一种心电图胸导联放置系统技术方案

本发明专利技术涉及一种心电图胸导联放置系统，包括：检查床、机械臂、胸导联和主控器，检查床表面设有压力传感器阵列，采集人体与检查床之间的压力数据；机械臂连接胸导联，之间设有三维压力传感器；主控器根据压力传感器阵列采集的压力数据构建人体压力分布图像，计算各胸导联放置位置在检查床平面的投影坐标，驱动机械臂带动胸导联移动到对应的坐标上方，使胸导联接触胸壁并施加压力，调整机械臂的关节角度，根据胸导联的位移

【技术实现步骤摘要】
一种心电图胸导联放置系统


[0001]本专利技术涉及医疗健康和人工智能领域，尤其是涉及一种心电图胸导联放置系统。

技术介绍

[0002]常规心电检查需要放置胸导联，标识颜色分别为红，黄，绿，褐，黑，紫，分别编号为V1，V2，V3，V4，V5，V6。
[0003]各胸导联放置位置如下：
[0004]V1导联：胸骨右缘第4肋间。
[0005]V2导联：胸骨左缘第4肋间。
[0006]V3导联：V2与V4连线的中点。
[0007]V4导联：左锁骨中线与第5肋间处。
[0008]V5导联：左腋前线与V4同一水平处。
[0009]V6导联：在腋中线与V4同一水平处。
[0010]胸导联的位置是依据颜色标识区分的，在实际使用中会出现放置次序错误情况；人工放置电极位置依据视觉主观判断，会导致电极位置偏离标准位置。胸导联放置次序错误或位置偏差会造成心电图形态变化，对心电图诊断出现偏差，导致错误的诊断结论。
[0011]胸部导联的固定目前为橡胶吸球，吸球老化会发生漏气，内部压力降低，导致记录的心电图波形质量下降，严重者导致错误的诊断结论。
[0012]心电图采集过程需要医务人员参与，容易造成医患矛盾，泄露被检者隐私；心电图采集过程需要医务人员与被检者密切接触，容易造成交叉感染。
[0013]硬度，物理学专业术语，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固体对外界物体入侵的局部抵抗能力，是比较各种材料软硬的指标。由于规定了不同的测试方法，所以有不同的硬度标准。硬度分为：
①
划痕硬度。
②
压入硬度。
③
回跳硬度。压入硬度是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料，根据材料表面局部塑性变形的程度比较被测材料的软硬，材料越硬，塑性变形越小。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在胸导联的位置容易产生偏差，需要人员参与，容易造成医患矛盾的缺陷而提供一种心电图胸导联放置系统。
[0015]本专利技术根据压入硬度的测试方法利用胸导联位移
‑
压力数据曲线斜率计算组织硬度，从而区分骨性组织和软组织。
[0016]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0017]一种心电图胸导联放置系统，包括：检查床、机械臂、胸导联和主控器，所述检查床表面设有压力传感器阵列，用于采集人体与检查床之间的压力数据；所述机械臂连接所述胸导联，所述机械臂和所述胸导联之间设有三维压力传感器，用于采集所述机械臂和所述胸导联之间的三维压力数据；所述主控器分别连接所述压力传感器阵列、所述机械臂和所
述三维压力传感器；所述压力传感器阵列和所述三维压力传感器采集的压力数据输入所述主控器；所述主控器输出动作指令到所述机械臂；
[0018]所述主控器根据所述压力传感器阵列采集的压力数据及压力传感器标识信息构建人体压力分布图像，利用图像识别技术计算各胸导联放置位置在检查床平面的投影坐标，驱动所述机械臂带动所述胸导联移动到对应的投影坐标上方，使所述胸导联接触胸壁并施加压力，调整所述机械臂的关节角度，根据所述机械臂的关节角度计算所述胸导联的实际坐标，根据所述三维压力传感器采集的所述机械臂和所述胸导联之间的三维压力数据计算所述胸导联和胸壁之间的三维压力数据，结合所述胸导联的实际坐标及所述胸导联和胸壁之间的三维压力数据绘制所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线，根据所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算所述胸导联接触胸壁处及相邻组织硬度及性质，从而调整并确认所述胸导联放置位置。
[0019]所述根据胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算所述胸导联接触胸壁处及相邻组织硬度及性质，具体为：
[0020]第一步：所述机械臂带动所述胸导联接触胸壁并施加压力后，所述机械臂带动所述胸导联垂直于所述检查床平面向胸壁增加压力，根据所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算所述胸导联接触胸壁处组织硬度。所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率大说明所述胸导联接触胸壁处组织硬度大，所述胸导联接触胸壁处组织硬度大说明所述胸导联接触胸壁处是骨性组织结构；所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率小说明所述胸导联接触胸壁处组织硬度小，所述胸导联接触胸壁处组织硬度小说明所述胸导联接触胸壁处是软组织结构；
[0021]第二步：确认所述胸导联接触胸壁处是软组织结构后，所述机械臂带动所述胸导联在保持纵向压力不变的前提下平行于所述检查床平面向特定方向的邻近组织增加压力，根据所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算邻近组织硬度。所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率大说明所述胸导联邻近组织硬度大，所述胸导联邻近组织硬度大说明所述胸导联邻近组织是骨性组织结构；所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率小说明所述胸导联邻近组织硬度小，所述胸导联邻近组织硬度小说明所述胸导联邻近组织是软组织结构。
[0022]进一步地，所述心电图胸导联放置系统用于放置V2导联。
[0023]预先建立三维坐标体系，该三维坐标体系的xy平面为所述检查床水平面，以人体中轴线为x轴，垂直于x轴且穿过枕骨与所述检查床压力区域中心点的直线为y轴，z轴为垂直于xy平面且穿过原点的直线；
[0024]所述V2导联的放置过程包括以下步骤：
[0025]所述主控器驱动所述机械臂带动V2导联至计算的胸骨左缘第4肋间在xy平面的投影坐标(x2，y2)上方，使V2导联垂直于xy平面接触胸壁并施加压力，调整所述机械臂的关节角度，根据所述机械臂的关节角度计算V2导联的实际坐标，根据所述三维压力传感器采集的所述机械臂和V2导联之间的三维压力数据计算V2导联与胸壁接触点之间的三维压力数据，结合V2导联的实际坐标及V2导联和胸壁接触点之间的三维压力数据绘制V2导联的位移
‑
压力数据曲线，根据V2导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算V2导联接触胸壁处及相邻组织硬度及性质，从而调整并确认V2导联放置位置。
[0026]所述根据V2导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算V2导联接触胸壁处及相邻组织硬
度及性质，具体为：
[0027]第一步：所述机械臂带动V2导联接触胸壁并施加压力后，所述机械臂带动V2导联垂直于所述检查床平面向胸壁增加压力，根据V2导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算V2导联接触胸壁处组织硬度。V2导联的位移
‑
压力数据曲线斜率大说明V2导联接触胸壁处组织硬度大，V2导联接触胸壁处组织硬度大说明V2导联接触胸壁处是骨性组织结构；V2导联的位移
‑
压力数据曲线斜率小说明V2导联接触胸壁处组织硬度小，V2导联接触胸壁处组织硬度小说明V2导联接触胸壁处是软组织结构；
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心电图胸导联放置系统，其特征在于，包括：检查床、机械臂、胸导联和主控器，所述检查床表面设有压力传感器阵列，用于采集人体与检查床之间的压力数据；所述机械臂连接所述胸导联，所述机械臂和所述胸导联之间设有三维压力传感器，用于采集机械臂和胸导联之间的三维压力数据；所述主控器分别连接所述压力传感器阵列、所述机械臂和所述三维压力传感器；所述压力传感器阵列和所述三维压力传感器采集的压力数据输入所述主控器；所述主控器输出动作指令到所述机械臂；所述主控器根据所述压力传感器阵列采集的压力数据及压力传感器标识信息构建人体压力分布图像，利用图像识别技术计算各胸导联放置位置在检查床平面的投影坐标，驱动所述机械臂带动所述胸导联移动到对应的投影坐标上方，使所述胸导联接触胸壁并施加压力，调整所述机械臂的关节角度，根据所述机械臂的关节角度计算所述胸导联的实际坐标，根据所述三维压力传感器采集的所述机械臂和所述胸导联之间的三维压力数据计算所述胸导联和胸壁之间的三维压力数据，结合所述胸导联的实际坐标及所述胸导联和胸壁之间的三维压力数据绘制所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线，根据所述胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算所述胸导联接触胸壁处及相邻组织硬度及性质，从而调整并确认所述胸导联放置位置；所述根据胸导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算所述胸导联接触胸壁处及相邻组织硬度及性质，具体为：第一步：所述机械臂带动所述胸导联接触胸壁，并带动所述胸导联垂直于所述检查床平面向胸壁增加压力，获取所述胸导联的位移
‑
压力数据；若此时获取的胸导联的位移
‑
压力数据的曲线斜率大于预设的斜率阈值，则此时胸导联所在的位置为骨性组织结构，否则此时胸导联所在的位置为软组织结构；第二步：确认所述胸导联接触胸壁处是软组织结构后，所述机械臂带动所述胸导联在保持纵向压力不变的前提下平行于所述检查床平面向邻近组织增加压力，获取所述胸导联的位移
‑
压力数据；若此时获取的胸导联的位移
‑
压力数据的曲线斜率大于预设的斜率阈值，则此时胸导联邻近组织是骨性组织结构，否则此时胸导联邻近组织是软组织结构。2.根据权利要求1所述的一种心电图胸导联放置系统，其特征在于，所述心电图胸导联放置系统用于放置V2导联；预先建立三维坐标体系，该三维坐标体系的xy平面为所述检查床水平面，以人体中轴线为x轴，垂直于x轴且穿过枕骨与所述检查床压力区域中心点的直线为y轴，z轴为垂直于xy平面且穿过原点的直线；所述V2导联的放置过程包括以下步骤：所述主控器驱动所述机械臂带动V2导联至计算的胸骨左缘第4肋间在xy平面的投影坐标(x2，y2)上方，使V2导联垂直于xy平面接触胸壁并施加压力，调整所述机械臂的关节角度，根据所述机械臂的关节角度计算V2导联的实际坐标，根据所述三维压力传感器采集的所述机械臂和V2导联之间的三维压力数据计算V2导联与胸壁接触点之间的三维压力数据，结合V2导联的实际坐标及V2导联和胸壁接触点之间的三维压力数据绘制V2导联的位移
‑
压力数据曲线，根据V2导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算V2导联接触胸壁处及相邻组织硬度及性质，从而调整并确认V2导联放置位置；所述根据V2导联的位移
‑
压力数据曲线斜率计算V2导联接触胸壁处及相邻组织硬度及
性质，具体为：第一步：所述机械臂带动V2导联接触胸壁并施加压力后，所述机械臂带动V2导联垂直于所述检查床平面向胸壁增加压力，获取V2导联的位移
‑
压力数据；若此时获取的V2导联的位移
‑
压力数据的曲线斜率大于预设的斜率阈值，则此时V2导联接触胸壁处为骨性组织结构，否则此时V2导联接触胸壁处为软组织结构；第二步：确认V2导联接触胸壁处是软组织结构后，所述机械臂带动V2导联在保持纵向压力不变的前提下平行于所述检查床平面向邻近组织增加压力，获取V2导联的位移
‑
压力数据；若此时获取的V2导联的位移
‑
压力数据的曲线斜率大于预设的斜率阈值，则此时V2导联邻近组织是为骨性组织结构，否则此时V2导联邻近组织是为软组织结构；调整V2导联的位置使V2导联接触胸壁处为软组织结构，三个方向上相邻组织均为骨性组织结构后进行位置保持，根据所述机械臂的关节角度计算V2导联的实际坐标(x2
′
,y2
′
,z2
′
)；所述V2导联接触胸壁处三个方向上相邻组织均为骨性组织结构包括：V2导联接触胸壁处的头侧、右侧及脚侧相邻组织均为骨性组织。3.根据权利要求2所述的一种心电图胸导联放置系统，其特征在于，所述心电图胸导联放置系统还用于放置V1导联，该V1导联的放置过程包括以下步骤：所述主控器根据V2导联的实际坐标计算V1导联的坐标(x1，y1)，其中x1＝x2
′
，y1＝
‑
y2
′
；所述主控器驱动所述机械臂带动V1导联至坐标(x1，y1)上方，使V1导联垂直于xy平面接触胸壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新刚，
申请(专利权)人：复旦大学附属中山医院，
类型：发明
国别省市：