基于“電子皮膚”的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)——傳感器電路的研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高,心血管類疾病已成為威脅人類健康和生命的主要疾病之一。心電圖是診斷心血管疾病的主要手段。心血管疾病在發(fā)作時具有突發(fā)性、偶然性以及高度危險性。因此,開發(fā)一種能長期、準確、實時采集心電信號的便攜式心電監(jiān)護儀,實現(xiàn)記錄患者長時間、不同運動狀態(tài)下的動態(tài)心電信息,對于心血管疾病預(yù)警與早期治療,降低發(fā)病率和死亡率等具有重要作用。
　　目前,心電信號的提取依然是研制多功能便攜式心電監(jiān)護儀的關(guān)鍵技術(shù)。家庭心電監(jiān)護需要長期、連

2、續(xù)、實時、遠程監(jiān)測,但市場上現(xiàn)有的心電監(jiān)護產(chǎn)品很難同時完美地做到上述要求。本研究針對心電監(jiān)護的實際需求,提出了一種新的心電、呼吸信號提取方法,電極不與人體皮膚直接接觸,并取消電極與裝置之間的連接導(dǎo)線,使病人行動自由,皮膚不會感到不適,從而實現(xiàn)心電信號的長期實時監(jiān)測。
　　本文設(shè)計了一種非接觸式心電、呼吸信號采集系統(tǒng),該系統(tǒng)包括傳感器電路和讀取電路兩部分。首先,根據(jù)心電偶極子等效模型,設(shè)計了新型電極,將作用電極、相關(guān)電極和地電極整合

3、在一起,消除電極導(dǎo)線。然后,提出了一種新的心電非接觸測量方法,設(shè)計一種特殊的LC振蕩式傳感器電路,利用變?nèi)荻O管、電感線圈分別作為心電信號、呼吸信號的傳感器件,該傳感器電路具有儀表放大電路的特點,對共模信號有抑制作用,對差模信號有放大的作用。然后利用“電子皮膚”技術(shù)將新型電極、傳感器電路整合在一起,形成一種類似皮膚的薄膜片,受大氣壓力而黏貼在人皮膚上,不需傳統(tǒng)的固定。最后,使用HFSS軟件設(shè)計了高Q值耦合線圈。將檢測到的電生理信號通過諧