基于“電子皮膚”的便攜式心電監(jiān)護(hù)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(shí)具有突發(fā)性、偶然性以及高度危險(xiǎn)性。因此,開(kāi)發(fā)一種能長(zhǎng)期、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)采集心電信號(hào)的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀,實(shí)現(xiàn)記錄患者長(zhǎng)時(shí)間、不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)心電信息,對(duì)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(hào)的提取依然是研制多功能便攜式心電監(jiān)護(hù)儀的關(guān)鍵技術(shù)。家庭心電監(jiān)護(hù)需要長(zhǎng)期、連

2、續(xù)、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),但市場(chǎng)上現(xiàn)有的心電監(jiān)護(hù)產(chǎn)品很難同時(shí)完美地做到上述要求。本研究針對(duì)心電監(jiān)護(hù)的實(shí)際需求,提出了一種新的心電、呼吸信號(hào)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(dòng)自由,皮膚不會(huì)感到不適,從而實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的長(zhǎng)期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　本文設(shè)計(jì)了一種非接觸式心電、呼吸信號(hào)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(jì)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(cè)量方法,設(shè)計(jì)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(hào)、呼吸信號(hào)的傳感器件,該傳感器電路具有儀表放大電路的特點(diǎn),對(duì)共模信號(hào)有抑制作用,對(duì)差模信號(hào)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(jì)了高Q值耦合線圈。將檢測(cè)到的電生理信號(hào)通過(guò)諧