【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及心电监护领域，尤其涉及一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统及方法。
技术介绍
1、为实现远程医疗、个人健康监控、病后居家康复的可穿戴心电产品不断涌现。多导联心电测试技术作为医学中重要的人体健康判断依据，是临床上应用最为广泛的非侵入式心律失常诊断的重要手段。为了能长时间更全面的采集使用者的心电数据，更多用于日常生活长时间健康检测的动态心电仪应运而生。
2、可穿戴心电监护产品中心电电极是非常重要的一个部件，能否采集到高质量、高保真的心电信号，很大程度上取决于心电电极的性能。尤其是在人体运动的状态下，由于在运动过程中心电电极滑移、脱附、接触界面环境状态改变等情况，将引入包括运动伪影在内的大量干扰信号，这使得动态心电仪适用范围受限，无法对从事高强度劳动、剧烈运动等人群的生命健康状态进行准确监测。基于此，需要对心电电极在多种使用条件下的性能进行测试，以确保该电极能够适宜不同人群在多种日常工作生活情景中的健康监测需要。但是，目前尚未有一种技术方案能够针对人体在不同运动状态下对生理电极性能进行测试。
技术实现思路
1、为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种模拟人体在不同运动状态下的生理电极性能的测试系统及方法。
2、本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，包括：
4、震动发生模块，用于产生震动信号，以模拟人体在不种运动状态下对动态生理电采
5、类人体模块，安装在震动发生模块上；
6、生理电信号发生模块，安装在类人体模块上，用于产生多种生理电信号波形；
7、人体模拟出汗模块，安装在类人体模块上，用于模拟人体在多种运动状态下的不同出汗量状态；
8、生理电信号采集系统，穿戴于类人体模块上，待测生理电极安装在生理电信号采集系统的电极固定部位连接处后，粘贴在类人体模块表面；其中待测生理电极与生理电信号发生模块接触；
9、波形一致性评价模块，用于根据生理电信号发生模块产生的生理电信号波形，以及通过待测生理电极采集到的生理电信号波形，获取待测生理电极的性能结果。
10、进一步地，所述震动发生模块包括电机，通过调整电机的转速和内部偏心轮角度，从而改变震动频率和偏振力，进而模拟人体在不同运动状态下的震动情况。
11、进一步地，所述类人体模块包括假人体单元和类肤单元；
12、所述假人体单元固定在震动发生模块上，用于承受震动发生模块所产生的震动冲击；
13、所述类肤单元设置于假人体单元的表面，用于模拟人体的皮肤状态。
14、进一步地，所述生理电信号发生模块由波形信号发生器、导线、电极片组成，波形信号发生器通过导线与电极片连接；其中电极片根据不同生理电信号的测试需求安装在类人体模块的相应位置。
15、在一些实施例中，所述波形信号发生器内置了3000多条心电波形，可根据使用需要进行选择。所述电极片根据不同生理电信号的测试需求安装在类人体模块的相应位置，电极片可与待测电极接触，利用生理电信号采集系统可以采集到待测电极上的电信号，从而通过波形一致性评价模块判断采集的电信号和波形信号发生器发出的电信号之间的差异性，进而评判待测电极片的性能。其中，所述不同生理电信号的测试需求包括但不限于单导联心电测试、三导联心电测试、十二导联心电测试。
16、进一步地，所述人体模拟出汗模块包括类人体表面多孔介质、可调雾化速度单元、人工汗液运输通道以及人工汗液储存模块；
17、所述人体模拟出汗模块安装在生理电信号发生模块周围，通过可调雾化速度单元模拟在不同程度运动情况下的出汗量。
18、在一些实施例中，所述类人体表面多孔介质由多孔硅胶组成，孔洞直径大小约为20-50um，被粘贴于类人体模块表面，汗液可以从内测向外侧渗透。所述可调雾化速度单元可以调节人工汗液雾化的速度，模拟人体在不同运动程度情况下的不同出汗情况，包括不出汗、微出汗、中等出汗量、大量出汗等。其中，所述人工汗液运输通道连接人工汗液储存模块和类人体表面多孔介质，人工汗液通过运输通道运输到类人体表面多孔介质内侧，然后进行雾化。
19、进一步地，所述生理电信号采集系统包括微机模块、生理电信号处理前端和标准电极通用接口；
20、所述微机模块用于接收并分析处理待测生理电极上的电信号；
21、所述生理电信号处理前端用于对待测生理电极上的电信号进行滤波降噪处理；
22、所述标准电极通用接口用于安装固定待测生理电极。
23、在一些实施例中，所述生理电信号采集系统包括微机单元、生理电信号处理前端、电源管理单元、标准电极通用接口、外壳等。其中，所述微机单元、生理电信号处理前端、电源管理单元、标准电极通用接口，可以实现高保真的信号处理和兼容不同心电电极的安装测试；所述外壳用于保护微机单元、生理电信号处理前端、电源管理单元等不受外界环境的干扰，使之能长期稳定、可靠的工作。
24、进一步地，所述生理电信号采集系统包括但不限于衣物型生理电信号采集系统、胸带型生理电信号采集系统等各类型生理电信号采集系统。
25、进一步地，所述生理电极性能的测试系统还包括无线传输模块和显示模块；
26、所述无线传输模块用于将所述生理电信号采集系统采集的信号传输至波形一致性评价模块；
27、所述显示模块用于显示测试结果，以及显示生理电信号发生模块发出的原始电信号和采集的生理电信号。
28、本专利技术所采用的另一技术方案是：
29、一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试方法，包括以下步骤：
30、将待测生理电极安装在标准电极的通用接口上；
31、通过调节震动发生模块、生理电信号发生模块和人体模拟出汗模块，模拟人体的不同运动状态；
32、通过生理电信号采集系统采集待测生理电极采集的电信号；
33、将采集的电信号波形传输至波形一致性评价模块，根据采集到的电信号波形和生理电信号发生模块产生的生理电信号波形，获取待测生理电极的性能结果。
34、进一步地，所述根据采集到的电信号波形和生理电信号发生模块产生的生理电信号波形，获取待测生理电极的性能结果，包括：
35、利用互相关函数来衡量两个信号波形之间的相似性，获得波形一致性分析结果，作为性能结果。
36、本专利技术的有益效果是：
37、(1)本专利技术通过一套装置模拟人体的不同运动情况，以及出汗情况，且该装置是可控的，能够标准化测试生理电极在不同使用条件下的电信号采集能力。
38、(2)本专利技术可通过调节震动发生模块、生理电信号发生模块、人工汗液发生模块等来模拟人体不同运动程度下的情况，为生理电极性能测试提出了一种新的方法，可为生理电极评价指标提供更多信息。
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1.一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述震动发生模块包括电机，通过调整电机的转速和内部偏心轮角度，从而改变震动频率和偏振力，进而模拟人体在不同运动状态下的震动情况。
3.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述类人体模块包括假人体单元和类肤单元；
4.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述生理电信号发生模块由波形信号发生器、导线、电极片组成，波形信号发生器通过导线与电极片连接；其中电极片根据不同生理电信号的测试需求安装在类人体模块的相应位置。
5.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述人体模拟出汗模块包括类人体表面多孔介质、可调雾化速度单元、人工汗液运输通道以及人工汗液储存模块；
6.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征
7.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述生理电信号采集系统为衣物型生理电信号采集系统或者胸带型生理电信号采集系统。
8.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述生理电极性能的测试系统还包括无线传输模块和显示模块；
9.一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试方法，其特征在于，所述根据采集到的电信号波形和生理电信号发生模块产生的生理电信号波形，获取待测生理电极的性能结果，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述震动发生模块包括电机，通过调整电机的转速和内部偏心轮角度，从而改变震动频率和偏振力，进而模拟人体在不同运动状态下的震动情况。
3.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述类人体模块包括假人体单元和类肤单元；
4.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述生理电信号发生模块由波形信号发生器、导线、电极片组成，波形信号发生器通过导线与电极片连接；其中电极片根据不同生理电信号的测试需求安装在类人体模块的相应位置。
5.根据权利要求1所述的一种模拟人体不同运动状态下的生理电极性能测试系统，其特征在于，所述人体模拟出汗模块包括类人体表面多孔介质、可调雾化速...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢颖熙，邓世平，陆龙生，吴小华，鲁啸宇，廖嘉悦，吴泽纪，黄享豹，李泽泓，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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