一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及心電圖機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置及其方法，包括：人體信號通過十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道和一個參考信號采集通道，后分別得到十五路導(dǎo)聯(lián)信號；導(dǎo)聯(lián)信號采集通道上接有增益放大單元，用于將對所有導(dǎo)聯(lián)信號進行處理和增益放大，得到十四路心電信號；該增益放大單元上接有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將該十四路心電信號進行轉(zhuǎn)換，得到十四路心電數(shù)字信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元上接有心電信號處理單元，心電信號處理單元用于對十四路心電數(shù)字信號進行運算，得到十八導(dǎo)心電信號。本發(fā)明實現(xiàn)了對十八導(dǎo)心電數(shù)據(jù)的同步采集，克服現(xiàn)有技術(shù)不能對十八導(dǎo)心電波形進行同步采集的問題，提高了信號采集的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及心電圖機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002]心電圖機是一種常規(guī)的心電檢查的診斷醫(yī)療設(shè)備，現(xiàn)有的心電圖機其按照記錄器輸出道數(shù)劃分一般包括:單道、三道、六道和十二道心電圖機等；而十二道心電圖機是現(xiàn)有技術(shù)中最為先進的一種，其一般包括十二個導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)，其分別為:肢體I導(dǎo)聯(lián)，肢體II導(dǎo)聯(lián)，肢體III導(dǎo)聯(lián)，加壓AVR導(dǎo)聯(lián)，加壓AVL導(dǎo)聯(lián)，加壓AVF導(dǎo)聯(lián)，胸導(dǎo)聯(lián)Vl?V6的心電信號，為臨床醫(yī)生提供必要的診斷信息。通常情況下，常規(guī)的十二個導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)已經(jīng)可以滿足臨床上對于心臟疾病的診斷的需求，但是當(dāng)病人患有合并右室梗死時，臨床上建議在急性下壁心肌梗死時推薦增加對右胸導(dǎo)聯(lián)(V3R?V5R)進行檢測。當(dāng)病人合并有心肌梗死或急性冠脈綜合征時，因為一些治療依賴于ST段抬高的證據(jù)，臨床上建議增加對后壁導(dǎo)聯(lián)(V7?V9)進行檢測。
[0003]而在現(xiàn)有的技術(shù)中，還沒有可以同時采集及分析十八導(dǎo)聯(lián)的心電設(shè)備用于臨床。在目前技術(shù)條件下，十二導(dǎo)心電圖機并不支持十八導(dǎo)聯(lián)心電采樣。如果確實要利用十二導(dǎo)心電圖機得到十八導(dǎo)心電信號，就需要分成兩次采樣，第一次進行標(biāo)準(zhǔn)的十二導(dǎo)心電采樣，得到標(biāo)準(zhǔn)十二導(dǎo)聯(lián)心電數(shù)據(jù)，第二次保持肢體導(dǎo)聯(lián)的電極不動，將胸導(dǎo)Vl?V6電極分別挪動到右胸導(dǎo)聯(lián)(V3R?V5R)以及后壁導(dǎo)聯(lián)(V7?V9)對應(yīng)的位置，得到額外的右胸導(dǎo)聯(lián)和后壁導(dǎo)聯(lián)的心電數(shù)據(jù)，然后由臨床醫(yī)生將兩次采樣的心電信號綜合起來，進行臨床診斷。但是這樣得到的心電信號是分時采樣的，醫(yī)生需要在進行第二次采樣之前重新安放電極，這需要耗費一定的時間，預(yù)計兩次采樣的時間間隔會達(dá)到5S以上，且前后兩次采樣得到的十八導(dǎo)心電信號不是同步的心電信號。由于前后兩次采樣具有一定的時間差，醫(yī)生不能將前后兩次采樣的波形從時間上對應(yīng)起來，這種分兩次采樣的心電波形只能具有一定的參考意義，這給臨床醫(yī)生的診斷帶來非常大的不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的即在于提供一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置及其方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
本發(fā)明是一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，包括:十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道和一個參考信號采集通道，所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道分別為:三個肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道，六個胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個右胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個后壁導(dǎo)聯(lián)采集通道；所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道用于采集與其相對應(yīng)位置上的人體信號并對該人體信號進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號；所述參考信號采集通道分別與所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道中的差分濾波電路連接，用于為差分濾波電路提供參考信號； 所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道上連接有增益放大單元，所述增益放大單元將一個肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道上的導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理，并進行增益放大，得到十四路心電信號；
所述增益放大單元上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將所述十四路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十四路心電數(shù)字信號，所述十四路心電數(shù)字信號包括:六路胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路右胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路后壁導(dǎo)聯(lián)信號、第一肢體導(dǎo)聯(lián)信號、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號；
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元上連接有心電信號處理單元，所述心電信號處理單元用于獲取所述增益放大單元中的十四路心電數(shù)字信號，并將十四路心電數(shù)字信號中的第一、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第三肢體導(dǎo)聯(lián)信號和三路加壓導(dǎo)聯(lián)信號，得到十八導(dǎo)心電信號。
[0006]進一步，所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道包括:依次連接的導(dǎo)聯(lián)信號采集器、保護電路、低通濾波電路、緩沖運放電路、差分濾波電路；
所述導(dǎo)聯(lián)信號采集器設(shè)置于人體上，用于對人體信號進行采集；
所述保護電路用于保護后級電路不被擊穿；
所述低通濾波電路用于濾除人體信號中的干擾信號；
所述緩沖運放電路用于提高所有人體信號中的輸入阻抗；
所述差分濾波電路與所述增益放大單元連接，用于對人體信號進行濾波。
[0007]進一步，所述參考信號采集通道包括:依次連接的參考信號采集器、參考信號保護電路、參考信號驅(qū)動單元，
所述參考信號采集器設(shè)置于人體上，用于對人體信號進行采集；
所述參考信號保護電路用于保護后級電路不被擊穿；
所述參考信號驅(qū)動單元與差分濾波電路相接且其輸出端接地，用于為差分濾波電路提供參考信號。
[0008]進一步，本發(fā)明還包括:導(dǎo)聯(lián)脫落檢測單元，
所述導(dǎo)聯(lián)脫落檢測單元分別與所述心電信號處理單元和所述低通濾波電路連接，用于檢測十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道的信號輸入狀態(tài)。
[0009]進一步，所述心電信號處理單元上連接有打印與輸出單元，所述打印與輸出單元與外部的上位機和打印機相連，用于將從心電信號處理單元所獲得的十八導(dǎo)心電信號發(fā)送至上位機，和/或驅(qū)動打印機對十八導(dǎo)心電信號所對應(yīng)的波形進行打印。
[0010]進一步，所述心電信號處理單元與所述打印與輸出單元之間設(shè)有信號質(zhì)量指示電路，所述信號質(zhì)量指示電路用于對心電信號處理單元的十八導(dǎo)心電信號的質(zhì)量進行判斷，并控制指示燈顯示當(dāng)前信號質(zhì)量狀態(tài)。
[0011]本發(fā)明是一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，包括:十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道和一個參考信號采集通道，所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道分別為:第一、第二、第三肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道，六個胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個右胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個后壁導(dǎo)聯(lián)采集通道；所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道用于采集與其相對應(yīng)位置上的人體信號并對該人體信號進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號；所述參考信號采集通道分別與所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道中的差分濾波電路連接，用于為差分濾波電路提供參考信號；
所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道上連接有增益放大單元，所述增益放大單元將第一肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道上的導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理，并進行增益放大，得到十四路心電信號；并且將第二、第三肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道之間的導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第十五路心電信號:
所述增益放大單元上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將十五路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十五路心電數(shù)字信號，所述十五路心電數(shù)字信號包括:六路胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路右胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路后壁導(dǎo)聯(lián)信號、三路肢體導(dǎo)聯(lián)信號；
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元上連接有心電信號處理單元，所述心電信號處理單元用于獲取所述增益放大單元中的十五路心電數(shù)字信號，并將十五路心電數(shù)字信號中的肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到三路加壓導(dǎo)聯(lián)信號，得到十八導(dǎo)心電信號。
[0012]本發(fā)明一種應(yīng)用如上所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置的心電信號采集方法，包括:
利用十六個信號采集通道對相應(yīng)位置上的人體信號進行采集，并以其中一個信號采集通道采集到的人體信號作為參考信號，其余十五個人體信號與該參考信號對比，并進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號；所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號分別為:三個肢體導(dǎo)聯(lián)信號，六個胸導(dǎo)聯(lián)信號，三個右胸導(dǎo)聯(lián)信號，三個后壁導(dǎo)聯(lián)信號；
將一個肢體導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理與增益放大，得到十四路心電信號；
將所述十四路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十四路心電數(shù)字信號，所述十四路心電數(shù)字信號包括:六路胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路右胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路后壁導(dǎo)聯(lián)信號、第一肢體導(dǎo)聯(lián)信號、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號；
將第一、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第三肢體導(dǎo)聯(lián)信號和三路加壓導(dǎo)聯(lián)信號，從而形成十八導(dǎo)心電信號。
[0013]進一步，所述利用十六個信號采集通道對相應(yīng)位置上的人體信號進行采集，并以其中一個信號采集通道采集到的人體信號作為參考信號，其余十五個人體信號與該參考信號對比，并進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號還包括:
通過十六個導(dǎo)聯(lián)信號采集電極，對人體信號進行采集，得到十六個人體信號；
將十六個人體信號中的一個人體信號作為參考信號，其余十五個人體信號與該參考信號進行對比，得到十五個輸入信號；
對每一個輸入信號進行低通濾波，以濾除輸入信號中的干擾信號；
在進行完低通濾波后，提高輸入信號的輸入阻抗，再進行差分濾波，得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號。
[0014]進一步，所述形成十八導(dǎo)心電信號之后包括:
對十八導(dǎo)心電信號質(zhì)量進行判斷，當(dāng)信號質(zhì)量較好時，控制指示燈顯示當(dāng)前信號質(zhì)量狀態(tài)。
[0015]本發(fā)明一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，其在原有的十二導(dǎo)心電圖機的基礎(chǔ)上，增加三路右胸導(dǎo)聯(lián)通道，和三路后壁導(dǎo)聯(lián)通道，得到至少十四個導(dǎo)聯(lián)信號，然后按照一定算法對上述導(dǎo)聯(lián)的信號進行運算，得到真正的十八導(dǎo)聯(lián)心電信號，使得心電圖機一次性采集出十八導(dǎo)心電波形；實現(xiàn)了對十八導(dǎo)心電數(shù)據(jù)的同步采集，克服現(xiàn)有技術(shù)不能對十八導(dǎo)心電波形進行同步采集的問題，提高了信號采集的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實施例及附圖作詳細(xì)描述。
[0017]圖1為本發(fā)明十八導(dǎo)心電信號的采集裝置一個實施例的邏輯原理圖；
圖2為本發(fā)明十八導(dǎo)心電信號的采集裝置另一個實施例的邏輯原理圖；
圖3為本發(fā)明十八導(dǎo)心電信號的采集裝置另一個實施例的邏輯原理圖；
圖4為本發(fā)明應(yīng)用十八導(dǎo)心電信號的采集裝置的心電信號采集方法的工作原理示意圖。

【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]請參閱圖1至圖2，本發(fā)明是一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，包括:十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道210和一個參考信號采集通道211，所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道210分別為:三個肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道，六個胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個右胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個后壁導(dǎo)聯(lián)采集通道；所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道用于采集與其相對應(yīng)位置上的人體信號并對該人體信號進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號；所述參考信號采集通道211分別與所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道219中的差分濾波電路連接，用于為差分濾波電路提供參考信號；
所述三個肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道分別為:左上肢LA采集通道、右上肢RA采集通道、左下肢LL采集通道，所述六個胸導(dǎo)聯(lián)采集通道分別為:胸導(dǎo)Vl?V6采集通道，所述三個右胸導(dǎo)聯(lián)采集通道分別為:右胸導(dǎo)聯(lián)V3R?V5R采集通道，所述三個后壁導(dǎo)聯(lián)采集通道分別為:后壁導(dǎo)聯(lián)V7?V9采集通道；
所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道210上連接有增益放大單元307，所述增益放大單元307將一個肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道上的導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理，并進行增益放大，得到十四路心電信號；例如:對每一個導(dǎo)聯(lián)信號的計算中均會使用右上肢RA采集通道的導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)電平參與運算，其中:I=LA-RA ;II=LL-RA。
[0020]導(dǎo)聯(lián)信號經(jīng)過差分濾波電路306后，增益放大電路307對十四路導(dǎo)聯(lián)信號進行并行處理。十四通道并行放大器的輸入端分別連接到心電導(dǎo)聯(lián)線，輸出端則分別連接到十四通道并行數(shù)模轉(zhuǎn)換器。所述的十四通道并行放大器的硬件結(jié)構(gòu)是一樣的，并且具有相同的硬件增益，該增益是程控的，并且可以通過軟件進行調(diào)節(jié)。通過控制放大器的增益，將心電信號放大到合適的電壓范圍，保證放大器在最大極化電壓下也不會飽和。十四通道放大器采用直流放大的構(gòu)架，去除交流藕和電容，這樣心電放大器的硬件飽和后，能夠很快的恢復(fù)心電波形。
[0021]所述增益放大單元307上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元308,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元308將所述十四路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十四路心電數(shù)字信號，所述十四路心電數(shù)字信號分別為:胸導(dǎo)聯(lián)Vl信號、胸導(dǎo)聯(lián)V2信號、胸導(dǎo)聯(lián)V3信號、胸導(dǎo)聯(lián)V4信號、胸導(dǎo)聯(lián)V5信號、胸導(dǎo)聯(lián)V6信號、右胸導(dǎo)聯(lián)V3R信號、右胸導(dǎo)聯(lián)V4R信號、右胸導(dǎo)聯(lián)V5R信號、后壁導(dǎo)聯(lián)V7信號、后壁導(dǎo)聯(lián)V8信號、后壁導(dǎo)聯(lián)V9信號、第一肢體導(dǎo)聯(lián)信號、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號；在所述第一、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號的兩路肢體導(dǎo)聯(lián)信號中，其可以任意選取，肢體I導(dǎo)聯(lián)信號、肢體II導(dǎo)聯(lián)信號、肢體III導(dǎo)聯(lián)信號中的任意兩路心電數(shù)字信號，分別作為第一、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號；在本實施例中第一肢體導(dǎo)聯(lián)信號選取肢體I導(dǎo)聯(lián)信號，第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號選取肢體II導(dǎo)聯(lián)信號;
所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元308上連接有心電信號處理單元309，所述心電信號處理單元309用于獲取所述增益放大單元307中的十四路心電數(shù)字信號，并將十四路心電數(shù)字信號中的第一、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第三肢體導(dǎo)聯(lián)信號、加壓導(dǎo)聯(lián)AVR信號、加壓導(dǎo)聯(lián)AVF信號、加壓導(dǎo)聯(lián)AVL信號，得到十八導(dǎo)心電信號；在本實施例中該第三肢體導(dǎo)聯(lián)信號為肢體III導(dǎo)聯(lián)信號。所述心電信號處理單元309中其具體計算方法為:肢體III導(dǎo)聯(lián)通過肢體II導(dǎo)聯(lián)減去肢體I導(dǎo)聯(lián)得到，加壓導(dǎo)聯(lián)AVR通過肢體I導(dǎo)聯(lián)以及肢體II導(dǎo)聯(lián)求和后，除以2然后乘以負(fù)一得到。加壓導(dǎo)聯(lián)AVF通過肢體II導(dǎo)聯(lián)以及肢體III導(dǎo)聯(lián)求和后，除以2得到。加壓導(dǎo)聯(lián)AVL通過肢體I導(dǎo)聯(lián)減去肢體III導(dǎo)聯(lián)后，除以2得到。其中:I=LA-RA，II=LL-RA ；
按照上述公式進行運算，可以得到除十四導(dǎo)聯(lián)之外的四個導(dǎo)聯(lián)心電信號，上述四個導(dǎo)聯(lián)和肢體I導(dǎo)聯(lián)，肢體II導(dǎo)聯(lián)，胸導(dǎo)聯(lián)Vl?V6，右胸導(dǎo)聯(lián)V3R?V5R，后壁導(dǎo)聯(lián)V7?V9一起，構(gòu)成了完整的十八導(dǎo)聯(lián)心電信號。上述運算是和采樣同步進行的，可以通過一次采樣得到十八導(dǎo)聯(lián)心電信號。
[0022]現(xiàn)有的十二導(dǎo)聯(lián)心電圖機包括八個采集通道，即:肢體導(dǎo)聯(lián)I，肢體導(dǎo)聯(lián)II，胸導(dǎo)Vl?V6 ;本發(fā)明是在十二導(dǎo)聯(lián)心電圖機的基礎(chǔ)上六個采集通道，即增加右胸導(dǎo)聯(lián)V3R?V5R，后壁導(dǎo)聯(lián)V7?V9，以實現(xiàn)十八導(dǎo)心電信號的采集。
[0023]進一步，所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道包括:依次連接的導(dǎo)聯(lián)信號采集器301、保護電路302、低通濾波電路303、緩沖運放電路305、差分濾波電路306 ；
所述導(dǎo)聯(lián)信號采集器301設(shè)置于人體上，用于對人體信號進行采集；
所述保護電路302主要由高壓氣體放電管保護電路302和低壓鉗位二極管組成，用于保護后級電路不被擊穿；
所述低通濾波電路303主要由電阻和電容串聯(lián)組成，由于輸入的人體信號包含心電有用信號和干擾信號，使用低通濾波器限制輸入信號的帶寬，抑制高頻干擾和脈沖，例如EFT(Fast electrical Pulse Train)、ESD (Electro-Staticdischarge)和福射騷擾等，使心電有用信號無衰減的通過，其用于濾除人體信號中的干擾信號；
所述緩沖運放電路305用于提高所有人體信號中的輸入阻抗；由于人體源阻抗大并且信號微弱，在采集人體信號時，導(dǎo)聯(lián)線電極與人體接觸阻抗可能使源阻抗更大，對于微弱的心電信號采集產(chǎn)生極大的干擾。消除高源阻抗影響的辦法就是板卡采用更高輸入阻抗。本部分電路使用緩沖運放實現(xiàn)高輸入阻抗，同時提高驅(qū)動能力。
[0024]所述差分濾波電路306與所述增益放大單元307連接，用于對人體信號進行濾波。由于前端的低通濾波電路303受制于電阻熱噪聲和輸入阻抗，濾波的截止頻率不可能達(dá)到很低，所以在緩沖后進行差分濾波。根據(jù)奈奎斯特采樣率，截止頻率小于0.5倍采樣率，防止高頻信號混疊形成噪聲。
[0025]進一步，參考信號采集通道包括:依次連接的參考信號采集器314、參考信號保護電路315、參考信號驅(qū)動單元304，
所述參考信號采集器314設(shè)置于人體上，用于對人體信號進行采集，該參考信號采集器314為右下肢(RL)采集電極；
所述參考信號保護電路315用于保護后級電路不被擊穿；
所述參考信號驅(qū)動單元304與差分濾波電路306相接且其輸出端接地，用于為差分濾波電路306提供參考信號，其人體信號并不參與后續(xù)電路中計算，僅作為參考電平，能夠消除人體的共模信號。
[0026]進一步，本發(fā)明還包括:導(dǎo)聯(lián)脫落檢測單元310，
所述導(dǎo)聯(lián)脫落檢測單元310分別與所述心電信號處理單元309和所述低通濾波電路303連接，用于檢測十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道的信號輸入狀態(tài)。
[0027]進一步，所述心電信號處理單元309上連接有打印與輸出單元311，所述打印與輸出單元311與外部的上位機和打印機相連，用于將從心電信號處理單元309所獲得的十八導(dǎo)心電信號發(fā)送至上位機，和/或驅(qū)動打印機對十八導(dǎo)心電信號所對應(yīng)的波形進行打印。打印與輸出單元311通過USB接口將采集到的心電數(shù)據(jù)傳輸給上位機312。如電腦等。其數(shù)據(jù)傳輸方式也可以是串口，網(wǎng)口，WIFI或藍(lán)牙等，并不局限于USB接口。當(dāng)醫(yī)生選擇打印報告時，可以同步打印出十八導(dǎo)聯(lián)心電的診斷報告。需要明確的是，該報告是并行打印的十八導(dǎo)聯(lián)心電波形，為醫(yī)生提供診斷依據(jù)。
[0028]進一步，所述心電信號處理單元309與所述打印與輸出單元311之間設(shè)有信號質(zhì)量指示電路313，所述信號質(zhì)量指示電路313用于對心電信號處理單元309的十八導(dǎo)心電信號的質(zhì)量進行判斷，并控制指示燈顯示當(dāng)前信號質(zhì)量狀態(tài)。當(dāng)信號質(zhì)量較好時，其控制LED指示燈顯示當(dāng)前信號質(zhì)量狀態(tài)，以便用戶對當(dāng)前信號質(zhì)量進行判斷并進行打印，避免在信號質(zhì)量較差的時候進行打印。
[0029]請參看圖3，在本發(fā)明導(dǎo)聯(lián)信號采集通道數(shù)量較多時，其可以直接對肢體III導(dǎo)聯(lián)信號進行采集，其具體為:
一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，包括:十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道210和一個參考信號采集通道211，所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道210分別為:第一、第二、第三個肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道，六個胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個右胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個后壁導(dǎo)聯(lián)采集通道；所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道用于采集與其相對應(yīng)位置上的人體信號并對該人體信號進行預(yù)處理，分別得到十六個導(dǎo)聯(lián)信號；所述參考信號采集通道211分別與所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道219中的差分濾波電路連接，用于為差分濾波電路提供參考信號；
所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道210上連接有增益放大單元307，所述增益放大單元307將第一肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道上的導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理，并進行增益放大，得到十四路心電信號；每一路信號輸出的計算中會使用第一肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道，即右上肢(RA)導(dǎo)聯(lián)采集通道所采集到的導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)電平參與運算，例如=I=LA-RA ;II =LL-RA因此，在差分濾波電路306輸出端為14路心電導(dǎo)聯(lián)信號，并且將第二、第三肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道之間的導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第十五路心電信號:第二肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道與第三肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道，即左下肢(LL)導(dǎo)聯(lián)與左上肢(LA)導(dǎo)聯(lián)在經(jīng)過保護電路，低通電路，緩沖放大電路處理后進入差分濾波電路3062中，其中LL導(dǎo)聯(lián)作為差分濾波的正極，LA導(dǎo)聯(lián)作為差分濾波的負(fù)極，二者作差后即可得到第十五路心電信號，即肢體III導(dǎo)聯(lián)。
[0030]所述增益放大單元307上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元308,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元308將所述十五路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十五路心電數(shù)字信號，所述十五路心電數(shù)字信號分別為:胸導(dǎo)聯(lián)Vl信號、胸導(dǎo)聯(lián)V2信號、胸導(dǎo)聯(lián)V3信號、胸導(dǎo)聯(lián)V4信號、胸導(dǎo)聯(lián)V5信號、胸導(dǎo)聯(lián)V6信號、右胸導(dǎo)聯(lián)V3R信號、右胸導(dǎo)聯(lián)V4R信號、右胸導(dǎo)聯(lián)V5R信號、后壁導(dǎo)聯(lián)V7信號、后壁導(dǎo)聯(lián)V8信號、后壁導(dǎo)聯(lián)V9信號、肢體I導(dǎo)聯(lián)信號、肢體II導(dǎo)聯(lián)信號、肢體III導(dǎo)聯(lián)信號。
[0031]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元308上連接有心電信號處理單元309，所述心電信號處理單元309用于獲取所述增益放大單元307中的十五路心電數(shù)字信號，并將十五路心電數(shù)字信號中的肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到三路加壓導(dǎo)聯(lián)信號:加壓導(dǎo)聯(lián)AVR信號、加壓導(dǎo)聯(lián)AVF信號、加壓導(dǎo)聯(lián)AVL信號，從而得到十八導(dǎo)心電信號。
[0032]請參看圖4，本發(fā)明一種應(yīng)用如上所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置的心電信號采集方法，包括:
101.采集人體信號
利用十六個信號采集通道對相應(yīng)位置上的人體信號進行采集，通過十六個導(dǎo)聯(lián)信號采集電極，對人體信號進行采集，得到十六個人體信號；
將十六個人體信號中的一個人體信號作為參考信號，其余十五個人體信號與該參考信號進行對比，得到十五個輸入信號；
102.低通濾波
對每一個輸入信號進行低通濾波，以濾除輸入信號中的干擾信號；
103.緩沖運放
在進行完低通濾波后，對十五個輸入信號使用緩沖運放提高輸入阻抗。由于人體源阻抗大并且信號微弱，在采集心電信號時，導(dǎo)聯(lián)線電極與人體接觸阻抗可能使源阻抗更大，對于微弱的心電信號采集產(chǎn)生極大的干擾。消除高源阻抗影響的辦法就是板卡采用更高輸入阻抗。本部分電路使用緩沖運放實現(xiàn)高輸入阻抗，同時提高驅(qū)動能力。
[0033]104.差分濾波
由于低通濾波受制于電阻熱噪聲和輸入阻抗，濾波的截止頻率不可能達(dá)到很低，所以在緩沖后進行差分濾波。根據(jù)奈奎斯特采樣率，截止頻率小于0.5倍采樣率，防止高頻信號混疊形成噪聲；得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號
所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號分別為:三個肢體導(dǎo)聯(lián)信號，六個胸導(dǎo)聯(lián)信號，三個右胸導(dǎo)聯(lián)信號，三個后壁導(dǎo)聯(lián)信號；
105.增益放大
將一個肢體導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理與增益放大，得到十四路心電信號；
106.十四路并行轉(zhuǎn)換
將所述十四路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十四路心電數(shù)字信號，所述十四路心電數(shù)字信號包括:六路胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路右胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路后壁導(dǎo)聯(lián)信號、第一肢體導(dǎo)聯(lián)信號、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號；
107.生產(chǎn)十八導(dǎo)心電信號
將第一、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第三肢體導(dǎo)聯(lián)信號和三路加壓導(dǎo)聯(lián)信號，從而形成十八導(dǎo)心電信號。具體計算方法為:肢體III導(dǎo)聯(lián)通過肢體II導(dǎo)聯(lián)減去肢體I導(dǎo)聯(lián)得到，加壓導(dǎo)聯(lián)AVR通過肢體I導(dǎo)聯(lián)以及肢體II導(dǎo)聯(lián)求和后，除以2然后乘以負(fù)一得到。加壓導(dǎo)聯(lián)AVF通過肢體II導(dǎo)聯(lián)以及肢體III導(dǎo)聯(lián)求和后，除以2得到。加壓導(dǎo)聯(lián)AVL通過肢體I導(dǎo)聯(lián)減去肢體III導(dǎo)聯(lián)后，除以2得到。其中:I=LA-RA, II=LL-RA ；
按照上述公式進行運算，可以得到除十四導(dǎo)聯(lián)之外的四個導(dǎo)聯(lián)心電信號，上述四個導(dǎo)聯(lián)和肢體I導(dǎo)聯(lián)，肢體II導(dǎo)聯(lián)，胸導(dǎo)聯(lián)Vl?V6，右胸導(dǎo)聯(lián)V3R?V5R，后壁導(dǎo)聯(lián)V7?V9一起，構(gòu)成了完整的十八導(dǎo)聯(lián)心電信號。
[0034]108.信號質(zhì)量指示
對十八導(dǎo)心電信號質(zhì)量進行判斷，當(dāng)信號質(zhì)量較好時，控制指示燈顯示當(dāng)前信號質(zhì)量狀態(tài)；以便用戶對當(dāng)前信號質(zhì)量進行判斷。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，其特征在于，包括:十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道和一個參考信號采集通道，所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道分別為:三個肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道，六個胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個右胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個后壁導(dǎo)聯(lián)采集通道；所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道用于采集與其相對應(yīng)位置上的人體信號并對該人體信號進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號；所述參考信號采集通道分別與所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道中的差分濾波電路連接，用于為差分濾波電路提供參考信號； 所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道上連接有增益放大單元，所述增益放大單元將一個肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道上的導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理，并進行增益放大，得到十四路心電信號； 所述增益放大單元上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將所述十四路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十四路心電數(shù)字信號，所述十四路心電數(shù)字信號包括:六路胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路右胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路后壁導(dǎo)聯(lián)信號、第一肢體導(dǎo)聯(lián)信號、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元上連接有心電信號處理單元，所述心電信號處理單元用于獲取所述增益放大單元中的十四路心電數(shù)字信號，并將十四路心電數(shù)字信號中的第一、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第三肢體導(dǎo)聯(lián)信號和三路加壓導(dǎo)聯(lián)信號，得到十八導(dǎo)心電信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，其特征在于，所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道包括:依次連接的導(dǎo)聯(lián)信號采集器、保護電路、低通濾波電路、緩沖運放電路、差分濾波電路； 所述導(dǎo)聯(lián)信號采集器設(shè)置于人體上，用于對人體信號進行采集； 所述保護電路用于保護后級電路不被擊穿； 所述低通濾波電路用于濾除人體信號中的干擾信號； 所述緩沖運放電路用于提高所有人體信號中的輸入阻抗； 所述差分濾波電路與所述增益放大單元連接，用于對人體信號進行濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，其特征在于，所述參考信號采集通道包括:依次連接的參考信號采集器、參考信號保護電路、參考信號驅(qū)動單元， 所述參考信號采集器設(shè)置于人體上，用于對人體信號進行采集； 所述參考信號保護電路用于保護后級電路不被擊穿； 所述參考信號驅(qū)動單元與差分濾波電路相接且其輸出端接地，用于為差分濾波電路提供參考信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，其特征在于，還包括:導(dǎo)聯(lián)脫落檢測單元， 所述導(dǎo)聯(lián)脫落檢測單元分別與所述心電信號處理單元和所述低通濾波電路連接，用于檢測十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道的信號輸入狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，其特征在于，所述心電信號處理單元上連接有打印與輸出單元，所述打印與輸出單元與外部的上位機和打印機相連，用于將從心電信號處理單元所獲得的十八導(dǎo)心電信號發(fā)送至上位機，和/或驅(qū)動打印機對十八導(dǎo)心電信號所對應(yīng)的波形進行打印。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，其特征在于，所述心電信號處理單元與所述打印與輸出單元之間設(shè)有信號質(zhì)量指示電路，所述信號質(zhì)量指示電路用于對心電信號處理單元的十八導(dǎo)心電信號的質(zhì)量進行判斷，并控制指示燈顯示當(dāng)前信號質(zhì)量狀態(tài)。
7.一種十八導(dǎo)心電信號的采集裝置，其特征在于，包括:十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道和一個參考信號采集通道，所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道分別為:第一、第二、第三肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道，六個胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個右胸導(dǎo)聯(lián)采集通道，三個后壁導(dǎo)聯(lián)采集通道；所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道用于采集與其相對應(yīng)位置上的人體信號并對該人體信號進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號；所述參考信號采集通道分別與所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號采集通道中的差分濾波電路連接，用于為差分濾波電路提供參考信號； 所述導(dǎo)聯(lián)信號采集通道上連接有增益放大單元，所述增益放大單元將第一肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道上的導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理，并進行增益放大，得到十四路心電信號；并且將第二、第三肢體導(dǎo)聯(lián)采集通道之間的導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第十五路心電信號: 所述增益放大單元上連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將十五路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十五路心電數(shù)字信號，所述十五路心電數(shù)字信號包括:六路胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路右胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路后壁導(dǎo)聯(lián)信號、三路肢體導(dǎo)聯(lián)信號； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元上連接有心電信號處理單元，所述心電信號處理單元用于獲取所述增益放大單元中的十五路心電數(shù)字信號，并將十五路心電數(shù)字信號中的肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到三路加壓導(dǎo)聯(lián)信號，得到十八導(dǎo)心電信號。
8.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置的心電信號采集方法，其特征在于，包括: 利用十六個信號采集通道對相應(yīng)位置上的人體信號進行采集，并以其中一個信號采集通道采集到的人體信號作為參考信號，其余十五個人體信號與該參考信號對比，并進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號；所述十五個導(dǎo)聯(lián)信號分別為:三個肢體導(dǎo)聯(lián)信號，六個胸導(dǎo)聯(lián)信號，三個右胸導(dǎo)聯(lián)信號，三個后壁導(dǎo)聯(lián)信號； 將一個肢體導(dǎo)聯(lián)信號作為基準(zhǔn)信號，其余十四個導(dǎo)聯(lián)信號與所述基準(zhǔn)信號進行運算處理與增益放大，得到十四路心電信號； 將所述十四路心電信號進行并行轉(zhuǎn)換，得到十四路心電數(shù)字信號，所述十四路心電數(shù)字信號包括:六路胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路右胸導(dǎo)聯(lián)信號、三路后壁導(dǎo)聯(lián)信號、第一肢體導(dǎo)聯(lián)信號、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號； 將第一、第二肢體導(dǎo)聯(lián)信號進行運算，得到第三肢體導(dǎo)聯(lián)信號和三路加壓導(dǎo)聯(lián)信號，從而形成十八導(dǎo)心電信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置的心電信號采集方法，其特征在于，所述利用十六個信號采集通道對相應(yīng)位置上的人體信號進行采集，并以其中一個信號采集通道采集到的人體信號作為參考信號，其余十五個人體信號與該參考信號對比，并進行預(yù)處理，分別得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號還包括: 通過十六個導(dǎo)聯(lián)信號采集電極，對人體信號進行采集，得到十六個人體信號； 將十六個人體信號中的一個人體信號作為參考信號，其余十五個人體信號與該參考信號進行對比，得到十五個輸入信號； 對每一個輸入信號進行低通濾波，以濾除輸入信號中的干擾信號； 在進行完低通濾波后，提高輸入信號的輸入阻抗，再進行差分濾波，得到十五個導(dǎo)聯(lián)信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的十八導(dǎo)心電信號的采集裝置的心電信號采集方法，其特征在于，所述形成十八導(dǎo)心電信號之后包括: 對十八導(dǎo)心電信號質(zhì)量進行判斷，當(dāng)信號質(zhì)量較好時，控制指示燈顯示當(dāng)前信號質(zhì)量狀態(tài)。
【文檔編號】A61B5/0402GK104382583SQ201410633655
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】吳祖軍, 田克行, 劉剛 申請人:深圳市理邦精密儀器股份有限公司