本發明涉及可穿戴智能健康領域，尤其是一種便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置。為科研級的生理信號監測、醫療級的臨床病例分析、心腦血管疾病預測、運動訓練評測、認知提升、心理評估體系等提供可靠有效的監測分析評估平臺。

背景技術：

隨著社會生活水平的提高和工作節奏的加快，心血管疾病已成為威脅中老年人健康和長壽的第一號殺手，心血管疾病患者越來越多，越來越趨于年輕化，可以說，心血管疾病的危害僅次于于癌癥。動態心電信號反映了心臟興奮的電活動過程，反映了興奮在心臟內傳播的過程及心臟的機能狀態。因此，采集動態心電信號對心臟基本功能及其病理研究方面，具有非常重要的參考價值，是目前診斷心血管疾病的重要方法之一。

目前臨床運用廣泛的采集心電信號的裝置有心電圖儀和holter監測儀，傳統心電圖儀廣泛用在醫院以及醫療機構中，需要被檢查者平躺不動，將多個電極貼往身體的不同部位，連接許多導聯線，給被檢查者帶來諸多不便，且儀器價格昂貴、笨重，只能監測短時間之內的心電信號。holter監測儀于1957年由美國醫生holter首先應用于監測心臟電活動的研究而因此得名，與原傳統心電圖比較，該設備的優勢是可記錄受檢者24小時（或更長時間）靜息、活動以及立、臥、坐位等不同時間不同狀態的心電波形，連續不斷地記錄于記錄儀中，再將記錄儀儲存的資料輸入電腦，經過綜合分析得出結論。不過盡管可以持續佩戴holter監測儀，在使用中同樣需要在病人前胸粘貼11個電極，且有許多很長的導聯線接觸人體皮膚，這難免給被測者的日常活動帶來諸多不便。且在佩戴過程中如人體在做劇烈運動時，將不能獲取完整的r波，將不利于強運動干擾下心率監測及心電信號的分析。

心電信號作為心臟電活動在人體體表的表現，信號比較微弱，其頻譜范圍是0.05～200hz，電壓幅值為0～5mv，信號源的阻抗為數千歐到數百千歐，并且存在著大量的噪聲，所以心電采集系統的合理設計是能否得到正確的心電信號的關鍵部件。心電信號的測量條件,是相當復雜的，除了受包括肌電信號、呼吸波信號、腦電信號等體內干擾信號的干擾以外,還受到50hz市電、基線漂移、電極接觸和其他電磁設備的體外干擾。目前市場上的心電監測裝置很難做到輸入動態范圍超大的情況下，分辨率依然很高；劇烈運動的情況下，無法控制位移引起的極化電動勢引起的干擾。因此，在強噪聲下如何有效地抑制各種干擾將成為設計心電監測裝置的關鍵。

技術實現要素：

為了克服心電監測裝置體積大、易受干擾、不適合動態數據采集等缺點，本發明公開了一種便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置，以實現高分辨率、高動態范圍、多通道、同步采樣獲取動態心電數據。

為了實現上述目的，本發明提供一種便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置，包括貼式無線心電圖采集器、無線數傳充電底座、專用心電電極貼。

進一步，貼式無線心電圖采集器包括上殼、下殼、第一供電電池、第二供電電池、采集器電源管理模塊、硬件24位高分辨率ad采樣模塊、采集器控制模塊、大容量采集器存儲模塊和藍牙模塊。其中采集器電源管理模塊為采集器控制模塊供電，硬件24位高分辨率ad采樣模塊用于心電信號采集、放大、信號模數轉換。采集器控制模塊用于系統電源和功耗控制。大容量采集器存儲模塊與采集器控制模塊通信，用于數據存儲和存儲管理。藍牙模塊用于藍牙無線通信。

進一步，無線數傳充電底座包括大容量鋰充電電池、充電底座電源管理模塊、充電底座控制模塊、充電底座存儲模塊、無線數傳模塊。充電底座電源管理模塊負責電量存儲，為貼式無線心電圖采集器充電，同時為充電底座控制模塊供電。充電底座控制模塊與貼式無線心電圖采集器、無線數傳模塊通信，用于系統電源和功耗控制以及充電狀態檢測。無線數傳模塊用于給無線數傳充電底座提供無線數傳接口并連接服務器。

進一步，專用心電電極貼由吸塑保護層（上下兩層）、雙面膠無紡布、導電絲網、導電凝膠構成。專用心電電極貼用于將貼式無線心電圖采集器固定在被測對象的規定測試部位皮膚表面，供貼式無線心電圖采集器的電極與被測對象之間的信號連接。信號采集時，揭起專用心電電極貼上層吸塑保護層后貼于無線心電圖采集器的下殼，揭起專用心電電極貼下層吸塑保護層貼于被測對象的規定測量部位的皮膚表面，打開開關開始采集數據，數據傳輸或充電時，無線心電圖采集器平放至無線數傳充電底座上。

進一步，便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置，運用硬件24位高分辨率ad采樣模塊結合高速過采樣算法完成等效于28位超高ad采樣分辨率、1k采樣頻率的ad采樣技術，支持在較高參考電壓情況下的高精度、高速獲取心電圖信號信息。

本發明提供的上述技術方案的有益效果在于：采用高分辨率、高動態范圍、多通道、同步采樣分析技術設計而成。便攜、小巧和無線的特點可以對人體在靜止、走路、跑步、跳躍、咳嗽等劇烈運動干擾情況下準確、完整、精細的獲得心電信號的全部信息，支持人體心電生理數據24小時超高分辨率與高采樣率下的連續采集存儲。為科研級的生理信號監測、醫療級的臨床病例分析、心腦血管疾病預測、運動訓練評測、認知提升、心理評估體系等提供可靠有效的監測分析評估平臺。

附圖說明

圖1是便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置整體示意圖。

圖2是貼式無線心電圖采集器示意圖。

圖3是無線數傳充電底座示意圖。

圖4是專用心電電極貼示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本發明做進一步地詳細說明，但應當說明的是，這些實施方式并非對本發明的限制，本領域普通技術人員根據這些實施方式所做的功能、方法或者結構上的等效變換或替代，均屬于本發明的保護范圍之內。

如圖1所示，本實施例提供一種便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置，包括貼式無線心電圖采集器1，無線數傳充電底座2、專用心電電極貼3。

如圖2所示，所述貼式無線心電圖采集器1包括上殼8、下殼9、第一供電電池11、第二供電電池12、采集器電源管理模塊37、硬件24位高分辨率ad采樣模塊32、采集器控制模塊38、大容量采集器存儲模塊33和藍牙模塊36。所述上殼8上還有開關7，所述采集器電源管理模塊37為采集器控制模塊38供電，所述硬件24位高分辨率ad采樣模塊32用于心電信號采集、放大、信號模數轉換。所述采集器控制模塊38用于系統電源和功耗控制。所述大容量采集器存儲模塊33與采集器控制模塊38通信，用于數據存儲和存儲管理。所述藍牙模塊36用于藍牙無線通信。

如圖3所示，所述無線數傳充電底座2包括大容量鋰充電電池41、充電底座電源管理模塊45、充電底座控制模塊47、充電底座存儲模塊48、無線數傳模塊46。所述充電底座電源管理模塊45負責電量存儲，為貼式無線心電圖采集器1充電，同時為充電底座控制模塊47供電。所述充電底座控制模塊47與貼式無線心電圖采集器1、無線數傳模塊46通信，用于系統電源和功耗控制以及充電狀態檢測。所述無線數傳模塊46用于給無線數傳充電底座2提供無線數傳接口并連接服務器。

如圖4所示，所述專用心電電極貼3由上層吸塑保護層81、下層吸塑保護層88、上層雙面膠無紡布82、下層雙面膠無紡布87、導電絲網83，導電凝膠85構成。所述專用心電電極貼3用于將貼式無線心電圖采集器1固定在被測對象的規定測試部位皮膚表面，提供貼式無線心電圖采集器1的電極與被測對象之間的信號連接。

進一步地，信號采集時，揭起專用心電電極貼3上層吸塑保護層81后貼于無線心電圖采集器1的下殼9，揭起下層吸塑保護層88貼于被測對象的規定測試部位皮膚表面，打開上殼8上的開關7開始采集數據，數據傳輸或充電時，所述無線心電圖采集器1平放至無線數傳充電底座2上。

如圖2所示，本發明的優選實施方式是：運用硬件24位高分辨率ad采樣模塊32，結合高速過采樣算法完成等效于28位超高ad采樣分辨率、1k采樣頻率的ad采樣技術，支持在較高參考電壓情況下的高精度、高速獲取心電圖信號信息。具體地，28位超高ad采樣分辨率采樣技術由硬件24位高分辨率ad采樣模塊32、大容量采集器存儲模塊33，采集器控制模塊38三部分實現。由硬件24位高分辨率ad采樣模塊32以64khz的采樣率采集數據，數據暫存于大容量采集器存儲模塊33，以兵乓儲存的數據回讀方式存儲處理數據，采集器控制模塊38讀取暫存數據，每讀取64組數據求和取平均值，得到一組采樣數值，按照累加采樣定理，信噪比提高倍數為，信噪比提高8倍，正好為，相當于28位超高ad采樣分辨率、1k采樣頻率的ad采樣。支持大動態范圍，高分辨率的心電圖信號采集。

如圖2所示，本發明的優選實施方式是：設計活動電極21與靜止電極29通過柔性連接結合的雙重超強抗干擾心電信號采集電極。活動電極21與靜止電極29通過柔性導線25進行電氣連接，活動電極21與無線心電圖采集器1的下殼9之間通過醫用硅膠彈性層13進行物理連接，靜止電極29直接固定于電路板上。便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置工作時，活動電極21通過專用心電電極貼3與人體規定測量部位皮膚緊密接觸，這樣當人體劇烈運動時醫用硅膠彈性層13起到緩沖作用，活動電極21可隨人體活動，與皮膚之間不會產生相對位移，同時活動電極21與靜止電極29之間的柔性導線25可以減少人體劇烈運動時對心電信號傳輸的干擾，心電信號通過醫用硅膠彈性層13和柔性導線25的雙重減震接入到硬件24位高分辨率ad采樣模塊32中，這樣極大的避免了由于位移產生的極化電勢對心電信號的干擾。

如圖4所示，本發明的優選實施方式是：設計支持擴展的專用心電電極貼3，可以直接粘附在被測對象的規定測試部位皮膚表面，實現無線心電圖采集器1與被測對象的規定測試部位皮膚的緊密接觸。專用心電電極貼3由吸塑保護層81、吸塑保護層88、雙面膠無紡布82、雙面膠無紡布87、導電絲網83、導電凝膠85構成。如圖2所示，常規狀態下，活動電極21、活動電極23、活動電極24三個電極支持在被測對象的規定測試部位皮膚進行等效于肢體ii導聯的心電信號測量存儲。本發明測量電極采用獨特的四電極設計，其中電極22可擴展為延長線電極，與其他三導聯一起支持標準肢體三導聯心電信號測量存儲，通過設置該延長線電極，可以很好地適應人體測量部位的變化，始終保持與被測對象的規定測試部位皮膚緊密接觸，且延長線電極位置方便調整，調整后其位置不易發生偏離。

本發明的技術效果包括：

1）本發明提供的一種便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置，運用高參考電壓的超高采樣分辨率ad轉化技術，具有軌到軌的大動態信號采樣范圍，可以對人體在靜止、走路、跑步、跳躍、咳嗽等劇烈運動干擾情況下準確、完整、精細的獲得心電信號的全部信息。

2）本發明提供的一種便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置，運用并聯供電技術與平鋪結構設計實現超薄結構下的大容量電能存儲，支持人體心電生理數據24小時超高分辨率與高采樣率下的連續采集存儲。

3）本發明提供的一種便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置，設計活動電極與靜止電極通過柔性連接結合的雙層超強抗干擾心電信號采集電極，極大的避免了由于位移產生的極化電勢干擾。

4）本發明提供的一種便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置，設計獨特的支持擴展模式下的專用心電電極貼3，在完成便攜貼式無線心電圖（ecg）采集監測裝置與被測對象的規定測試部位皮膚緊密接觸的同時，支持常規狀態下等效于肢體ii導聯的心電信號測量存儲與擴展四電極標準肢體三導聯心電信號測量存儲。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或者替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。