阅读说明：本技术 基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备 (Wearable equipment of electrocardio monitoring of leading more based on fabric electrode ) 是由 李江涛 严泽鑫 徐峥一 汪毅峰 赵政 张伯昱 孙子涵 马驰 曹晖 李运甲 于 2021-10-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备,包括文胸、织物电极、信号处理电路、蓝牙。文胸与织物电极连接,织物电极嵌入在文胸内,共有六个,在文胸左侧分布,织物电极监测心电信号,织物电极与信号处理电路固定连接,心电信号由织物电极传输至信号处理电路进行差分滤波处理。信号处理电路与蓝牙模块固连,处理后的心电信号由蓝牙模块向手机、智能手表等终端设备传输,从而完成了心电监测的过程。本发明集成在文胸内,适合女性进行长期心电监测使用；采用织物电极与文胸相结合,利用文胸使织物电极贴合人体,避免身体晃动造成心电信号质量下降；采用蓝牙传输数据,避免了有线形式的数据传输,使心电信号传输更加便捷。(The invention discloses a wearable multi-lead electrocardio monitoring device based on fabric electrodes. The bra is connected with the fabric electrodes, the fabric electrodes are embedded in the bra, six fabric electrodes are distributed on the left side of the bra, the fabric electrodes monitor electrocardiosignals, the fabric electrodes are fixedly connected with the signal processing circuit, and the electrocardiosignals are transmitted to the signal processing circuit by the fabric electrodes to be subjected to differential filtering processing. The signal processing circuit is fixedly connected with the Bluetooth module, and the processed electrocardiosignals are transmitted to terminal equipment such as a mobile phone, an intelligent watch and the like through the Bluetooth module, so that the electrocardio monitoring process is completed. The invention is integrated in the bra, and is suitable for women to perform long-term electrocardio monitoring; the fabric electrode is combined with the bra, and the fabric electrode is attached to the human body by the bra, so that the electrocardiosignal quality is prevented from being reduced due to the shaking of the body; and data are transmitted by adopting Bluetooth, so that data transmission in a wired form is avoided, and the electrocardiosignal transmission is more convenient.)

基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备

技术领域

本发明涉及一种心电监测设备，尤其是基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备。

背景技术

2018年1月，国家心血管中心发布的《中国心血管病报告2017》显示，我国心血管病死亡占居民疾病死亡的40％以上，高于肿瘤及其他疾病，是城乡居民死亡的首要原因。并且心血管疾病体现出明显的性别差异，心血管疾病对女性危害更加严重，其心血管疾病死亡率超过245/10万。心脏病发作后的1年内，42％的女患者会病逝，比男性患者死亡率(20％)高一倍多，因此对于女性的心血管疾病预防应给与更大关注。

对于心血管疾病患者或潜在患者，一般通过心电图(EDG)进行疾病的预防、诊断与检测。长期有效的心电监测对心血管疾病的预防与早期诊断能起很大作用。心电电极是心电采集设备的重要组成部分。按原理可分为湿式电极、织物电极和电容耦合电极。湿式电极需要将导电胶涂抹在皮肤上以减小接触电阻，存在准备复杂、刺激皮肤等特点，常用于专业医疗领域。织物电极通过与皮肤接触来传递心电信号，不需要导电胶，但身体移动会带来心电信号的误差。电容耦合电极不需要与皮肤接触，而是通过与皮肤间形成的耦合电容提取心电信号，但信号质量也相对较差。在使用便利性上，电容耦合电极与织物电极相近，都优于湿式电极。在心电信号质量上，湿式电极优于织物电极，织物电极优于电容耦合电极。

根据心电监测设备监测的心电通路数量，可分为单导联设备和多导联设备。一般心电监测的通路数越多，心电监测质量越好。

目前国内外在心电监测设备的研发上没有因女性心血管疾病风险更大而设计更适用于女性的心电监测设备。在使用方面也没有在使用便利性和信号质量上达成很好的结合。因此，急需一种针对女性特点，在使用便利性和信号质量方面都能满足要求的多导联心电监测设备。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备，该心电衣能够基于织物电极实现多导联心电信号的长期采集。同时针对织物电极会因身体移动造成心电信号质量下降的问题，将心电监测设备与女性文胸结合，利用文胸将织物电极固定在心脏点位，在使用便利性和心电信号质量方面都能满足要求。

为达到上述目的，本发明所述的一种基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备，包括文胸、织物电极、信号处理电路、蓝牙。所述文胸与织物电极固定连接，织物电极嵌入在文胸内，共有六个，在心脏周围在文胸左侧分布，所述织物电极与信号处理电路固定连接，传输心电监测信号，所述信号处理电路与蓝牙电路固定连接，信号处理电路包含差分电路、滤波电路和电源，电源、差分电路、滤波电路依次串联，滤波电路由一个4阶高通巴特沃斯滤波器和一个4阶低通巴特沃斯滤波器组成，依次串联，多导联心电监测可穿戴设备集成在文胸内，织物电极设置在文胸对应位置处并由文胸固定在胸口处，织物电极基本集中在左侧心脏处，信号处理电路与蓝牙模块布置在文胸右侧，心电信号经织物电极检测，传输至信号处理电路经差分滤波后由蓝牙模块向外传输，差分电路、滤波电路和蓝牙模块都由3V锂电池供电。

所述文胸是心电监测设备的载体，根据心电图胸导联将六个织物电极固定在文胸中对应位置，只要穿戴文胸便在进行心电信号的采集与监测，佩戴舒适，适合女性进行长期心电监测使用。

所述织物电极具有三层结构，从人体到外侧依次为导电层、海绵层和文胸面料层，导电层是由导电银纱线纺织而成，与导线相连；海绵层内为软海绵，给导电层向内贴合人体的力，同时使的文胸佩戴舒适；文胸面料层罩在外侧，遮盖内部结构。

采用织物电极与文胸相结合，利用文胸使织物电极贴合人体，避免了身体晃动造成的心电信号质量下降，实现了使用便利性和心电信号质量的结合。

织物电极由于检测的是左胸口处心脏心电信号，布置在文胸左侧，相应信号处理电路、蓝牙等模块就布置在文胸右侧。

采用蓝牙传输数据，蓝牙4.0低功耗模块、串口通讯波特率为9600bit/s，传输距离10米。避免了有线形式的数据传输，使得心电信号传输更加便捷。将心电数据传输至手机、电脑等终端设备。

所述信号处理电路集成在柔性PCB上，包含差分电路、滤波电路和电源，差分电路和滤波电路均由3V锂电池作为电源供电。

所述差分电路将六导联心电信号进行差分。

所述滤波电路由一个4阶高通巴特沃斯滤波器和一个4阶低通巴特沃斯滤波器串联实现，通带为0.1Hz至300Hz,通带内增益为10dB。

本发明所述的基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备，包括文胸、织物电极、信号处理电路、蓝牙。实际使用时，多导联心电监测可穿戴设备集成在文胸内，只要穿戴文胸便在进行心电信号的采集与监测，佩戴舒适，适合女性进行长期心电监测使用。本发明采用织物电极与文胸相结合，利用文胸使织物电极贴合人体，避免了身体晃动造成的心电信号质量下降，实现了使用便利性和心电信号质量的结合。本发明采用蓝牙传输数据，避免了有线形式的数据传输，使得心电信号传输更加便捷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明的工作流程框图。

图2示出了本发明基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备的结构示意图。

图3示出了本发明中织物电极结构图。

1—文胸、2至7为织物电极，共有六个，形成六导联，8为信号处理电路，9为蓝牙模块。10—导电层、11—海绵层、12—文胸面料、13—导线。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备，该心电衣能够基于织物电极实现多导联心电信号的长期采集。同时针对织物电极会因身体移动造成心电信号质量下降的问题，将心电监测设备与女性文胸结合，利用文胸将织物电极固定在心脏点位，在使用便利性和心电信号质量方面都能满足要求。

为达到上述目的，本发明所述的一种基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备，包括文胸、织物电极、信号处理电路、蓝牙。

参照附图所示，所述文胸是心电监测设备的载体，具有一定厚度，佩戴舒适。根据心电图胸导联将六个织物电极固定在文胸中对应位置。

所述织物电极具有三层结构，从人体到外侧依次为导电层、海绵层和文胸面料层。导电层是由导电银纱线纺织而成，与导线相连；海绵层内为软海绵，用来给导电层向内贴合人体的力，同时使的文胸佩戴舒适；文胸面料层罩在外侧，遮盖内部结构。

所述信号处理电路集成在柔性PCB上，包含差分电路、滤波电路和电源。所述差分电路将六导联心电信号进行差分；所述滤波电路由一个4阶高通巴特沃斯滤波器和一个4阶低通巴特沃斯滤波器串联实现，通带为0.1Hz至300Hz,通带内增益为10dB。上述差分电路和滤波电路均由3V锂电池作为电源供电。

所述蓝牙为蓝牙4.0低功耗模块、串口通讯波特率为9600bit/s，传输距离10米。将心电数据传输至手机、电脑等终端设备。蓝牙模块也由信号处理电路中的3V锂电池供电。

本发明所述的基于织物电极的多导联心电监测可穿戴设备，包括文胸、织物电极、信号处理电路、蓝牙。实际使用时，织物电极监测心电信号，织物电极与信号处理电路固定连接，心电信号由织物电极传输至信号处理电路进行差分滤波处理。信号处理电路与蓝牙模块固连，处理后的心电信号由蓝牙模块向手机、智能手表等终端设备传输，从而完成了心电监测的工作过程。多导联心电监测可穿戴设备集成在文胸内，织物电极缝制在文胸对应位置处并由文胸固定在胸口处。织物电极集中在左侧心脏处，信号处理电路与蓝牙模块布置在文胸右侧。由于多导联心电监测可穿戴设备集成在文胸内，只要穿戴文胸便在进行心电信号的采集与监测，佩戴舒适，适合女性进行长期心电监测使用；采用织物电极与文胸相结合，利用文胸使织物电极贴合人体，避免了身体晃动造成的心电信号质量下降，实现了使用便利性和心电信号质量的结合；采用蓝牙传输数据，避免了有线形式的数据传输，使得心电信号传输更加便捷。