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一种多通道体表心电信号同步实时采集系统

阅读:842发布:2021-04-13

专利汇可以提供一种多通道体表心电信号同步实时采集系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种多通道体表心电 信号 同步实时采集系统,该系统包括64 导联 体表 心电图 采集集成盒、心电导联贴片;所述64导联体表心电图采集集成盒由8个10通道动态心电记录盒并联组成,同步实时采集64通道体表心电图。本发明采用经过临床数据优化的64个多导联体表 电极 位置 ,在有限的导联数目下充分完整地反应体表心电活动信息;采用成熟的动态心电图采集盒,通过并联方式达到同步采集目的,方法上创新,根据临床需要可进一步扩展至更多的通道;可用于分析临床常见的各类 心律失常 (如室性早搏起源点 定位 )、心肌梗死(如急性心肌梗死部位判断)、心肌病(如肥厚型心肌病等诊断)等,有较高的临床转化前景及临床诊断应用价值。,下面是一种多通道体表心电信号同步实时采集系统专利的具体信息内容。

1.一种多通道体表心电信号同步实时采集系统,其特征在于,该系统包括64导联体表心电图采集集成盒、心电导联贴片等。所述心电导联贴片连接由8个10通道动态心电记录盒并联组成的64导联体表心电图采集集成盒,同步实时采集64通道体表心电图。
2.根据权利要求1所述多通道体表心电信号同步实时采集系统,其特征在于,所述同步实时采集64通道体表心电图具体为:将8个10通道动态心电图采集盒,分别标记为1-8号动态采集盒。每个动态采集盒采集10通道体表心电数据,将其中2个通道标记为RA和RL参考导联,分别固定于右上肢远端及右下肢近端,剩余8个通道标记为8个导联用于采集体表心电图。其中,1号动态采集盒参考导联通道为RA1和RL1,体表心电图采集导联标记为L1-L8,分别固定于标号1-8位置;2号动态采集盒参考导联通道为RA2和RL2,体表心电图采集导联标记为L9-L16,分别固定于标号9-16位置;3号动态采集盒参考导联通道为RA3和RL3,体表心电图采集导联标记为L17-L24,分别固定于标号17-24位置;4号动态采集盒参考导联通道为RA4和RL4,体表心电图采集导联标记为L25-L32,分别固定于标号25-32位置;5号动态采集盒参考导联通道为RA5和RL5,体表心电图采集导联标记为L33-L40,分别固定于标号33-40位置。6号动态采集盒参考导联通道为RA6和RL6,体表心电图采集导联标记为L41-L48,分别固定于标号41-48位置;7号动态采集盒参考导联通道为RA7和RL7,体表心电图采集导联标记为L49-L56,分别固定于标号49-56位置;8号动态采集盒参考导联通道为RA8和RL8,体表心电图采集导联标记为L57-L64,分别固定于标号57-60位置。
3.根据权利要求2所述多通道体表心电信号同步实时采集系统,其特征在于,所述标号
1-49分布于体表前胸部,标号50-64分布于体表后背部;所述标号1-64在体表前胸部分布的上界平胸骨上窝,下界位于脐平线,共分为7行11列;其中,标号1-3沿右侧腋中线分布;标号4-6以及7-9分别分布在右侧骨中线两侧,其中标号4-6所在列处于右锁骨中线与右腋前线中间平行线位置,标号7-9处于右锁骨中线与右胸骨旁线中间平行线位置;标号10-16以及17-23分别沿右、左两侧胸骨旁线分布,标号38-41沿左锁骨中线分布,标号24-29、标号
30-31、标号32-37所在列依次分布于左胸骨旁线及左锁骨中线之间且间隔相等,标号42-45沿左侧腋前线分布,标号46-49沿左侧腋中线分布;所述标号1-64在体表后背部分布的上界平对第4胸椎体,下界平第10胸椎高度,共3行5列;其中标号50-52沿左侧腋后线分布,标号
53-55以及62-64分别沿左、右两侧肩胛下线分布,标号56-58以及59-61分别沿左、右两侧脊柱旁线分布;其中,标号10、17位于同一水平面,为第1层;标号4、7、11、18、24、32、50、53、56、
59、62分布在同一水平面,为第2层;标号12、19、25、33、38位于同一水平面,为第3层;标号1、
5、8、13、20、26、30、34、39、42、46、51、54、57、60和63分布在同一水平面,为第4层,位于第4肋间隙水平;标号2、14、21、27、31、35、40、43、47位于同一水平面,为第5层;标号3、6、9、15、22、
28、36、41、44、48、52、55、58、61、64分布在同一水平面,为第6层;标号16、23、29、37、45、49位于同一水平面,为第7层;其中,第1-3层标号水平面位于第4肋间隙水平之上,间隔3cm平均分布;第5-7层标号水平面位于第4肋间隙水平之下,间隔3cm平均分布。
4.根据权利要求2所述多通道体表心电信号同步实时采集系统,其特征在于,所述64导联体表心电图采集集成盒以RA1-RA8和对应的RL1-RL8产生的Wilson中心电端为电压基准,采样频率1000Hz,每2个字节一个通道,15位A/D转换,基线为2^14,幅值范围为±5mv。
5.根据权利要求2所述多通道体表心电信号同步实时采集系统,其特征在于,所述心电导联贴片通过全屏蔽电缆及引线连接所述64导联体表心电图采集集成盒。

说明书全文

一种多通道体表心电信号同步实时采集系统

技术领域

[0001] 本发明属于心电信号采集分析技术及设备领域,尤其涉及一种多通道体表心电信号同步实时采集系统。

背景技术

[0002] 常规12导联体表心电图是传统的临床判断手段,用于分析和诊断心律失常已逾100年,如用于定位室性早搏起源、房性早搏起源位置等。但常规12导联心电图存在其固有缺陷,如导联放置位置不标准、因心脏转位、胸腔解剖及患者个体异质性所导致的图形不精确性,标测精确度不高等,同时因其只有有限的导联数目,导致常规12导联心电图诊断心律失常等准确性不高,并且不同判断者之间异质性较大,特别是对于一些反映在人体背面的体表信息无法及时捕捉,如急性后壁、下壁心肌梗死时背部体表心电图的特异性变化等。因此如何利用有限的体表心电导联数量来更加准确、全面、有效反映并记录体表心电信号一直是心电学研究及应用的热点。
[0003] 因此19世纪初,在常规12导联体表心电图基础上的体表电位标测技术应运而生。该技术显著延伸了标准12导联心电图的应用范围,其采用较多体表电极、体表分布范围广、分析相对精细,故可较常规心电图获得更多、更细微、更全面的心脏电活动变化规律,有较强的科研及临床应用价值。但截止目前市场上并无成熟产品用于同步、实时采集体表多通道、多个导联的心电图信息,用于分析各类心律失常。一些临床研究给出的方案是采用体表柔性电极条带,每个条带包含8-10个电极不等,采用多个电极条带的方式采集多通道体表心电信息,但是上述方案存在缺陷,如该设备为科研用途,条带上的每个电极对于体表微弱心电信号的采集并未经实际临床验证,对于条带上电极块与人体的有效接触、心电信号的有效准确提取、较大噪声及杂波干扰的处理等问题仍未获得圆满方案,同时采用固定的电极条带长度及结构,对于不同个体不同的体表结构,不能有效达到每个采集点的精确定位采集。而另一些研究采用的是背心式方案,通过背心中设置多个电极块用以采集多通道体表心电信号,也存在上述的电极接触及采集的准确性、不同个体采集时的采集点差异性等问题。同时上述方案采集体表心电图时并非采用公认有效的基于Wilson心电图导联体系的采集方案,因此采集获得信号的精确性、有效性及临床应用价值受限。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种多通道体表心电信号同步实时采集系统。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种多通道体表心电信号同步实时采集系统,该系统包括64导联体表心电图采集集成盒、心电导联贴片;所述心电导联贴片连接由8个10通道动态心电记录盒并联组成的64导联体表心电图采集集成盒,同步实时采集64通道体表心电图。
[0006] 进一步地,所述同步实时采集64通道体表心电图具体为:将8个10通道动态心电图采集盒,分别标记为1-8号动态采集盒;每个动态采集盒采集10通道体表心电数据,将其中2个通道标记为RA和RL参考导联,分别固定于右上肢远端及右下肢近端,剩余8个通道标记为8个导联用于采集体表心电图;其中,1号动态采集盒参考导联通道为RA1和RL1,体表心电图采集导联标记为L1-L8,分别固定于标号1-8位置;2号动态采集盒参考导联通道为RA2和RL2,体表心电图采集导联标记为L9-L16,分别固定于标号9-16位置;3号动态采集盒参考导联通道为RA3和RL3,体表心电图采集导联标记为L17-L24,分别固定于标号17-24位置;4号动态采集盒参考导联通道为RA4和RL4,体表心电图采集导联标记为L25-L32,分别固定于标号25-32位置;5号动态采集盒参考导联通道为RA5和RL5,体表心电图采集导联标记为L33-L40,分别固定于标号33-40位置;6号动态采集盒参考导联通道为RA6和RL6,体表心电图采集导联标记为L41-L48,分别固定于标号41-48位置;7号动态采集盒参考导联通道为RA7和RL7,体表心电图采集导联标记为L49-L56,分别固定于标号49-56位置;8号动态采集盒参考导联通道为RA8和RL8,体表心电图采集导联标记为L57-L64,分别固定于标号57-60位置。
[0007] 进一步地,所述标号1-49分布于体表前胸部,标号50-64分布于体表后背部;所述标号1-64在体表前胸部分布的上界平胸骨上窝,下界位于脐平线,共分为7行11列;其中,标号1-3沿右侧腋中线分布;标号4-6以及7-9分别分布在右侧骨中线两侧,其中标号4-6所在列处于右锁骨中线与右腋前线中间平行线位置,标号7-9处于右锁骨中线与右胸骨旁线中间平行线位置;标号10-16以及17-23分别沿右、左两侧胸骨旁线分布,标号38-41沿左锁骨中线分布,标号24-29、标号30-31、标号32-37所在列依次分布于左胸骨旁线及左锁骨中线之间且间隔相等,标号42-45沿左侧腋前线分布,标号46-49沿左侧腋中线分布;所述标号1-64在体表后背部分布的上界平对第4胸椎体,下界平第10胸椎高度,共3行5列;其中标号50-52沿左侧腋后线分布,标号53-55以及62-64分别沿左、右两侧肩胛下线分布,标号56-58以及59-61分别沿左、右两侧脊柱旁线分布;其中,标号10、17位于同一水平面,为第1层;
标号4、7、11、18、24、32、50、53、56、59、62分布在同一水平面,为第2层;标号12、19、25、33、38位于同一水平面,为第3层;标号1、5、8、13、20、26、30、34、39、42、46、51、54、57、60和63分布在同一水平面,为第4层,位于第4肋间隙水平;标号2、14、21、27、31、35、40、43、47位于同一水平面,为第5层;标号3、6、9、15、22、28、36、41、44、48、52、55、58、61、64分布在同一水平面,为第6层;标号16、23、29、37、45、49位于同一水平面,为第7层;其中,第1-3层标号水平面位于第4肋间隙水平之上,间隔3cm平均分布;第5-7层标号水平面位于第4肋间隙水平之下,间隔3cm平均分布。
[0008] 进一步地,所述64导联体表心电图采集集成盒以RA1-RA8和对应的RL1-RL8产生的Wilson中心电端为电压基准,采样频率1000Hz,每2个字节一个通道,15位A/D转换,基线为2^14,幅值范围为±5mv。
[0009] 进一步地,所述心电导联贴片通过全屏蔽电缆及引线连接所述64导联体表心电图采集集成盒。
[0010] 本发明的有益效果是:
[0011] 1、本发明采用了经过临床数据优化的64个多导联体表电极位置,在有限的导联数目下充分完整地反应体表心电活动信息;
[0012] 2、本发明采用专用体表心电图贴片及连接导线,相比于既往采用阵列电极、条带电极、心电采集背心等方式,保证心电信号采集的准确性以及心电信号传输的完整性;
[0013] 3、本发明采用成熟的动态心电图采集盒,通过并联方式达到同步采集目的,方法上创新,并且根据临床需要可进一步扩展64通道至更多的通道;
[0014] 4、本发明用于分析临床常见的各类心律失常(如室性早搏起源点定位)、心肌梗死(如急性心肌梗死部位判断)、心肌病(如肥厚型心肌病等诊断)等,有较高的临床转化前景及临床诊断应用价值。附图说明
[0015] 图1是多通道体表心电图采集盒及采集分析方法示意图;
[0016] 图2是64导联体表心电贴片定位及放置示意图;
[0017] 图3是体表心电图处理分析软件获得的64导联体表心电图;
[0018] 图4是64导联体表心电贴片定位及放置示意图;
[0019] 图5是多通道体表心电图采集盒工作示意图;
[0020] 图6是一例室性早搏患者的64导联体表心电图。

具体实施方式

[0021] 本发明提供一种64通道体表心电图同步实时采集系统采集64通道体表心电图并传输至分析软件的工作流程如图1所示,主要包括:
[0022] 1、基于成熟产品-10通道动态心电记录盒的64导联体表心电图采集集成盒,以及同步采集方案;
[0023] 多通道体表心电图采集盒及同步采集方案:本发明采用8个10通道动态心电图采集盒,分别标记为1-8号动态采集盒(采集盒1#-8#)。每个动态心电图采集盒可采集10通道体表心电数据,我们将其中2个通道标记为RA(right arm)和RL(right leg)导联,将导联分别固定于右上肢远端及右下肢近端,用以提供威尔逊Wilson中心电端,并作为每个动态心电采集盒的电压基准;剩余8个通道标记为8个导联用于采集体表心电图。同时将8个动态采集盒并联,获得能够基于Wilson中心电端作为基准电压并且同步实时采集64通道体表心电图的多通道心电采集盒,将其信号输出模块连接电脑,实时传输采集获得的多通道体表心电信号数据;并进行时钟及基线校准使每个动态采集盒同时开启信号采集。并联设置后,其中,1#采集盒参考导联通道为RA1和RL1,固定于右上肢及右下肢,体表心电图采集导联标记为L1-L8,分别固定于上图2中的标号1-8位置;2#采集盒参考导联通道为RA2和RL2,固定于右上肢及右下肢,体表心电图采集导联标记为L9-L16,分别固定于上图2中的标号9-16位置;3#采集盒参考导联通道为RA3和RL3,固定于右上肢及右下肢,体表心电图采集导联标记为L17-L24,分别固定于上图2中的标号17-24位置;4#采集盒参考导联通道为RA4和RL4,固定于右上肢及右下肢,体表心电图采集导联标记为L25-L32,分别固定于上图2中的标号25-32位置;5#采集盒参考导联通道为RA5和RL5,固定于右上肢及右下肢,体表心电图采集导联标记为L33-L40,分别固定于上图2中的标号33-40位置;6#采集盒参考导联通道为RA6和RL6,固定于右上肢及右下肢,体表心电图采集导联标记为L41-L48,分别固定于上图2中的标号41-48位置;7#采集盒参考导联通道为RA7和RL7,固定于右上肢及右下肢,体表心电图采集导联标记为L49-L56,分别固定于上图2中的标号49-56位置;8#采集盒参考导联通道为RA8和RL8,固定于右上肢及右下肢,体表心电图采集导联标记为L57-L64,分别固定于上图2中的标号57-60位置。并联后的64通道体表心电图采集设备参数如下:以RA1-8以及RL1-8产生的Wilson中心电端为电压基准,采样频率1000Hz,每2个字节一个通道,15位A/D转换,基线为2^14,幅值范围±5mv。
[0024] 2、64导联专用心电导联贴片定位及放置方法;
[0025] 多通道体表心电导联定位及放置方案:本发明所采用的64导联专用体表心电贴片体表定位及放置方案见下图2。图中每一个黑色点表示一个心电图电极贴片位置,从标号1至标号64;其中,标号1-49分布于体表前胸部,标号50-64分布于体表后背部。64个贴片在体表前胸部分布的上界平胸骨上窝,下界位于脐水平线,共分为7行11列,各列电极数量不等。其中,标号13对应常规12导联心电图的V1位置,标号20对应常规12导联心电图V2位置,标号
40对应常规12导联心电图V4位置,标号43对应常规12导联心电图V5位置,标号47对应常规
12导联心电图V6位置。标号1-3沿右侧腋中线分布;标号4-6以及7-9分别分布在右侧锁骨中线两侧,其中标号4-6所在列处于右锁骨中线与右腋前线中间平行线位置,标号7-9处于右锁骨中线与右胸骨旁线中间平行线位置;标号10-16以及17-23分别沿右、左两侧胸骨旁线分布,标号38-41沿左锁骨中线分布,标号24-29、标号30-31、标号32-37所在列依次分布于左胸骨旁线及左锁骨中线之间且间隔相等,标号42-45沿左侧腋前线分布,标号46-49沿左侧腋中线分布。64个贴片在体表后背部分布的上界平对第4胸椎体,下界平第10胸椎高度,共3行5列。标号50-52沿左侧腋后线分布,标号53-55以及62-64分别沿左、右两侧肩胛下线分布,标号56-58以及59-61分别沿左、右两侧脊柱旁线分布。标号10、17位于同一水平面,为第1层;标号4、7、11、18、24、32、50、53、56、59、62分布在同一水平面,为第2层;标号12、19、
25、33、38位于同一水平面,为第3层;标号1、5、8、13、20、26、30、34、39、42、46、51、54、57、60和63分布在同一水平面,为第4层,位于第4肋间隙水平;标号2、14、21、27、31、35、40、43、47位于同一水平面,为第5层;标号3、6、9、15、22、28、36、41、44、48、52、55、58、61、64分布在同一水平面,为第6层;标号16、23、29、37、45、49位于同一水平面,为第7层;其中,第1-3层标号水平面位于第4肋间隙水平之上,间隔3cm平均分布;第5-7层标号水平面位于第4肋间隙水平之下,间隔3cm平均分布。
[0026] 所述常规12导联心电图的导联位置V1~V6为:V1:胸骨右缘第四肋间;V2:胸骨左缘第四肋间;V4:左第五肋间与左锁骨中线交汇点;V3:位于V2与V4连线中点;V5:左第五肋间与腋前线交汇处;V6:左第五肋间与腋中线交汇处。
[0027] 3、体表心电图数据处理分析软件。
[0028] 采用体表心电图数据处理分析软件,实时采集、保存及导出64导联体表心电图信息(图3),分析各类心律失常等临床应用场景。64通道心电采集集成盒子中的L1-L64导联所在位置采集获得的心电图同时涵盖了常规12导联体表心电图信息,如L13对应常规12导联心电图的V1,L20对应常规12导联心电图V2,L40对应常规12导联心电图V4,L43对应常规12导联心电图V5,L47对应常规12导联心电图V6。
[0029] 实施例
[0030] 步骤1:清理被采集者胸前及背部采集区域皮肤,并按照本发明提供的心电图导联定位方案固定64个专用体表心电图贴片(一次性使用心电电极,型号LT-301,上海励图医疗器材有限公司,中国上海)(图4);
[0031] 步骤2:将各个专用体表心电图贴片经专用心电图机导联线分别连接至多通道心电采集盒的L1-L64位置,同时将RA1-8连接至右上肢远端,RL1-8连接至右下肢近端(图4);
[0032] 所述专用心电图机导联线采用全屏蔽电缆及引线,有较强抗干扰能,保证心电信号的精确性以及心电信号数据完成性。
[0033] 步骤3:开启8个动态心电采集盒,并将心电信号输出导线连接至电脑主机(图5);
[0034] 步骤4:打开体表心电图处理分析软件进行同步采集,获得实时的、同步的64通道体表心电图并分析各类心律失常,如室性早搏等起源等,同时完成采集获得心电图的储存、数据导出等,如图6所示,基于该64导联体表心电图可初步判断该例患者的室性早搏起源灶位于心脏右心室流出道位置。
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