對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2015年11月18日提交的第62/256,951號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)以及于2016年3月9日提交的第10-2016-0028210號(hào)韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),上述美國臨時(shí)專利申請(qǐng)和韓國專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用整體并入于此。
本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例涉及一種心電圖(ecg)貼片,并且更具體地,涉及一種包括兩個(gè)電極和浮置(floating)高通濾波器的ecg貼片。
背景技術(shù):
ecg監(jiān)測(cè)是使用放置在人的軀體上的電極在一段時(shí)間上記錄心臟電活動(dòng)的處理。這些電極檢測(cè)人皮膚上微小的電變化,這些變化由每次心跳期間心臟去極化(depolarize)產(chǎn)生。放置在心臟附近的ecg貼片允許容易地獲取ecg信號(hào)。通常,ecg貼片包括用于檢測(cè)ecg信號(hào)的ecg電極和用于向人的軀體提供偏置電壓的偏置電極。偏置電極通常與ecg電極一起附接到人的軀體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,提供一種心電圖(ecg)貼片,包括:第一電極;第二電極;高通濾波器,被配置為接收偏置電壓并且向第一電極和第二電極提供偏置電壓;以及信號(hào)處理單元,被配置為產(chǎn)生偏置電壓并且向高通濾波器提供偏置電壓。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,提供一種心電圖(ecg)貼片,包括:第一貼片,包括第一電極、高通濾波器和ecg信號(hào)處理單元;第二貼片,包括第二電極和電池;以及電纜,包括用于將偏置電壓從第一貼片提供到第二電極的第一導(dǎo)線、用于將操作電壓提供到第二貼片單獨(dú)第二導(dǎo)線和用于將接地電壓提供到第二貼片的第三導(dǎo)線。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,提供一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),包括:ecg貼片,包括第一電極、第二電極、被配置為產(chǎn)生要被提供到第一電極和第二電極的偏置電壓的高通濾波器和無線收發(fā)器;以及移動(dòng)通信設(shè)備,被配置為與ecg貼片通信。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,提供一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),包括:ecg貼片,包括第一電極、第二電極、被配置為產(chǎn)生要被提供到第一電極和第二電極的偏置電壓的高通濾波器和無線收發(fā)器;保健(healthcare)服務(wù)器,被配置為接收穿戴ecg貼片的人的ecg醫(yī)療數(shù)據(jù);以及移動(dòng)計(jì)算設(shè)備,被配置為從保健服務(wù)器接收人的ecg醫(yī)療數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,一種ecg貼片包括:第一電極,被配置為檢測(cè)第一ecg信號(hào);第二電極,被配置為檢測(cè)第二ecg信號(hào);高通濾波器,被配置為對(duì)第一ecg信號(hào)執(zhí)行高通濾波以產(chǎn)生第一高通濾波后的信號(hào),并且對(duì)第二ecg信號(hào)執(zhí)行高通濾波以產(chǎn)生第二高通濾波后的信號(hào);以及信號(hào)處理單元,被配置為基于第一ecg信號(hào)與第二ecg信號(hào)之間的差產(chǎn)生ecg輸出信號(hào),其中,高通濾波器還被配置為基于驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生第一偏置電壓并且向第一電極提供偏置電壓,以及基于驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生第二偏置電壓并且向第二電極提供第二偏置電壓。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,一種ecg貼片包括:第一貼片,包括第一電極和ecg傳感器;第二貼片,包括第二電極;以及電纜,連接在第一貼片與第二貼片之間,其中,ecg傳感器被配置為接收第一高通濾波后的信號(hào)和第二高通濾波后的信號(hào),并且放大第一高通濾波后的信號(hào)與第二高通濾波后的信號(hào)之間的電壓差異以產(chǎn)生輸出電壓,其中,第一貼片包括高通濾波器,該高通濾波器被配置為使用驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生第一偏置電壓和第二偏置電壓,以及向第一電極提供第一偏置電壓并且向第二電極提供第二偏置電壓。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,提供一種心電圖ecg貼片,包括:第一電極;第二電極;導(dǎo)線;以及高通濾波器,被配置為產(chǎn)生第一偏置電壓和第二偏置電壓,經(jīng)由傳輸線向第一電極施加第一偏置電壓并且經(jīng)由導(dǎo)線向第二電極施加第二偏置電壓。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,提供一種ecg貼片,包括:第一電極,被配置為檢測(cè)來自人的心臟的第一ecg信號(hào);第二電極,被配置為檢測(cè)來自人的心臟的第二ecg信號(hào);高通濾波器,被配置為對(duì)第一ecg信號(hào)執(zhí)行高通濾波以產(chǎn)生第一高通濾波后的信號(hào),并且對(duì)第二ecg信號(hào)執(zhí)行高通濾波以產(chǎn)生第二高通濾波后的信號(hào);以及ecg處理單元,包括被配置為感測(cè)第一高通濾波后的信號(hào)與第二高通濾波后的信號(hào)之間的差異并且產(chǎn)生與感測(cè)結(jié)果相對(duì)應(yīng)的ecg輸出信號(hào)的ecg傳感器,和被配置為向高通濾波器提供偏置電壓的偏置電壓產(chǎn)生電路。
附圖說明
通過參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,本發(fā)明構(gòu)思的上述和其他特征將變得更加明顯,在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、包括兩個(gè)ecg電極和浮置高通濾波器的可穿戴心電圖(ecg)貼片的透視圖;
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、圖1所示的可穿戴ecg貼片被放置在人心臟周圍的狀態(tài)的透視圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、圖1所示的可穿戴ecg貼片的詳細(xì)框圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、圖1所示的可穿戴ecg貼片的第一貼片中所包括的浮置高通濾波器和ecg傳輸線的布局的示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、圖1所示的可穿戴ecg貼片的第一貼片中所包括的印刷電路板(pcb)的布局的示意圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、圖1所示的可穿戴ecg貼片的詳細(xì)框圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、包括圖6所示的ecg信號(hào)處理單元的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖;以及
圖8、圖9和圖10是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、包括圖1所示的可穿戴ecg貼片的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、包括兩個(gè)ecg電極和浮置高通濾波器的可穿戴心電圖(ecg)貼片100的透視圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、圖1所示的可穿戴ecg貼片100被放置在人心臟周圍的狀態(tài)的透視圖。
參照?qǐng)D1,可穿戴ecg貼片100可以包括第一貼片110、第二貼片150和電纜170??纱┐鱡cg貼片100可以被稱作ecg貼片或ecg傳感器貼片。
ecg電極112和152分別地被放置在貼片110和150上??纱┐鱡cg貼片100不需要用于在貼片110和150中的任一個(gè)中要實(shí)施的軀體偏置的特殊的ecg電極。因此,可穿戴ecg貼片100僅包括兩個(gè)ecg電極112和152。ecg電極112和152是被放置于軀體上的——并且更具體地,是被放置在人300的心臟周圍的——ecg電極或ecg信號(hào)電極。
在圖2中,附圖標(biāo)記111表示用于將第一貼片110的第一ecg電極112固定或附接到心臟周圍的人的胸部表面的粘合層,而附圖標(biāo)記151表示用于將第二貼片150的第二ecg電極152固定或附接到心臟周圍的人的胸部表面的粘合層。粘合層111和151中的每個(gè)可以包括導(dǎo)電膏,但不限于此。此外,附圖標(biāo)記111和151可以表示分別地電連接到ecg電極112和152的一次性的(disposable)ecg電極。
圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、圖1所示的可穿戴ecg貼片100的詳細(xì)框圖。參照?qǐng)D3,vecg表示由人300的心跳產(chǎn)生的ecg信號(hào)的電壓;電極界面模型ifm中的zelec表示每個(gè)模型化的ecg電極112或152與人300之間的接觸阻抗;vhc表示電壓差異,例如,ecg電極112與152之間的直流(dc)分量;以及δz表示第一貼片110的接觸阻抗與第二貼片150的接觸阻抗之間的差異。δz是增加運(yùn)動(dòng)噪聲的因素之一。運(yùn)動(dòng)噪聲可能由于人300的運(yùn)動(dòng)或ecg電極112與152之間的物理差異(例如,粘合層111與151的厚度之間的差異,粘合層111和151存在于相應(yīng)的ecg電極112和152與人300的軀體之間)而增加。接觸阻抗zelec可以通過電阻(例如,51kω)和電容(例如,47nf)確定,并且電壓差異vhc可以是±300mv,但這些值51kω、47nf和±300mv僅僅是示例。
50/60hz表示從噪聲源(ns)產(chǎn)生的功率噪聲,而ic表示從ns產(chǎn)生的噪聲電流。例如,當(dāng)帶著被放置在軀體上心臟周圍的可穿戴ecg貼片100的人300接近以50hz或60hz的頻率進(jìn)行操作的ns(例如,熒光燈或測(cè)量設(shè)備)時(shí),功率噪聲50/60hz和噪聲電流ic可能會(huì)影響人300的軀體。fc表示地(gnd)與人300的軀體之間的電容;vsspcb表示ecg信號(hào)處理單元120的接地(或印刷電路板(pcb)的接地);以及cc表示地(gnd)與pcb接地vsspcb之間的電容。
參照?qǐng)D1至圖3,第一貼片110包括第一ecg電極112、ecg信號(hào)處理單元120、高通濾波器130以及傳輸線122-1、122-2和l1。
第一ecg電極112可以從人300的心臟檢測(cè)第一ecg信號(hào)。高通濾波器130可以對(duì)第一ecg信號(hào)執(zhí)行高通濾波以產(chǎn)生第一高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p。
ecg信號(hào)處理單元120可以包括多個(gè)焊盤(pad)121-1、121-2、121-3、121-4和121-5、ecg傳感器123、電壓調(diào)節(jié)器125、分壓器127以及驅(qū)動(dòng)器129。能夠處理生物信號(hào)ecg_p和ecg_n的ecg信號(hào)處理單元120可以是ecg芯片或者生物處理器。
ecg傳感器123可以感測(cè)通過第一焊盤121-1所輸入的第一高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p與通過第二焊盤121-2輸入的第二高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_n之間的差異,并且可以生成和處理與感測(cè)結(jié)果相對(duì)應(yīng)的ecg輸出信號(hào)。
電壓調(diào)節(jié)器125可以通過第三焊盤121-3接收操作電壓vdd,可以調(diào)整操作電壓vdd,以及可以產(chǎn)生ecg信號(hào)處理單元120中所包括的ecg傳感器123的操作電壓。操作電壓vdd由嵌入第二貼片150中的電池154產(chǎn)生,并且可以通過第二導(dǎo)線w2和第三焊盤121-3被供給到電壓調(diào)節(jié)器125。
分壓器127可以對(duì)已經(jīng)被電壓調(diào)節(jié)器125調(diào)整的電壓(例如,vdd)進(jìn)行分割,以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓。驅(qū)動(dòng)電壓可以是vdd/2,但不限于此。驅(qū)動(dòng)器129可以通過第五焊盤121-5將驅(qū)動(dòng)電壓vdd/2驅(qū)動(dòng)到高通濾波器130。驅(qū)動(dòng)器129可以具有為1的增益并且可以被實(shí)施為電流驅(qū)動(dòng)器,但本發(fā)明構(gòu)思不限于此示例。
高通濾波器130可以使用驅(qū)動(dòng)電壓vdd/2產(chǎn)生第一偏置電壓和第二偏置電壓,可以通過第三傳輸線l1和第一ecg電極112向人300的軀體施加第一偏置電壓,以及可以通過第一導(dǎo)線w1和第二ecg電極152向人300的軀體施加第二偏置電壓。第一偏置電壓的等級(jí)可以與第二偏置電壓的等級(jí)相同,但本發(fā)明構(gòu)思不限于此示例。第一偏置電壓和第二偏置電壓的等級(jí)可以通過當(dāng)ecg電極112和152附接到人300的軀體時(shí)從驅(qū)動(dòng)器129所輸出的驅(qū)動(dòng)電壓(例如,vdd/2)來確定。
因此,第一ecg電極112可以在某一時(shí)間處向人300的軀體施加第一偏置電壓并且檢測(cè)第一ecg信號(hào),而第二ecg電極152可以在某一時(shí)間處向人300的軀體施加第二偏置電壓并且檢測(cè)第二ecg信號(hào)。這兩個(gè)時(shí)間可以相同、基本相同或彼此不同。
由于驅(qū)動(dòng)電壓vdd/2施加于高通濾波器130,所以高通濾波器130可以被實(shí)施為浮置高通濾波器。高通濾波器130可以包括多個(gè)電容器132和135以及多個(gè)電阻器131、133、134和136。盡管在圖3所示的實(shí)施例中,高通濾波器130被放置在ecg信號(hào)處理單元120的外部,但是高通濾波器130可以被集成到ecg信號(hào)處理單元120中或被放置在ecg信號(hào)處理單元120內(nèi)。
第一電容器132連接在第三傳輸線l1與第一傳輸線122-1之間。第二電容器135連接在第一導(dǎo)線w1與第二傳輸線122-2之間。第一傳輸線122-1連接到第一焊盤121-1。第二傳輸線122-2連接到第二焊盤121-2。
第一電阻器131連接在第三傳輸線l1與節(jié)點(diǎn)nd之間,節(jié)點(diǎn)nd連接到第五焊盤121-5。第二電阻器133連接在第一傳輸線122-1與節(jié)點(diǎn)nd之間。第三電阻器134連接在節(jié)點(diǎn)nd與第二傳輸線122-2之間。第四電阻器136連接在節(jié)點(diǎn)nd與第一導(dǎo)線w1之間。
電容器132和135可以具有相同的電容c,并且電阻器131、133、134和136可以具有相同的電阻r。然而,電阻器131和136可以具有電阻r1,而電阻器133和134可以具有電阻r2。在這種情況下,電阻r1可以與電阻r2不同。電阻器131、133、134和136中的每個(gè)都可以是無源的或有源的電阻性元件。電容器132和135中的每個(gè)可以是開關(guān)電容器。
高通濾波器130的共模直流增益gcm,dc可以是1。例如,當(dāng)r=r1=r2時(shí),高通濾波器130的截止頻率fhpf,-3db是1/2πrc,而差分輸入阻抗zin,diff近似為r。
當(dāng)ecg電極112和152附接到心臟周圍的人300的軀體并且驅(qū)動(dòng)電壓vdd/2施加于高通濾波器130時(shí),第一傳輸線122-1的電壓是vdd/2+g1·vecg/2+vhc/2,并且第二傳輸線122-2的電壓是vdd/2-g1·vecg/2+vhc/2,其中,g1可以表示通過電容c、電阻r2和電壓vecg的頻率確定的增益。盡管圖3所示的公式不包括g1,但是在實(shí)踐中,這些公式可以包括g1。
因此,通過高通濾波器130衰減差分dc輸入(例如,vhc),并且可以從ecg傳感器123消除衰減的差分dc輸入。通過兩個(gè)電阻器131和136以及量個(gè)ecg電極112和152對(duì)人300的軀體進(jìn)行偏置。換句話說,ecg貼片100不包括用于專門供給偏置電壓的單獨(dú)的偏置電極。
電池154的接地和pcb接地vsspcb可以通過第三導(dǎo)線w3和第四焊盤121-4彼此連接。
第二貼片150可以包括第二電極152和電池154。由第二電極152檢測(cè)的第二ecg信號(hào)通過第一導(dǎo)線w1被發(fā)送到高通濾波器130。高通濾波器130對(duì)第二ecg信號(hào)執(zhí)行高通濾波以輸出第二高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_n。第二高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_n可以通過第二傳輸線122-2和第二焊盤121-2被發(fā)送到ecg傳感器123。
電纜170可以包括:用于將由被放置在第二貼片150中的第二ecg電極152檢測(cè)的第二ecg信號(hào)發(fā)送到第一貼片110的第一導(dǎo)線w1,用于將操作電壓vdd發(fā)送到第一貼片110的第二導(dǎo)線w2,以及用于將接地電壓發(fā)送到第一貼片110的第三導(dǎo)線w3。電纜170可以是屏蔽電纜。
圖4是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、包括在圖1所示的可穿戴ecg貼片的第一貼片110中的浮置高通濾波器130和ecg傳輸線的布局示意圖。參照?qǐng)D4,當(dāng)ecg貼片100被實(shí)施在包括層1至層6的多個(gè)層的pcb中時(shí),ecg信號(hào)處理單元120可以被放置在第一層(層1)處,而高通濾波器130可以被放置在第六層(層6)處,但本發(fā)明構(gòu)思不限于當(dāng)前實(shí)施例。
第一靜電放電(esd)保護(hù)電路140可以放置在電極112和152與高通濾波器130之間。高通濾波器130可以放置為盡可能接近ecg傳感器123。用于供給接地電壓vss的傳輸線可以放置在第五層(層5)處。esd保護(hù)電路140和142、用于發(fā)送第一高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p的第一傳輸線122-1以及用于發(fā)送第二高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_n的第二傳輸線122-2可以放置在第六層(層6)處,但本發(fā)明構(gòu)思不限于當(dāng)前實(shí)施例。
圖5是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、包括在圖1所示的可穿戴ecg貼片100的第一貼片110中的pcb的布局的示意圖。參照?qǐng)D5,用于發(fā)送第一高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p的傳輸線和高通濾波器130被放置在第六層(層6)處,被放置在第五層(層5)處、用于發(fā)送接地電壓的傳輸線210可以具有下述結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)對(duì)用于發(fā)送第一高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p的傳輸線進(jìn)行屏蔽,以防止被放置在第四層(層4)處的數(shù)字線230與被放置在第六層(層6)處、用于發(fā)送第一高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p的傳輸線之間的耦合噪聲。此外,屏蔽結(jié)構(gòu)220或屏蔽層220可以放置在數(shù)字線230與高通濾波器130之間,以防止數(shù)字線230和高通濾波器130之間的耦合噪聲。
圖6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、圖1所示的可穿戴ecg貼片的詳細(xì)框圖。參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖6,ecg處理單元120-1可以包括ecg傳感器123、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)410、中央處理單元(cpu)420、存儲(chǔ)器控制器430、內(nèi)部存儲(chǔ)器設(shè)備435、安全電路440和無線收發(fā)器450。參照?qǐng)D1、圖3和圖6,ecg貼片可以包括存儲(chǔ)器設(shè)備460和傳感器470。
參照?qǐng)D3和圖6,ecg傳感器123可以接收第一高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p和第二高通濾波后的信號(hào)ecg_n,處理(或放大)第一高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p與第二高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_n之間的電壓差異,以及產(chǎn)生與處理(或放大)結(jié)果相對(duì)應(yīng)的ecg輸出。
adc410可以將ecg輸出轉(zhuǎn)換成ecg數(shù)字信號(hào),并且將ecg數(shù)字信號(hào)輸出到cpu420。cpu420可以使用ecg數(shù)字信號(hào)來分析人的心律。cpu420可以使用ecg數(shù)字信號(hào)來檢測(cè)、預(yù)測(cè)或分析人的心臟驟停(sca)。例如,cpu420可以使用ecg數(shù)字信號(hào)來檢測(cè)、預(yù)測(cè)或分析心律失常,諸如室顫和/或室性心動(dòng)過速。
在cpu420控制下,存儲(chǔ)器控制器430可以將與高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n有關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送到內(nèi)部存儲(chǔ)器設(shè)備435和/或存儲(chǔ)器設(shè)備460,并且從內(nèi)部存儲(chǔ)器設(shè)備435和/或存儲(chǔ)器設(shè)備460接收與高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n有關(guān)的數(shù)據(jù)。
內(nèi)部存儲(chǔ)器設(shè)備435可以是只讀存儲(chǔ)器(rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、動(dòng)態(tài)ram(dram)或靜態(tài)ram(sram),但不限于此。存儲(chǔ)器設(shè)備460可以存儲(chǔ)用于引導(dǎo)ecg貼片100的引導(dǎo)鏡像和要由cpu420執(zhí)行的應(yīng)用程序。存儲(chǔ)器設(shè)備460可以包括易失性存儲(chǔ)器和/或非易失性存儲(chǔ)器。易失性存儲(chǔ)器可以是ram、dram或sram,但不限于此。非易失性存儲(chǔ)器可以是電可擦除可編程rom(eeprom)、nand型閃速存儲(chǔ)器、nor型閃速存儲(chǔ)器、磁性ram(mram)、自旋轉(zhuǎn)移扭矩mram、鐵電ram(feram)、相變r(jià)am(pram)、電阻式ram(rram)、全息存儲(chǔ)器、分子電子存儲(chǔ)器設(shè)備或絕緣體電阻變化存儲(chǔ)器,但不限于此。
內(nèi)部存儲(chǔ)器設(shè)備435和/或存儲(chǔ)器設(shè)備460可以在存儲(chǔ)器控制器430的控制下,存儲(chǔ)關(guān)于諸如患者的人的信息(例如,患者數(shù)據(jù))和/或與高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n有關(guān)的數(shù)據(jù)。例如,數(shù)據(jù)可以包括高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n、與心率有關(guān)的數(shù)據(jù)、與心律失常有關(guān)的數(shù)據(jù)、與室顫有關(guān)的數(shù)據(jù)(例如,室顫史和除顫史)和/或由傳感器470產(chǎn)生的感測(cè)數(shù)據(jù)。例如,數(shù)據(jù)可以通過安全電路440編碼和解碼。
安全電路440可以將從cpu420所輸出的并且與心律有關(guān)的數(shù)據(jù)編碼為安全數(shù)據(jù),以及將已編碼的安全數(shù)據(jù)輸出到無線收發(fā)器450。另外,安全電路440可以對(duì)從無線收發(fā)器450所發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,并且將已解碼的數(shù)據(jù)發(fā)送到cpu420。例如,安全電路440可以被配置有(例如被編程有)加密和解密代碼。
在cpu440的控制下,無線收發(fā)器450可以將從安全電路440所輸出的已編碼的安全數(shù)據(jù)發(fā)送到外部物聯(lián)網(wǎng)(iot)設(shè)備550(例如,無線通信設(shè)備、智能手表、智能電話、平板個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)、可穿戴計(jì)算機(jī)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等)。ecg處理單元120-1可以使用用于連接到外部iot設(shè)備500的通信電路,例如,無線收發(fā)器450。例如,ecg處理單元120-1可以確定將通信電路連接到何種外部智能設(shè)備。
無線收發(fā)器450可以通過本地區(qū)域網(wǎng)(lan)、無線lan(wlan)(諸如無線高保真(wi-fi))、無線個(gè)域網(wǎng)(wpan)(諸如藍(lán)牙)、無線通用串行總線(usb)、紫蜂(zigbee)連接、近場(chǎng)通信(nfc)連接、射頻識(shí)別(rfid)連接或移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò),將與高通濾波后的ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n有關(guān)的數(shù)據(jù)(例如,安全數(shù)據(jù)或生物數(shù)據(jù))發(fā)送到外部iot設(shè)備500。例如,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以是第三代(3g)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、第四代(4g)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)或長期演進(jìn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(ltetm)。例如,無線收發(fā)器450可以包括收發(fā)器和用于調(diào)制解調(diào)器通信的天線。藍(lán)牙接口可以支持藍(lán)牙低功耗(ble)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、包括圖6所示的ecg信號(hào)處理單元120-1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖。參照?qǐng)D6和圖7,iot設(shè)備500的用戶可以執(zhí)行(例如,選擇使用)安裝在iot設(shè)備500中的應(yīng)用程序(s110)。
在由iot設(shè)備500的cpu所執(zhí)行的應(yīng)用的控制下,iot設(shè)備500的通信模塊(或無線收發(fā)器)可以將信息請(qǐng)求發(fā)送到ecg處理單元120或120-1(以下,統(tǒng)稱為120)(s120)。ecg處理單元120的cpu420(例如生物處理器120)可以通過經(jīng)由無線收發(fā)器450執(zhí)行信息請(qǐng)求來要求認(rèn)證(s130)。
在認(rèn)證完成之后,cpu420可以使用存儲(chǔ)器控制器430從存儲(chǔ)器設(shè)備435或460讀取患者信息和生物信息,并且通過安全電路440將患者信息和生物信息發(fā)送到無線收發(fā)器450。無線收發(fā)器450可以通過無線網(wǎng)絡(luò)將患者信息和生物信息發(fā)送到iot設(shè)備500(s140)。
由包括在iot設(shè)備500中的cpu所執(zhí)行的應(yīng)用可以在iot設(shè)備500的顯示設(shè)備510上顯示患者信息520和/或生物信息530(s150)。例如,患者信息520可以包括患者的年齡521、血型522、家庭醫(yī)生(私人保健醫(yī)生)523和/或病史524。生物信息530可以包括心率531和ecg波形532。
iot設(shè)備500的用戶可以使用患者信息520和/或生物信息530確定附接有可穿戴ecg貼片100的患者的狀態(tài),并且根據(jù)確定的結(jié)果來對(duì)患者執(zhí)行適當(dāng)?shù)尼t(yī)療處理或緊急診斷。
圖8、圖9和圖10是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的、包括圖1所示的可穿戴ecg貼片的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖。參照?qǐng)D8,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)800a可以用于提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)800a可以包括可穿戴ecg貼片100和可以通過無線網(wǎng)絡(luò)810(例如,互聯(lián)網(wǎng)或wi-fi)與可穿戴ecg貼片100通信的第一醫(yī)療服務(wù)器(保健服務(wù)器)820。
根據(jù)一個(gè)示例,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)800a還可以包括可以通過無線網(wǎng)絡(luò)810與可穿戴ecg貼片100和/或第一醫(yī)療服務(wù)器820通信的第二醫(yī)療服務(wù)器(保健服務(wù)器)850。例如,健康保險(xiǎn)集團(tuán)和/或保險(xiǎn)公司可以管理第二醫(yī)療服務(wù)器850和數(shù)據(jù)庫855。
可穿戴ecg貼片100的無線收發(fā)器450可以發(fā)送與ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)hdata。應(yīng)用可以存儲(chǔ)第一醫(yī)療服務(wù)器820的統(tǒng)一資源定位符(url)和/或第二醫(yī)療服務(wù)器850的url。因此,在cpu420的控制下或在由cpu420所執(zhí)行的應(yīng)用程序(“app”)的控制下,可穿戴ecg貼片450的無線收發(fā)器100可以通過網(wǎng)絡(luò)810將數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到第一醫(yī)療服務(wù)器820(s801)和/或第二醫(yī)療服務(wù)器850(s821)。
數(shù)據(jù)hdata可以包括ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n、基于ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及患者信息。例如,基于ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n產(chǎn)生的信號(hào)可以包括患者的關(guān)于室顫的數(shù)據(jù)、關(guān)于室性心動(dòng)過速的數(shù)據(jù)、心率、心律失常或除顫史,但不限于此。
無線網(wǎng)絡(luò)810可以將數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到第一醫(yī)療服務(wù)器820和/或第二醫(yī)療服務(wù)器850(s803和/或s821)。第一醫(yī)療服務(wù)器820可以將數(shù)據(jù)hdata存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫821中(s804),并且通過網(wǎng)絡(luò)830將數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到在醫(yī)療機(jī)構(gòu)840工作的醫(yī)生的計(jì)算設(shè)備845(s805)。例如,醫(yī)生的計(jì)算設(shè)備845可以是pc或平板pc,但不限于此。例如,醫(yī)生可以在醫(yī)療機(jī)構(gòu)、公共衛(wèi)生保健中心、診所、醫(yī)院或救援中心工作。
醫(yī)生可以使用通過計(jì)算設(shè)備845顯示的數(shù)據(jù)hdata來診斷患者的狀態(tài),并且將診斷數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算設(shè)備845中(s807)。計(jì)算設(shè)備845通過網(wǎng)絡(luò)830將診斷數(shù)據(jù)ddata發(fā)送到第一醫(yī)療服務(wù)器820(s809),而第一醫(yī)療服務(wù)器820將診斷數(shù)據(jù)ddata存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫821中(s804)并且將診斷數(shù)據(jù)ddata發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)810(s811)。網(wǎng)絡(luò)810可以將診斷數(shù)據(jù)ddata發(fā)送到可穿戴ecg貼片100(s813)或第二醫(yī)療服務(wù)器850(s821)。ecg貼片100可以將診斷數(shù)據(jù)ddata存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備435或460中。第二醫(yī)療服務(wù)器850可以將診斷數(shù)據(jù)ddata存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫855中(s823)。
服務(wù)器820和850中的每個(gè)可以在數(shù)據(jù)庫821和855中存儲(chǔ)或分析數(shù)據(jù)hdata和ddata中的每個(gè)。另外,服務(wù)器820和850中的每個(gè)可以將分析結(jié)果發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)810和830。
參照?qǐng)D9,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)800b可以用于提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)800b可以包括可穿戴ecg貼片100、iot設(shè)備801(例如,智能手表或電話)以及可以通過無線網(wǎng)絡(luò)810與iot設(shè)備801通信的第一醫(yī)療服務(wù)器820。iot設(shè)備801可以在圖6和圖7中示出的并且參照?qǐng)D6和圖7描述的示例的iot設(shè)備500,但不限于此。除了可穿戴ecg貼片100通過其將數(shù)據(jù)發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)810或從無線網(wǎng)絡(luò)810接收數(shù)據(jù)的iot設(shè)備801之外,在其結(jié)構(gòu)和操作方面,圖9的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)800a與圖8的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)800b相似。
可穿戴ecg貼片100可以將由可穿戴ecg貼片100產(chǎn)生的數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到iot設(shè)備801(s800)。例如,根據(jù)iot設(shè)備801的請(qǐng)求或當(dāng)檢測(cè)到患者的心臟功能異常時(shí),可穿戴ecg貼片100可以將數(shù)據(jù)hdata自動(dòng)地發(fā)送到iot設(shè)備801(s800)。iot設(shè)備801可以將數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)810(s801),并且接收從網(wǎng)絡(luò)810所輸出的診斷數(shù)據(jù)ddata(s813)。iot設(shè)備801可以在iot設(shè)備801的顯示器上顯示診斷數(shù)據(jù)ddata。因此,iot設(shè)備801的用戶可以使用診斷數(shù)據(jù)ddata來對(duì)穿戴可穿戴ecg貼片100的患者提供適當(dāng)?shù)尼t(yī)療護(hù)理或?qū)Υ┐骺纱┐鱡cg貼片100的患者執(zhí)行急救。
參照?qǐng)D10,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900可以用于提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900可以包括可穿戴ecg貼片100和可以通過網(wǎng)絡(luò)905與可穿戴ecg貼片100通信的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)900還可以包括可以通過網(wǎng)絡(luò)912與移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910通信的醫(yī)療服務(wù)器(保健服務(wù)器)915。
在cpu420的控制下或在由cpu420所執(zhí)行的app的控制下,可穿戴ecg貼片100的無線收發(fā)器450可以通過網(wǎng)絡(luò)905將與ecg信號(hào)ecg_p和ecg_n相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910(s901)。
例如,移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910可以是智能電話、平板pc、微創(chuàng)設(shè)備(mid)、iot設(shè)備或萬物互聯(lián)(ioe)設(shè)備,但不限于此。可以執(zhí)行要參照?qǐng)D10所描述的app的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910的用戶可以是醫(yī)療隊(duì)、監(jiān)護(hù)人或過路人。過路人可以是某個(gè)完成了急救訓(xùn)練的人;然而,本發(fā)明構(gòu)思不限于此。
由移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910的cpu所執(zhí)行的app可以通過在移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910的顯示器上所顯示的圖標(biāo)(一個(gè)或多個(gè))、界面等來表示。在app的控制下,移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910可以通過網(wǎng)絡(luò)912將數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到醫(yī)療服務(wù)器915(s903和s905)。移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910存儲(chǔ)醫(yī)療服務(wù)器915的url,使得在app的控制下,移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910可以將數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到與url相對(duì)應(yīng)的醫(yī)療服務(wù)器915(s903和s905)。
醫(yī)療服務(wù)器915可以將數(shù)據(jù)hdata存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫917中(s906),并且通過網(wǎng)絡(luò)914將數(shù)據(jù)hdata發(fā)送到在醫(yī)療機(jī)構(gòu)920工作的醫(yī)生的計(jì)算設(shè)備925。
醫(yī)生可以使用通過計(jì)算設(shè)備925所顯示的數(shù)據(jù)hdata來診斷患者的狀態(tài),并且將診斷數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算設(shè)備925中(s907)。計(jì)算設(shè)備925可以通過網(wǎng)絡(luò)914將診斷數(shù)據(jù)ddata發(fā)送到醫(yī)療服務(wù)器915,而醫(yī)療服務(wù)器915可以將診斷數(shù)據(jù)ddata存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫917中(s906)并且通過網(wǎng)絡(luò)912將診斷數(shù)據(jù)ddata發(fā)送到移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910(s909和s911)。移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910可以在移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910的顯示器上顯示醫(yī)生的診斷數(shù)據(jù)ddata。因此,移動(dòng)計(jì)算設(shè)備910的用戶可以使用診斷數(shù)據(jù)ddata來對(duì)穿戴可穿戴ecg貼片100的患者提供適當(dāng)?shù)尼t(yī)療護(hù)理或?qū)Υ┐骺纱┐鱡cg貼片100的患者執(zhí)行急救。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例,ecg貼片包括兩個(gè)電極和浮置高通濾波器,但不包括用于向人體施加偏置電壓的偏置電極。為了產(chǎn)生偏置電壓,ecg貼片使用高通濾波器,并且通過ecg電極對(duì)人體施加的偏置電壓。換言之,由于ecg貼片不包括偏置電極,所以在尺寸上減小了ecg貼片的外形因子。此外,由于ecg貼片具有最小數(shù)量的電極,因此所以ecg貼片與皮膚之間的接觸面積最小化,使得提高了ecg貼片與皮膚的附接/分離的便利性,并且也最小化了被附接電極所影響的皮膚面積。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思,但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解,在不脫離如所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下,在其中可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變。