專利名稱：一種干式心電傳感胸帶及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干式心電傳感胸帶及其制作方法，用于采集人體生物電信號，從而得到人體心電信號，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
心臟病是威脅人類健康的主要疾病之一，心電監(jiān)護(hù)是心臟病診斷的重要手段。常規(guī)心電圖是在患者靜臥條件下由心電監(jiān)護(hù)設(shè)備記錄的心電活動，通常歷時為幾秒到一分鐘，只能獲取少量有關(guān)心臟狀態(tài)的信息，如對心率失常患者，由于未發(fā)病時心電信號無明顯異常，因此僅采用常規(guī)心電圖很難發(fā)現(xiàn)。心電holter是一種長時間連續(xù)記錄心電活動的便攜式心電監(jiān)護(hù)設(shè)備，它彌補(bǔ)了常規(guī)心電圖僅能做短時靜態(tài)記錄的不足，是心臟病輔助診斷的重要工具。目前在醫(yī)院進(jìn)行心電監(jiān)護(hù)使用的是普通的一次性心電電極片，一次性心電電極片通過導(dǎo)電凝膠接觸人體皮膚，由于導(dǎo)電凝膠不透氣，長時間心電監(jiān)護(hù)時，存在著以下缺陷 I)會造成皮膚敏感、瘙癢、潰爛等負(fù)面影響；2)由于導(dǎo)電膏會逐漸干涸，因此傳感器與皮膚的接觸阻抗會隨使用時間的增加而升高，不利于長時間心電監(jiān)護(hù)；3)傳感器只能一次性使用，不能重復(fù)利用。因此，傳統(tǒng)的一次性心電電極片不適合用于長時間心電監(jiān)護(hù)。申請?zhí)?00410096023無線傳輸?shù)男碾姳O(jiān)測結(jié)構(gòu)，公布了一種導(dǎo)電織物的心電監(jiān)測胸帶結(jié)構(gòu)，這種心電胸帶的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電織物電極之間固定在胸帶上，織物電極與外部的電磁場沒有屏蔽，由于使用者所穿著的衣物上常有靜電，當(dāng)衣物與胸帶之間有相對移動，靜電場就有了變化，這種變化的電場會在兩片導(dǎo)電織物電極之間形成電壓，造成對心電信號的干擾。在使用上的表現(xiàn)就是使用者移動或扭動身體時心電信號會受到干擾，影響心電/心率的錯誤識別。如圖4是沒有屏蔽時，衣物抖動心電信號受到干擾的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明面向日常生活中的心電/心率監(jiān)護(hù)，提出一種帶狀干式心電傳感胸帶及其制作方法，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)在長時間使用中的缺陷，以及穿戴式裝置在人體活動時心電信號無法正常采集的缺陷。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種干式心電傳感胸帶，其特征是該心電傳感胸帶為四層疊合并連接為一體的結(jié)構(gòu)，設(shè)置一帶狀基底層，在基底層的一側(cè)表面上設(shè)有帶狀電極層，該電極層設(shè)置成兩段，之間設(shè)有間距，間距處基底層暴露，在兩段電極層分離的一端表面上，分別設(shè)有與電極層導(dǎo)通的信號接口，在電極層之上設(shè)有帶狀隔離層，隔離層覆蓋兩信號接口，隔離層上開有兩個孔與兩個信號接口位置對應(yīng)，暴露出兩個信號接口，在基底層的另一側(cè)表面設(shè)有帶狀屏蔽層，基底層的兩端分別連接一段松緊帶，兩段松緊帶的末端分別設(shè)有尼龍搭扣，各層之間固接。上述干式心電傳感胸帶的制作方法如下I)基底層采用30cmX5cm的純棉布料，在純棉布料的兩端分別縫制一段松緊帶，兩段松緊帶的末端分別縫制尼龍搭扣，兩段松緊帶的末端閉合后與人體胸圍相應(yīng)；2)電極層采用兩段相同的100%純銀纖維紡織物，每段10cmX4cm，兩段電極層之間間距> 4cm，在每段電極層的間距一端表面同側(cè)，各縫制一個與電極層導(dǎo)通的純銅四合扣作為信號接口，純銅四合扣圓心距間距一端> Icm,將兩段電極層信號接口的背面縫制在基底層一側(cè)的表面上；3)隔離層采用14cmX5cm的純棉布料，覆蓋兩段電極層之間的間距及純銅四合扣，與兩段電極層縫合，隔離層與兩純銅四合扣位置對應(yīng)處，開有小孔，露出純銅四合扣的柱狀關(guān)出部分；4)由于人體體表生物電信號極其微弱，易受外界噪聲影響，采用鋼纖維紡織物作為屏蔽層，縫合在基底層另一側(cè)的表面上。本發(fā)明與現(xiàn)有傳感器相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果使用純銀纖維紡織物作為電極材料，不需要使用導(dǎo)電膏，從而克服了由傳統(tǒng)一次性Ag/AgCl傳感器引起的皮膚敏感、 接觸阻抗隨時間變化等缺陷；采用帶狀作為傳感器形態(tài)，與現(xiàn)有穿戴式心電采集方案相比， 更加利于傳感器固定于人體胸部位置，在人體日常運(yùn)動條件下，如行走，上下樓梯，可獲得較好的心電采集效果；采用了鋼纖維紡織物作為外側(cè)屏蔽材料，提高了采集所得心電信號的信噪比。


圖
圖
圖
圖
圖
I是本發(fā)明正視2是本發(fā)明背視3是本發(fā)明分層結(jié)構(gòu)4是現(xiàn)有技術(shù)心電采集效果圖； 5是本發(fā)明心電采集效果圖。
具體實(shí)施例方式參看圖1-3，基底層I使用不具有延展性的純棉布料，尺寸為30cmX5cm ；7為具有延展性的松緊布料分別縫制在基底層I的外端；2為尼龍搭扣，縫制在松緊布料7的外端， 以固定與調(diào)節(jié)人體穿戴的效果(本發(fā)明長度以正常人體胸部周長范圍為依據(jù)設(shè)計，尼龍搭扣以調(diào)節(jié)人體穿戴傳感器時的松緊效果)。100%純銀纖維混紡布料制成的電極層3設(shè)置成兩段(每段10cmX4cm)，之間間距彡4cm,間距處基底層I暴露.在兩段電極層3分離的一端表面上，分別對稱固定信號傳導(dǎo)接口 4，均為純銅四合扣，兩純銅四合扣圓心距純銀纖維紡織物近端約1cm，即兩個四合扣圓心距離約6cm。兩純銅四合扣之上覆蓋帶狀隔離層 5 (14cmX 5cm)，用途在于保證帶狀電極測量時的距離，以采集正確的心電信號。其上設(shè)有兩個與純銅四合扣對應(yīng)的小孔，以暴露純銅四合扣的柱狀突出部分，用于連接心電數(shù)據(jù)測量儀器。隔離層5尺寸小于電極層3的尺寸，兩段電極層3分別約有5cm長度暴露，作為與人體前胸接觸的心電傳感器。由于人體體表生物電信號極其微弱，心電傳感器易受外界噪聲影響，使得采集得到的心電信號信噪比下降。本發(fā)明采用鋼纖維紡織物作為屏蔽層6縫制在基底層I的背面，實(shí)現(xiàn)屏蔽外界噪聲的目的。使用實(shí)施例將本發(fā)明固定于人體胸部位置，隔離層5面對前胸接觸。采用心電數(shù)據(jù)采集設(shè)備與純銅四合扣連接完成心電信號的采集。采集過程中，接觸于左、右胸的銀纖維帶狀電極分別相當(dāng)于傳統(tǒng)心電測量中固定于左、右手的電極，在心電數(shù)據(jù)采集設(shè)備中設(shè)置了額外的反饋電極直接與人體接觸，作為相當(dāng)于右腿驅(qū)動的電極使用，以提高心電信號的共模抑制比。采集得到人體靜止時的心電信號如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種干式心電傳感胸帶,其特征是該心電傳感胸帶為四層疊合并連接為一體的結(jié)構(gòu)，設(shè)置一帶狀基底層，在基底層的一側(cè)表面上設(shè)有帶狀電極層，該電極層設(shè)置成兩段，之間設(shè)有間距，間距處基底層暴露，在兩段電極層分離的一端表面上，分別設(shè)有與電極層導(dǎo)通的信號接口，在電極層之上設(shè)有帶狀隔離層，隔離層覆蓋兩信號接口，隔離層上開有兩個孔與兩個信號接口位置對應(yīng)，暴露出兩個信號接口，在基底層的另一側(cè)表面設(shè)有帶狀屏蔽層， 基底層的兩端分別連接一段松緊帶，兩段松緊帶的末端分別設(shè)有尼龍搭扣，各層之間固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干式心電傳感胸帶的制作方法，其特征是1)基底層采用30cmX5cm的純棉布料，在純棉布料的兩端分別縫制一段松緊帶，兩段松緊帶的末端分別縫制尼龍搭扣，兩段松緊帶的末端閉合后與人體胸圍相應(yīng)；2)電極層采用兩段相同的100%純銀纖維紡織物，每段10cmX4cm，兩段電極層之間間距> 4cm，在每段電極層的間距一端表面同側(cè)，各縫制一個與電極層導(dǎo)通的純銅四合扣作為信號接口，純銅四合扣圓心距間距一端> Icm,將兩段電極層信號接口的背面縫制在基底層一側(cè)的表面上；3)隔離層采用14cmX5cm的純棉布料，覆蓋兩段電極層之間的間距及純銅四合扣，與兩段電極層縫合，隔離層與兩純銅四合扣位置對應(yīng)處，開有小孔，露出純銅四合扣的柱狀突出部分；4)由于人體體表生物電信號極其微弱，易受外界噪聲影響，采用鋼纖維紡織物作為屏蔽層，縫合在基底層另一側(cè)的表面上。
全文摘要
一種干式心電傳感帶，設(shè)置一帶狀純棉布料基底層，在基底層的一側(cè)表面疊合帶狀純銀纖維紡織物電極層，該電極層設(shè)置成兩段，之間設(shè)有間距，間距處基底層暴露，在兩段電極層分離的一端表面上，分別對稱設(shè)有信號傳導(dǎo)接口，在兩個信號傳導(dǎo)接口之上疊合帶狀純棉布料隔離層，隔離層上開有兩個孔與兩個信號傳導(dǎo)接口位置對應(yīng)，暴露出兩個信號傳導(dǎo)接口，在基底層的另一側(cè)表面疊合帶狀鋼纖維紡織物屏蔽層，基底層的兩端分別連接一段松緊帶，兩段松緊帶的末端分別設(shè)有尼龍搭扣，兩段松緊帶閉合后與人體胸圍尺寸相應(yīng)，各層之間固接。
文檔編號B32B15/02GK102579036SQ201210052
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者周平, 汪豐 申請人:東南大學(xué)