一种可穿戴式心电传感电极.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 202589516 U (45)授权公告日 2012.12.12 CN 202589516 U *CN202589516U* (21)申请号 201220145138.7 (22)申请日 2012.04.06 A61B 5/0408(2006.01) (73)专利权人 南方医科大学 地址 510515 广东省广州市同和广州大道北 1838 号南方医科大学科技处 (72)发明人 郭劲松 邓亲恺 梁妃学 杨建明 (74)专利代理机构 广州知友专利商标代理有限 公司 44104 代理人 宣国华 (54) 实用新型名称 一种可穿戴式心电传感电极 (57) 摘要 本实用新型公开。

2、了一种可穿戴式心电传感电 极， 能够准确检测处于正常生活、 运动状态中人体 的心电信号， 其包括顶部开有盲孔的底座 (3) 和 覆盖在所述底座 (3) 上用于检测心电信号的导电 布 (1)， 所述盲孔底部固定有用于检测所述电极 与皮肤间接触压力的压力传感器 (4)， 所述盲孔 内活动插设有用于传导所述电极与皮肤间接触压 力的柔性棒(6)， 所述柔性棒(6)的一端顶在所述 压力传感器 (4) 上， 另一端伸出盲孔并为所述导 电布(1)所覆盖， 所述底座(3)上安装有用于检测 人体运动状态的加速度传感器 (5)， 为了增加使 用舒适度、 改善皮肤与电极的接触性能， 本实用新 型还包括设置在所述导电。

3、布 (1) 和底座 (3) 之间 的弹性缓冲层 (2)。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种可穿戴式心电传感电极， 其特征在于 ： 所述的可穿戴式心电传感电极包括可安 装在衣物或绑带上的底座 (3) 和覆盖在所述底座 (3) 上用于检测心电信号的导电布 (1)， 所述底座 (3) 的顶部开有盲孔， 所述盲孔底部固定有用于检测所述电极与皮肤间接触压力 的压力传感器 (4)， 所述盲孔内活动插设有用于传导所述电极与皮肤间接触。

4、压力的柔性棒 (6)， 所述柔性棒 (6) 的一端顶在所述压力传感器 (4) 上， 另一端伸出盲孔并为所述导电布 (1) 所覆盖， 所述底座 (3) 上安装有用于检测人体运动状态的加速度传感器 (5)。 2. 根据权利要求 1 所述的可穿戴式心电传感电极， 其特征在于 ： 所述的可穿戴式心电 传感电极还包括设置在所述导电布 (1) 和底座 (3) 之间的弹性缓冲层 (2)。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的可穿戴式心电传感电极， 其特征在于 ： 所述的可穿戴式 心电传感电极还包括用于引出所述导电布(1)、 压力传感器(4)和加速度传感器(5)检测到 的信号的连接导线 (7)， 所述连接导。

5、线 (7) 内置在所述底座 (3) 中。 4.根据权利要求3所述的可穿戴式心电传感电极， 其特征在于 ： 所述加速度传感器(5) 安装在所述底座 (3) 内部或所述盲孔底部。 5. 根据权利要求 3 所述的可穿戴式心电传感电极， 其特征在于 ： 所述缓冲层 (2) 为海 绵。 6. 根据权利要求 3 所述的可穿戴式心电传感电极， 其特征在于 ： 所述柔性棒 (6) 为弹 性橡胶棒。 权 利 要 求 书 CN 202589516 U 2 1/3 页 3 一种可穿戴式心电传感电极 技术领域 0001 本实用新型涉及一种心电信号传感装置， 具体地说是一种可穿戴式心电传感电 极。 背景技术 0002 。

6、心电信号的检测方法自发明以来， 获得了广泛的应用， 已经成为医疗机构常用的 健康状况检查手段， 多年的实践也证明了心电检测的实用性和有效性。常规的心电检测采 用的电极有两种， 一种是一次性使用的粘贴式电极， 这种电极使用方便， 撕下贴纸， 将电极 粘贴于人体相应部位， 连接心电图机或监护仪即可开始检测， 缺点是保存时间有限制， 粘贴 使用时间也不能太长， 电极内的导电液和粘性材料容易产生皮肤过敏， 一次性使用成本较 高 ； 另一种是用于肢体导联的夹式和用于胸导联的吸式电极， 使用时夹在手腕、 脚腕处， 或 吸在胸前规定位置， 连接心电图机或监护仪即可开始检测， 这种电极能反复使用， 较为经 济。

7、， 但体积较大， 使用时对被测者的运动很敏感， 要求被测者保持躺卧、 安静， 一般用于短时 间的心电图检查。 0003 随着社会对医疗健康需求的不断增加， 如社区和家庭的院外环境中人体健康信息 的获取得到了重视， 人们希望能在家庭和社区中检测人体健康状况， 以预防和尽早发现疾 病。近年来， 一种新型的心电传感方式可穿戴传感， 渐渐进入人们的视野， 这种方式以 导电织物、 导电橡胶、 金属等导电物作为心电检测电极， 固定于人们贴身穿着的衣物或系带 的特定位置上， 这些电极与皮肤接触， 充当心电电极， 将心电信号引出至后级放大电路。这 样一种新的心电传感方式， 可以对日常生活中的人们实时监测心电，。

8、 使得心电检查随时可 以进行 ； 同时， 采用随身穿着的传感方式， 也没有干扰到正常的生活， 不会感到不方便 ； 而 且传感装置可以多次洗涤、 反复使用， 经济实用。 0004 当前， 国内外已有较多的关于可穿戴式心电传感器的研究， 一般以导电织物为电 极， 置于随身衣服、 系带特定位置， 而制成的可穿戴式心电传感装置。 但是， 这样制作的可穿 戴式心电检测电极更容易受运动的干扰。人体运动会引起的体内各器官之间的相互位移， 将带来心电信号体内传导的路径的变化 ； 也会引起可穿戴心电电极与皮肤间接触紧密程度 的变化， 也就带来了电极与皮肤间接触电阻的变化， 这两种变化都会引起心电信号的改变。 所。

9、以， 运动中的心电检测要如何去除运动产生的人体脏器移动和传感装置与皮肤间接触阻 抗变化对心电检测的影响， 消除伪差， 是可穿戴传感检测心电方法急需解决的问题。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的是提供一种可穿戴式心电传感电极， 能够准确检测处于正常生 活、 运动状态中人体的心电信号。 0006 本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的 ： 0007 一种可穿戴式心电传感电极， 包括可安装在衣物上的底座和覆盖在所述底座上用 于检测心电信号的导电布， 所述底座的顶部开有盲孔， 所述盲孔底部固定有用于检测所述 说 明 书 CN 202589516 U 3 2/3 页 4 电极与皮肤间接触压力的。

10、压力传感器， 所述盲孔内活动插设有用于传导所述电极与皮肤间 接触压力的柔性棒， 所述柔性棒的一端顶在所述压力传感器上， 另一端伸出盲孔并为所述 导电布所覆盖， 所述底座上安装有用于检测人体运动状态的加速度传感器。 0008 为了增加本实用新型可穿戴式心电传感电极的使用舒适度、 改善皮肤与电极的接 触性能， 所述的可穿戴式心电传感电极还包括设置在所述导电布和底座之间的弹性缓冲 层。 0009 作为实用新型的一种实施方式， 所述的可穿戴式心电传感电极还包括用于引出所 述导电布、 压力传感器和加速度传感器检测到的信号的连接导线， 所述连接导线内置在所 述底座中。 0010 作为实用新型的一种实施方式。

11、， 所述加速度传感器安装在所述底座内部或所述盲 孔底部。 0011 作为实用新型的一种实施方式， 所述缓冲层为海绵。 0012 作为实用新型的一种实施方式， 所述柔性棒为弹性橡胶棒。 0013 与现有技术相比， 本实用新型具有以下有益效果 ： 0014 本实用新型的可穿戴式心电传感电极采用压力传感器检测运动中人体皮肤与电 极间的接触压力， 采用加速度传感器检测人体的运动状态， 并巧妙的将压力传感器和加速 度传感器安装于可穿戴式心电传感电极的底座中， 能使心电检测的外部电路能在检测心电 信号的同时， 也能获得检测时人体， 即传感器的运动状态， 以及皮肤与电极接触程度的改 变， 从而可以在对运动状。

12、态和电极接触程度进行分析后， 在心电信号中消除运动造成的伪 差， 以及皮肤与电极接触程度变化造成的伪差。 消除这两种伪差后， 即将能够准确地检测人 体处于正常生活、 运动状态中的心电信号， 从而使得实时监测心电成为可能， 大大提高对与 心脏有关疾病的早期预防、 及时发现、 及时治疗的能力。 附图说明 0015 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明 ： 0016 图 1 为本实用新型的结构示意图 ； 0017 图 2 为本实用新型的使用状态示意图。 具体实施方式 0018 如图 1 所示， 本实用新型的可穿戴式心电传感电极， 包括可安装在衣物上的底座 3 和覆盖在底座 3 上用。

13、于检测心电信号的导电布 1， 底座 3 的顶部开有盲孔， 本实用新型优选 该底座 3 采用与人体皮肤亲和性好的塑胶材料开模制作而成， 盲孔为一孔径较小的圆柱状 深孔 ； 盲孔的底部固定有用于检测电极与皮肤间接触压力的压力传感器 4， 盲孔内活动插 设有用于传导电极与皮肤间接触压力的柔性棒 6， 该柔性棒 6 的长于盲孔的深度， 柔性棒 6 的一端顶在压力传感器 4 上， 另一端伸出盲孔并为导电布 1 所覆盖， 柔性棒 6 采用弹性橡胶 制成， 但由于导电布 1 的限制， 柔性棒 6 并不会脱落出底座 3， 当柔性棒 6 上端被压迫， 柔性 棒 6 将产生形变， 同时压力大小被传导到底部的压力传。

14、感器 4， 而压力传感器 4 则检测出该 压力的大小 ； 底座 3 上安装有用于检测人体运动状态的加速度传感器 5， 该加速度传感器 5 可以安装在底座 3 上的任何位置， 本实用新型优先将加速度传感器 5 安装在底座 3 的内部 说 明 书 CN 202589516 U 4 3/3 页 5 或盲孔底部， 当本实用新型的可穿戴式心电传感电极处于运动状态时， 加速度传感器 5 将 检测出运动在各个空间轴上的加速度， 从而感知运动状态 ； 上述导电布 1、 压力传感器 4 和 加速度传感器 5 检测到的信号可以通过无线、 有线等方式引出。 0019 本实用新型的可穿戴式心电传感电极在工作时， 应被。

15、固定在贴身紧身衣物或系带 8内部使用， 上述底座3的底面为固定面， 导电布1可以是覆盖并固定在底座3上的， 也可以 是与底座 3 分别通过纺织线缝纫固定在可穿戴式心电传感电极所安装的贴身紧身衣物或 系带 8 上。 0020 为了增加本实用新型可穿戴式心电传感电极的使用舒适度、 改善皮肤与电极的接 触性能， 本实用新型的导电布 1 和底座 3 之间设置有弹性缓冲层 2。该缓冲层 2 可以采用海 绵或棉花等弹性材料。 0021 本实用新型的可穿戴式心电传感电极， 在使用时是被安装在贴身紧身衣物或系带 内部特定位置。当被测者穿上安装有可穿戴的传感电极的贴身紧身衣物后， 导电布 1 将与 皮肤紧密接触。

16、， 缓冲层 2 发生形变， 柔性棒 6 被压缩， 压力传感器 4 将检测皮肤与传感电极 的紧贴程度， 加速度传感器5检测人体， 即传感器的运动状态， 导电布1则检测心电信号， 当 检测的压力信号和加速度信号， 经过一定处理后， 叠加在心电信号上， 即可达到抵消运动影 响的目的。其中， 加速度传感器 5 是一种测量加速度大小的元件， 分为角加速度传感器和线 加速度传感器两种， 通过测量角加速度和线加速度， 我们可以了解物体的倾斜角度和运动 方式， 而压力检测作为一种常用物理量的检测， 已经非常成熟， 相应的传感器也有大量工业 化的产品， 所以在此不再赘述加速度传感器 5 和压力传感器 4 的工作。

17、方式。 0022 如图2所示， 为本实用新型的使用状态示意图， 其中导电布1、 压力传感器4和加速 度传感器 5 检测到的信号是通过连接导线 7 引出的， 该连接导线 7 内置在底座 3 中， 并在可 穿戴式心电传感电极工作时伸出连接到相应的信号处理设备上， 而可穿戴式心电传感电极 本体则被安装在贴身紧身衣物或系带 8 内部特定位置 ； 当被测者穿上安装有可穿戴式心电 传感电极的贴身紧身衣物或系带 8 后， 导电布 1 将与皮肤紧密接触， 缓冲层 2 发生形变， 柔 性棒 6 被压缩， 压力传感器 4 检测皮肤与传感电极的紧贴程度， 加速度传感器 5 检测人体， 即传感器的运动状态， 并最终由信号处理设备对检测到的信号进行处理， 输出准确的人体 心电信号。 0023 本实用新型的实施方式不限于此， 根据上述内容， 按照本领域的普通技术知识和 惯用手段， 在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下， 本实用新型还可以做出其它多 种形式的等效修改、 替换或变更， 均可实现本实用新型目的。 说 明 书 CN 202589516 U 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 202589516 U 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 202589516 U 7 。