專利名稱：一種新型智能心電測(cè)試保健器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療保健設(shè)備，具體涉及一種新型智能心電測(cè)試保健器。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外的心電監(jiān)測(cè)儀，主要應(yīng)用于臨床旁護(hù)設(shè)備。它僅涉及的是監(jiān)測(cè)人體心 電圖的技術(shù)領(lǐng)域。作為心臟病患者的長(zhǎng)期家庭監(jiān)護(hù)及亞健康人群的自我檢測(cè)等應(yīng)用上存在 著體積大、操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)；ECG資料難以長(zhǎng)期保存、效率低、價(jià)格昂貴、實(shí)時(shí)性差等問題， 以及臨床上會(huì)限制病人的活動(dòng)等不便于對(duì)心電測(cè)試。還有一種為動(dòng)態(tài)心電系統(tǒng)，例如專利號(hào)為95114236 “一種動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)裝置及 其智能監(jiān)測(cè)方法”?，F(xiàn)有的動(dòng)態(tài)心電信號(hào)采集設(shè)備一般都只是心電信號(hào)的采集，沒有實(shí)時(shí)分 析處理，對(duì)患者而言必須將采集到的數(shù)據(jù)送回醫(yī)院分析，高度依賴于醫(yī)生的診斷，這樣一方 面時(shí)效性較差，通常從信號(hào)采集到得到分析處理結(jié)果時(shí)間較長(zhǎng)；而且由于不支持在線聯(lián)機(jī) 分析處理，在沒有醫(yī)生在場(chǎng)的時(shí)候，普遍患者就不能夠?qū)Σ∏橛幸粋€(gè)相對(duì)完整的認(rèn)識(shí)。特別 是對(duì)于一些高危信號(hào)征兆，現(xiàn)有設(shè)備無法實(shí)時(shí)預(yù)警，只能起到記錄作用，無法起到生命保障 作用。其次，現(xiàn)有的設(shè)備一般都只有一種或兩種無線通訊方式，并不是一種完整的解決 方案。由于接入方式受限，應(yīng)用的局限性較大，不適合將來多媒體時(shí)代的應(yīng)用和普及。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的根據(jù)生物識(shí)別技術(shù)，提出一種不僅有心電圖監(jiān)測(cè)功能，還具備測(cè)試 心跳、壓力檢測(cè)、舒壓互動(dòng)、心電圖醫(yī)療監(jiān)測(cè)、身份識(shí)別、心情測(cè)試等功能的一種新型智能心 電測(cè)試保健器。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于包 括裝置主體和與該裝置主體進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置，該裝置主體包括至 少一個(gè)用于獲取心電信號(hào)的生物接觸電極和與之相連的信號(hào)處理芯片，該信號(hào)處理芯片包 括有用于將心電信號(hào)進(jìn)行放大的信號(hào)放大模塊、將放大后的模擬心電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) 的A/D轉(zhuǎn)換模塊、對(duì)數(shù)字心電信號(hào)進(jìn)行處理獲得心電信號(hào)的數(shù)字處理模塊；所述計(jì)算機(jī)軟 件分析處理裝置與所述數(shù)字處理模塊相連，用于根據(jù)用戶的操作對(duì)經(jīng)數(shù)字處理模塊處理完 后心電信號(hào)進(jìn)行分析對(duì)比并獲得相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。進(jìn)一步地，包括有兩所述生物接觸電極，分別為第一生物接觸電極和第二生物接 觸電極。進(jìn)一步地，所述數(shù)字處理模塊包括有漂移抑制單元、交流濾波單元和心電濾波單兀。進(jìn)一步地，所述裝置主體還設(shè)有與所述計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的 通訊接口模塊。進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置包括用于獲取裝置主體心電信號(hào)的通訊
3模塊；用于根據(jù)用戶操作實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試功能的操作功能模塊；用于響應(yīng)各種測(cè)試功能對(duì)心 電信號(hào)進(jìn)行分析并得出測(cè)試結(jié)果的信號(hào)分析模塊；用于存儲(chǔ)用戶信息、心電信號(hào)和測(cè)試結(jié) 果的存儲(chǔ)模塊；所述通訊模塊與所述操作功能模塊相連，所述信號(hào)分析模塊與所述操作功 能模塊相連，所述存儲(chǔ)模塊與所述信號(hào)分析模塊相連。進(jìn)一步地，所述操作功能模塊包括心率監(jiān)測(cè)單元、壓力監(jiān)測(cè)單元、心情測(cè)試單元、 舒壓互動(dòng)單元和心電圖監(jiān)測(cè)單元。進(jìn)一步地，所述操作功能模塊還包括有身份識(shí)別模塊。進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置還包括有數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，該數(shù)據(jù)庫(kù)管 理模塊與所述信號(hào)分析模塊相連。進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置還包括網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，該網(wǎng)絡(luò)通訊模塊 與所述信號(hào)分析模塊相連，用于根據(jù)用戶要求將心電信息和測(cè)試結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)程并獲取回 Μ, π 息。進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置還包括語音提示模塊，該語音提示模塊 與所述信號(hào)分析模塊相連。由上述對(duì)本實(shí)用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效 果本實(shí)用新型通過裝置主機(jī)結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置，采用人機(jī)界面操作實(shí)現(xiàn)結(jié)果 顯示、保健建議、語音提示等功能；為亞健康或心臟病潛在患者提供一種簡(jiǎn)便易用、成本低、 免維護(hù)，能夠方便用戶與遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)專家的實(shí)時(shí)互動(dòng)。本實(shí)用新型采用生物識(shí)別技術(shù)，提供一個(gè)創(chuàng)新的心態(tài)分析方案，以此來監(jiān)測(cè)和改 善個(gè)人健康。采用自主研發(fā)的專用信號(hào)處理芯片，用戶可通過來自他們的辦公室和起居室 以及路途上的普通設(shè)備如個(gè)人電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、移動(dòng)電話甚至游戲機(jī)和計(jì)算機(jī)游 戲外圍設(shè)備等簡(jiǎn)單地嵌入，來滿足用戶實(shí)時(shí)的心電測(cè)試需要。采用優(yōu)化的計(jì)算機(jī)軟件分析 處理裝置作為人機(jī)界面，測(cè)試者可以直觀的對(duì)具有心跳、壓力檢測(cè)、舒壓互動(dòng)、心電圖醫(yī)療 監(jiān)測(cè)、身份識(shí)別、心情測(cè)試等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。便于對(duì)心臟病患者的長(zhǎng)期家庭監(jiān)護(hù)及亞健康人 群進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)試。

圖1為本實(shí)用新型信號(hào)處理芯片的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置的原理結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實(shí)用新型的整體連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的裝置主體外觀示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。參照?qǐng)D1、圖2、圖3，本發(fā)明的一種新型智能心電測(cè)試保健器，包括裝置主體10和 與該裝置主體10進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置30。裝置主體10包括兩個(gè)用于 獲取模擬心電信號(hào)的第一、第二生物接觸電極11、12和與之相連的信號(hào)處理芯片20。信號(hào)處理芯片20與第一、第二生物接觸電極11、12相連，包括有用于將微弱的模 擬心電信號(hào)放大到合適幅值的信號(hào)放大模塊21、對(duì)將放大后的模擬心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理的濾波模塊22、將經(jīng)濾波處理后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換模塊23、用于對(duì)數(shù) 字心電信號(hào)進(jìn)行處理獲得精確的QRS復(fù)波的數(shù)字處理模塊M和用于與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 的通訊接口模塊25，該通訊接口模塊可為USB接口 ；數(shù)字處理模塊M包括有抑制因干擾引 起的基線的漂移抑制單元Ml、交流濾波單元M2、用于濾除除心電信號(hào)以為的其它人體雜 波信號(hào)的心電濾波單元243和接觸檢測(cè)單元M4。數(shù)字處理模塊M處理心電數(shù)字信號(hào)時(shí)， 關(guān)鍵是對(duì)心電信號(hào)中QRS復(fù)波的精確識(shí)別，正常人的QRS波群的寬度為0. 06至0. 10秒，且 不受心律變化的影響。針對(duì)R波很尖銳的特點(diǎn)，采用一個(gè)滑動(dòng)時(shí)間窗判斷信號(hào)峰、谷是否滿 足要求，同時(shí)確認(rèn)其是否在時(shí)間窗內(nèi)。對(duì)信號(hào)幅值的閾值采用雙可變閾值法，即對(duì)波形設(shè)置 波峰閾值和波谷閾值。如果峰閾值和谷閾值在一段適當(dāng)時(shí)間內(nèi)有較大變化，則重新設(shè)置峰 閾值和谷閾值。帶有基線漂移自動(dòng)調(diào)節(jié)，能有效地抑制因干擾引起的基線漂移，獲得高質(zhì)量 的心電圖譜。信號(hào)處理芯片20還包括有電源管理模塊沈和時(shí)鐘模塊27，當(dāng)通訊接口模塊25與 計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置連接上時(shí)，電源管理模塊控制裝置主體的電源指示燈亮。接觸檢 測(cè)單元M可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)生物接觸電極之間的水平阻抗，當(dāng)檢測(cè)有人接觸時(shí)，將喚醒心電信 號(hào)處理芯片20進(jìn)入工作，喚醒的延時(shí)小于3毫秒，否則該芯片進(jìn)入一個(gè)非常低功耗睡眠狀 態(tài)。時(shí)鐘模塊27將為心電信號(hào)處理芯片20提供穩(wěn)定的頻率。以及計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置30，經(jīng)數(shù)字信號(hào)處理模塊處理后的精確QRS復(fù)波信 號(hào)以每秒250個(gè)或500個(gè)的樣本數(shù)據(jù)傳輸速率到USB接口，通過通訊接口模塊協(xié)議轉(zhuǎn)換，形 成USB接口協(xié)議，并傳送給計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置。由軟件分析處理裝置對(duì)精確的QRS 復(fù)波心電信號(hào)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)、并顯示心率、QRS振幅、記錄連續(xù)心電數(shù)據(jù)、以及對(duì)測(cè)量的結(jié)果 進(jìn)行提示和顯示。計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置包括通訊模塊31，與信號(hào)處理芯片20通訊接 口模塊25相連，用于獲取心電信號(hào)；操作功能模塊32，與通訊模塊31相連，根據(jù)用戶操作 實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試功能，包括有心率監(jiān)測(cè)單元321、壓力監(jiān)測(cè)單元322、舒壓互動(dòng)單元323、心情 測(cè)試單元324、心電圖監(jiān)測(cè)單元325和身份識(shí)別單元326 ；信號(hào)分析模塊33，與操作功能模 塊32和通訊模塊31相連，用于響應(yīng)操作功能模塊32的命令對(duì)獲得的心電信號(hào)進(jìn)行分析并 得出相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果；存儲(chǔ)模塊34，與信號(hào)分析模塊34相連，用于存儲(chǔ)用戶信息、心電信號(hào) 和測(cè)試結(jié)果；數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊35，與信號(hào)分析模塊33相連，用于存儲(chǔ)各種心電數(shù)據(jù)作為分 析測(cè)試用；網(wǎng)絡(luò)通訊模塊36，與信號(hào)分析模塊34相連，用于根據(jù)用戶要求將心電信息和測(cè) 試結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)程并獲取回復(fù)信息；語音提示模塊37，與所述信號(hào)分析模塊相連。工作原理人體的心電信號(hào)經(jīng)第一、第二生物接觸電極檢測(cè)并送至信號(hào)處理芯片，進(jìn)行濾波 保護(hù)和放大調(diào)節(jié)，將微弱的心電信號(hào)被放大到合適的幅值，并A/D轉(zhuǎn)換獲得初級(jí)心電信號(hào)， 再通過數(shù)字處理模塊分別進(jìn)行漂移抑制、交流濾波、心電濾波及接觸檢測(cè)濾除干攏信號(hào)獲 得高質(zhì)量的心電信號(hào)。將處理后的心電信號(hào)通過USB接口連接至計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝 置，計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置同步采集和實(shí)時(shí)記錄心電波形。計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置可安裝于移動(dòng)電話、電腦、游戲機(jī)內(nèi)，用戶通過移動(dòng)電 話、電腦或游戲的顯示器進(jìn)行操作選擇，實(shí)現(xiàn)如下功能心率監(jiān)測(cè)，左手右手分別握住第一第二生物接觸電極，根據(jù)心臟在每個(gè)心動(dòng)周期 中產(chǎn)生心電圖生物電的變化，通過軟件計(jì)算分析計(jì)算出心率，顯示器將顯示一個(gè)完整的瞬時(shí)心率、及完整的心電圖形的基本信息。壓力檢測(cè)，根據(jù)測(cè)量心電圖P，Q，R，S，T波，U波的各波值及其時(shí)程，并識(shí)別各個(gè)波 形的特定算法，判斷人是否處于平靜、正常、緊張的壓力狀態(tài)，信號(hào)分析模塊通過結(jié)合靜心 率、用戶性別和年齡等存儲(chǔ)于存儲(chǔ)模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)能快速有效地檢測(cè)到過度壓力級(jí)別。舒壓互動(dòng)，以靜心率為基線，通過圖表形式顯示用戶不斷變化的靜心率數(shù)字，手握 心電傳感裝置，按照顯示模塊所顯示和語音提示的心率減速步驟進(jìn)行訓(xùn)練，通過控制呼吸 來達(dá)到減慢壓力指數(shù)和增加靜心率。心電圖醫(yī)療監(jiān)測(cè)，用戶只需握住心電傳感裝置，平均心率和心電圖圖像就會(huì)呈現(xiàn)， 醫(yī)生可以根據(jù)重要的心電圖指標(biāo)提示來評(píng)估心臟的健康狀況，用戶的心電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ) 模塊內(nèi)，還可通過發(fā)送/接收模塊與遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系監(jiān)測(cè)中心對(duì)接，心血管專家和 醫(yī)生隨時(shí)對(duì)心電圖進(jìn)行分析、回復(fù)、預(yù)警。心情測(cè)試，系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量心電圖P，Q，R，S，T波，U波的各波值及其時(shí)程，并識(shí)別各 個(gè)波形的特定算法，判斷人是否處于興奮、高興、正常、難過、悲傷的心情狀態(tài)，并以動(dòng)畫的 形式呈現(xiàn)。身份識(shí)別，把用戶的心跳曲線組合成密碼，當(dāng)每次使用身份識(shí)別時(shí)，系統(tǒng)通過心跳 曲線來判斷身份，使其系統(tǒng)登錄更為方便，同時(shí)確保個(gè)人資料保密不會(huì)外泄，同時(shí)可以支持 多達(dá)100個(gè)用戶的身份識(shí)別。上述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于 此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍 的行為。
權(quán)利要求1.一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于包括裝置主體和與該裝置主體進(jìn)行數(shù) 據(jù)通信的計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置，該裝置主體包括至少一個(gè)用于獲取模擬心電信號(hào)的生 物接觸電極和與之相連的信號(hào)處理芯片，該信號(hào)處理芯片包括有用于將模擬心電信號(hào)進(jìn)行 放大的信號(hào)放大模塊、用于將放大后的模擬心電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換模塊、用 于對(duì)數(shù)字心電信號(hào)進(jìn)行處理獲得精確的QRS復(fù)波的數(shù)字處理模塊；所述計(jì)算機(jī)軟件分析處 理裝置與所述數(shù)字處理模塊相連，用于根據(jù)用戶的操作對(duì)經(jīng)數(shù)字處理模塊處理完后心電信 號(hào)進(jìn)行分析檢測(cè)并獲得相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于包括有兩所述生 物接觸電極，分別為第一生物接觸電極和第二生物接觸電極。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于所述數(shù)字處理模 塊包括有漂移抑制單元、交流濾波單元和心電濾波單元。
4.如權(quán)利要求1所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于所述裝置主體還 設(shè)有與所述計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的通訊接口模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于所述計(jì)算機(jī)軟件 分析處理裝置包括用于獲取裝置主體心電信號(hào)的通訊模塊；用于根據(jù)用戶操作實(shí)現(xiàn)各種測(cè) 試功能的操作功能模塊；用于響應(yīng)各種測(cè)試功能對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行分析并得出測(cè)試結(jié)果的信 號(hào)分析模塊；用于存儲(chǔ)用戶信息、心電信號(hào)和測(cè)試結(jié)果的存儲(chǔ)模塊；所述通訊模塊與所述 操作功能模塊相連，所述信號(hào)分析模塊與所述操作功能模塊相連，所述存儲(chǔ)模塊與所述信 號(hào)分析模塊相連。
6.如權(quán)利要求1或5所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于所述操作功 能模塊包括心率監(jiān)測(cè)單元、壓力監(jiān)測(cè)單元、心情測(cè)試單元、舒壓互動(dòng)單元和心電圖監(jiān)測(cè)單兀。
7.如權(quán)利要求1或5所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于所述操作功 能模塊還包括有身份識(shí)別模塊。
8.如權(quán)利要求1或所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于所述計(jì)算機(jī)軟 件分析處理裝置還包括有數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，該數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊與所述信號(hào)分析模塊相連。
9.如權(quán)利要求1所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于所述計(jì)算機(jī)軟件 分析處理裝置還包括網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，該網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與所述信號(hào)分析模塊相連，用于根據(jù) 用戶要求將心電信息和測(cè)試結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)程并獲取回復(fù)信息。
10.如權(quán)利要求1所述的一種新型智能心電測(cè)試保健器，其特征在于所述計(jì)算機(jī)軟件 分析處理裝置還包括語音提示模塊，該語音提示模塊與所述信號(hào)分析模塊相連。
專利摘要一種新型智能心電測(cè)試保健器，通過生物接觸電極獲取心電信號(hào)，采用信號(hào)處理芯片對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換、漂移抑制、交流濾波、心電濾波及接觸檢測(cè)等處理，獲得高質(zhì)量的心電圖譜。通過通訊接口模塊連接安裝于個(gè)人電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、移動(dòng)電話上的計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置來記錄分析心電波形以供臨床檢查參考。計(jì)算機(jī)軟件分析處理裝置通過信號(hào)分析模塊對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行分析，具有測(cè)試心跳、壓力檢測(cè)、舒壓互動(dòng)、心電圖醫(yī)療監(jiān)測(cè)、身份識(shí)別、心情測(cè)試等功能。用戶僅需幾秒便能采集、顯示、存儲(chǔ)用戶的心電圖信息，還可通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊借助有/無線通訊網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地與中國(guó)遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系監(jiān)測(cè)中心對(duì)接獲得遠(yuǎn)程醫(yī)生的幫助。
文檔編號(hào)A61B5/0402GK201894645SQ20102060194
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者朱元林, 林光詠, 洪杰星, 洪杰輝 申請(qǐng)人:泉州市全通光電科技有限公司