三导贴片式l型长时程动态心电记录仪及三导联连接方法

文档序号:441927 发布日期:2021-12-28 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 三导贴片式l型长时程动态心电记录仪及三导联连接方法 (Three-lead patch type L-shaped long-time dynamic electrocardiograph recorder and three-lead connection method ) 是由 沈继斌 刘晓英 于 2021-10-12 设计创作,主要内容包括:提供一种三导贴片式L型长时程动态心电记录仪(20),包括从壳体(1)的底面露出的第1~4氯化银片(R1、R2、L1、Zo)。在检测时,第1~3氯化银片用于拾取第1~3信号拾取点位置的心电检测信号。在第1氯化银片(R1)与第3氯化银片(L1)之间构成胸部“-”字型导联B,用于记录左心房的P波特征电压。第1氯化银片(R1)与第2氯化银片(R2)之间构成胸部“∣”字型导联A,用于记录右心房的P波特征电压。第2氯化银片(R2)与第3氯化银片(L1)之间构成胸部“/”字型导联C,用于记录左右心房的混合P波特征电压。通过针对体表的三个非等电部位,有选择性地放大左右心房电活动,使P波显示得更加清楚和明显。(A three-lead patch type L-shaped long-time dynamic electrocardiograph (20) is provided, which comprises 1 st to 4 th silver chloride sheets (R1, R2, L1 and Zo) exposed from the bottom surface of a shell (1). During detection, the 1 st to 3 rd silver chloride sheets are used for picking up electrocardio detection signals at the 1 st to 3 rd signal picking-up point positions. A chest &#34;-&#34; shaped lead B is formed between the 1 st silver chloride sheet (R1) and the 3 rd silver chloride sheet (L1) and is used for recording P wave characteristic voltage of the left atrium. The 1 st silver chloride patch (R1) and the 2 nd silver chloride patch (R2) form a chest &#34;|&#34; type lead A which is used for recording P wave characteristic voltage of the right atrium. A chest &#34;/&#34; shaped lead C is formed between the 2 nd silver chloride sheet (R2) and the 3 rd silver chloride sheet (L1) and is used for recording the mixed P wave characteristic voltage of the left atrium and the right atrium. The left and right atrial electrical activities are selectively amplified by aiming at three non-isoelectric parts of the body surface, so that the P wave is displayed more clearly and obviously.)

三导贴片式L型长时程动态心电记录仪及三导联连接方法

技术领域

本发明涉及一种用于动态心电采集与检测的医疗器械,更具体地涉及一种三导贴片式L型长时程动态心电记录仪及三导联连接方法。

背景技术

心电记录仪是通过将测量电极放置在检测对象的皮肤表面的一定部位,来记录心脏本身的生物电变化反映到表面的电变化活动曲线,由此得到临床上常用的心电图(ECG)。而动态心电记录是指通过例如24~72小时在人体身上多通道不间断地记录、获得大量的ECG数据,用以诊断心律失常、心肌缺血等一过性心电异常事件。

其中,通过在人体不同部位放置电极,并通过导联线与心电图机电流计的正负极相连,来记录心电图的电路连接方法称为心电图导联。

目前广泛采纳的国际通用导联体系称为常规12导联体系,包括与肢体相连的肢体导联和与胸部相连的胸导联。其中,肢体导联包括作为双极导联的标准肢体导联和加压单极肢体导联,而胸导联采用单极导联,在检测时正电极应安放于胸壁规定的部位,另将肢体导联3个电极分别通过电阻与负极连接构成中心电端。

然而,常规标准12导基础上导联体系的心电和动态心电记录不能满足对临床心电检测的特别需要。尤其不能高质量检出心脏心房电压P波信号。

然而,P波的高质量检出对多种心血管疾病特别意义。这是因为,正常的心脏电激动从窦房结开始,首先传导到右心房,通过房室束传到左心房,形成心电图上的P波。因此P波代表了心房的激动,前半部分代表右心房的激动,后半部分代表左心房的激动。正是左右心房的激动把血液送到左右心室,再由左右心室激动把血液送到肺部和全身进行氧交换,完成生命体的新陈代谢和延续。

其中,分析P波对心律失常的诊断与鉴别诊断具有重要意义。

P波异常的出现,在临床上见于多种疾病。高质量的P波检测出,正确判断P波的形态和节律对临床心电有着重要的意义。如肺心病,冠心病、高血压、先心病、电解质和内分泌紊乱。尤其是房室传导阻滞和房颤、房扑、心动过速、室内传导阻滞等各种严重心律失常。

此外,常规的携带式动态记录仪采用电极片与采集设备分离的方式,并且采用长导线作为电极线。然而,电极与电极线之间的按扣方式,在一定程度上限制了患者例如人体的正常活动,影响患者的正常生活,被试体验度不好,导线的摆动也影响心电信号采集的质量,不宜进行更长程的记录,也就不能满足临床上提高一过性心电异常事件的检出率。

发明内容

为解决上述问题,本发明的目的在于,提供一种L型导联连接方式双极胸部导联方法、以及一种三导贴片式L型长时程动态心电记录仪。

根据本发明的一方面,提供一种三导贴片式长时程动态心电记录仪,包括壳体和一体化封装于壳体内的心电导联装置,其中,该心电导联装置包括:集成于壳体内、并从壳体的近侧底面露出的第1~4氯化银片,其中,第1氯化银片用于从位于胸骨右缘第二肋间的第1信号拾取点位置拾取的心电信号的检测,第2氯化银片用于从位于胸骨右缘第四肋间的第2信号拾取点位置拾取的心电信号的检测,第3氯化银片用于从位于胸骨左缘第二肋间的第3信号拾取点位置拾取的心电信号的检测,第4氯化银片为用于接地的公共电极,用于与位于胸骨第二肋间的第4信号拾取点位置的连接。

根据本发明的三导联结构及连接方法,可以针对胸部体表的三个非等电部位,有选择性地放大左右心房电活动,使P波显示得更加清楚和明显。

优选地,可分别由第1氯化银片、第2氯化银片和第3氯化银片中的两者构成的如下导联A、导联B和导联C中的至少一者,用于在检测时记录心房的P波特征电压:由第1氯化银片与第3氯化银片之间构成的介于胸骨右缘第二肋间的第1信号拾取点位置与胸骨左缘第二肋间的第3信号拾取点位置之间的胸部“-”字型连接构成导联B,用于记录左心房的P波特征电压,由第1氯化银片与第2氯化银片之间构成的介于胸骨右缘第二肋间的第1信号拾取点位置与胸骨右缘第四肋间的第2信号拾取点位置之间的胸部“∣”字型连接构成导联A,用于记录右心房的P波特征电压,由第2氯化银片与第3氯化银片之间构成的介于胸骨右缘第四肋间的第2信号拾取点位置与胸骨左缘第二肋间的第3信号拾取点位置之间的胸部“/”字型连接构成导联C,用于记录左右心房的混合P波特征电压。

优选地, 心电导联装置可构成为还包括:内置于在壳体上形成的中间封装部的存储器、放大器、处理器、电池、USB通讯端口和PCB板,放大器用来放大由第1~4氯化银电极片拾取的心电信号,存储器用来接收经处理器处理得到的心电图数据并存储心电信号,电池用作记录仪的电源供给。

优选地,第1~4氯化银电极片可为去极化的盘状氯化银电极片。

优选地,USB通讯端口可为形成于壳体上的由4片氯化银片形成的4个端口。

优选地,第1、2氯化银片的中心位置之间的直线距离可为6.6±0.5cm;第1、3氯化银片的中心位置之间的直线距离可为3.3±0.5cm;第2、3氯化银片的中心位置之间的直线距离可为7.4±0.5cm。

优选地,第1~4氯化银电极片、存储器、放大器、处理器、电池和PCB板可用硅胶一体化封装于壳体的中间封装部内。

优选地,壳体可L字形地构成。

根据本发明的另一方面,提供一种心电监测诊断系统,包括:上述的记录仪;和用于通过导体或导线与USB通讯端口连接进行数据通讯的外部设备。

根据本发明的另一方面,提供一种根据上述的记录仪的三导联连接方法,其中,包括如下步骤:将记录仪的第1~4氯化银片分别连接于四个检测用电极,以形成第1~3导联A~C;或者将记录仪的第1~4氯化银片分别连接于设于双面胶式电极片的远侧面的四个电极,以形成第1~3导联A~C,其中,壳体L字形地构成,用于与L字形地形成的双面胶式电极片连接。

由此,根据本发明提供的贴片式心电记录仪,将心电电极放在胸部体表的三个非等电部位,采用双极导联,通过仅设置有四个电极片R1、R2、L1、Zo就可以记录3个通道心电变化的图型,从而可对人体进行长时间连续的心电记录监测。

因此,根据本发明所提供的记录仪,不仅便携性好,可对人体进行长时间连续的心电或脑电检测,而且对于野外、战时、家居等医疗条件有限的场合,能快速简捷地对伤患者的心电信号作出适时快速采集、简捷而准确的判断。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明实施例的动态心电记录仪的底视图,其中示出了四个心电电极和USB通讯端口。

图2示意性地示出该记录仪的侧视图。

图3示意性地示出该记录仪的俯视图及其中的关于信号处理模块的局部剖视图以及沿图2的V-V截面的剖视图。

图4示意性地示出该动态心电记录仪的四个心电电极安放位置。

图5示意性地示出该动态心电记录仪的导联连接关系。

图6示意性地示出心电放大采集器的电路结构。

图7示意性地示出与该记录仪相适配的电极片的布置图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的示例性实施例。下文描述的和附图示出的示例性实施例旨在教导本发明的原理,使本领域技术人员能够在若干不同环境中和对于若干不同应用实施和使用本发明。因此,本发明的保护范围由所附的权利要求来限定,示例性实施例并不意在、并且不应该被认为是对本发明保护的范围的限制性描述。并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例,而仅示意本公开实施例的内容。

<三导联结构及连接方法>

在图1~3、5、6中,示意性地示出了根据本发明的三导贴片式L型长时程动态心电记录仪20,以下简称为记录仪20。

记录仪20包括外观上形成为大致L字形的壳体1和布置于壳体1内的心电导联装置2。

如图1~3所示的底视图、侧视图及俯视图所示,心电导联装置2包括集成于壳体1内、并从壳体1的近侧底面露出的四个氯化银片R1、R2、L1、Zo,用于对胸前电极拾取的心电信号进行检测。

即,这四个R1、R2、L1、Zo氯化银片用于与例如图7所示的一次性电极片30的水凝胶型导电胶体的一面直接耦合,该一次性电极片30的另一面与活体例如人体直接耦合以拾取人体的心电信号。

这四个R1、R2、L1、Zo氯化银片整体上也彼此隔开地排列成L字形,在使用时将与一次性电极片30的电极r1、r2、l1、zo在胸前的如下安装位置即信号拾取点位置51、52、53、54对应安装,并形成A、B、C三导联,其中:

A导联:R1+,右侧胸骨第四肋间;R2-,右侧胸骨第二肋间;

B导联:L1+,左侧胸骨第二肋间;R1-,右侧胸骨第二肋间;

C导联:R2+,右侧胸骨第四肋间;L1-,左侧胸骨第二肋间。

参照如图4所示的各安装位置,信号拾取点位置51对应于胸骨右缘第二肋间,信号拾取点位置52对应于胸骨右缘第四肋间,信号拾取点位置53对应于胸骨左缘第二肋间,信号拾取点位置54对应于胸骨第二肋间。

如图5所示,优选地,构成各导联的R1、R2、L1氯化银片的中心位置之间的直线距离优选设为如下数值但不限于此:

A导联:R1+—R2-距离:6.6±0.5cm;

B导联:L1+—R1-距离:3.3±0.5cm;

C导联:R2+—L1-距离:7.4±0.5cm。

此外,也可以根据检测对象来设计不同尺寸的记录仪20,以使得各个记录仪20各自的构成各导联的R1、R2、L1氯化银片的中心位置之间的直线距离分别不同。例如上述±0.5cm可以改换为±0.1cm、±0.2cm、±0.3cm、±0.4cm甚至它们之间的适当的数值。

<组件与功能模块>

如图1、2、3所示,心电导联装置2构成为还包括:内置于在壳体1上形成的中间封装部29的存储器21、放大器22、处理器23、电池25、USB通讯端口26,PCB板27,其他件24。

更具体地,放大器22用来放大由氯化银电极片R1、R2、L1、Zo拾取的心电信号。

在此,优选采用去极化的盘状氯化银电极片,来拾取人体心电信号。如图5所例示,各心电氯化银电极片R1、R2、L1、Zo由柔性薄膜印刷电缆连接到PCB板27上的放大器22端、例如ADS1293心电放大采集器。

在该采集器的电路模块中,分别组成了三个通道CH1、CH2、CH3,即分别由R1+和R2-构成了A导联;由L1+和R1-构成了B导联;由R2+和L1-构成了C导联。

Zo是标准的公共电极,或称接地。

存储器21用来接收经处理器23(微处理器)处理得到的心电图数据并存储心电信号。优选采用大容量数据存储器。

处理器23用来控制协调完成所有操作,如心电信号放大模数转换,数据存储,数据传输。

其他件24与元器件28指代其他的电子线路适配部件。

电池25用作记录仪20的电源供给。

由图1中示出的布置于壳体1上的V+、V-、D+、D-端口优选为是由4片氯化银片组成的USB的4个端口,用于通过导体或导线与计算机的USB口连接进行数据通讯。

由此,各优选盘状的氯化银电极片R1、R2、L1、Zo通过导线连接至心电信号放大器22(优选地,该放大器22可采用心电信号放大和数据采集器AD1293,该AD1293是美国TI公司的心电采集、放大、A/D转换集成为一体的芯片),对由氯化银电极片R1、R2、L1、Zo拾取的人体心电信号进行放大,并由处理器23的微控制芯片数字化心电信号,存放在存储器21内。

之后,可利用数据传输接口,通过USB通讯端口26传送到计算机进行分析。

通过存储的方式传输处理后的心电信号,可有利地提高监测的便携与可操作性。

<一体化封装>

根据本发明的记录仪21优选采用一体化封装:

优选地,把心电信号拾取电极R1、R2、L1、Zo、心电导联连接、心电信号放大器22、数据存储器21、数据传输接口(USB通讯端口26)、设备电源(电池25)、电源充电及其他附件全部用硅胶封装在一个“L型”装置壳体1内,例如通过材料灌注模压成型,总重量在15~20克左右,取消了传统的所有导联用长连接线和按扣分离式心电电极片,对人体的正常活动再无不利影响。由于重量轻、无导线,可达到无感监测的体验,不影响日常生活,容易被受检者接受。

同时还由于消除了电力线干扰而有利地提高了心电信号的记录质量,满足了持续监测和记录24~72小时以上心电图信号的拾取记录和存储。

<信号处理过程>

在将例如一次性电极片30的水凝胶型导电胶体的一面粘贴于如图4所示的四个安装位置即信号拾取点位置51、52、53、54后,将根据本发明的记录仪20的R1、R2、L1、Zo氯化银电极片直接耦合于电极片的前侧面的电极r1、r2、l1、zo,从而通过R1、R2、L1、Zo氯化银电极片组成3个导联A、B、C,如图5、6所示。

如此,利用R1、R2、L1、Zo氯化银电极片拾取心电信号,放大器22将所拾取的心电信号放大后发送给处理器23。

处理器23对心电信号定时采样,并进行AD转换后保存于存储器21。

存储器21的心电数据在需要时可由处理器23取出,通过USB通讯端口26传输给外部设备终端例如计算机以供计算机分析。

在此过程中,USB通讯端口26的电源线的连接可供同时承担记录仪20的电池充电。存储器21的心电数据可由处理器23适时清除。

如图5、6所示,根据本发明的记录仪21采用了双极导联连接方式,通过采用由四个信号拾取点组成的三导双极胸部导联,能高质量地完成左、右心房电压各自特征的心电图信号提取、存储与处理,并可用以与外部心电图诊断报告系统连接。

<实施例1>

将例如设有四个导电水凝胶电极r1、r2、l1、zo的L字型心电极片30的近侧面相应于信号拾取点位置51~54贴敷于皮肤表面,而由在远侧去除透明薄膜后露出的这四个导电水凝胶电极r1、r2、l1、zo组成了四个信号拾取点,其中一个公共电极zo,三个信号电极r1、r2、l1,通过导电水凝胶电极r1、r2、l1、zo与分别与记录仪20的氯化银片R1、R2、L1、Zo连接在一起,可用以检测三导心电信号,从而用以监控心脏电活动。

在此,所谓近侧对应于接触皮肤表面的一侧,而远侧对应于贴敷使用时远离皮肤表面的一侧。

由此形成了由上述的A导联、B导联、C导联构成的三导联,其中,A导联主要反映心脏的右心房电压,B导联主要反映心脏的左心房电压,C导联主要综合反映心脏的左心房和右心房电压,通过上述心电导联连接方式,相应于四个信号拾取点位置51~54组成形成了三导双极胸部导联,用来记录左右心房特征的心电图。

如此,当心电极片30贴附于检测对象的皮肤表面时,氯化银电极片R1、R2、L1、Zo可采集心电信号,传送至与其相连接的信号处理模块,以进一步处理心电信号,从而完成心电信号的采集及处理。

该连接方式能高质量地完成左右心房电压的信号提取,同时也能满足对对检测对象例如患者的左右心室的电压信号提取。

更具体地,如图5所示,

(Ⅰ)介于胸骨(柄)右缘第二肋间的信号拾取点位置51与胸骨左缘第二肋间的信号拾取点位置53之间的胸部“-”字型连接构成导联B,可用于记录左心房的P波特征电压。

(Ⅱ)介于胸骨右缘第四肋间的信号拾取点位置52与胸骨右缘第二肋间的信号拾取点位置51之间的胸部“∣”字型连接构成导联A,可用于记录右心房的P波特征电压。

(Ⅲ)介于胸骨右缘第四肋间的信号拾取点位置52与胸骨左缘第二肋间的信号拾取点位置53之间的胸部“/”字型连接构成导联C,可用于记录左右心房的混合P波特征电压。

由此,由导联A、B、C构成了用于记录左右心房P波特征电压的LS导联体系。

<技术效果>

如上述,根据本发明的记录仪,能够实现:

1、胸部A、B、C导联,有效地记录了反映左右心房特征的P波;

2、实现长时程心电记录,以能有效捕捉一过性心电异常信号;

3、心电电极之间相对布置的简化电气方案,减低了安放的操作难度,提高了用户的舒适度,降低了记录噪声。

根据本发明实施例所提供的三导联心电贴,适用于例如患者的长时间强制观察,通过使用三个心电导联来监视或记录心脏节律,即能够满足临床普通监护或科研的需求。

而且,与根据本发明的记录仪适配的L字型心电极片30最大程度地减少了心电极片与皮肤之间的接触面积,在女性的场合,亦可避免或减少心电极片与乳房之间的接触面积,节约心电极片加工时所需的基材。

相对于现有技术中的C、N、T、U、X、Z、工字型等的三导联心电极片,采用与本发明实施例所匹配的三导联心电极片,可以有效地记录和分辨出P波的形态和节律。

<三导联心电信号采集方法>

采用上述根据本发明的三导贴片式L型长时程动态心电记录仪,可以有利地提供一种三导联心电信号采集方法,其能够方便一般用户自助操作地完成三导联心电信号采集,通过上述导联连接方式能高质量完成左右心房电压的信号提取。

作为具体的实施方法,可以包括如下步骤:

S1:将双面胶式一次性电极片30的一侧面粘贴于安装位置,使得电极片30的电极r1、r2、l1、zo分别对应于信号拾取点位置51、52、53、54;

S2:将记录仪20的氯化银片R1、R2、L1、Zo以分别对应于该电极片30的电极r1、r2、l1、zo的方式连接于该电极片30;

S3:启动检测;

S4:按照预设的时间段适时结束检测;

S5:通过USB通讯端口26从记录仪20向计算机等外部设备传输数据。

可替换或可选地,作为具体的实施方法,可以包括如下步骤:

S1’: 将双面胶式电极片30的远侧面以该电极片30的四个电极r1、r2、l1、zo分别对应于记录仪20的第1~4氯化银片R1、R2、L1、Zo的方式连接于该记录仪20;

S2’:将电极片30的近侧面分别对应于第1~4信号拾取点位置51、52、53、54地粘贴于安装位置;

S3’:启动检测;

S4’:按照预设的时间段结束检测。

在步骤S2、S1’等中所使用的电极片30的双面胶优选采用中空设计,使得片状水凝胶型导电胶体的一面(远侧面)可以与记录仪的氯化银片直接耦合,另一面(近侧面)与人体直接耦合,从而可有利地取消有形导线的连接。

在此导电水凝胶采用目前性能优异的“一次性使用心电电极”片状水凝胶型导电胶体,可使得操作性以及监测结果都优于以往需要紫外线(UV)固化的“一次性使用心电电极”滴状导电胶体。

术语“接触”在此可以指电极与裸露皮肤的直接接触,或者电极与裸露皮肤之间有导电材料(如导电贴片或导电服装)的间接接触。

除非明确言及或为相反之意,本说明书及所附权利要求中的数值参数可以是近似值,能够根据通过本公开的内容或具体适用对象的体形等尺寸的所需特性改变。一般情况下,其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±0.5~10%的变化,而且本文中所陈述的任何数值范围旨在包括其中包含的所有子范围。

如图2所示,壳体1的底面基本水平,以利于和一次性电极的连接,在壳体1的底面上还可以覆以带有四个开孔的膜,以使第1~4氯化银片R1、R2、L1、Zo基本齐平地、从开孔视觉上露出。

由此根据本发明,提供了一种三导贴片式L型长时程动态心电记录仪20,在检测时,第1~3氯化银片用于拾取第1~3信号拾取点位置的心电检测信号。在第1氯化银片R1与第3氯化银片L1之间构成胸部“-”字型导联B,用于记录左心房的P波特征电压。第1氯化银片R1与第2氯化银片R2之间构成胸部“∣”字型导联A,用于记录右心房的P波特征电压。第2氯化银片R2与第3氯化银片L1之间构成胸部“/”字型导联C,用于记录左右心房的混合P波特征电压。通过针对体表的三个非等电部位,有选择性地放大左右心房电活动,使P波显示得更加清楚和明显。

此外,第1氯化银片R1与第3氯化银片L1可以关于第4氯化银片Zo基本对称地设置但并不限于此。壳体1的外形也并不排除L字形以外的形状,只要各第1~4氯化银片R1、R2、L1、Zo的排列呈L字形即可。另外中间封装部29形成于与第4氯化银片Zo相对的壳体远侧中间位置,但并不限于此,可根据各构件的具体规格适当地布置。另外,在实施例中以氯化银电极片为例进行了说明,但并不限于此。另外,在实施例中作为贴附于胸部的采集电极以L字形地形成的双面胶式检测用电极片30为例进行了说明,但并不限于此,作为采集电极也可以采用单独设置的四个检测用电极r1、r2、l1、zo分别与记录仪20的氯化银片R1、R2、L1、Zo连接来形成第1~3导联A~C。

另外,作为根据本实施例的一种心电监测诊断系统,不仅可以包含上述的记录仪以及用于通过导体或导线与USB通讯端口26连接进行数据通讯的外部设备;还可以考虑采用通讯模块进行无线联接的服务器系统,该服务器系统又可分别与用户APP终端和医生APP终端链接,也可包括存储心电数据的数据库、自诊断系统、人工诊断系统与计费系统等。

尽管已经参考各种具体实施例描述了本发明,但是应当理解,可以在所描述的发明构思的精神和范围内做出变形。因此,意图是本发明不限于所描述的实施例,而是将具有由所附权利要求的语言所定义的全部范围。

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