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穿戴式心电技术开发方案（穿戴式医疗穿戴式心电远程心电心电监护心电远程监护）

已有 2103 次阅读| 2014-6-9 18:45

目前大多数的心电图终端，都至少采用3个或者三个以上的电极，很少是通过两个电极的获取心电图的。为了能在穿戴式电极上获取到心电波形，需要设计2个电极的心电传感器。经过多次试验调试，终于获得在成功。这是的关键点是处理接地电极。以前的三电极是通过右腿驱动接地。

在通常情况下，使用更多电极获得多导联的心电信号有助于疾病的诊断，但是随着植入/介入医学和远程医学的快速发展，为进一步突出小型便携和使用方便的特点，在某些特殊情况下不得不进一步减少测量电极的数量，因此国外逐渐开始关注双电极测量心电的技术。近年，美国Medtronic公司推出了新型的微型化人体植入式Holter装置，即植入式心电记录器（insertable loop recorder, ILR），手术植于患者胸前皮下，通过两个电极记录心电（电极间距38.5 mm），使用寿命可达14个月，在临床应用中，对不明原因晕厥的诊断率达80%以上，对短暂发作的心律失常的诊断率高达83%～94%，应用越来越广泛。

在国内，尚未见通过双电极进行心电测量报道，为此，我们开始开发双电极心电测量传感器，具有微型化、便于使用和低功耗的特点，适应植入式和体表心电图测量的需要。这种传感器配合穿戴式电极就可以完成在自然状态的长时间心电监护的需求，对院外心脏保健和老人家庭看护是很重要的技术。

本次设计，主要采用了专业的低功耗仪表放大器AD8236，硬件带通滤波加上软件数字滤波技术。关键点是处理信号接地的难点。两个电极的心电信号中存在大量的干扰，比三个电极难处理多了。低功耗设计的思想贯穿于整个系统的开发过程，低功耗设计包括：调研选择业界功耗较低的仪表放大器、运算放大器等模拟集成电路；选用功耗较低的微处理器；研究并合理使用微处理器的各种低功耗模式；进行充分的系统时序分析，以此合理选择系统的时钟频率；硬件设备在不需要使用的时候可以通过微处理器控制将其关断等等。整个传感器正常采集的功耗低于1MA，用一个纽扣电池就可以供电。

下图是我们采用的穿戴式电极，这是一个胸带，可以很舒适的佩戴，和传统心电图电极相比可以长时间舒适的佩戴。