本發(fā)明涉及心電監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,尤其涉及一種便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備。
背景技術(shù):
體表心電信號(hào)是人體重要的基本生理參數(shù),心電信號(hào)的監(jiān)測(cè)對(duì)心血管疾病的診斷有重要的意義。傳統(tǒng)的心電信號(hào)監(jiān)測(cè)主要是進(jìn)行短程的心電圖檢測(cè),其監(jiān)測(cè)時(shí)間短,對(duì)心血管疾病的診斷率低。由于心血管疾病具有突發(fā)性,在發(fā)病時(shí)的心電數(shù)據(jù)具有重大的意義,但傳統(tǒng)的方式往往難以捕捉。
目前,發(fā)展有動(dòng)態(tài)心電記錄儀(Holter),其可以監(jiān)測(cè)24小時(shí)的心電數(shù)據(jù),提高疾病的診斷率。使用時(shí),用戶(hù)需要24小時(shí)佩戴心電記錄儀。然而,用戶(hù)在24小時(shí)內(nèi)難免會(huì)有劇烈運(yùn)動(dòng)或者情緒波動(dòng),此時(shí)得到的ECG數(shù)據(jù)可能會(huì)影響病情的判斷。例如,由于用戶(hù)在運(yùn)動(dòng)的情況下,心電圖會(huì)受到肌電信號(hào),運(yùn)動(dòng)偽影等干擾,從而引起失真,難以得到具有準(zhǔn)確診斷功能的心電圖,影響之后的醫(yī)生判斷。而且,在用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)、甚至在用戶(hù)情緒緊張時(shí),心跳會(huì)突然加速,也有可能會(huì)引起ECG數(shù)據(jù)異常,這也會(huì)影響醫(yī)生的判斷。
因此,需要開(kāi)發(fā)出一種便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備,不僅能滿(mǎn)足長(zhǎng)期的遠(yuǎn)程監(jiān)控,也能提供可靠的ECG數(shù)據(jù),來(lái)滿(mǎn)足對(duì)疾病有效的診斷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
以下給出一個(gè)或多個(gè)方面的簡(jiǎn)要概述以提供對(duì)這些方面的基本理解。此概述不是所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽,并且既非旨在指認(rèn)出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡(jiǎn)化形式給出一個(gè)或多個(gè)方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細(xì)的描述之序。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備,包括:
多個(gè)采集電極,用于采集用戶(hù)的心電圖ECG數(shù)據(jù);
用戶(hù)狀態(tài)傳感單元,用于采集該用戶(hù)的用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù);以及
過(guò)濾單元,該過(guò)濾單元與該多個(gè)采集電極和該用戶(hù)狀態(tài)傳感單元耦接,以根據(jù)該用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)該ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾,從而提供經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)。
在一實(shí)例中,該用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)與該ECG數(shù)據(jù)在時(shí)序上具有對(duì)應(yīng)關(guān)系,并且該用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括指示該用戶(hù)處于正常狀態(tài)的正常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分和指示該用戶(hù)處于異常狀態(tài)的異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分,該過(guò)濾單元用于濾除該ECG數(shù)據(jù)中與該異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分相對(duì)應(yīng)的ECG數(shù)據(jù)部分。
在一實(shí)例中,該過(guò)濾單元包括邏輯與電路,該異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分用第一邏輯表示,該正常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分用第二邏輯表示,該邏輯與電路將該用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)與該ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算以執(zhí)行過(guò)濾。
在一實(shí)例中,該用戶(hù)狀態(tài)傳感單元包括運(yùn)動(dòng)傳感器,以用于獲得指示該用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù),該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括指示該用戶(hù)處于運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)部分和指示該用戶(hù)處于靜止中的靜態(tài)數(shù)據(jù)部分,該過(guò)濾單元濾除該ECG數(shù)據(jù)中與該動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)部分相對(duì)應(yīng)的ECG數(shù)據(jù)部分。
在一實(shí)例中,該用戶(hù)狀態(tài)傳感單元還包括呼吸頻率傳感器,以用于獲得指示該用戶(hù)的呼吸狀態(tài)的呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù),該呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)包括指示該用戶(hù)處于急促呼吸中的急促呼吸數(shù)據(jù)部分和指示該用戶(hù)處于平穩(wěn)呼吸中的平穩(wěn)呼吸數(shù)據(jù)部分,該過(guò)濾單元在濾除所述ECG數(shù)據(jù)中與所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)部分相對(duì)應(yīng)的ECG數(shù)據(jù)部分后,進(jìn)一步濾除該ECG數(shù)據(jù)中與該急促呼吸數(shù)據(jù)部分相對(duì)應(yīng)的ECG數(shù)據(jù)部分。
在一實(shí)例中,該運(yùn)動(dòng)傳感器包括三軸陀螺儀、或三軸加速度計(jì)、或三軸地磁傳感器、或者前述的任意組合。
在一實(shí)例中,該用戶(hù)狀態(tài)傳感單元包括呼吸頻率傳感器,以用于獲得指示該用戶(hù)的呼吸狀態(tài)的呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù),該呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)包括指示該用戶(hù)處于急促呼吸中的急促呼吸數(shù)據(jù)部分和指示該用戶(hù)處于平穩(wěn)呼吸中的平穩(wěn)呼吸數(shù)據(jù)部分,該過(guò)濾單元濾除該ECG數(shù)據(jù)中與該急促呼吸數(shù)據(jù)部分相對(duì)應(yīng)的ECG數(shù)據(jù)部分。
在一實(shí)例中,該用戶(hù)處于急促呼吸中的呼吸頻率為大于24次/分鐘。
在一實(shí)例中,還包括耦接于該多個(gè)采集電極與該過(guò)濾單元之間的放大電 路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路,用于對(duì)該多個(gè)采集電極采集的該ECG數(shù)據(jù)依次執(zhí)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換以提供經(jīng)處理的ECG數(shù)據(jù),其中該過(guò)濾單元根據(jù)該用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)該經(jīng)處理的ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾以提供該經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)。
在一實(shí)例中,還包括與該過(guò)濾單元耦接的本地存儲(chǔ)單元,用于存儲(chǔ)該經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)。
在一實(shí)例中,還包括與該過(guò)濾單元耦接的無(wú)線(xiàn)通信單元,用于傳送該經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備,可以過(guò)濾掉不符合要求的ECG數(shù)據(jù),提供更可靠的ECG數(shù)據(jù)。
附圖說(shuō)明
在結(jié)合以下附圖閱讀本公開(kāi)的實(shí)施例的詳細(xì)描述之后,能夠更好地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中,各組件不一定是按比例繪制,并且具有類(lèi)似的相關(guān)特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標(biāo)記。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備的框圖;
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備的框圖;
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備的框圖;以及
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的采集到的ECG數(shù)據(jù)、用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)、以及經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。
符號(hào)說(shuō)明:
100、200、300:便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備
101、201、301:采集電極
102、202、302:放大/濾波/AD轉(zhuǎn)換單元
103:用戶(hù)狀態(tài)傳感單元 203:運(yùn)動(dòng)傳感器 303:呼吸頻率傳感器
104、204、304:過(guò)濾單元
106、206、306:無(wú)線(xiàn)通信單元
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。注意,以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例描述的諸方面僅是示例性的,而不應(yīng)被理解為對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行任何限制。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備100的框圖。設(shè)備100可以在使用時(shí)貼在人體的身上,采集人體體表的心電信號(hào)。由于需要長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)人體的心電圖(ECG)數(shù)據(jù),所以監(jiān)測(cè)設(shè)備100可以例如通過(guò)電極貼片貼附在人體體表上。監(jiān)測(cè)設(shè)備100可更換電池,以起到反復(fù)使用的目的,滿(mǎn)足了連續(xù)大體量ECG數(shù)據(jù)的采集要求,也滿(mǎn)足了作為家庭監(jiān)護(hù)設(shè)備可持續(xù)使用的要求。
盡管設(shè)備100可能包括各種功能性組件,例如電源模塊、用戶(hù)接口模塊等等,然而,為了突出本發(fā)明的主題,僅在圖中以及說(shuō)明書(shū)中描述與本發(fā)明相關(guān)的功能模塊。
如圖1所示,設(shè)備100可包括采集電極101,用于采集用戶(hù)的ECG數(shù)據(jù)。采集電極一般包括多個(gè)電極,例如可以是兩個(gè),也可以是更多個(gè),組成單導(dǎo)聯(lián)或至多三導(dǎo)聯(lián)的心電檢測(cè)設(shè)備。
人體心電信號(hào)非常的微弱,一般只有0.05mV~5mV。頻譜范圍主要集中在0.05~100Hz,分布的帶寬范圍有限,頻率比較低。由于心電信號(hào)具有微弱、低頻、和高阻抗等特性,極其容易受到干擾。為此,設(shè)備100可包括用于對(duì)采集到的初始的心電信號(hào)進(jìn)行處理的放大/濾波/A/D轉(zhuǎn)換單元102。
具體地,放大電路可對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行前置放大處理,從而使得放大后的心電信號(hào)具有低噪聲、低漂移、高共模抑制比等性能。然后,由濾波電路對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理,例如包括50Hz的陷波處理。這是因?yàn)橛捎诠╇娋W(wǎng)絡(luò)無(wú)所不在,因此50Hz的工頻干擾是最普遍的,也是心電信號(hào)的主要干擾來(lái)源。它主要通過(guò)人體和測(cè)量系統(tǒng)的輸入導(dǎo)線(xiàn)的電容性耦合,以位移電流的形式引入,其強(qiáng)度足以淹沒(méi)有用的心電信號(hào)。另外,因?yàn)樾碾娦盘?hào)的頻率較低,濾波電路還可執(zhí)行低通濾波,以濾除高頻干擾噪聲。此外,A/D轉(zhuǎn)換電路可執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換,以得到數(shù)字化的ECG數(shù)據(jù)。
另外,根據(jù)本發(fā)明的一方面,設(shè)備100可包括用戶(hù)狀態(tài)傳感單元103,以 采集用戶(hù)的用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)。這里的用戶(hù)狀態(tài)可以表示用戶(hù)的生理狀態(tài),例如是否處在運(yùn)動(dòng)中或靜止中,是否處在急促的呼吸狀態(tài)等等。因?yàn)槌松鲜龀R?jiàn)的心電干擾噪聲外,用戶(hù)本身的生理狀態(tài)也可能對(duì)ECG數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有影響。例如用戶(hù)在運(yùn)動(dòng)的情況下,心電圖會(huì)受到肌電信號(hào),運(yùn)動(dòng)偽影等干擾,從而引起失真,難以得到具有準(zhǔn)確診斷功能的心電圖,影響之后的醫(yī)生判斷。因此,在本發(fā)明中,當(dāng)用戶(hù)處在這些異常的生理狀態(tài)下所采集的ECG數(shù)據(jù)將被濾除,以不反映在最終的ECG輸出中,從而不干擾醫(yī)生的專(zhuān)業(yè)判斷。ECG輸出中只包含在用戶(hù)處在正常狀態(tài)下測(cè)得的ECG數(shù)據(jù)。
為此,設(shè)備100還可包括過(guò)濾單元104,后者接收初始測(cè)得的ECG數(shù)據(jù),以及測(cè)得的用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù),以根據(jù)該用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾以提供經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)。
在設(shè)備100被佩戴于用戶(hù)身上工作時(shí),采集電極101和用戶(hù)狀態(tài)傳感單元103是同步工作的,即在隨時(shí)間采集輸出ECG數(shù)據(jù)的同時(shí),也同步地隨時(shí)間得到用戶(hù)的狀態(tài)數(shù)據(jù),因此,用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)和ECG數(shù)據(jù)在時(shí)序上具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的采集到的ECG數(shù)據(jù)ECG1和用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)US的時(shí)序圖。
用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括正常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分以及異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分,前一部分指示用戶(hù)當(dāng)前處于正常狀態(tài),后一部分指示用戶(hù)當(dāng)前處于非正常狀態(tài),例如劇烈運(yùn)動(dòng)中、急促呼吸中等等。由于用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)與ECG數(shù)據(jù)在時(shí)序上具有對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此,ECG數(shù)據(jù)中存在與正常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分,以及與異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分。過(guò)濾單元104負(fù)責(zé)過(guò)濾掉ECG數(shù)據(jù)中與異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分相對(duì)應(yīng)的ECG數(shù)據(jù)部分。
如圖4所示,x軸表示時(shí)間軸,隨時(shí)間的流逝,圖4中繪出了采集到的初始ECG數(shù)據(jù)ECG1以及由用戶(hù)狀態(tài)傳感單元103采集到的指示用戶(hù)狀態(tài)的用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)US。用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)用于指示用戶(hù)狀態(tài),當(dāng)用戶(hù)狀態(tài)傳感單元103感測(cè)到用戶(hù)處在正常的生理狀態(tài)時(shí),輸出例如邏輯1,當(dāng)感測(cè)到用戶(hù)處在異常的生理狀態(tài)時(shí),輸出例如邏輯0。
從圖4中可見(jiàn),對(duì)應(yīng)時(shí)間段t0-t1、t2-t3、t4-t5、t6-t7的US部分為正常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分,用N表示;對(duì)應(yīng)時(shí)間段t1-t2、t3-t4、t5-t6的US部分為異常 用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分,用A表示。
用于在時(shí)間段t1-t2、t3-t4、t5-t6,用戶(hù)處在異常狀態(tài)下,此時(shí)測(cè)得的ECG數(shù)據(jù)可能會(huì)對(duì)醫(yī)生的判斷造成干擾,因此,在本發(fā)明中,由過(guò)濾單元104將ECG1中與異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分A相對(duì)應(yīng)的部分過(guò)濾掉,從而僅剩下與正常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分N相對(duì)應(yīng)的部分,從而得到ECG2。
實(shí)踐中,過(guò)濾單元104可以實(shí)現(xiàn)成邏輯與電路。例如,異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分為邏輯0,正常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分為邏輯1,則用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)與ECG1在過(guò)濾單元104中進(jìn)行邏輯與運(yùn)算,可以直接將ECG1中與異常用戶(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分濾除。
再請(qǐng)參考圖1,設(shè)備100還可包括本地存儲(chǔ)單元105,例如可移動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì),諸如SD卡、閃存等等。另外,設(shè)備100還可包括無(wú)線(xiàn)通信單元106,例如無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙通信模塊諸如TI的低功耗藍(lán)牙CC2540,或者也可采用RFID模塊等等。例如,設(shè)備100可將獲得的ECG數(shù)據(jù)傳送至用戶(hù)身上攜帶的其他移動(dòng)設(shè)備,例如智能手機(jī)等。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備200的框圖。如圖2所示,設(shè)備200可包括采集電極201,用于采集用戶(hù)的ECG數(shù)據(jù)。采集電極一般包括多個(gè)電極,例如可以是兩個(gè),也可以是更多個(gè),組成單導(dǎo)聯(lián)或至多三導(dǎo)聯(lián)的心電檢測(cè)設(shè)備。
設(shè)備200還可包括用于對(duì)采集到的初始的心電信號(hào)進(jìn)行處理的放大/濾波/A/D轉(zhuǎn)換單元202。具體地,放大電路可對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行前置放大處理,從而使得放大后的心電信號(hào)具有低噪聲、低漂移、高共模抑制比等性能。然后,由濾波電路對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理,例如包括50Hz的陷波處理。這是因?yàn)橛捎诠╇娋W(wǎng)絡(luò)無(wú)所不在,因此50Hz的工頻干擾是最普遍的,也是心電信號(hào)的主要干擾來(lái)源。它主要通過(guò)人體和測(cè)量系統(tǒng)的輸入導(dǎo)線(xiàn)的電容性耦合,以位移電流的形式引入,其強(qiáng)度足以淹沒(méi)有用的心電信號(hào)。另外,因?yàn)樾碾娦盘?hào)的頻率較低,濾波電路還可執(zhí)行低通濾波,以濾除高頻干擾噪聲。此外,A/D轉(zhuǎn)換電路可執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換,以得到數(shù)字化的ECG數(shù)據(jù)。
特別地,作為用戶(hù)狀態(tài)傳感單元的特定實(shí)例,設(shè)備200可包括運(yùn)動(dòng)傳感器203,常用的運(yùn)動(dòng)傳感器203可包括三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、三軸地磁傳 感器等等。通過(guò)這些傳感器,可以獲悉用戶(hù)處在例如走,跑,躺,坐等各種狀態(tài)。從而,運(yùn)動(dòng)傳感器203可獲得指示用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。
設(shè)備200還可包括過(guò)濾單元204,后者接收初始測(cè)得的ECG數(shù)據(jù),以及測(cè)得的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù),以根據(jù)該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾以提供經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)。
在設(shè)備200被佩戴于用戶(hù)身上工作時(shí),采集電極201和運(yùn)動(dòng)傳感器203是同步工作的,即在隨時(shí)間采集輸出ECG數(shù)據(jù)的同時(shí),也同步地隨時(shí)間得到用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù),因此,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和ECG數(shù)據(jù)在時(shí)序上具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)包括動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)部分以及靜態(tài)數(shù)據(jù)部分,前一部分指示用戶(hù)當(dāng)前處于運(yùn)動(dòng)中,后一部分指示用戶(hù)當(dāng)前處于靜止中。當(dāng)用戶(hù)處于運(yùn)動(dòng)中時(shí),可以認(rèn)為用戶(hù)處在異常生理狀態(tài),當(dāng)用戶(hù)處于靜止中時(shí),可以認(rèn)為用戶(hù)處在正常生理狀態(tài)。注意,這里的“運(yùn)動(dòng)中”和“靜止中”僅僅是在相對(duì)意義上而言的,并非一定是絕對(duì)的運(yùn)動(dòng)或靜止。例如可將用戶(hù)小于一定速度的行走也認(rèn)為是處在“靜止中”。
由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)與ECG數(shù)據(jù)在時(shí)序上具有對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此,ECG數(shù)據(jù)中存在與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分,以及與靜態(tài)數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分。過(guò)濾單元204負(fù)責(zé)過(guò)濾掉ECG數(shù)據(jù)中與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)部分相對(duì)應(yīng)的ECG數(shù)據(jù)部分。
類(lèi)似地在實(shí)踐中,當(dāng)運(yùn)動(dòng)傳感器203感測(cè)到用戶(hù)處在靜止中時(shí),輸出例如邏輯1,當(dāng)感測(cè)到用戶(hù)處在運(yùn)動(dòng)中時(shí),輸出例如邏輯0。過(guò)濾單元204可以實(shí)現(xiàn)成邏輯與電路。例如,動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)部分為邏輯0,靜態(tài)數(shù)據(jù)部分為邏輯1,則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)與ECG數(shù)據(jù)在過(guò)濾單元204中進(jìn)行邏輯與運(yùn)算,可以直接將ECG數(shù)據(jù)中與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分濾除。
設(shè)備200還可包括本地存儲(chǔ)單元205,例如可移動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì),諸如SD卡、閃存等等。另外,設(shè)備200還可包括無(wú)線(xiàn)通信單元206,例如無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙通信模塊諸如TI的低功耗藍(lán)牙CC 2540,或者也可采用RFID模塊等等。例如,設(shè)備200可將獲得的ECG數(shù)據(jù)傳送至用戶(hù)身上攜帶的其他移動(dòng)設(shè)備,例如智能手機(jī)等。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備300的框 圖。如圖3所示,設(shè)備300可包括采集電極301,用于采集用戶(hù)的ECG數(shù)據(jù)。采集電極一般包括多個(gè)電極,例如可以是兩個(gè),也可以是更多個(gè),組成單導(dǎo)聯(lián)或至多三導(dǎo)聯(lián)的心電檢測(cè)設(shè)備。
設(shè)備300還可包括用于對(duì)采集到的初始的心電信號(hào)進(jìn)行處理的放大/濾波/A/D轉(zhuǎn)換單元302。具體地,放大電路可對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行前置放大處理,從而使得放大后的心電信號(hào)具有低噪聲、低漂移、低共模抑制比等性能。然后,由濾波電路對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理,例如包括50Hz的陷波處理。這是因?yàn)橛捎诠╇娋W(wǎng)絡(luò)無(wú)所不在,因此50Hz的工頻干擾是最普遍的,也是心電信號(hào)的主要干擾來(lái)源。它主要通過(guò)人體和測(cè)量系統(tǒng)的輸入導(dǎo)線(xiàn)的電容性耦合,以位移電流的形式引入,其強(qiáng)度足以淹沒(méi)有用的心電信號(hào)。另外,因?yàn)樾碾娦盘?hào)的頻率較低,濾波電路還可執(zhí)行低通濾波,以濾除高頻干擾噪聲。此外,A/D轉(zhuǎn)換電路可執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換,以得到數(shù)字化的ECG數(shù)據(jù)。
特別地,作為用戶(hù)狀態(tài)傳感單元的特定實(shí)例,設(shè)備300可包括呼吸頻率傳感器303,以測(cè)量用戶(hù)的呼吸頻率。通過(guò)判斷用戶(hù)的呼吸頻率范圍,可以得知用戶(hù)是處在呼吸平穩(wěn)狀態(tài)還是呼吸急促狀態(tài)。從而,呼吸頻率傳感器303可獲得指示用戶(hù)的呼吸狀態(tài)的呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)。
實(shí)踐中,呼吸頻率傳感器303可以是各種類(lèi)型的呼吸頻率傳感器,例如阻抗型呼吸頻率傳感器。阻抗型呼吸頻率傳感器的原理是基于人體在呼吸時(shí),由于胸腔體積變化,會(huì)導(dǎo)致人體電阻發(fā)生變化,根據(jù)電阻變化可以得知人體的呼吸狀態(tài)。因此,阻抗型呼吸頻率傳感器可對(duì)胸腔輸入一定頻率、一定大小值得恒定電流,檢測(cè)出兩端電壓的變化,即可得到對(duì)應(yīng)的呼吸阻抗變化信號(hào)。在設(shè)備300中,可利用采集電極301來(lái)向人體施加該恒定電流。
設(shè)備300還可包括過(guò)濾單元304,后者接收初始測(cè)得的ECG數(shù)據(jù),以及測(cè)得的呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù),以根據(jù)該呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾以提供經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)。
在設(shè)備300被佩戴于用戶(hù)身上工作時(shí),采集電極301和呼吸頻率傳感器303是同步工作的,即在隨時(shí)間采集輸出ECG數(shù)據(jù)的同時(shí),也同步地隨時(shí)間得到用戶(hù)的呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù),因此,呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)和ECG數(shù)據(jù)在時(shí)序上具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)包括平穩(wěn)呼吸數(shù)據(jù)部分以及急促呼吸數(shù)據(jù)部分,前一部分指示用戶(hù)當(dāng)前處于平穩(wěn)呼吸中,后一部分指示用戶(hù)當(dāng)前處于急促呼吸中。當(dāng)用戶(hù)處于急促呼吸中時(shí),可以認(rèn)為用戶(hù)處在異常生理狀態(tài),當(dāng)用戶(hù)處于平穩(wěn)呼吸中時(shí),可以認(rèn)為用戶(hù)處在正常生理狀態(tài)。例如,當(dāng)測(cè)得的用戶(hù)呼吸頻率大于24次/分鐘時(shí),可以認(rèn)為用戶(hù)處在急促呼吸中。
由于呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)與ECG數(shù)據(jù)在時(shí)序上具有對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此,ECG數(shù)據(jù)中存在與急促呼吸數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分,以及與平穩(wěn)呼吸數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分。過(guò)濾單元304負(fù)責(zé)過(guò)濾掉ECG數(shù)據(jù)中與急促呼吸數(shù)據(jù)部分相對(duì)應(yīng)的ECG數(shù)據(jù)部分。
類(lèi)似地在實(shí)踐中,當(dāng)呼吸頻率傳感器303感測(cè)到用戶(hù)處在平穩(wěn)呼吸中時(shí),輸出呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)為例如邏輯1,當(dāng)感測(cè)到用戶(hù)處在急促呼吸中時(shí),輸出例如邏輯0。過(guò)濾單元304可以實(shí)現(xiàn)成邏輯與電路。例如,急促呼吸數(shù)據(jù)部分為邏輯0,平穩(wěn)呼吸數(shù)據(jù)部分為邏輯1,則呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù)與ECG數(shù)據(jù)在過(guò)濾單元304中進(jìn)行邏輯與運(yùn)算,可以直接將ECG數(shù)據(jù)中與急促呼吸數(shù)據(jù)部分對(duì)應(yīng)的部分濾除。
設(shè)備300還可包括本地存儲(chǔ)單元305,例如可移動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì),諸如SD卡、閃存等等。另外,設(shè)備300還可包括無(wú)線(xiàn)通信單元306,例如無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙通信模塊諸如TI的低功耗藍(lán)牙CC 2540,或者也可采用RFID模塊等等。例如,設(shè)備300可將獲得的ECG數(shù)據(jù)傳送至用戶(hù)身上攜帶的其他移動(dòng)設(shè)備,例如智能手機(jī)等。
在其他實(shí)施例中,用戶(hù)狀態(tài)傳感單元可同時(shí)包括運(yùn)動(dòng)傳感器和呼吸頻率傳感器,兩者分別耦接過(guò)濾單元,過(guò)濾單元對(duì)初始測(cè)得的ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行多級(jí)過(guò)濾。例如,先根據(jù)運(yùn)動(dòng)傳感器獲得的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾,再根據(jù)呼吸頻率傳感器獲得的呼吸狀態(tài)數(shù)據(jù),對(duì)前次過(guò)濾后的ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾,以提供最終經(jīng)過(guò)濾的ECG數(shù)據(jù)。在實(shí)際生活中,有些異常的心電圖可能是由用戶(hù)劇烈運(yùn)動(dòng)后坐下產(chǎn)生,如僅僅采用運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行過(guò)濾,類(lèi)似情景的變態(tài)心電圖即會(huì)進(jìn)入診斷環(huán)節(jié),從而引起誤診。因此,在運(yùn)動(dòng)傳感器的基礎(chǔ)上,增加呼吸頻率傳感器,可以有效避免上述誤診。
通過(guò)本發(fā)明的便攜式心電檢測(cè)設(shè)備,可以過(guò)濾掉不符合要求的ECG數(shù)據(jù), 提供更可靠的ECG數(shù)據(jù)。
提供對(duì)本公開(kāi)的先前描述是為使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本公開(kāi)。對(duì)本公開(kāi)的各種修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都將是顯而易見(jiàn)的,且本文中所定義的普適原理可被應(yīng)用到其他變體而不會(huì)脫離本公開(kāi)的精神或范圍。由此,本公開(kāi)并非旨在被限定于本文中所描述的示例和設(shè)計(jì),而是應(yīng)被授予與本文中所公開(kāi)的原理和新穎性特征相一致的最廣范圍。