本發(fā)明涉及一種個(gè)人健康監(jiān)護(hù)及醫(yī)療電子設(shè)備，具體地說是涉及一種抗干擾心電檢測系統(tǒng)、檢測方法、專用柔性石墨烯電極及其制備方法與用途。

背景技術(shù)：

心電信號直接反應(yīng)心臟的工作狀態(tài)，異常的心電信號隨機(jī)出現(xiàn)，時(shí)間不固定，且持續(xù)時(shí)間較短。現(xiàn)有臨床心電圖機(jī)每次檢查僅持續(xù)數(shù)分鐘，信息量非常有限，難以有效的捕捉異常心電信號。動態(tài)心電圖能夠持續(xù)記錄心臟狀況，是發(fā)現(xiàn)心臟異?；顒拥闹匾罁?jù)。在日常生活中，利用可穿戴心電監(jiān)護(hù)設(shè)備，在不妨礙日常工作和生活的情況下，佩戴者可以在家中、工作崗位以及戶外旅行中隨時(shí)隨地檢測心電信號，及時(shí)關(guān)注自己的心臟狀態(tài)，有助于盡早發(fā)現(xiàn)心臟異常狀況，給醫(yī)生的診斷提供重要的數(shù)據(jù)。這是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢測發(fā)展的必然趨勢，同時(shí)，對于社會的老齡化及社區(qū)醫(yī)療水平有限等社會問題也給出了有效的解決方案，具有實(shí)用性。

現(xiàn)有的商用ag/agcl心電電極存在生物毒性，不適宜長時(shí)間佩戴，并且電極面與皮膚采用導(dǎo)電凝膠粘接，牢固性差，容易脫落，人體運(yùn)動對心電信號會產(chǎn)生較大干擾；此外，隨著使用時(shí)間增長，導(dǎo)電凝膠會脫水干涸，導(dǎo)電性變差，信號幅值衰減嚴(yán)重。因此，需要開發(fā)生物兼容性好、導(dǎo)電性能穩(wěn)定的心電電極及實(shí)時(shí)心電監(jiān)測系統(tǒng)。

專利cn104452309a公開了一種化學(xué)鍍銀的導(dǎo)電織物的制備方法，其利用織物上已經(jīng)生成的聚苯胺引發(fā)金屬銀的生成，從而得到導(dǎo)電織物，但該制備方法會排放大量廢水，不利于環(huán)境保護(hù)。專利cn105286855a公開了一種干性心電電極的制備方法，利用彈性pdms基底制備生物兼容性好的心電電極，但是舒適性及透氣性有待進(jìn)一步提高。專利cn104739403a公開了一種石墨烯納米墻柔性心電電極及其制備方法，該方法在金屬表面沉積石墨烯，不容易把石墨烯轉(zhuǎn)移到柔性襯底上。專利cn105088749a公開了一種采用浸漬-烘干的方法在棉織物纖維表面覆蓋氧化石墨烯，再將氧化石墨烯還原為石墨烯，從而得到石墨烯/棉布柔性導(dǎo)電織物，但該方法中的浸漬-烘干過程需要重復(fù)幾十次，制備方法復(fù)雜，且石墨烯僅覆蓋于棉織物纖維的表面，若制成電極，在穿戴清洗后，導(dǎo)電性能迅速降低，使用壽命較短。

此外，心電電極與皮膚之間存在接觸電阻，人體心跳、呼吸及肢體運(yùn)動都會導(dǎo)致檢測電極與皮膚之間接觸阻抗的變化，對心電信號探測產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，會導(dǎo)致心電信號基線漂移，影響了心電信號的穩(wěn)定性和可靠性，不利于醫(yī)生對病人健康狀況的準(zhǔn)確評估。專利cn104490387a及cn101422362a公開了抑制運(yùn)動偽差的心電檢測系統(tǒng)，然而上述專利均需要激勵(lì)電路實(shí)現(xiàn)接觸阻抗的測量，系統(tǒng)復(fù)雜并且測量頻帶有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種抗干擾心電檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有便攜采集終端心電檢測容易受運(yùn)動偽跡干擾，心電信號漂移嚴(yán)重，抑制干擾的系統(tǒng)復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)等問題。

本發(fā)明的目的之二是提供一種抗干擾心電檢測方法，以提供一種可去除運(yùn)動偽跡的心電檢測方法，得到平穩(wěn)心電信號。

本發(fā)明的目的之三是提供一種抗干擾心電檢測系統(tǒng)專用柔性石墨烯電極，以解決需要多種類型傳感器才能采集不同類型的信號，及現(xiàn)有穿戴式柔性電極生物兼容性差、舒適性及透氣性差，使用壽命短等問題。

本發(fā)明的目的之四是提供一種柔性石墨烯電極的制備方法，以采用簡便的方法制備生物兼容性好、使用壽命長的柔性石墨烯電極。

本發(fā)明的目的之五是提供一種柔性石墨烯電極的用途，用于抗干擾心電檢測系統(tǒng)中運(yùn)動偽跡信號的檢測，通過算法處理去除心電信號中的運(yùn)動偽跡信號，得到穩(wěn)定、可靠的心電信號。

本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種抗干擾心電檢測系統(tǒng)，包括：

柔性石墨烯電極，其經(jīng)負(fù)壓沉積附著有石墨烯材料的海綿層在加裝扣件并連接心電導(dǎo)聯(lián)線后制成，分為第一電極和第二電極，所述第一電極用于探測人體心電信號，所述第二電極用于探測其與人體皮膚間的接觸電阻，第一電極和第二電極固定位置相鄰；

心電信號采集處理模塊，其與所述第一電極相接，用于采集人體心電信號；

阻抗測量模塊，其與所述第二電極相接，用于測量所述第二電極在所受的外部壓力發(fā)生變化時(shí)其本征阻抗的對應(yīng)變化情況，并據(jù)此計(jì)算得到運(yùn)動偽跡信號；以及

信號處理模塊，分別與所述心電信號采集處理模塊和所述阻抗測量模塊相接，用于將所述心電信號與運(yùn)動偽跡信號協(xié)同處理，以去除心電信號中的運(yùn)動偽跡，并將處理后的心電信號存儲或傳輸。

所述心電信號采集處理模塊包括：

心電信號采集電路，分別與所述第一電極和信號放大電路相接，用于通過第一電極采集人體心電信號；

信號放大電路，分別與所述心電信號采集電路和濾波處理電路相接，用于對采集的人體心電信號進(jìn)行放大處理；

濾波處理電路，分別與所述信號放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相接，用于對經(jīng)放大處理后的人體心電信號進(jìn)行濾波處理；以及

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，分別與所述濾波處理電路和所述信號處理模塊相接，用于將濾波處理后的人體心電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸出到信號處理模塊。

所述阻抗測量模塊包括：

接觸阻抗測量電路，分別與所述第二電極和曲線擬合電路相接，用于測量第二電極在受到外部壓力變化時(shí)的本征阻抗的變化情況；以及

曲線擬合電路，分別與所述阻抗測量電路和所述信號處理模塊相接，用于對所測得的本征阻抗的非線性變化信號進(jìn)行運(yùn)算，以得到運(yùn)動偽跡信號。

本發(fā)明的目的之二是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種抗干擾心電檢測方法，包括如下步驟：

（a）將柔性石墨烯電極固定到彈性緊身衣或胸帶上，令受檢者穿上該彈性緊身衣或束上該胸帶，使柔性石墨烯電極與人體表面皮膚接觸良好，以減少接觸電阻；

（b）將柔性石墨烯電極中的第一電極和第二電極分別調(diào)整到人體的心電信號測量位置處，通過測量人體運(yùn)動過程中柔性石墨烯電極的本征阻抗隨時(shí)間的變化情況，建立壓力-阻抗特性曲線，計(jì)算得到人體與柔性石墨烯電極的接觸力變化波形，從而得到人體運(yùn)動狀態(tài)波形；

（c）通過柔性石墨烯電極和心電信號采集電路采集人體表面的心電信號，所采集的心電信號經(jīng)信號放大電路的放大和濾波處理電路的濾波處理后，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并緩存；

（d）通過柔性石墨烯電極和接觸阻抗測量電路測量柔性石墨烯電極的阻抗；利用柔性石墨烯電極的本征阻抗隨所施加外界壓力變化的特性，通過電極阻抗檢測而提取人體運(yùn)動狀態(tài)信號；通過曲線擬合電路將接觸阻抗測量電路所測得的阻抗信號進(jìn)行運(yùn)算，得到運(yùn)動偽跡信號的曲線；

（e）通過信號處理模塊將所采集的心電信號與運(yùn)動偽跡信號協(xié)同處理，去除心電信號中的運(yùn)動偽跡信號，并將處理后得到的平穩(wěn)心電信號進(jìn)行存儲或者上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行心電信號的異常分析等智能分析。

本發(fā)明的目的之三是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種抗干擾心電檢測系統(tǒng)專用柔性石墨烯電極，通過將石墨烯材料經(jīng)負(fù)壓沉積附著在海綿層上，得到石墨烯-海綿導(dǎo)電復(fù)合物，在所述石墨烯-海綿導(dǎo)電復(fù)合物上加裝有扣件，心電導(dǎo)聯(lián)線通過所述扣件固定連接在所述石墨烯-海綿導(dǎo)電復(fù)合物上。

所述扣件包括用絕緣材料制成的第一卡扣和用金屬材料制成的第二卡扣，所述第一卡扣穿過石墨烯-海綿導(dǎo)電復(fù)合物與所述第二卡扣相互扣合，并且，所述第一卡扣用于將石墨烯-海綿導(dǎo)電復(fù)合物固定到彈性緊身衣或胸帶上，所述第二卡扣用于實(shí)現(xiàn)石墨烯-海綿導(dǎo)電復(fù)合物與心電導(dǎo)聯(lián)線的固定連接。

本發(fā)明的目的之四是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種柔性石墨烯電極的制備方法，包括如下步驟：

（a）以海綿層作為過濾介質(zhì)，采用真空抽濾法將氧化石墨烯水溶液中的氧化石墨烯附著在柔性海綿層的表面及孔道內(nèi)部，經(jīng)干燥后得到氧化石墨烯-柔性海綿復(fù)合物；

（b）在攪拌條件下，將得到的氧化石墨烯-柔性海綿復(fù)合物浸漬于化學(xué)還原劑溶液中，經(jīng)水洗、干燥后得到石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物；

（c）采用步驟（b）所得石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物制得可固定到貼身衣物上的柔性石墨烯電極。

步驟（a）中，氧化石墨烯水溶液的濃度為4~6mg/l；干燥方式是將吸附氧化石墨烯的柔性海綿置于真空烘箱中，于40~80℃下干燥3~10h。

步驟（b）中，所述還原劑是濃度為0.15~0.20mol/l的nabh4水溶液；攪拌條件是在室溫下緩慢攪拌10h；干燥方式為將水洗后的氧化石墨烯-海綿復(fù)合物放置于真空烘箱中，于40℃~80℃干燥3~10h。

本發(fā)明的目的之五是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種柔性石墨烯電極在抗干擾心電檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用，以采集人體心電信號及運(yùn)動偽跡信號，并于同期心電信號中去除運(yùn)動偽跡信號。

本發(fā)明的抗干擾心電檢測系統(tǒng)及檢測方法可實(shí)時(shí)檢測佩戴者在運(yùn)動狀態(tài)下的心電信號及電極-皮膚接觸阻抗，得到運(yùn)動偽跡信號，信號傳輸穩(wěn)定，噪聲?。煌ㄟ^信號運(yùn)算處理，克服了運(yùn)動偽跡對于心電信號的干擾，得到平穩(wěn)的心電信號，保障了心電檢查結(jié)果的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性及可靠性；所采集、處理的信號可自動保存到便攜終端或上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器，為后續(xù)的智能診療提供合理數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的柔性石墨烯電極經(jīng)由負(fù)壓將石墨烯附著于海綿層的表面及孔道內(nèi)部，形成三維立體導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，改善了電極接觸性，則人體運(yùn)動時(shí)對石墨烯電極產(chǎn)生摩擦及接觸力的改變可引起柔性石墨烯電極本征阻抗發(fā)生變化，檢測其阻抗變化即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動狀態(tài)檢測；同時(shí)，該電極在較寬的頻帶內(nèi)具有穩(wěn)定的阻抗，心電信號頻率響應(yīng)好。

本發(fā)明采用氧化石墨烯為原料，通過真空抽濾法制備了氧化石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物，將氧化石墨烯更均勻、牢固地附著到柔性海綿的表面和孔道內(nèi)，減少摩擦損耗，然后利用還原法得到石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物，采用卡扣等連接件將石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物制成可固定至貼身衣物的柔性石墨烯電極。本發(fā)明制備流程簡單，石墨烯基底材料柔軟，對皮膚無刺激，生物兼容性好，克服了傳統(tǒng)ag/agcl電極的生物毒性，便于用戶長期穿戴，且可反復(fù)多次清洗，使用壽命長。

附圖說明

圖1是抗干擾心電檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是所制備的柔性石墨烯電極的本征阻抗圖。

圖3是所制備的柔性石墨烯電極的電極壓力-阻抗圖。

圖4是所制備的柔性石墨烯電極的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是穿戴式抗干擾心電檢測緊身衣的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是穿戴式心電檢測胸帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是柔性石墨烯電極采集到的受運(yùn)動干擾的心電信號波形。

圖8是柔性石墨烯電極采集到的運(yùn)動偽跡信號。

圖9是采用本發(fā)明的抗干擾心電檢測系統(tǒng)所得到的動態(tài)心電信號波形圖。

圖中，1、柔性石墨烯電極，11、第一卡扣，12、石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物，13、第二卡扣，14、第一電極，15、第二電極，2、心電導(dǎo)聯(lián)線，3、心電信號采集處理模塊，31、心電信號采集電路，32、信號放大電路，33、濾波處理電路，34、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，4、阻抗測量模塊，41、接觸阻抗測量電路，42、曲線擬合電路，5、信號處理模塊，6、心電信號采集處理終端。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。

下述實(shí)施例中所用試劑均為分析純或化學(xué)純，且均可市購或通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的方法制備。下述實(shí)施例均實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的發(fā)明目的。

如圖1所示，本發(fā)明的抗干擾心電檢測系統(tǒng)包括柔性石墨烯電極1、心電信號采集處理模塊3、阻抗測量模塊4及信號處理模塊5。

柔性石墨烯電極1是經(jīng)負(fù)壓沉積附著有石墨烯材料的海綿層在加裝扣件并連接心電導(dǎo)聯(lián)線2后制成，分為第一電極14和第二電極15，第一電極14用于探測人體心電信號，第二電極15用于探測其與人體皮膚間的接觸電阻，第一電極與第二電極的固定位置相鄰。

心電信號采集處理模塊3用于采集人體心電信號，其包括心電信號采集電路31、信號放大電路32、濾波處理電路33及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路34。心電信號采集電路31一端與第一電極14相接，另一端與信號放大電路32相接，用于通過第一電極31采集人體心電信號。信號放大電路32另一端與濾波處理電路33相接，用于對采集的人體心電信號進(jìn)行放大處理。濾波處理電路33另一端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路34相接，用于對經(jīng)放大處理后的人體心電信號進(jìn)行濾波處理。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路34另一端與信號處理模塊4相接，用于將濾波處理后的人體心電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸出到信號處理模塊5。

阻抗測量模塊4用于測量第二電極15在所受的外部壓力發(fā)生變化時(shí)其本征阻抗對應(yīng)的變化情況，并據(jù)此計(jì)算得到運(yùn)動偽跡信號，其包括接觸阻抗測量電路41和曲線擬合電路42。接觸阻抗測量電路41的一端與第二電極15相接，另一端與曲線擬合電路42相接，用于測量第二電極在受到外部壓力變化時(shí)的本征阻抗的變化情況。曲線擬合電路42的另一端與信號處理模塊5相接，用與對所測得的本征阻抗的非線性變化信號進(jìn)行運(yùn)算，以得到運(yùn)動偽跡信號。

信號處理模塊5分別與心電信號采集處理模塊3和阻抗測量模塊4相接，用于將所述心電信號與運(yùn)動偽跡信號協(xié)同處理，以去除心電信號中的運(yùn)動偽跡，并將處理后的心電信號存儲或傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行進(jìn)一步智能分析處理，如進(jìn)行心電信號的房顫、早搏等異常分析。

實(shí)施例1

配置濃度為5mg/ml的氧化石墨烯水溶液，將布氏漏斗安裝在抽濾瓶上，然后將厚度為5mm，形狀為圓形，直徑為20mm，密度為25kg/m³的柔性海綿覆蓋于布氏漏斗底部，打開真空泵進(jìn)行抽濾，使布氏漏斗中保持負(fù)壓為2.0×10⁴pa，之后將濃度為5mg/ml的氧化石墨烯水溶液慢慢傾倒在柔性海綿上，直至完成抽濾。柔性海綿的形狀還可以設(shè)置為圓形、橢圓形、多邊形或其他美觀的圖案。將吸附氧化石墨烯的柔性海綿置于真空烘箱中，于50℃下干燥3h，得到氧化石墨烯-柔性海綿復(fù)合物。將氧化石墨烯-柔性海綿復(fù)合物浸漬于0.17mol/lnabh4的水溶液中，在室溫下緩慢攪拌10h，然后將浸漬nabh4后的氧化石墨烯-柔性海綿復(fù)合物取出水洗，在真空烘箱中于50℃下干燥3h，得到石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物。將石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物粘貼于卡扣上，即可得到柔性石墨烯電極，以便于柔性石墨烯電極與貼身衣物的固定。

圖2比較了本發(fā)明的柔性石墨烯電極與傳統(tǒng)ag/agcl電極本征阻抗，從圖中可以看出，石墨烯電極在整個(gè)測量頻率內(nèi)具有平坦的阻抗曲線，呈現(xiàn)純阻性阻抗，而ag/agcl電極本征阻抗隨著頻率改變，呈現(xiàn)容性阻抗，對不同頻率心電信號頻率響應(yīng)不同。

圖3示出了本發(fā)明的柔性石墨烯電極本征阻抗隨外界壓力變化特性。從圖3中可以看出，施加的壓力越大，石墨烯-柔性海綿電極的孔隙越小，電導(dǎo)率越高，本征阻抗越低。通過擬合所采集的數(shù)據(jù)即可得到柔性石墨烯電極的壓力-阻抗關(guān)系曲線。

將柔性石墨烯電極固定到心電信號測量位置附近，人體運(yùn)動會引起接觸壓力的變化，從而使石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物受壓力產(chǎn)生形變，海綿網(wǎng)格間隙減小，接觸面積增加，導(dǎo)電性增加，進(jìn)而導(dǎo)致本征阻抗減小。因此，柔性石墨烯電極的阻抗變化信息可以反映人體與電極的接觸力大小，測量人體運(yùn)動過程中石墨烯電極的本征阻抗隨時(shí)間的變化，即可根據(jù)圖2的壓力-阻抗曲線計(jì)算得到人體與電極的接觸力變化波形，從而得到人體運(yùn)動狀態(tài)波形。

實(shí)施例2

圖4示出了柔性石墨烯電極1的結(jié)構(gòu)示意圖，包括第一卡扣11、石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物12及第二卡扣13。第一卡扣11由絕緣材料聚氯乙烯制備而成，第二卡扣13由金屬材料銅制備而成，第一卡扣11穿過石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物12。且和第二卡扣13相配合，共同將石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物12固定到彈性緊身衣（如圖5所示）或胸帶（如圖6所示）上，使柔性石墨烯電極1與人體表面皮膚接觸良好。此外，第二卡扣13可與通用電極導(dǎo)聯(lián)線連接，方便柔性石墨烯電極的更換。心電導(dǎo)聯(lián)線2采用扣式導(dǎo)聯(lián)線，以便于與柔性石墨烯電極的連接與分離。心電導(dǎo)聯(lián)線2通過第二卡扣13固定連接在石墨烯-柔性海綿導(dǎo)電復(fù)合物12上。

本發(fā)明抗干擾心電檢測系統(tǒng)中的柔性石墨烯電極包括第一電極14和第二電極15，具有多個(gè)數(shù)據(jù)通道，能夠同時(shí)采集心電信號及電極的本征阻抗隨所施加外界壓力改變的變化。

心電信號采集處理模塊3中的心電信號采集電路31采用12位采樣精度單片機(jī)msp430f149；信號放大電路32采用低噪聲集成放大器，優(yōu)選地，采用ad8232集成信號調(diào)理模塊；濾波處理電路33采用低通及50hz陷波濾波器；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路34采用12位采樣精度單片機(jī)msp430f149實(shí)現(xiàn)心電信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換及存儲。

阻抗測量模塊4利用柔性石墨烯電極的本征阻抗隨所施加外界壓力變化的特性，通過電極阻抗檢測而提取人體運(yùn)動狀態(tài)信號。接觸阻抗測量電路41采用ad5933阻抗測量芯片，曲線擬合電路42用以將接觸阻抗測量電路所測得的阻抗信號進(jìn)行運(yùn)算，得到運(yùn)動偽跡信號的曲線。

信號處理模塊5為微處理器，其將所采集的心電信號與運(yùn)動偽跡信號協(xié)同處理，對受干擾的心電信號進(jìn)行重構(gòu)，去除心電信號中的運(yùn)動偽跡信號，并將處理后的心電信號自動保存到便攜終端或上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器，以進(jìn)行智能分析。

采集過程中，將兩片柔性石墨烯電極1固定到彈性緊身衣或胸帶上，令受檢者穿上該彈性緊身衣或束上該胸帶，使柔性石墨烯電極與人體表面皮膚接觸良好。將柔性石墨烯電極1中的第一電極14和第二電極15分別調(diào)整到人體的心電信號測量位置處，通過測量人體運(yùn)動過程中柔性石墨烯電極的本征阻抗隨時(shí)間的變化情況，建立壓力-阻抗特性曲線，計(jì)算得到人體與柔性石墨烯電極的接觸力變化波形，從而得到人體運(yùn)動狀態(tài)波形。通過柔性石墨烯電極1和心電信號采集電路31采集人體表面的心電信號，所采集的心電信號經(jīng)高精密放大器ad8232進(jìn)行微弱心電信號的放大與低通濾波，以降低噪聲干擾，再通過陷波濾波器減少50hz工頻信號的干擾，經(jīng)濾波處理后的心電信號經(jīng)過12位精度模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片msp430f149轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并緩存。通過柔性石墨烯電極1和接觸阻抗測量電路41測量柔性石墨烯電極的阻抗；利用柔性石墨烯電極與皮膚之間的接觸電阻通過ad5933阻抗測量芯片進(jìn)行采樣，得到人體運(yùn)動狀態(tài)信號；通過曲線擬合電路42將接觸阻抗測量電路所測得的阻抗信號進(jìn)行運(yùn)算，得到運(yùn)動偽跡信號的曲線。通過信號處理模塊5將所采集的心電信號與運(yùn)動偽跡信號協(xié)同處理，去除心電信號中的運(yùn)動偽跡信號，并將處理后得到的平穩(wěn)心電信號進(jìn)行存儲或者上傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行智能分析。

圖7示出了在人體步行狀態(tài)下，未采用本文中的抗干擾心電檢測系統(tǒng)時(shí)，利用石墨烯電極及心電信號采集處理模塊所采集到的動態(tài)心電信號波形，心電信號qrs波明顯可見，但存在較大的基線漂移，嚴(yán)重干擾信號p波幅值的判斷。圖8為通過測量石墨烯電極阻抗變化得到的運(yùn)動偽跡信號，從圖中亦可見，運(yùn)動偽跡干擾信號與圖7中的心電信號波形接近。利用回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)算法，根據(jù)圖7中運(yùn)動干擾信號的特征對圖7受干擾心電信號進(jìn)行處理，去除心電信號波形中的運(yùn)動偽跡干擾，得到如圖9所示的平穩(wěn)心電信號。