作方便，能同時(shí)對(duì) 多個(gè)人員進(jìn)行全程監(jiān)護(hù)的心腦電監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的潛水加壓艙及高壓氧艙心腦電監(jiān)護(hù)裝置中，信號(hào)在傳輸過(guò)程中 的衰減與干擾、有線傳輸造成的冗余與安全隱患、無(wú)法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)護(hù)等問(wèn)題，本發(fā) 明提供一種心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系 統(tǒng)，包括心電電極和腦電電極，還包括信號(hào)發(fā)射器，所述信號(hào)發(fā)射器與所述心電電極和所 述腦電電極通過(guò)人體電纜分別連接；依次連接的信號(hào)接收器、信號(hào)輸出器及信號(hào)測(cè)試分析 系統(tǒng)；所述信號(hào)發(fā)射器和所述信號(hào)接收器通過(guò)無(wú)線電方式連接，所述潛水加壓艙及高壓氧 艙的氣壓為0. 7_40ata。優(yōu)選的，在所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)中，所述心電 電極、所述腦電電極和所述信號(hào)發(fā)射器位于潛水加壓艙或高壓氧艙內(nèi)，所述潛水加壓艙或 所述高壓氧艙設(shè)有觀察窗口，所述信號(hào)接收器位于所述潛水加壓艙或所述高壓氧艙外的觀
察窗口處。優(yōu)選的，在所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)中，所述信號(hào)發(fā)射器將所述心電電極和所述腦電電極輸出的生理電信號(hào)轉(zhuǎn)化為2. 4-2. 5GHZ的電磁輻射
射頻信號(hào)。優(yōu)選的，在所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)中，所述信號(hào) 接收器包括3個(gè)陣列式接收單元，所述3個(gè)陣列式接收單元組成間距為入/4的等邊三角 形，入為信號(hào)接收器通訊波長(zhǎng)。優(yōu)選的，在所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)中，所述信號(hào) 測(cè)試分析系統(tǒng)包括一個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)和多個(gè)客戶機(jī)計(jì)算機(jī)，所述信號(hào)發(fā)射器的數(shù)量與所述 客戶機(jī)計(jì)算機(jī)的數(shù)量相等，所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)連接所述信號(hào)輸出器，所述多個(gè)客戶機(jī)計(jì)算 機(jī)分別連接所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)。利用上述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)的心腦電信號(hào)的遙 測(cè)方法，包括如下步驟將所述心電電極和所述腦電電極，貼在人體相應(yīng)的檢測(cè)部位，生理電信號(hào)通過(guò)所 述的人體電纜傳送到所述的信號(hào)發(fā)射器；所述信號(hào)發(fā)射器將所述心電電極、所述腦電電極輸出的生理電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁輻 射信號(hào)后發(fā)射到所述潛水加壓艙或高壓氧艙外部；所述信號(hào)接收器接收所述電磁輻射信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到所述信號(hào)輸 出器；所述信號(hào)輸出器將所述電信號(hào)過(guò)濾放大后傳送到所述信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)，由所述 信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理。現(xiàn)有技術(shù)需要通過(guò)屏蔽電纜和密封連接器來(lái)實(shí)現(xiàn)被測(cè)人員的心腦電監(jiān)測(cè)，不但連 線復(fù)雜有安全隱患，且心腦電監(jiān)護(hù)裝置的操作、更換及移動(dòng)不方便，限制了被測(cè)人員的活動(dòng) 范圍無(wú)法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)護(hù)；本發(fā)明的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè) 系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)射器和信號(hào)接收器通過(guò)無(wú)線電通訊實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，不會(huì)造成信號(hào)減弱與干 擾，也不需要冗余的屏蔽電纜和密封連接器，避免了由于連接復(fù)雜、線路交叉帶來(lái)的安全隱 患，且裝置的操作簡(jiǎn)單、更換和移動(dòng)方便，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)護(hù)。所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)的遙測(cè)方法，監(jiān)測(cè)到的心腦電信號(hào) 基本沒(méi)有信號(hào)減弱，能夠準(zhǔn)確測(cè)得被測(cè)人員的心腦電信號(hào)。進(jìn)一步的，所述3個(gè)陣列式接收單元組成間距為入/4的等邊三角形，可保證在任 意時(shí)刻，所述的3個(gè)陣列接收單元中至少有一個(gè)可以接受到最強(qiáng)信號(hào)，避免了因信號(hào)發(fā)射 器移動(dòng)造成的無(wú)線信號(hào)接收盲區(qū)的存在。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)連接情況示意圖。圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合本發(fā)明的較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 說(shuō)明。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)連接情況示意圖。參照?qǐng)D1所示，本實(shí)施例的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙 測(cè)系統(tǒng)，包括心電電極1和腦電電極2，還包括信號(hào)發(fā)射器4，與所述心電電極1和所述腦 電電極2通過(guò)人體電纜分別連接；依次連接的信號(hào)接收器8、信號(hào)輸出器10及信號(hào)測(cè)試分 析系統(tǒng)100 ；所述信號(hào)發(fā)射器4和所述信號(hào)接收器8通過(guò)無(wú)線電方式連接，所述潛水加壓艙 或高壓氧艙的氣壓為0. 7_40ata。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，在本實(shí)施例中，所述心電電極1、所述腦電電極2和所述信號(hào)發(fā)射 器4均位于加壓艙5內(nèi)，所述加壓艙5可以替換為潛水加壓艙或高壓氧艙或其他氣壓大于 1個(gè)大氣壓的高壓環(huán)境，所述心電電極1與所述信號(hào)發(fā)射器4、所述腦電電極2與所述信號(hào) 發(fā)射器4分別通過(guò)人體電纜3連接，當(dāng)然，所述心電電極1、所述腦電電極2和所述信號(hào)發(fā)射 器4的數(shù)量并不限于圖1中所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體情況設(shè)定，如本實(shí)施例中還 包括另一信號(hào)發(fā)射器6。在所述加壓艙5上設(shè)有觀察窗口 7，所述信號(hào)接收器8設(shè)在所述加 壓艙5外的所述觀察窗口 7處。在本實(shí)施例中，所述信號(hào)接收器8通過(guò)九芯電纜9與所述輸出器10連接，所述輸 出器10通過(guò)三十六芯電纜11與所述信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)100連接。在本實(shí)施例中，所述信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)100包括一個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)12和第一客戶 機(jī)計(jì)算機(jī)13、第二客戶機(jī)計(jì)算機(jī)14、第三客戶機(jī)計(jì)算機(jī)15，所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)12和所述第 一客戶機(jī)計(jì)算機(jī)13、第二客戶機(jī)計(jì)算機(jī)14、第三客戶機(jī)計(jì)算機(jī)15分別連接。本發(fā)明實(shí)施例的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)的使用方法如下當(dāng)在潛水加壓艙及高壓氧艙內(nèi)使用時(shí)，所述心電電極1、腦電電極2通過(guò)人體電纜 3與所述信號(hào)發(fā)射器4相連，由被測(cè)人員攜帶，可在艙內(nèi)隨意移動(dòng)；所述信號(hào)接收器8置于 加壓艙5外近觀察窗口 7處，并通過(guò)九芯電纜9與所述信號(hào)輸出器10相連；所述信號(hào)輸出 器10通過(guò)三十六芯電纜11與所述信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)100的服務(wù)器計(jì)算機(jī)12相連。進(jìn)一步，所述信號(hào)發(fā)射器4可將所述心電電極1、腦電電極2輸出的生理電信號(hào)轉(zhuǎn) 化成2. 4-2. 5GHz頻率范圍的電磁輻射射頻信號(hào)，可在0. 7_40ata氣壓環(huán)境下安全可靠運(yùn) 行。所述信號(hào)發(fā)射器4在高壓下可靠運(yùn)行的保障是其內(nèi)部電路所選用的元器件均經(jīng)過(guò)高 氣壓使用條件篩選，不使用液體電解電容及有內(nèi)部密封空腔的元器件；不使用超過(guò)24v的 電源、不使用易燃易爆的或易產(chǎn)生揮發(fā)性氣體的電池；若使用9v堿性電池，每經(jīng)過(guò)一次加 壓過(guò)程必須及時(shí)更換。進(jìn)一步，所述信號(hào)接收器8由三個(gè)陣列式接收單元組成，內(nèi)置隔離放大電路。三個(gè) 陣列式接收單元組成間距均為入/4的等邊三角形(其中入為信號(hào)接收器通訊波長(zhǎng))，可保 證在任意時(shí)刻，所述的3個(gè)陣列接收單元中至少有一個(gè)可以接受到最強(qiáng)信號(hào)，從而避免了 因所述的信號(hào)發(fā)射器位置移動(dòng)造成的無(wú)線信號(hào)接收盲區(qū)的存在，可實(shí)現(xiàn)10米范圍內(nèi)的無(wú) 死角無(wú)線通訊。進(jìn)一步，所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)12可以利用NI公司提供的6024E采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采 集，一臺(tái)服務(wù)器計(jì)算機(jī)12可以完成多個(gè)人員的數(shù)據(jù)采集。所述的客戶機(jī)計(jì)算機(jī)裝有心腦電 的頻譜分析程序，實(shí)時(shí)接收服務(wù)器計(jì)算機(jī)12發(fā)布的測(cè)試數(shù)據(jù)，并記錄頻譜分析結(jié)果。所述 服務(wù)器計(jì)算機(jī)12及多個(gè)客戶機(jī)計(jì)算機(jī)的軟件可以采用美國(guó)國(guó)家儀器公司的虛擬儀器平臺(tái) LabVIEff 軟件。圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D2所示，服務(wù)器計(jì)算機(jī)12接收來(lái)自信號(hào)輸出器10通過(guò)三十六芯電纜發(fā)出的多通道信號(hào)，然后通過(guò)信號(hào) 測(cè)試分析系統(tǒng)100內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，將信號(hào)發(fā)送到多個(gè)客戶機(jī)計(jì)算機(jī)，所述多個(gè)客戶機(jī)計(jì)算機(jī)對(duì)信 號(hào)進(jìn)行頻譜分析、統(tǒng)計(jì)和回放。本發(fā)明的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)，可以在潛水加壓艙和高壓氧艙內(nèi)使用，也可以在 常規(guī)環(huán)境使用，信號(hào)傳輸不受電纜限制，安全、可靠、操作方便，能同時(shí)對(duì)多個(gè)被測(cè)人員的心 腦電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析處理。其中，信號(hào)發(fā)射器和客戶機(jī)計(jì)算機(jī)的的數(shù)量由被測(cè)人員的
數(shù)量決定。利用上述心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)心腦電信號(hào)的遙測(cè)方法，包括如下步驟將所述心電電極1和所述腦電電極2，貼在人體相應(yīng)的檢測(cè)部位，生理電信號(hào)通過(guò) 所述的人體電纜3傳送到所述的信號(hào)發(fā)射器；所述信號(hào)發(fā)射器4將所述心電電極1、所述腦電電極2輸出的生理電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電 磁輻射信號(hào)后發(fā)射到所述潛水加壓艙或高壓氧艙外部；所述信號(hào)接收器8接收所述電磁輻射信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到所述信號(hào) 輸出器；所述信號(hào)輸出器10將所述電信號(hào)過(guò)濾放大后傳送到所述信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)，由 所述信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理。
權(quán)利要求
一種用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)，包括心電電極和腦電電極，其特征在于還包括信號(hào)發(fā)射器，所述信號(hào)發(fā)射器與所述心電電極和所述腦電電極通過(guò)人體電纜分別連接；依次連接的信號(hào)接收器、信號(hào)輸出器及信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)；所述信號(hào)發(fā)射器和所述信號(hào)接收器通過(guò)無(wú)線電方式連接，所述潛水加壓艙及高壓氧艙的氣壓為0.7-40ata。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于，所述心電電極、所述腦電電極和所述信號(hào)發(fā)射器位于潛水加壓艙或高壓氧艙內(nèi)，所述 潛水加壓艙或所述高壓氧艙設(shè)有觀察窗口，所述信號(hào)接收器位于所述潛水加壓艙或所述高 壓氧艙外的觀察窗口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)，其 特征在于，所述信號(hào)發(fā)射器將所述心電電極和所述腦電電極輸出的生理電信號(hào)轉(zhuǎn)化為 2. 4-2. 5GHZ的電磁輻射射頻信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于，所述信號(hào)接收器包括3個(gè)陣列式接收單元，所述3個(gè)陣列式接收單元組成間距為入/4 的等邊三角形，X為信號(hào)接收器通訊波長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于，所述信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)包括一個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)和多個(gè)客戶機(jī)計(jì)算機(jī)，所述信號(hào)發(fā)射 器的數(shù)量與所述客戶機(jī)計(jì)算機(jī)的數(shù)量相等，所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)連接所述信號(hào)輸出器，所述 多個(gè)客戶機(jī)計(jì)算機(jī)分別連接所述服務(wù)器計(jì)算機(jī)。
6.利用權(quán)利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)的心腦 電信號(hào)的遙測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟將所述心電電極和所述腦電電極，貼在人體相應(yīng)的檢測(cè)部位，生理電信號(hào)通過(guò)所述的 人體電纜傳送到所述的信號(hào)發(fā)射器；所述信號(hào)發(fā)射器將所述心電電極、所述腦電電極輸出的生理電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁輻射信 號(hào)后發(fā)射到所述潛水加壓艙或高壓氧艙外部；所述信號(hào)接收器接收所述電磁輻射信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到所述信號(hào)輸出器；所述信號(hào)輸出器將所述電信號(hào)過(guò)濾放大后傳送到所述信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)，由所述信號(hào) 測(cè)試分析系統(tǒng)對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明提供用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)，包括心電電極和腦電電極；信號(hào)發(fā)射器，與心電電極和腦電電極分別連接；依次連接的信號(hào)接收器、信號(hào)輸出器及信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)；信號(hào)發(fā)射器和信號(hào)接收器通過(guò)無(wú)線電方式連接，所述潛水加壓艙及高壓氧艙的氣壓為0.7-40ata。本發(fā)明還提供利用上述心腦電信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)的心腦電信號(hào)遙測(cè)方法，信號(hào)發(fā)射器將生理電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁輻射信號(hào)，通過(guò)信號(hào)接收器將電磁輻射信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)信號(hào)輸出器傳送到信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)。解決了現(xiàn)有技術(shù)信號(hào)有線信號(hào)衰減及干擾、接線復(fù)雜，存在絞纏等安全隱患，系統(tǒng)的操作、更換及移動(dòng)不方便且不能實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)護(hù)的問(wèn)題。
文檔編號(hào)A61B5/0402GK101849826SQ20101018142
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者李峻, 楊濤, 肖衛(wèi)兵, 閆碩 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍海軍醫(yī)學(xué)研究所