能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器制造技术

本发明专利技术涉及能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器，包括模拟处理模块、控制模块和供电模块，供电模块分别为模拟处理模块和控制模块供电，所述模拟处理模块包括：心电检测通道、皮肤电极接触阻抗检测通道和人体电压电流驱动通道，分别用于采集含有运动干扰的心电信号、采集因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号和提供人体共模电压和交流电压电流；所述控制模块包括模数转换器、微控制器和数字信号处理器；所述数字信号处理器输入端接收含有运动干扰的心电信号转换后的数字信号，参考端接收因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号转换后的数字信号，利用自适应算法得到移除运动干扰后的心电信号。本发明专利技术能在运动状态下获得良好的可靠的心电信号。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器，包括模拟处理模块、控制模块和供电模块，供电模块分别为模拟处理模块和控制模块供电，所述模拟处理模块包括：心电检测通道、皮肤电极接触阻抗检测通道和人体电压电流驱动通道，分别用于采集含有运动干扰的心电信号、采集因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号和提供人体共模电压和交流电压电流；所述控制模块包括模数转换器、微控制器和数字信号处理器；所述数字信号处理器输入端接收含有运动干扰的心电信号转换后的数字信号，参考端接收因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号转换后的数字信号，利用自适应算法得到移除运动干扰后的心电信号。本专利技术能在运动状态下获得良好的可靠的心电信号。【专利说明】能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器
本专利技术涉及医疗器械
中的人体健康监护仪器、移动式人体心电体征监测仪器，特别是涉及一种能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器。
技术介绍
随着全球人口预期寿命的提升，全球各国老龄化趋势已经十分明显。老龄化影响医疗卫生支出的机制主要通过医疗技术、医疗保险等资源向老龄人口倾斜，而老年人的健康状况又决定其花费医疗保险的总量和使用先进医疗技术的次数。发达国家已经采取措施尽量改善老龄人口的健康状况，控制医疗卫生支出过快增长。为了减少老年人前往医院就医的次数，增加老年人患病后及时救治的成功率和生存率，远程医疗将在未来成为世界各国医疗服务体系中重要的一部分。 心脏疾病是造成人类死亡的三大疾病之一，体表心电信号是心脏电生理状态的反映。到目前为止心电图已经成为临床诊断心脏病的主要工具。心脏病的发病具有偶然性、突发性和一过性。因此，有必要对被监测者的心电信号进行长时间的记录和分析。无线动态心电检测系统就是对现有动态心电监护系统的改进和升级，能够对心血管病人进行实时长期的监护。在其发病时提供及时的报警，获得更快的救治，增加生存几率。 心电监护只有在采集到良好的心电信号后，才可能对其做进一步的处理和分析。而无线动态监护的特点是在医院外对患者的监护，患者处于运动状态。现有的动态心电图仪在运动状态下会失真，也会产生较多的假阳性误判。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器，能在运动状态下获得良好的可靠的心电信号，可以作为医疗诊断的原始数据。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器，包括模拟处理模块、控制模块和供电模块，所述供电模块分别为模拟处理模块和控制模块供电，所述模拟处理模块包括:心电检测通道、皮肤电极接触阻抗检测通道和人体电压电流驱动通道；所述心电检测通道用于采集含有运动干扰的心电信号；所述皮肤电极接触阻抗检测通道用于采集因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号；所述人体电压电流驱动通道用于提供人体共模电压和交流电压电流；所述控制模块包括模数转换器、微控制器和数字信号处理器；所述模数转换器将收到的含有运动干扰的心电信号和因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号转换为数字信号；所述微控制器用于与数字信号处理器实现数据传输；所述数字信号处理器输入端接收含有运动干扰的心电信号转换后的数字化的心电信号，参考端接收因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号转换后的数字化的阻抗信号，利用自适应算法得到移除运动干扰后的心电信号。 所述心电检测通道包括相互连接的放大器和滤波器；所述放大器用于将心电信号进行放大；所述滤波器用于移除部分心电信号中的干扰。 所述放大器采用放大器组的结构或集成芯片的结构实现；所述滤波器采用滤波器组的方式或集成芯片滤波器的方式实现。 所述皮肤电极接触阻抗检测通道包括相互连接的电流电压放大器和锁相放大器；所述电流电压放大器用于将电极上的电流与电极上的电压进行放大；所述锁相放大器用于提取交流电压电流中特定频率信号的幅度和相位。 所述锁相放大器采用锁相环解调方式，经过锁相后再经滤波得到解调后的信号，再经过运算得到含有幅度和相位差值的信号。 所述锁相放大器采用一个相位或多个不同相位的参考信号分别和低信噪比信号运算，再经过滤波处理后得到所需低信噪比信号的幅度值与相位值。 所述人体电压电流驱动通道包括相互连接的左胸共模电压驱动器和交流信号源；所述交流信号源用于产生一个或多个交流电流；所述左胸共模电压驱动器用于驱动施加在人体上的共模反馈电位和施加在人体上的交流电流。 所述数字信号处理器采用数字信号处理算法得到移除运动干扰后的心电信号。 有益效果 由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本专利技术采用阻抗检测模块来提取运动造成的电极皮肤接触阻抗变化，提供给信号处理系统分析，从而能够抑制运动造成的心电信号干扰，可以正常地检测运动人体的心电信号。本专利技术具有无线收发功能，可以实现远程的心脏病监护。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的结构示意图； 图2是本专利技术中便携式设备与人体组成统一系统的结构图； 图3是本专利技术中模拟高通低通滤波器模块的原理图； 图4是本专利技术中差分电压放大和电流放大模块的原理图； 图5是本专利技术中左胸共模电压驱动模块的原理图； 图6是本专利技术中锁相放大器的原理图； 图7是本专利技术中数字信号处理模块中自适应算法的结构图。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 本专利技术的实施方式涉及一种能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器，如图1所示，包括模拟处理模块、控制模块和供电模块，所述供电模块分别为模拟处理模块和控制模块供电，所述模拟处理模块包括:心电检测通道、皮肤电极接触阻抗检测通道和人体电压电流驱动通道；所述心电检测通道用于采集含有运动干扰的心电信号；所述皮肤电极接触阻抗检测通道用于采集因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号；所述人体电压电流驱动通道用于提供人体共模电压和交流电压电流；所述控制模块包括模数转换器、微控制器和数字信号处理器；所述模数转换器将收到的含有运动干扰的心电信号和因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号转换为数字信号；所述微控制器用于与数字信号处理器实现数据传输；所述数字信号处理器输入端接收含有运动干扰的心电信号转换后的数字信号，参考端接收因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号转换后的数字信号，利用自适应算法得到移除运动干扰后的心电信号。 其中，供电模块包括电池和电源管理模块。电池可以使用标称值为3.7V的锂离子电池，也可以使用以其它化学元素为介质的电压值接近的电池组(例如使用I节3.7V的锂电池或2节1.5V的镍氢电池)。电池还可以通过电源转换芯片将其输出电压转换为+5V、+3.3V和+-1OV四种电压。电源管理模块可以采用插入电源线的方式为电池充电，也可以采用无线充电的方式为电池充电，并保证电池不会因充电不当而损坏。电源管理模块还可以在使用过程中记录电池剩余电量，也可以在电池电量过低时关闭系统的供电，保证系统的工作正常。 所述模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够抑制运动干扰的无线便携与穿戴式心电检测器，包括模拟处理模块、控制模块和供电模块，所述供电模块分别为模拟处理模块和控制模块供电，其特征在于，所述模拟处理模块包括：心电检测通道、皮肤电极接触阻抗检测通道和人体电压电流驱动通道；所述心电检测通道用于采集含有运动干扰的心电信号；所述皮肤电极接触阻抗检测通道用于采集因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号；所述人体电压电流驱动通道用于提供人体共模电压和交流电压电流；所述控制模块包括模数转换器、微控制器和数字信号处理器；所述模数转换器将收到的含有运动干扰的心电信号和因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号转换为数字信号；所述微控制器用于与数字信号处理器实现数据传输；所述数字信号处理器输入端接收含有运动干扰的心电信号转换后的数字化的心电信号，参考端接收因运动引起的皮肤电极接触阻抗信号转换后的数字化的阻抗信号，利用自适应算法得到移除运动干扰后的心电信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张洹千，金庆辉，赵建龙，王晓冬，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海福格信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31