專利名稱：一種可穿戴式心電傳感電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種心電信號(hào)傳感裝置，具體地說(shuō)是一種可穿戴式心電傳感電極。
背景技術(shù)：
心電信號(hào)的檢測(cè)方法自發(fā)明以來(lái)，獲得了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為醫(yī)療機(jī)構(gòu)常用的健康狀況檢查手段，多年的實(shí)踐也證明了心電檢測(cè)的實(shí)用性和有效性。常規(guī)的心電檢測(cè)采用的電極有兩種，一種是一次性使用的粘貼式電極，這種電極使用方便，撕下貼紙，將電極粘貼于人體相應(yīng)部位，連接心電圖機(jī)或監(jiān)護(hù)儀即可開(kāi)始檢測(cè)，缺點(diǎn)是保存時(shí)間有限制，粘貼使用時(shí)間也不能太長(zhǎng)，電極內(nèi)的導(dǎo)電液和粘性材料容易產(chǎn)生皮膚過(guò)敏，一次性使用成本較 高；另一種是用于肢體導(dǎo)聯(lián)的夾式和用于胸導(dǎo)聯(lián)的吸式電極，使用時(shí)夾在手腕、腳腕處，或吸在胸前規(guī)定位置，連接心電圖機(jī)或監(jiān)護(hù)儀即可開(kāi)始檢測(cè)，這種電極能反復(fù)使用，較為經(jīng)濟(jì)，但體積較大，使用時(shí)對(duì)被測(cè)者的運(yùn)動(dòng)很敏感，要求被測(cè)者保持躺臥、安靜，一般用于短時(shí)間的心電圖檢查。隨著社會(huì)對(duì)醫(yī)療健康需求的不斷增加，如社區(qū)和家庭的院外環(huán)境中人體健康信息的獲取得到了重視，人們希望能在家庭和社區(qū)中檢測(cè)人體健康狀況，以預(yù)防和盡早發(fā)現(xiàn)疾病。近年來(lái)，一種新型的心電傳感方式——可穿戴傳感，漸漸進(jìn)入人們的視野，這種方式以導(dǎo)電織物、導(dǎo)電橡膠、金屬等導(dǎo)電物作為心電檢測(cè)電極，固定于人們貼身穿著的衣物或系帶的特定位置上，這些電極與皮膚接觸，充當(dāng)心電電極，將心電信號(hào)引出至后級(jí)放大電路。這樣一種新的心電傳感方式，可以對(duì)日常生活中的人們實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心電，使得心電檢查隨時(shí)可以進(jìn)行；同時(shí)，采用隨身穿著的傳感方式，也沒(méi)有干擾到正常的生活，不會(huì)感到不方便；而且傳感裝置可以多次洗滌、反復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外已有較多的關(guān)于可穿戴式心電傳感器的研究，一般以導(dǎo)電織物為電極，置于隨身衣服、系帶特定位置，而制成的可穿戴式心電傳感裝置。但是，這樣制作的可穿戴式心電檢測(cè)電極更容易受運(yùn)動(dòng)的干擾。人體運(yùn)動(dòng)會(huì)引起的體內(nèi)各器官之間的相互位移，將帶來(lái)心電信號(hào)體內(nèi)傳導(dǎo)的路徑的變化；也會(huì)引起可穿戴心電電極與皮膚間接觸緊密程度的變化，也就帶來(lái)了電極與皮膚間接觸電阻的變化，這兩種變化都會(huì)引起心電信號(hào)的改變。所以，運(yùn)動(dòng)中的心電檢測(cè)要如何去除運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的人體臟器移動(dòng)和傳感裝置與皮膚間接觸阻抗變化對(duì)心電檢測(cè)的影響，消除偽差，是可穿戴傳感檢測(cè)心電方法急需解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可穿戴式心電傳感電極，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)處于正常生活、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中人體的心電信號(hào)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的一種可穿戴式心電傳感電極，包括可安裝在衣物上的底座和覆蓋在所述底座上用于檢測(cè)心電信號(hào)的導(dǎo)電布，所述底座的頂部開(kāi)有盲孔，所述盲孔底部固定有用于檢測(cè)所述電極與皮膚間接觸壓力的壓力傳感器，所述盲孔內(nèi)活動(dòng)插設(shè)有用于傳導(dǎo)所述電極與皮膚間接觸壓力的柔性棒，所述柔性棒的一端頂在所述壓力傳感器上，另一端伸出盲孔并為所述導(dǎo)電布所覆蓋，所述底座上安裝有用于檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的加速度傳感器。為了增加本實(shí)用新型可穿戴式心電傳感電極的使用舒適度、改善皮膚與電極的接觸性能，所述的可穿戴式心電傳感電極還包括設(shè)置在所述導(dǎo)電布和底座之間的彈性緩沖層。作為實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述的可穿戴式心電傳感電極還包括用于引出所述導(dǎo)電布、壓力傳感器和加速度傳感器檢測(cè)到的信號(hào)的連接導(dǎo)線，所述連接導(dǎo)線內(nèi)置在所述底座中。作為實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述加速度傳感器安裝在所述底座內(nèi)部或所述盲孔底部。作為實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述緩沖層為海綿。 作為實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述柔性棒為彈性橡膠棒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型的可穿戴式心電傳感電極采用壓力傳感器檢測(cè)運(yùn)動(dòng)中人體皮膚與電極間的接觸壓力，采用加速度傳感器檢測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并巧妙的將壓力傳感器和加速度傳感器安裝于可穿戴式心電傳感電極的底座中，能使心電檢測(cè)的外部電路能在檢測(cè)心電信號(hào)的同時(shí)，也能獲得檢測(cè)時(shí)人體，即傳感器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及皮膚與電極接觸程度的改變，從而可以在對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和電極接觸程度進(jìn)行分析后，在心電信號(hào)中消除運(yùn)動(dòng)造成的偽差，以及皮膚與電極接觸程度變化造成的偽差。消除這兩種偽差后，即將能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)人體處于正常生活、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的心電信號(hào)，從而使得實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心電成為可能，大大提高對(duì)與心臟有關(guān)疾病的早期預(yù)防、及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)治療的能力。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型的可穿戴式心電傳感電極，包括可安裝在衣物上的底座3和覆蓋在底座3上用于檢測(cè)心電信號(hào)的導(dǎo)電布1，底座3的頂部開(kāi)有盲孔，本實(shí)用新型優(yōu)選該底座3采用與人體皮膚親和性好的塑膠材料開(kāi)模制作而成，盲孔為一孔徑較小的圓柱狀深孔；盲孔的底部固定有用于檢測(cè)電極與皮膚間接觸壓力的壓力傳感器4，盲孔內(nèi)活動(dòng)插設(shè)有用于傳導(dǎo)電極與皮膚間接觸壓力的柔性棒6，該柔性棒6的長(zhǎng)于盲孔的深度，柔性棒6的一端頂在壓力傳感器4上，另一端伸出盲孔并為導(dǎo)電布I所覆蓋，柔性棒6采用彈性橡膠制成，但由于導(dǎo)電布I的限制，柔性棒6并不會(huì)脫落出底座3，當(dāng)柔性棒6上端被壓迫，柔性棒6將產(chǎn)生形變，同時(shí)壓力大小被傳導(dǎo)到底部的壓力傳感器4，而壓力傳感器4則檢測(cè)出該壓力的大??；底座3上安裝有用于檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的加速度傳感器5，該加速度傳感器5可以安裝在底座3上的任何位置，本實(shí)用新型優(yōu)先將加速度傳感器5安裝在底座3的內(nèi)部或盲孔底部，當(dāng)本實(shí)用新型的可穿戴式心電傳感電極處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，加速度傳感器5將檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)在各個(gè)空間軸上的加速度，從而感知運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；上述導(dǎo)電布I、壓力傳感器4和加速度傳感器5檢測(cè)到的信號(hào)可以通過(guò)無(wú)線、有線等方式引出。本實(shí)用新型的可穿戴式心電傳感電極在工作時(shí)，應(yīng)被固定在貼身緊身衣物或系帶8內(nèi)部使用，上述底座3的底面為固定面，導(dǎo)電布I可以是覆蓋并固定在底座3上的，也可以是與底座3分別通過(guò)紡織線縫紉固定在可穿戴式心電傳感電極所安裝的貼身緊身衣物或系帶8上。為了增加本實(shí)用新型可穿戴式心電傳感電極的使用舒適度、改善皮膚與電極的接觸性能，本實(shí)用新型的導(dǎo)電布I和底座3之間設(shè)置有彈性緩沖層2。該緩沖層2可以采用海綿或棉花等彈性材料。 本實(shí)用新型的可穿戴式心電傳感電極，在使用時(shí)是被安裝在貼身緊身衣物或系帶內(nèi)部特定位置。當(dāng)被測(cè)者穿上安裝有可穿戴的傳感電極的貼身緊身衣物后，導(dǎo)電布I將與 皮膚緊密接觸，緩沖層2發(fā)生形變，柔性棒6被壓縮，壓力傳感器4將檢測(cè)皮膚與傳感電極的緊貼程度，加速度傳感器5檢測(cè)人體，即傳感器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，導(dǎo)電布I則檢測(cè)心電信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)的壓力信號(hào)和加速度信號(hào)，經(jīng)過(guò)一定處理后，疊加在心電信號(hào)上，即可達(dá)到抵消運(yùn)動(dòng)影響的目的。其中，加速度傳感器5是一種測(cè)量加速度大小的元件，分為角加速度傳感器和線加速度傳感器兩種，通過(guò)測(cè)量角加速度和線加速度，我們可以了解物體的傾斜角度和運(yùn)動(dòng)方式，而壓力檢測(cè)作為一種常用物理量的檢測(cè)，已經(jīng)非常成熟，相應(yīng)的傳感器也有大量工業(yè)化的產(chǎn)品，所以在此不再贅述加速度傳感器5和壓力傳感器4的工作方式。如圖2所示，為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖，其中導(dǎo)電布I、壓力傳感器4和加速度傳感器5檢測(cè)到的信號(hào)是通過(guò)連接導(dǎo)線7引出的，該連接導(dǎo)線7內(nèi)置在底座3中，并在可穿戴式心電傳感電極工作時(shí)伸出連接到相應(yīng)的信號(hào)處理設(shè)備上，而可穿戴式心電傳感電極本體則被安裝在貼身緊身衣物或系帶8內(nèi)部特定位置；當(dāng)被測(cè)者穿上安裝有可穿戴式心電傳感電極的貼身緊身衣物或系帶8后，導(dǎo)電布I將與皮膚緊密接觸，緩沖層2發(fā)生形變，柔性棒6被壓縮，壓力傳感器4檢測(cè)皮膚與傳感電極的緊貼程度，加速度傳感器5檢測(cè)人體，即傳感器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并最終由信號(hào)處理設(shè)備對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理，輸出準(zhǔn)確的人體心電信號(hào)。本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的。
權(quán)利要求1.一種可穿戴式心電傳感電極，其特征在于所述的可穿戴式心電傳感電極包括可安裝在衣物或綁帶上的底座(3)和覆蓋在所述底座(3)上用于檢測(cè)心電信號(hào)的導(dǎo)電布(1)，所述底座(3)的頂部開(kāi)有盲孔，所述盲孔底部固定有用于檢測(cè)所述電極與皮膚間接觸壓力的壓力傳感器(4)，所述盲孔內(nèi)活動(dòng)插設(shè)有用于傳導(dǎo)所述電極與皮膚間接觸壓力的柔性棒(6)，所述柔性棒￠)的一端頂在所述壓力傳感器(4)上，另一端伸出盲孔并為所述導(dǎo)電布(I)所覆蓋，所述底座(3)上安裝有用于檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 加速度傳感器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可穿戴式心電傳感電極，其特征在于所述的可穿戴式心電傳感電極還包括設(shè)置在所述導(dǎo)電布(I)和底座(3)之間的彈性緩沖層(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的可穿戴式心電傳感電極，其特征在于所述的可穿戴式心電傳感電極還包括用于引出所述導(dǎo)電布(I)、壓力傳感器(4)和加速度傳感器(5)檢測(cè)到的信號(hào)的連接導(dǎo)線(7)，所述連接導(dǎo)線(7)內(nèi)置在所述底座(3)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可穿戴式心電傳感電極，其特征在于所述加速度傳感器(5)安裝在所述底座(3)內(nèi)部或所述盲孔底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可穿戴式心電傳感電極，其特征在于所述緩沖層(2)為海綿。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可穿戴式心電傳感電極，其特征在于所述柔性棒￠)為彈性橡膠棒。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可穿戴式心電傳感電極，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)處于正常生活、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中人體的心電信號(hào)，其包括頂部開(kāi)有盲孔的底座(3)和覆蓋在所述底座(3)上用于檢測(cè)心電信號(hào)的導(dǎo)電布(1)，所述盲孔底部固定有用于檢測(cè)所述電極與皮膚間接觸壓力的壓力傳感器(4)，所述盲孔內(nèi)活動(dòng)插設(shè)有用于傳導(dǎo)所述電極與皮膚間接觸壓力的柔性棒(6)，所述柔性棒(6)的一端頂在所述壓力傳感器(4)上，另一端伸出盲孔并為所述導(dǎo)電布(1)所覆蓋，所述底座(3)上安裝有用于檢測(cè)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的加速度傳感器(5)，為了增加使用舒適度、改善皮膚與電極的接觸性能，本實(shí)用新型還包括設(shè)置在所述導(dǎo)電布(1)和底座(3)之間的彈性緩沖層(2)。
文檔編號(hào)A61B5/0408GK202589516SQ201220145138
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者郭勁松, 鄧親愷, 梁妃學(xué), 楊建明 申請(qǐng)人:南方醫(yī)科大學(xué)