專利名稱：用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及心腦電信號遙測系統(tǒng)領域，特別是涉及一種可實現(xiàn)潛水加壓艙及高壓 氧艙內(nèi)外無線通訊的心腦電信號遙測系統(tǒng)及方法。
背景技術：
常規(guī)環(huán)境下使用的心腦電監(jiān)測裝置，如心電圖機等，由于電氣安全等諸多原因， 無法在高氣壓環(huán)境下使用，有些可在高氣壓環(huán)境下使用的心腦電監(jiān)測裝置，如動態(tài)心電記 錄儀(Holter)等，其數(shù)據(jù)需要在記錄結束后出艙回放才能得到，無法實現(xiàn)實時監(jiān)測。孫 茂旭等人發(fā)明了一種潛水加壓艙或醫(yī)用高壓氧艙用的心腦電監(jiān)護裝置(授權公告號CN 2704321Y)，艙內(nèi)無強電電源輸入，設置在加壓艙外部的心腦電監(jiān)護主機通過屏蔽電纜和航 空密封連接器與位于艙內(nèi)的人體測試元件相連接，可實現(xiàn)在加壓艙外內(nèi)監(jiān)控艙內(nèi)人員的心 電圖、腦電圖、血壓值和心率等指標?，F(xiàn)有的心腦電監(jiān)護裝置存在以下缺點其一，由于人體測試元件采集到的心腦電信號為極微弱的電信號，這種心腦電監(jiān) 護裝置中傳送電纜過長，雖然加裝了屏蔽層，但信號在傳輸過程中仍存在較明顯的衰減和 干擾。其二，實際操作中加壓艙壁上的密封連接器往往接線復雜，與心電電極、腦電電極相 連的電纜存在與其他線路接觸絞纏的可能性，有造成電擊的安全隱患。其三，固定在加壓艙 壁上的有線傳輸導致整個心腦電監(jiān)護裝置冗余，存在操作及更換移動不方便的問題，限制 了被測人員在加壓艙內(nèi)的活動，無法實現(xiàn)24小時全程監(jiān)護。有鑒于此，急需提出一種信號傳輸不受電纜限制，安全、可靠、操作方便，能同時對 多個人員進行全程監(jiān)護的心腦電監(jiān)測與分析系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術的潛水加壓艙及高壓氧艙心腦電監(jiān)護裝置中，信號在傳輸過程中 的衰減與干擾、有線傳輸造成的冗余與安全隱患、無法實現(xiàn)24小時全程監(jiān)護等問題，本發(fā) 明提供一種心腦電信號遙測系統(tǒng)。為達到上述目的，本發(fā)明提供用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系 統(tǒng)，包括心電電極和腦電電極，還包括信號發(fā)射器，所述信號發(fā)射器與所述心電電極和所 述腦電電極通過人體電纜分別連接；依次連接的信號接收器、信號輸出器及信號測試分析 系統(tǒng)；所述信號發(fā)射器和所述信號接收器通過無線電方式連接，所述潛水加壓艙及高壓氧 艙的氣壓為0. 7_40ata。優(yōu)選的，在所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)中，所述心電 電極、所述腦電電極和所述信號發(fā)射器位于潛水加壓艙或高壓氧艙內(nèi)，所述潛水加壓艙或 所述高壓氧艙設有觀察窗口，所述信號接收器位于所述潛水加壓艙或所述高壓氧艙外的觀
察窗口處。優(yōu)選的，在所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)中，所述信號發(fā)射器將所述心電電極和所述腦電電極輸出的生理電信號轉化為2. 4-2. 5GHZ的電磁輻射
射頻信號。優(yōu)選的，在所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)中，所述信號 接收器包括3個陣列式接收單元，所述3個陣列式接收單元組成間距為入/4的等邊三角 形，入為信號接收器通訊波長。優(yōu)選的，在所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)中，所述信號 測試分析系統(tǒng)包括一個服務器計算機和多個客戶機計算機，所述信號發(fā)射器的數(shù)量與所述 客戶機計算機的數(shù)量相等，所述服務器計算機連接所述信號輸出器，所述多個客戶機計算 機分別連接所述服務器計算機。利用上述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)的心腦電信號的遙 測方法，包括如下步驟將所述心電電極和所述腦電電極，貼在人體相應的檢測部位，生理電信號通過所 述的人體電纜傳送到所述的信號發(fā)射器；所述信號發(fā)射器將所述心電電極、所述腦電電極輸出的生理電信號轉化為電磁輻 射信號后發(fā)射到所述潛水加壓艙或高壓氧艙外部；所述信號接收器接收所述電磁輻射信號，并將其轉化為電信號傳送到所述信號輸 出器；所述信號輸出器將所述電信號過濾放大后傳送到所述信號測試分析系統(tǒng)，由所述 信號測試分析系統(tǒng)對所述電信號進行處理?，F(xiàn)有技術需要通過屏蔽電纜和密封連接器來實現(xiàn)被測人員的心腦電監(jiān)測，不但連 線復雜有安全隱患，且心腦電監(jiān)護裝置的操作、更換及移動不方便，限制了被測人員的活動 范圍無法實現(xiàn)24小時全程監(jiān)護；本發(fā)明的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測 系統(tǒng)中，信號發(fā)射器和信號接收器通過無線電通訊實現(xiàn)信號傳輸，不會造成信號減弱與干 擾，也不需要冗余的屏蔽電纜和密封連接器，避免了由于連接復雜、線路交叉帶來的安全隱 患，且裝置的操作簡單、更換和移動方便，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時全程監(jiān)護。所述用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號的遙測方法，監(jiān)測到的心腦電信號 基本沒有信號減弱，能夠準確測得被測人員的心腦電信號。進一步的，所述3個陣列式接收單元組成間距為入/4的等邊三角形，可保證在任 意時刻，所述的3個陣列接收單元中至少有一個可以接受到最強信號，避免了因信號發(fā)射 器移動造成的無線信號接收盲區(qū)的存在。
圖1為本發(fā)明一個實施例的心腦電信號遙測系統(tǒng)連接情況示意圖。圖2為本發(fā)明一個實施例的信號測試分析系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結合本發(fā)明的較佳實施例對本發(fā)明進行 說明。圖1為本發(fā)明一個實施例的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)連接情況示意圖。參照圖1所示，本實施例的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙 測系統(tǒng)，包括心電電極1和腦電電極2，還包括信號發(fā)射器4，與所述心電電極1和所述腦 電電極2通過人體電纜分別連接；依次連接的信號接收器8、信號輸出器10及信號測試分 析系統(tǒng)100 ；所述信號發(fā)射器4和所述信號接收器8通過無線電方式連接，所述潛水加壓艙 或高壓氧艙的氣壓為0. 7_40ata。請繼續(xù)參照圖1，在本實施例中，所述心電電極1、所述腦電電極2和所述信號發(fā)射 器4均位于加壓艙5內(nèi)，所述加壓艙5可以替換為潛水加壓艙或高壓氧艙或其他氣壓大于 1個大氣壓的高壓環(huán)境，所述心電電極1與所述信號發(fā)射器4、所述腦電電極2與所述信號 發(fā)射器4分別通過人體電纜3連接，當然，所述心電電極1、所述腦電電極2和所述信號發(fā)射 器4的數(shù)量并不限于圖1中所示，本領域技術人員可以根據(jù)具體情況設定，如本實施例中還 包括另一信號發(fā)射器6。在所述加壓艙5上設有觀察窗口 7，所述信號接收器8設在所述加 壓艙5外的所述觀察窗口 7處。在本實施例中，所述信號接收器8通過九芯電纜9與所述輸出器10連接，所述輸 出器10通過三十六芯電纜11與所述信號測試分析系統(tǒng)100連接。在本實施例中，所述信號測試分析系統(tǒng)100包括一個服務器計算機12和第一客戶 機計算機13、第二客戶機計算機14、第三客戶機計算機15，所述服務器計算機12和所述第 一客戶機計算機13、第二客戶機計算機14、第三客戶機計算機15分別連接。本發(fā)明實施例的心腦電信號遙測系統(tǒng)的使用方法如下當在潛水加壓艙及高壓氧艙內(nèi)使用時，所述心電電極1、腦電電極2通過人體電纜 3與所述信號發(fā)射器4相連，由被測人員攜帶，可在艙內(nèi)隨意移動；所述信號接收器8置于 加壓艙5外近觀察窗口 7處，并通過九芯電纜9與所述信號輸出器10相連；所述信號輸出 器10通過三十六芯電纜11與所述信號測試分析系統(tǒng)100的服務器計算機12相連。進一步，所述信號發(fā)射器4可將所述心電電極1、腦電電極2輸出的生理電信號轉 化成2. 4-2. 5GHz頻率范圍的電磁輻射射頻信號，可在0. 7_40ata氣壓環(huán)境下安全可靠運 行。所述信號發(fā)射器4在高壓下可靠運行的保障是其內(nèi)部電路所選用的元器件均經(jīng)過高 氣壓使用條件篩選，不使用液體電解電容及有內(nèi)部密封空腔的元器件；不使用超過24v的 電源、不使用易燃易爆的或易產(chǎn)生揮發(fā)性氣體的電池；若使用9v堿性電池，每經(jīng)過一次加 壓過程必須及時更換。進一步，所述信號接收器8由三個陣列式接收單元組成，內(nèi)置隔離放大電路。三個 陣列式接收單元組成間距均為入/4的等邊三角形(其中入為信號接收器通訊波長)，可保 證在任意時刻，所述的3個陣列接收單元中至少有一個可以接受到最強信號，從而避免了 因所述的信號發(fā)射器位置移動造成的無線信號接收盲區(qū)的存在，可實現(xiàn)10米范圍內(nèi)的無 死角無線通訊。進一步，所述服務器計算機12可以利用NI公司提供的6024E采集卡進行數(shù)據(jù)采 集，一臺服務器計算機12可以完成多個人員的數(shù)據(jù)采集。所述的客戶機計算機裝有心腦電 的頻譜分析程序，實時接收服務器計算機12發(fā)布的測試數(shù)據(jù)，并記錄頻譜分析結果。所述 服務器計算機12及多個客戶機計算機的軟件可以采用美國國家儀器公司的虛擬儀器平臺 LabVIEff 軟件。圖2為本發(fā)明一個實施例的信號測試分析系統(tǒng)結構示意圖。參照圖2所示，服務器計算機12接收來自信號輸出器10通過三十六芯電纜發(fā)出的多通道信號，然后通過信號 測試分析系統(tǒng)100內(nèi)網(wǎng)絡，將信號發(fā)送到多個客戶機計算機，所述多個客戶機計算機對信 號進行頻譜分析、統(tǒng)計和回放。本發(fā)明的心腦電信號遙測系統(tǒng)，可以在潛水加壓艙和高壓氧艙內(nèi)使用，也可以在 常規(guī)環(huán)境使用，信號傳輸不受電纜限制，安全、可靠、操作方便，能同時對多個被測人員的心 腦電信號進行監(jiān)測和分析處理。其中，信號發(fā)射器和客戶機計算機的的數(shù)量由被測人員的
數(shù)量決定。利用上述心腦電信號遙測系統(tǒng)心腦電信號的遙測方法，包括如下步驟將所述心電電極1和所述腦電電極2，貼在人體相應的檢測部位，生理電信號通過 所述的人體電纜3傳送到所述的信號發(fā)射器；所述信號發(fā)射器4將所述心電電極1、所述腦電電極2輸出的生理電信號轉化為電 磁輻射信號后發(fā)射到所述潛水加壓艙或高壓氧艙外部；所述信號接收器8接收所述電磁輻射信號，并將其轉化為電信號傳送到所述信號 輸出器；所述信號輸出器10將所述電信號過濾放大后傳送到所述信號測試分析系統(tǒng)，由 所述信號測試分析系統(tǒng)對所述電信號進行處理。
權利要求
一種用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)，包括心電電極和腦電電極，其特征在于還包括信號發(fā)射器，所述信號發(fā)射器與所述心電電極和所述腦電電極通過人體電纜分別連接；依次連接的信號接收器、信號輸出器及信號測試分析系統(tǒng)；所述信號發(fā)射器和所述信號接收器通過無線電方式連接，所述潛水加壓艙及高壓氧艙的氣壓為0.7-40ata。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)，其特征 在于，所述心電電極、所述腦電電極和所述信號發(fā)射器位于潛水加壓艙或高壓氧艙內(nèi)，所述 潛水加壓艙或所述高壓氧艙設有觀察窗口，所述信號接收器位于所述潛水加壓艙或所述高 壓氧艙外的觀察窗口處。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)，其 特征在于，所述信號發(fā)射器將所述心電電極和所述腦電電極輸出的生理電信號轉化為 2. 4-2. 5GHZ的電磁輻射射頻信號。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)，其特征 在于，所述信號接收器包括3個陣列式接收單元，所述3個陣列式接收單元組成間距為入/4 的等邊三角形，X為信號接收器通訊波長。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)，其特征 在于，所述信號測試分析系統(tǒng)包括一個服務器計算機和多個客戶機計算機，所述信號發(fā)射 器的數(shù)量與所述客戶機計算機的數(shù)量相等，所述服務器計算機連接所述信號輸出器，所述 多個客戶機計算機分別連接所述服務器計算機。
6.利用權利要求1所述的用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)的心腦 電信號的遙測方法，其特征在于，包括如下步驟將所述心電電極和所述腦電電極，貼在人體相應的檢測部位，生理電信號通過所述的 人體電纜傳送到所述的信號發(fā)射器；所述信號發(fā)射器將所述心電電極、所述腦電電極輸出的生理電信號轉化為電磁輻射信 號后發(fā)射到所述潛水加壓艙或高壓氧艙外部；所述信號接收器接收所述電磁輻射信號，并將其轉化為電信號傳送到所述信號輸出器；所述信號輸出器將所述電信號過濾放大后傳送到所述信號測試分析系統(tǒng)，由所述信號 測試分析系統(tǒng)對所述電信號進行處理。
全文摘要
本發(fā)明提供用于潛水加壓艙或高壓氧艙的心腦電信號遙測系統(tǒng)，包括心電電極和腦電電極；信號發(fā)射器，與心電電極和腦電電極分別連接；依次連接的信號接收器、信號輸出器及信號測試分析系統(tǒng)；信號發(fā)射器和信號接收器通過無線電方式連接，所述潛水加壓艙及高壓氧艙的氣壓為0.7-40ata。本發(fā)明還提供利用上述心腦電信號遙測系統(tǒng)的心腦電信號遙測方法，信號發(fā)射器將生理電信號轉化為電磁輻射信號，通過信號接收器將電磁輻射信號轉化為電信號，通過信號輸出器傳送到信號測試分析系統(tǒng)。解決了現(xiàn)有技術信號有線信號衰減及干擾、接線復雜，存在絞纏等安全隱患，系統(tǒng)的操作、更換及移動不方便且不能實現(xiàn)24小時全程監(jiān)護的問題。
文檔編號A61B5/0402GK101849826SQ20101018142
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權日2010年5月21日
發(fā)明者李峻, 楊濤, 肖衛(wèi)兵, 閆碩 申請人:中國人民解放軍海軍醫(yī)學研究所