本发明专利技术公开了一种心电监护装置、系统及MEMS球冠干电极阵列制备方法，该心电监护装置包括：MEMS球冠心电干电极阵列，用于提取体表心电信号并通过导联线传送至心电信号采集与控制模块；心电信号采集与控制模块，对获得的体表心电信号进行调理滤波等预处理后，将模拟心电信号转换为数字心电信号，并滤除其工频干扰，本发明专利技术采用MEMS技术加工柔性球冠干电极阵列作为心电信号的采集电极，无需导电胶，不刺激皮肤，适用于长期心电监测，并可实现多生理信息采集，同时，本发明专利技术提高了移动终端的利用率，及时获得医生的反馈结果，拉近了医患之间的距离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种心电监护装置、系统及MEMS球冠干电极阵列制备方法，特别涉及一种基于柔性PDMS衬底的MEMS球冠干电极阵列的心电监护装置、系统及MEMS球冠干电极阵列制备方法。
技术介绍
经济和医疗卫生事业的快速发展促使人们愈加重视自身的健康状况，人们的健康理念也逐渐从简单的“被动治疗”转变为“利用多种健康促进手段主动预防”。中国正逐渐迈入老龄化社会。在所有老年人易患病中，心血管疾病是发病率最高、死亡率最高、致残率最高、并发症最多的疾病。心血管疾病是一种慢性病，发展过程缓慢、隐蔽性强、突发危险系数高。尽早发现心脏病变的征兆，对心脏病进行及时诊断，及时了解心脏病情的发展，对于减少心血管病死亡率、维护患者的生命安全具有重大意义。目前，心电图(Electr0cardi0gram，ECG)是临床诊断和治疗心脏疾病的最主要依据，可以帮助诊断心律失常、心肌受损的部位以及心脏是否扩大肥厚等多种心脏功能病变。通过心电图，还可以判断药物或电解质对心脏的影响。医学研究表明，突发性死亡的心脏病人，其早期心电图会出现异常。获得心电图的常规方法是去医院进行检测，然而医院心电图仪的数量有限，无法满足对每个潜在心脏病患者同时进行有效监护;入院监护的成本极高，普通家庭难以长期承担昂贵的医疗费用。此外，医用心电图仪体积较大，不易随身携带，仅能在固定病房中实现监护，且只能记录短时间内的心电图。通常，一次心电图检查的时间有限，不能全面反应心脏的活动情况，难以有效地捕捉到心电异常。若要对病情实时监测，患者不得不长时间住在医院或频繁奔走于医院和家庭之间，极影响日常生活。因此，从传统的入院治疗观念逐渐转变为在家中预防，建立并完善延伸至社区和家庭的智能心电监护系统，为患者心电信息随时监控和突发心脏疾病预警提供了有效的解决方案。智能心电监护系统可以减少医院的病患流量，降低长期监护成本，同时也能在一定程度上提高患者的生活质量，降低生命财产损失。随着智能手机的普及，利用手机进行智能心电监护逐渐成为研究的热点。基于智能手机的心电监护系统的优势在于:首先，不需要额外的显示屏幕，在手机上即可显示心电波形，降低了心电监护的成本;其次，智能手机的处理系统强大，心电信号预处理和简单的特征识别可以在手机中进行，进一步降低了系统的体积和成本;再次，智能手机有多种数据传输方式，如蓝牙、wifi和3G等，方便患者随时随地上传心电数据给医生诊断。申请号为CN201310647724.0的中国专利公开了一种便携式智能心电监护系统，其包括数据采集盒、用于采集心电数据的指夹结构、腕夹结构与电极贴，其中，所述指夹结构、所述腕夹结构、所述电极贴均与所述数据采集盒线路连接，所述指夹结构、所述腕夹结构与所述电极贴采用五导联方式，用于将采集的心电数据传输到所述数据采集盒，申请号为CN201410012151.9的中国专利公开了一种基于智能手机的可穿戴式胎儿心电监护系统，包括信号采集器、信号处理器、胎儿心电数据无线传输装置、带有用户端胎儿心电监护模块的智能手机、带有医生端胎儿心电监护模块的智能手机、电源管理模块，所述信号采集器的信号输出端与所述信号处理器的输入端相连，所述信号处理器的输出端与所述胎儿心电数据无线传输装置相连，所述电源管理模块分别与所述信号采集器、信号处理器、胎儿心电数据无线传输装置。然而，上述公开的心电监护系统仍存在以下不足:(1)心电采集所用的仍为Ag/Agcl湿电极，刺激皮肤，测量的心电信号质量随时间增长逐渐变差，且湿电极不易集成。(2)采集的心电信号仅经过简单的滤波去噪处理传递给医生，并不能进行心电特征分析，不便于病人及时了解自身的心脏状态，另一方面也增加了医生的工作量，不利于危重病人的及时救治。(3)智能手机仅用到了蓝牙传输功能，用来传输心电数据，资源浪费。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之一目的在于提供一种心电监护装置、系统及MEMS球冠干电极阵列制备方法，其采用MEMS技术加工柔性球冠干电极阵列作为心电信号的采集电极，无需导电胶，不刺激皮肤，适用于长期心电监测。本专利技术之另一目的在于提供一种心电监护装置、系统及MEMS球冠干电极阵列制备方法，其手机不仅作为心电信号显示屏幕，还在手机中压缩心电信号，提高了手机的利用率。本专利技术之再一目的在于提供一种心电监护装置、系统及MEMS球冠干电极阵列制备方法，其采集的心电信号可及时上传至服务器，交予医生处理，且医生的反馈信息第一时间可通过手机查询，避免了病人奔波于家庭和医院之间，方便病人随时随地了解心脏状况并进行心脏保健。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种心电监护装置，包括:MEMS球冠心电干电极阵列，用于提取体表心电信号并通过导联线传送至心电信号采集与控制模块；心电信号采集与控制模块，对获得的体表心电信号进行调理滤波等预处理后，将模拟心电信号转换为数字心电信号，并滤除其工频干扰。进一步地，该心电信号采集与控制模块进一步包括:心电信号预处理模块，用于获取该MEMS球冠心电干电极阵列各电极提取的体表心电信号，并进行调理滤波等预处理；模数转换模块，用于将经预处理后的模拟心电信号转换为数字心电信号；控制器，用于滤除模数转换后的数字心电信号的工频干扰，并控制将该数字心电信号传送至目的装置。进一步地，该心电信号预处理模块110包含一阶无源低通滤波电路、一阶无源高通滤波器以及二极管钳位电路。为达到上述目的，本专利技术还提供一种心电监护系统，包括:MEMS球冠心电干电极阵列，提取体表心电信号并通过导联线传送至心电信号采集与控制模块；心电信号采集与控制模块，对获得的体表心电信号进行调理滤波等预处理后，将模拟心电信号转换为数字心电信号，并滤除工频干扰；无线传输模块，将滤除干扰后的心电数据无线传送至移动终端；移动终端，接收到心电数据后，对心电信号进行去噪，并进行心电特征识别，将心电波形予以显示，并将心电数据通过无线网络上传至指定服务器，同时，该移动终端还于远程心电监护端传送反馈结果至指定服务器时，从指定服务器获得该反馈结果；远程心电监护端，通过有线或无线网络连接该指定服务器，以获取心电数据并接收反馈结果传送至指定服务器。进一步地，该无线传输模块为蓝牙通信模块。为达到上述目的，本专利技术还提供一种心电监护装置的MEMS球冠心电干电极阵列的制备方法，包括如下步骤:步骤一，对基片进行清洗并甩干；步骤二，在清洗干净的基片上旋涂正性光刻胶，曝光显影后得到圆柱阵列；步骤三，将基片放入烘箱中烘若干时间，将圆柱阵列转化为球冠阵列，然后经过两次PDMS转模，将光刻胶球冠阵列复制到PDMS衬底上形成PDMS球冠阵列；步骤四，在TOMS衬底上溅射一层金属为种子层，然后电镀一定厚度的其他金属以增强金属膜的强度。进一步地，于步骤一中，将基片先后放入丙酮、无水乙醇和异丙醇三种溶液中超声清洗若干时间，清洗结束后，在甩胶机上旋转甩干。进一步地，于步骤二中，采用旋转涂胶机在清洗干净的基片上旋涂一定厚度的正性光刻胶当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种心电监护装置，包括：MEMS球冠心电干电极阵列，用于提取体表心电信号并通过导联线传送至心电信号采集与控制模块；心电信号采集与控制模块，对获得的体表心电信号进行调理滤波等预处理后，将模拟心电信号转换为数字心电信号，并滤除其工频干扰。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳品，孟莹，陈翔，李振波，唐晓宁，李昊，胡寿伟，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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