一种便携式心脏监测装置论文和设计

全文摘要

本实用新型提出了一种便携式心脏监测装置。包括：电极贴片、心电信号预处理模块、心电信号转换模块、心震信号转换模块、微处理器、无线传输模块以及移动终端；所述的电极贴片、心电信号预处理模块、心电信号转换模块通过导线依次串联连接；所述心电信号转换模块与所述微处理器通过导线连接；所述心震信号转换模块与所述微处理器通过导线连接；所述微处理器与所述无线传输模块通过导线连接；所述无线传输模块与所述移动终端通过无线通信方式连接。本实用新型综合了心脏电信号和心脏机械活动状态对用户心脏状态进行监控，监控结果更为全面精确。

主设计要求

1.一种便携式心脏监测装置，其特征在于，包括：电极贴片、心电信号预处理模块、心电信号转换模块、心震信号转换模块、微处理器、无线传输模块以及移动终端；所述的电极贴片、心电信号预处理模块、心电信号转换模块通过导线依次串联连接；所述心电信号转换模块与所述微处理器通过导线连接；所述心震信号转换模块与所述微处理器通过导线连接；所述微处理器与所述无线传输模块通过导线连接；所述无线传输模块与所述移动终端通过无线通信方式连接。

设计方案

1.一种便携式心脏监测装置，其特征在于，包括：电极贴片、心电信号预处理模块、心电信号转换模块、心震信号转换模块、微处理器、无线传输模块以及移动终端；

所述的电极贴片、心电信号预处理模块、心电信号转换模块通过导线依次串联连接；所述心电信号转换模块与所述微处理器通过导线连接；所述心震信号转换模块与所述微处理器通过导线连接；所述微处理器与所述无线传输模块通过导线连接；所述无线传输模块与所述移动终端通过无线通信方式连接。

2.根据权利要求1所述的便携式心脏监测装置，其特征在于：所述电极贴片为可拆装，且与所述心电信号预处理模块相契合，用于采集心脏电信号。

3.根据权利要求1所述的便携式心脏监测装置，其特征在于：所述心电信号预处理模块将从所述电极贴片获取心脏电信号进行放大与滤波。

4.根据权利要求1所述的便携式心脏监测装置，其特征在于：所述心电信号转换模块将放大滤波后心脏电信号转换为放大滤波后心脏数字信号。

5.根据权利要求1所述的便携式心脏监测装置，其特征在于：所述心震信号转换模块将从心脏处获取机械信号，产生九轴信号分别为X轴加速度、Y轴加速度、Z轴加速度、X轴角速度、Y轴角速度、Z轴角速度、X轴地磁场分量、Y轴地磁场分量以及Z轴地磁场分量。

6.根据权利要求1所述的便携式心脏监测装置，其特征在于：所述微处理器将心脏数字信号以及心脏机械信号通过所述无线传输模块，无线传输至所述移动终端供用户查看。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于心脏监测领域，尤其涉及一种便携式心脏监测装置。

背景技术

当前，临床医学主要使用心电图(ECG)进行心脏检测，这种方式所需的仪器往往体积较大，无法随时对心脏状态进行监测。更为重要的是这种方式只能测量心脏电信号，无法反应心脏瓣膜运动状态，心室血液循环状态，心室壁状态等心脏机械活动状态，从而在心脏状态的判定上存在盲区。

因此，非常有必要结合心电信号与心震信号，研制一款即时监测设备，即时收集佩戴者的心电信号与心震信号，经处理后将结果发送至移动设备，以便使用者全面掌握心脏状态。

公告号为CN 108471948A、名称为健康监视器贴片的中国专利公开了一种可监测心脏波形、由对象执行的活动和对象的身体取向的健康监视器贴片。该健康监视器贴片无法收集心震信号，无法反应心脏瓣膜运动状态，心室血液循环状态，心室壁状态等心脏机械活动状态，从而导致对心脏状态的分析不够全面。

公告号为CN 109077718A、名称为多导联穿戴式心电监护装置的中国专利公开了一种由分析仪和数据显示装置(腕表)构成的具有分体式结构的日常心电监护装置。穿戴在对象的手腕或脚踝上的一些活动监视器可能适于感测心率，但是这些监视器通常不能测量心脏波形的细节以获得例如心率变异性或诸如心律失常的心脏异常的信息，从而导致对心脏状态的分析不够全面。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种便携式心脏监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种便携式心脏监测装置，其特征在于，包括：电极贴片、心电信号预处理模块、心电信号转换模块、心震信号转换模块、微处理器、无线传输模块以及移动终端；

作为优选，所述电极贴片为可拆装，且与所述心电信号预处理模块相契合，用于采集心脏电信号；

作为优选，所述心电信号预处理模块将从所述电极贴片获取心脏电信号进行放大与滤波；

作为优选，所述心电信号转换模块将放大滤波后心脏电信号转换为放大滤波后心脏数字信号；

作为优选，所述心震信号转换模块将从心脏处获取机械信号，产生九轴信号分别为X轴加速度、Y轴加速度、Z轴加速度、X轴角速度、Y轴角速度、Z轴角速度、X轴地磁场分量、Y轴地磁场分量以及Z轴地磁场分量；

作为优选，所述微处理器将心脏数字信号以及心脏机械信号通过所述无线传输模块，传输至所述移动终端供用户查看。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

本实用新型同时收集了心震信号、心电信号，综合了心脏电信号和心脏机械活动状态对用户心脏状态进行监控，监控结果更为全面精确。

本实用新型所述的心脏检测仪预计尺寸长约15cm，宽约8.5cm，便于携带，以完成对心脏状态的实时监测。

附图说明

图1：是本具体实施的结构简图；

图2：是本具体实施中心脏监测仪的外部构造简图；

图3：是本具体实施中微处理器中的结构简图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1为本具体实施的结构简图；本实用新型具体实施方式为一种便携式心脏监测装置，其特征在于，包括：电极贴片、心电信号预处理模块、心电信号转换模块、心震信号转换模块、微处理器、无线传输模块以及移动终端；

所述的心电信号预处理模块中，选用了AD620作为心电信号的放大器，并连接了TL084作为后级滤波放大器，能降低心电信号的噪声，减少微处理器工作量，提高处理效率。放大器AD620一端与电极贴片相连，采集心电信号并进行放大，一端连接后级滤波放大器TL084，后级滤波放大器TL084的一端连接心电信号转换模块ADS1292R心率监测传感器，将经过预处理的数据传输至心电信号转换模块。

所述的心电信号转换模块中，选用了ADS1292R心率监测传感器完成对心电信号的转换工作。所述的ADS1292R心率监测传感器是多通道、同步采样、24位、三角积分模数转换器，并且内置有可编程增益放大器、内部参考、和一个板载振荡器。该传感器一端与心电信号预处理模块连接，一端与微处理器的SPI口连接，将经过预处理的心电信号转换为数字信号传输至微处理器Arduino Pro Mini，一端与GND接口连接。

所述的心震信号转换模块中，选用了九轴加速度计MPU9250完成对心震信号的采集工作。所述的九轴加速度计MPU9250免除了组合陀螺仪与加速器时间轴之差的问题，减少了大量的封装空间。该加速度计可以直接采集心脏部位的机械信号，通过IIC接口连接微处理器的SPI口，将收集到的心震信号转换为数字信号传输至微处理器。

所述的微处理器选用了Arduino Pro Mini开发板进行对心震信号与心电信号的处理工作。所述的Arduino Pro Mini开发板的TTL接口与无线传输模块连接，将处理后的数据通过无线传输模块传输至移动端。另有两个接口分别与心电信号转换模块、心震信号转换模块的接口连接，还有一端与GND接口连接。

所述无线传输模块为4G无线通信模块。

下面结合图1至图3介绍具体实施方式：

所述电极贴片为可拆装，且与所述心电信号预处理模块相契合，采集心脏电信号；所述心电信号预处理模块将从所述电极贴片获取心脏电信号进行放大与滤波；所述心电信号转换模块将放大滤波后心脏电信号转换为放大滤波后心脏数字信号；所述心震信号转换模块将从心脏处获取机械信号，产生九轴信号，分别为X轴加速度、Y轴加速度、Z轴加速度、X轴角速度、Y轴角速度、Z轴角速度、X轴地磁场分量、Y轴地磁场分量以及Z轴地磁场分量；所述微处理器将心脏数字信号以及九轴信号通过所述无线传输模块，无线传输至所述移动终端供用户查看。

尽管本说明书较多地使用了电极贴片、心电信号转换模块、心电信号预处理模块、心震信号转换模块、微处理器、无线传输模块以及移动终端等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

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