一種便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀及qrs波檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀及QRS波檢測方法，便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，包括手握結(jié)構(gòu)；所述手握結(jié)構(gòu)通過信號(hào)處理模塊安裝體與感應(yīng)裝置連接。本發(fā)明的心電監(jiān)測儀簡便性強(qiáng)，使用者的左手或右手握住手握心電傳感器都是可行的，貼于胸前即可，對(duì)貼附位置沒有特殊要求，傳感器的靈敏性高，即使衣物較厚都能夠產(chǎn)生相應(yīng)心電波形，直接使用，不需要做任何提前準(zhǔn)備；消除運(yùn)動(dòng)偽影，采用可彎曲式的感應(yīng)電極，更加貼合衣服。本發(fā)明的方法運(yùn)算量少，在單片機(jī)上就可以實(shí)現(xiàn)；實(shí)時(shí)性強(qiáng)，能夠?qū)崟r(shí)快速顯示的心電信號(hào)的心率值；適應(yīng)性好，能很好的去適應(yīng)不同個(gè)體心電幅值不一的情況，能在移動(dòng)式心電接觸引起的信號(hào)波動(dòng)情況下準(zhǔn)確計(jì)算心率值。
【專利說明】
-種便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀及QRS波檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及屯、電信號(hào)檢測領(lǐng)域，特別是一種便攜式手握屯、電監(jiān)護(hù)儀及QRS波檢測 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物電反映了人體各種生理狀態(tài)的重要信息，對(duì)人體的各種生物電的檢測、記錄 已經(jīng)成為掌握人體器官健康與否的關(guān)鍵依據(jù)。屯、臟的活動(dòng)促使在人體表面的電位分布不 同，而產(chǎn)生了屯、電。屯、電圖是檢測屯、臟疾病的重要手段，在國內(nèi)最致命的Ξ種疾病是腦卒 中、冠屯、病W及慢性阻塞性肺病，而屯、臟疾病占了兩個(gè)。
[0003] 傳統(tǒng)的屯、電測量系統(tǒng)中，通常是采用粘有導(dǎo)電膠的Ag/AgCl-次性電極片或吸杯 式的，運(yùn)種的缺陷是必須跟人體表面皮膚直接接觸，而且為了接觸性良好與信號(hào)的穩(wěn)定還 需要在皮膚表面涂抹導(dǎo)電膏，占用的時(shí)間也較長。傳統(tǒng)的屯、電監(jiān)護(hù)儀還需要專業(yè)人±才能 操作和觀察。隨著慢性屯、臟類疾病的擴(kuò)散，傳統(tǒng)的屯、電測量設(shè)備存在著諸多的不便，而便攜 式易操作的屯、電監(jiān)護(hù)儀越來越受到人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)屯、電儀雖然符合要求但是 需要長時(shí)間的佩戴電極片，而且還是需要直接跟身體皮膚直接接觸。而長時(shí)間電極與皮膚 的接觸會(huì)給局部皮膚造成大的刺激性，并且給使用者造成很大的不便，未受過醫(yī)學(xué)專業(yè)訓(xùn) 練的一般人也不能自己操作。
[0004] 近年來，雖然非接觸式屯、電監(jiān)測技術(shù)發(fā)展速度飛快，而顯現(xiàn)出的問題也很多，離取 代傳統(tǒng)的屯、電監(jiān)測還很遙遠(yuǎn)。非接觸式屯、電監(jiān)測技術(shù)的核屯、是電容禪合原理如圖1所示，感 應(yīng)電極20、衣物18、電極接觸部分皮膚19構(gòu)成一個(gè)禪合電容，當(dāng)人體體表電位發(fā)生變化時(shí)， 電極表面的電荷也隨之發(fā)生運(yùn)動(dòng)，所W屯、電信號(hào)通過禪合電容間接輸入到電路中。但禪合 電容很容易受外界因素的干擾，比如運(yùn)動(dòng)偽影問題，當(dāng)使用者身體與屯、電監(jiān)護(hù)儀接觸面發(fā) 生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，禪合電容的電容值會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影。另外衣物上的靜電 電荷W及衣物電荷傳導(dǎo)性也會(huì)對(duì)信號(hào)有影響，由于電荷的積累，靜電電荷無法盡快釋放會(huì) 導(dǎo)致屯、電信號(hào)被噪聲覆蓋或削弱。衣物上W及感應(yīng)電極上的靜電電荷的影響會(huì)導(dǎo)致屯、電信 號(hào)延遲，不能快速的在顯示模塊上顯示出良好的屯、電波形。
[0005] 現(xiàn)代家庭領(lǐng)域所需求的是智能化醫(yī)療儀器，即操作簡單方便、智能化顯示、等待時(shí) 間短、非專業(yè)人員也可使用。便攜式屯、電監(jiān)測設(shè)備需要能快速對(duì)動(dòng)態(tài)屯、電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的 檢測診斷，即使未受過醫(yī)學(xué)專業(yè)訓(xùn)練的一般人都能直接操作，直觀的在顯示屏上顯示身體 健康指標(biāo)，W便能為用戶或醫(yī)生提供指導(dǎo)和醫(yī)學(xué)咨詢。另一方面快速實(shí)時(shí)顯示準(zhǔn)確的屯、率， 屯、率檢測算法是至關(guān)重要的?，F(xiàn)有的小型移動(dòng)設(shè)備運(yùn)算能力有限，不能夠使用一些復(fù)雜的 運(yùn)算量大的算法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種便攜式手握屯、電監(jiān) 護(hù)儀及QRS波檢測方法。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種便攜式手握屯、電監(jiān)護(hù)儀， 包括手握結(jié)構(gòu);所述手握結(jié)構(gòu)通過信號(hào)處理模塊安裝體與感應(yīng)裝置連接。
[0008] 所述感應(yīng)裝置與安裝體之間通過噴霧裝置連接，且所述噴霧裝置通過噴霧出口與 所述感應(yīng)裝置連通。噴霧裝置可W防止電容禪合中由于衣服的材質(zhì)性、電荷傳導(dǎo)性差，造成 的電荷積累引起噪聲從而對(duì)屯、電信號(hào)形成干擾。高濕度還有利于屯、電信號(hào)初始檢測時(shí)能快 速觀察到穩(wěn)定的屯、電波形，保持信號(hào)的低延遲。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種利用上述便攜式手握屯、電監(jiān)護(hù)儀檢測QRS波的方法，該方法 的步驟包括：
[0010] 1)采集屯、電信號(hào)，利用信號(hào)處理模塊安裝座內(nèi)的處理器濾除屯、電信號(hào)的噪聲；
[0011] 2)對(duì)采樣到的屯、電信號(hào)x(n)，取該采樣點(diǎn)前2s~4s的屯、電數(shù)據(jù)，得到屯、電數(shù)據(jù)集X (η)，求取X(n)中相鄰時(shí)刻屯、電數(shù)據(jù)的正差分和負(fù)差分，得到正差分?jǐn)?shù)組D(n)和負(fù)差分?jǐn)?shù)組 d(n)，去除正差分?jǐn)?shù)組和負(fù)差分?jǐn)?shù)組中的連續(xù)的2~3個(gè)最大值，得到D'（η)和d'（η);
[001 ^ 3 )求取D '（η )中的最大值Dmax、均值Dmean，W及d '（η )的最大值cUx、均值cUean ;根據(jù)下 列公式算出闊值THd，T出；
[0013] THD=2/3Dmax+l/3Dmea;
[0014] T曲= 2/3dmax+l/3dmea;
[001引4)對(duì)屯噸信號(hào)x(n)進(jìn)行相鄰兩點(diǎn)屯噸數(shù)據(jù)的差分判斷，若連續(xù)Nd個(gè)差分值都比- THd小，則運(yùn)些差分值對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)為RS波段的采樣點(diǎn)；再檢測RS波段采樣點(diǎn)前的90~ 120ms內(nèi)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的屯、電數(shù)據(jù)的正差分值大小，若連續(xù)Nd個(gè)正差分值都比T化大，則運(yùn)些采 樣點(diǎn)即為QR波段的采樣點(diǎn)，即鎖定QRS波群，QRS波群中的最大值則為R波峰峰值點(diǎn)；其中：Nd = 80f/1000*1/2; f 為采樣頻率；
[0016] 5)在R波峰峰值點(diǎn)200ms后，重復(fù)上述步驟4)，繼續(xù)檢測下一個(gè)R波峰峰值點(diǎn)；
[0017] 6)在步驟3)算出闊值T曲，THd的3-4分鐘后，重新選取算出闊值T曲，T出的3-4分鐘 后的2s~4s的屯、電信號(hào)，并返回步驟2)，繼續(xù)進(jìn)行檢測。
[0018] 利用數(shù)字帶通濾波器和數(shù)字帶阻濾波器去除屯、電信號(hào)噪聲，且所述數(shù)字帶通濾波 器的頻率范圍是0.05監(jiān)-100監(jiān)。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明的屯、電監(jiān)測儀簡便性強(qiáng)，使 用者的左手或右手握住手握屯、電傳感器都是可行的，貼于胸前即可，對(duì)貼附位置沒有特殊 要求，傳感器的靈敏性高，即使衣物較厚都能夠產(chǎn)生相應(yīng)屯、電波形，可W直接使用，不需要 做任何提前準(zhǔn)備；消除運(yùn)動(dòng)偽影，采用可彎曲式的感應(yīng)電極，可W更加貼合衣服。采用由導(dǎo) 電織物包裹的導(dǎo)電性泡沫具備有柔軟性，能夠緊密的跟衣服接觸移動(dòng)少。手握裝置的彈黃 能夠消除手抖動(dòng)帶來的相對(duì)移動(dòng)，又能夠讓衣物與感應(yīng)電極貼合的更加緊密，緩沖電路也 有減小運(yùn)動(dòng)偽影的效果;能減少測量的等待時(shí)間，通常當(dāng)屯、電儀啟動(dòng)，人體接觸電極后都需 要等待一段時(shí)間才會(huì)有顯示清晰的屯、電波形，而且前面一段時(shí)間的屯、電信號(hào)由于電容禪合 作用電極面的電荷釋放緩慢造成延遲。運(yùn)些都是因?yàn)槿梭w與導(dǎo)電體構(gòu)成的禪合電容是等效 上的電容，會(huì)導(dǎo)致電荷的聚集而影響屯、電信號(hào)。通過增加噴霧和高吸水性的樹脂加快電荷 的釋放，可在短時(shí)間內(nèi)即可輸出較好的屯、電波形;通過檢測人體屯、臟不同部位的動(dòng)態(tài)屯、電 圖，能夠更加立體直觀的觀察屯、臟的活動(dòng)狀態(tài)。將各個(gè)部位的屯、電動(dòng)態(tài)圖存儲(chǔ)后再一起觀 察可W構(gòu)成人體體表電位圖，更加動(dòng)態(tài)直觀。人體體表電位圖相比于單一的屯、電圖，得到的 信息會(huì)更加全面，能直觀的判斷病人的屯、臟狀況;本發(fā)明的方法運(yùn)算量相對(duì)少，在單片機(jī)上 就可W實(shí)現(xiàn);實(shí)時(shí)性強(qiáng)，能夠?qū)崟r(shí)快速顯示的屯、電信號(hào)的屯、率值;適應(yīng)性好，動(dòng)態(tài)QRS波檢測 方法能很好的去適應(yīng)不同個(gè)體屯、電幅值不一的情況，能在移動(dòng)式屯、電接觸引起的信號(hào)波動(dòng) 情況下準(zhǔn)確計(jì)算屯、率值。
【附圖說明】
[0020]圖1為非接觸式屯、電監(jiān)測技術(shù)的核屯、是電容禪合原理圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明屯、電監(jiān)護(hù)儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明感應(yīng)裝置和噴霧裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明感應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明緩沖電路與單端差動(dòng)放大電路原理圖；
[0025] 圖6為本發(fā)明帶阻濾波器原理圖；
[0026] 圖7為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0027] 圖8為本發(fā)明方法流程圖；
[00%]圖9為本發(fā)明初步實(shí)驗(yàn)后的屯、電波形。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 如圖2所示，本發(fā)明一實(shí)施例屯、電監(jiān)護(hù)儀包括手握結(jié)構(gòu);所述手握結(jié)構(gòu)通過信號(hào)處 理模塊安裝體與感應(yīng)裝置5連接。手握結(jié)構(gòu)包括金屬手柄1;所述金屬手柄1與伸縮式外殼2 連接;所述伸縮式外殼2內(nèi)固定有彈黃3;所述彈黃3-端與所述信號(hào)處理模塊安裝體4連接； 所述彈黃3另一端折彎為掛鉤狀，且該掛鉤狀設(shè)在所述金屬手柄1內(nèi)。
[0030] 如圖3所示，感應(yīng)裝置與安裝體之間通過噴霧裝置連接，且所述噴霧裝置通過噴霧 出口與所述感應(yīng)裝置連通。噴霧裝置包括超聲波霧化器6;所述超聲波霧化器6的外殼為侶 外殼。噴霧裝置外殼由輕薄侶結(jié)構(gòu)構(gòu)成，能夠屏蔽外界的干擾。超聲波噴霧裝置可W做的特 別的小型而又能夠控制霧化速度。為空氣源源不斷的提供水汽，使空氣保持較高的濕度。高 濕度有利于防止電容禪合中由于衣服的材質(zhì)性、電荷傳導(dǎo)性差，造成的電荷積累引起噪聲 從而對(duì)屯、電信號(hào)形成干擾。高濕度還有利于屯、電信號(hào)初始檢測時(shí)能快速觀察到穩(wěn)定的屯、電 波形，保持信號(hào)的低延遲。感應(yīng)電極周圍通道口 8是為了能讓霧化水汽通過通道口向感應(yīng)電 極與衣服的接觸面周圍流通，并且也能通過侶網(wǎng)在感應(yīng)電極內(nèi)部流通保持整個(gè)空間的高濕 度。
[0031] 如圖4所示，感應(yīng)裝置包括吸水層17;所述吸水層17的頂面和底面分別與頂層棉織 物12、底層棉織物16接觸;所述頂層棉織物12頂面與導(dǎo)電層11接觸;所述底層(使用時(shí)靠近 人體的一側(cè))棉織物16底面與導(dǎo)電體15接觸;所述導(dǎo)電體15與人體接觸。所述導(dǎo)電體15包括 導(dǎo)電性聚合物泡沫和包裹在所述導(dǎo)電性聚合物泡沫上的導(dǎo)電織物;所述吸水層17上設(shè)有緩 沖電路。所述吸水層17、頂層棉織物12、底層棉織物16、導(dǎo)電層11、導(dǎo)電體15構(gòu)成的感應(yīng)單元 包裹在透氣緩沖層14內(nèi)。超聲波霧化器6的噴霧出口通過金屬網(wǎng)5與透氣緩沖層14連通。
[0032] 本發(fā)明中，吸水層為具備高吸水性的樹脂。而樹脂頂面和底面均附著一層棉織物 分為頂層棉織物和底層棉織物，作用是為了結(jié)合樹脂保持空氣中的濕度。導(dǎo)電層是附著在 上下層棉織物的外部，附著在頂層棉織物的是導(dǎo)電織物，而附著底層棉織物導(dǎo)電體是由導(dǎo) 電織物包裹的導(dǎo)電性聚合物泡沫。由導(dǎo)電織物包裹的導(dǎo)電性聚合物泡沫是具備柔軟度的， 可W充分的壓縮使人體與感應(yīng)電極充分接觸。而且感應(yīng)電整體是可彎曲的，可W更加緊密 貼合于身體，減小身體與感應(yīng)電極的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。為了增強(qiáng)緩沖能力在感應(yīng)電極的最上層還 有一層透氣的海綿物(透氣緩沖層）。
[0033 ]如圖5，本發(fā)明的緩沖電路包括第一運(yùn)算放大器;所述第一運(yùn)算放大器正輸入端與 導(dǎo)電體15電連接;所述第一運(yùn)算放大器正輸入端、負(fù)輸入端、輸出端接第二運(yùn)算放大器正輸 入端;所述第二運(yùn)算放大器輸出端接入所述第一運(yùn)算放大器正輸入端與導(dǎo)電體15之間，且 與所述第二運(yùn)算放大器正輸入端連接;所述第一運(yùn)算放大器輸出端與所述導(dǎo)電層11電連 接;所述第一運(yùn)算放大器輸出端與帶通濾波器連接;所述帶通濾波器輸出端與單端差動(dòng)放 大器連接;所述單端差動(dòng)放大器負(fù)輸入端與所述金屬手柄1電連接。
[0034] 被導(dǎo)電織物包裹的導(dǎo)電性聚合物泡沫的導(dǎo)電體通過人體上電信號(hào)禪合到電路中， 傳導(dǎo)到緩沖放大器的同相端，底面的導(dǎo)電織布與緩沖放大器的輸出端相連接，運(yùn)放2是為了 防止偏置電阻Rsl與禪合電容構(gòu)成高通濾波器導(dǎo)致部分屯、電信號(hào)的缺失。而Csl和Rs2可W 去除輸入信號(hào)的基線漂移，Cs2是防止電阻的寄生振蕩。然后再經(jīng)過運(yùn)放3構(gòu)成二階帶通濾 波器輸出。底層導(dǎo)電織物能構(gòu)成屏蔽，可W有效的抑制感應(yīng)電極周圍的噪聲。感應(yīng)電極的最 外表是一層薄的棉織物，可W防止由導(dǎo)電織物包裹的導(dǎo)電性聚合物泡沫與衣物接觸摩擦導(dǎo) 致電荷聚集影響屯、電信號(hào)。薄的棉織物電荷傳導(dǎo)性高有利于減小不同衣物材質(zhì)對(duì)感應(yīng)電極 的輸出信號(hào)的影響W及一定程度上減小電荷聚集。通道是為超聲波噴霧裝置水霧的跟外界 的導(dǎo)通口，又能增加內(nèi)部的濕度。感應(yīng)電極是可彎曲性的，而表面的由導(dǎo)電織物包裹的導(dǎo)電 性聚合物泡沫又能擠壓，可W緊密的與衣物接觸。結(jié)果輸出的屯、電波形會(huì)更加的穩(wěn)定，如圖 9所示為初步實(shí)驗(yàn)后的屯、電波形。
[0035] 本發(fā)明的金屬手柄采用銅制成，銅制手柄需要與電路的地相連接，作為屯、電電位 的參考點(diǎn)。可折疊式的塑料外殼(伸縮式外殼)是為了方便彈黃的受力壓縮，帶掛鉤的螺旋 彈黃是為了防止手的抖動(dòng)從而使感應(yīng)電極與人體發(fā)生相對(duì)位移或抖動(dòng)造成影響，能夠減小 運(yùn)動(dòng)偽影。另一方面壓縮彈黃又能夠促進(jìn)與衣物接觸的緊密性，增強(qiáng)電容禪合。對(duì)屯、電信號(hào) 影響最大的莫過于感應(yīng)電極相對(duì)于身體的移動(dòng)會(huì)造成禪合電容的變化，信號(hào)會(huì)產(chǎn)生大的波 動(dòng)和噪聲干擾。特別是在非接觸下動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的監(jiān)測屯、電信號(hào)，小的抖動(dòng)都可能會(huì)影響到身 體皮膚與感應(yīng)電極構(gòu)成的禪合電容，對(duì)觀察屯、電信號(hào)造成影響。
[0036] 信號(hào)處理模塊安裝體4的外殼為侶外殼。利用單端差動(dòng)放大電路是實(shí)現(xiàn)W手為參 考點(diǎn)的屯、電電位的單端差動(dòng)放大，同時(shí)又能夠抑制共模噪聲。選用的是IN121儀表放大器， 它具備有高增益、低噪聲、低功耗、高共模抑制比等優(yōu)異特性，最大的可W放大到1000倍，本 發(fā)明單端差動(dòng)放大的放大倍數(shù)是10倍左右。
[0037] 圖6所示為雙T型的帶阻濾波器，能夠大幅濾除屯、電信號(hào)中的50化工頻干擾。屯、電 信號(hào)噪聲最大的干擾來源于50HZ工頻波，工頻波可能會(huì)把屯、電信號(hào)全部掩蓋，所W-方面 需要陷波器濾除工頻波干擾，另一方面電路利用輕質(zhì)侶外殼對(duì)外界進(jìn)行隔離，可W起到很 好的屏蔽作用。經(jīng)過濾波后的屯、電信號(hào)經(jīng)過主放大電路放大，將屯、電信號(hào)抬升到0到3.3V范 圍。自儀表放大電路后面，運(yùn)算放大器都是采用TI公司的超低噪聲、低偏置、零漂移的 TLC2262運(yùn)算放大器。最后再利用藍(lán)牙模塊將屯、電信號(hào)輸出到顯示模塊中進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處 理和圖像顯不。
[0038] 嵌入式設(shè)備接收到數(shù)據(jù)后，將屯、電信號(hào)通過STM32微處理器進(jìn)一步的數(shù)字濾波和 數(shù)據(jù)處理，最后在帶觸摸的液晶屏上顯示屯、電波形和屯、率。針對(duì)屯、率測量的局限性問題，提 出了一種能夠?qū)崟r(shí)的測量、準(zhǔn)確度高的、針對(duì)非接觸式移動(dòng)屯、電監(jiān)測設(shè)備的改進(jìn)型動(dòng)態(tài)差 分算法?？筛鶕?jù)數(shù)字屯、電信號(hào)采樣前后多點(diǎn)間的差分大小的不同能夠精準(zhǔn)的鎖定屯、電信號(hào) QRS波群，差分的正負(fù)值代表了屯、電信號(hào)波形的處于上升或下降。先根據(jù)負(fù)差分闊值鎖定RS 波段而設(shè)定的負(fù)差分闊值的大小是動(dòng)態(tài)的，再根據(jù)正差分闊值檢測之前的100ms內(nèi)點(diǎn)的正 增值鎖定QR波段，最后即可確定R波的峰峰值實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的計(jì)算屯、率。不管屯、電信號(hào)檢測時(shí)不 同時(shí)段不同用戶的幅值大小不同、采樣頻率不同或由于非接觸式屯、電信號(hào)容易受到波動(dòng)都 能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的測量出屯、率信號(hào)。
[0039] 改進(jìn)型動(dòng)態(tài)差分算法的步驟：
[0040] 1、對(duì)藍(lán)牙接收到的屯、電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，設(shè)計(jì)數(shù)字帶通濾波器W及數(shù)字帶 阻濾波器去除屯、電信號(hào)噪聲。帶通濾波器的頻率范圍是0.05HZ-100HZ，帶阻濾波器是濾除 工頻干擾。
[0041] 2、鎖定QRS波群：步驟1中去噪后的屯、電信號(hào)x(n)，取屯、電信號(hào)x(n)取前2s-4s的 數(shù)據(jù)X(n)，求取X(n)中相鄰兩點(diǎn)的增值數(shù)據(jù)正差分為D(n)和負(fù)差分為d(n)，并且去除掉D (η)和d(n)中的2-3個(gè)最大值。
[0042]
[0043] 將處理后的D (η)和d (η)進(jìn)一步處理，得到最大值Dmax、均值Dmean和最大值dmax、 均值血ean。
[0044] 初始的增值闊值為T皿與T冊，闊值可W表示為如下式子。
[0045] THD=2/3Dmax+l/3Dmean;
[0046] T曲= 2/3dmax+l/3dmean;
[0047] Nd = 80f/1000*l/2;f 為采樣頻率；
[004引提取到闊值后即可利用THd先鎖定RS波，對(duì)2s之后的采樣點(diǎn)進(jìn)行相鄰兩點(diǎn)的增值 判斷，若點(diǎn)的差分大小連續(xù)Nd個(gè)值都比-THd小，則運(yùn)些點(diǎn)為RS波段的采樣點(diǎn)。之后檢測采樣 點(diǎn)(RS波段的最后一點(diǎn)）前90-120ms內(nèi)采樣點(diǎn)的正增值(正差分)大小，若采樣點(diǎn)的正差分 大小連續(xù)Nd個(gè)值都比T皿大，則為QR波段的采樣點(diǎn)即可鎖定QRS波群，最后可得至化波峰峰值 點(diǎn)。隨后對(duì)屯、電波形的采樣點(diǎn)繼續(xù)按闊值進(jìn)行鎖定，其中直接跳過臨床生理醫(yī)學(xué)原理的不 應(yīng)檢測波段，即R波后的200ms內(nèi)不需要檢測，可W更加的快速計(jì)算檢測。對(duì)于更新闊值，等 3-4分后再對(duì)闊值進(jìn)行取值，新的闊值跟前面步驟一樣，采集前兩秒的數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行處理， 一直循環(huán)下去。
[0049] 在測量開始時(shí)，使用者按下開關(guān)然后手握住本發(fā)明手握屯、電傳感器的手柄部分1， 將感應(yīng)電極5貼向胸前部位。手掌稍微用力即可壓縮螺旋彈黃3,使身體和感應(yīng)電極7貼合的 更加緊密。而感應(yīng)電極的頂部采用的是導(dǎo)電織物包裹的導(dǎo)電性聚合物泡沫15具備柔軟性， 更能抑制身體與感應(yīng)電極的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)屯、電信號(hào)造成的干擾，螺旋彈黃3也能夠防止人手 的抖動(dòng)W及身體的挪動(dòng)。該發(fā)明能很好的消除運(yùn)動(dòng)偽影對(duì)屯、電信號(hào)的干擾，又能夠簡便的 檢測屯、電信號(hào)，快速準(zhǔn)確在顯示屏顯示波形和屯、率。隔著衣物無需與身體皮膚直接接觸，所 W非常適合醫(yī)院快速監(jiān)測屯、電波形屯、率參數(shù)，也特別適用于家庭屯、電監(jiān)測。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，包括手握結(jié)構(gòu);所述手握結(jié)構(gòu)通過信號(hào)處 理模塊安裝體與感應(yīng)裝置連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述感應(yīng)裝置與安裝體 之間通過噴霧裝置連接，且所述噴霧裝置通過噴霧出口與所述感應(yīng)裝置連通。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述手握結(jié)構(gòu)包括金屬 手柄（1);所述金屬手柄（1)與伸縮式外殼(2)連接;所述伸縮式外殼(2)內(nèi)固定有彈簧(3); 所述彈簧(3)-端與所述信號(hào)處理模塊安裝體(4)連接;所述彈簧(3)另一端折彎為掛鉤狀， 且該掛鉤狀設(shè)在所述金屬手柄(1)內(nèi)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述感應(yīng)裝置包括吸水 層（17);所述吸水層(17)的頂面和底面分別與頂層棉織物（12)、底層棉織物（16)接觸;所述 頂層棉織物(12)頂面與導(dǎo)電層(11)接觸;所述底層棉織物(16)底面與導(dǎo)電體(15)接觸。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述導(dǎo)電體（15)包括導(dǎo) 電性聚合物泡沫和包裹在所述導(dǎo)電性聚合物泡沫上的導(dǎo)電織物;所述吸水層（17)上設(shè)有緩 沖電路。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述緩沖電路包括第一 運(yùn)算放大器;所述第一運(yùn)算放大器正輸入端與導(dǎo)電體（15)電連接;所述第一運(yùn)算放大器正 輸入端、負(fù)輸入端、輸出端接第二運(yùn)算放大器正輸入端;所述第二運(yùn)算放大器輸出端接入所 述第一運(yùn)算放大器正輸入端與導(dǎo)電體（15)之間，且與所述第二運(yùn)算放大器正輸入端連接； 所述第一運(yùn)算放大器輸出端與所述導(dǎo)電層（11)電連接;所述第一運(yùn)算放大器輸出端與帶通 濾波器連接;所述帶通濾波器輸出端與單端差動(dòng)放大器正輸入端連接;所述單端差動(dòng)放大 器負(fù)輸入端與所述金屬手柄(1)電連接。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述吸水層（17)、底層 棉織物（12)、頂層棉織物（16)、導(dǎo)電層（11)、導(dǎo)電體(15)構(gòu)成的感應(yīng)單元包裹在透氣緩沖層 (14)內(nèi)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述噴霧裝置包括超聲 波霧化器(6);所述超聲波霧化器(6)的外殼為鋁外殼;所述超聲波霧化器(6)的噴霧出口通 過金屬網(wǎng)（5)與所述透氣緩沖層（14)連通。9. 一種權(quán)利要求1~8之一所述的便攜式手握心電監(jiān)護(hù)儀檢測QRS波的方法，其特征在 于，該方法的步驟包括： 1) 采集心電信號(hào)，利用信號(hào)處理模塊安裝座內(nèi)的處理器濾除心電信號(hào)的噪聲； 2) 對(duì)采樣到的心電信號(hào)x(n)，取該采樣點(diǎn)前2s~4s的心電數(shù)據(jù)，得到心電數(shù)據(jù)集X(n)， 求取X(n)中相鄰時(shí)刻心電數(shù)據(jù)的正差分和負(fù)差分，得到正差分?jǐn)?shù)組D(n)和負(fù)差分?jǐn)?shù)組d (η)，去除正差分?jǐn)?shù)組和負(fù)差分?jǐn)?shù)組中的連續(xù)的2~3個(gè)最大值，得到D'（η)和d'（η); 3 )求取D '（η )中的最大值Dmax、均值Dm_，以及d '（η )的最大值dmax、均值dm_ ;根據(jù)下列公 式算出閾值THd，THd; THd = 2/3Dmax+1/3Dmea ; THd = 2/3dmax+l/3dmea ； 4)對(duì)心電信號(hào)x(n)進(jìn)行相鄰兩點(diǎn)心電數(shù)據(jù)的差分判斷，若連續(xù)Nd個(gè)差分值都比-THd小， 則這些差分值對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)為RS波段的采樣點(diǎn);再檢測RS波段采樣點(diǎn)前的90~120ms內(nèi)采 樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的心電數(shù)據(jù)的正差分值大小，若連續(xù)Nd個(gè)正差分值都比THd大，則這些采樣點(diǎn)即為 QR波段的采樣點(diǎn)，即鎖定QRS波群，QRS波群中的最大值則為R波峰峰值點(diǎn)；其中：Nd = 80f/ 1000*1/2 ;f為采樣頻率； 5) 在R波峰峰值點(diǎn)200ms后，重復(fù)上述步驟4)，繼續(xù)檢測下一個(gè)R波峰峰值點(diǎn)； 6) 在步驟3)算出閾值THd，THd的3-4分鐘后，重新選取算出閾值THd，THd的3-4分鐘后的2s ~4s的心電信號(hào)，并返回步驟2)，繼續(xù)進(jìn)行檢測。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟1)中，利用數(shù)字帶通濾波器和數(shù)字帶 阻濾波器去除心電信號(hào)噪聲，且所述數(shù)字帶通濾波器的頻率范圍是0.05HZ-100HZ。
【文檔編號(hào)】A61B5/0404GK105877741SQ201610332541
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】徐效文, 李天涵
【申請人】中南大學(xué)