[发明专利]心电信号采集器、心电图处理系统及处理方法

说明书

本发明公开一种心电信号采集器，包括：心电导联、电压转换装置、心电采集芯片、音频调制单元和音频接口，心电导联连接心电采集芯片，检测心电信号输入心电采集芯片，心电采集芯片对输入的心电信号进行模拟前端放大，形成低频模拟信号输出至音频调制单元，音频调制单元对低频模拟信号进行高频调制后输出，其中，心电信号采集器通过音频接口连接外部设备的音频输入端，电压转换装置连接音频接口,根据外部设备的输入生成电压，为心电信号采集器供电，音频调制单元连接音频接口，输出调制后的心电模拟信号至外部设备。本发明通过充分利用智能终端的音频部分，完成心电信号的采集和传输，最小化了采集器的硬件复杂度，有效降低了采集器的成本。

技术领域

本发明涉及心电图信号采集和处理领域，尤其涉及一种心电信号采集器、心电图处理系统及其处理方法。

背景技术

心电图作为一种无创且简单易行的检测方法，在心脏疾患的早期筛查中发挥着重要的作用。近年来，随着互联网健康技术的发展，涌现出许多面向个人、家庭的微小型心电信号采集分析系统。但这些系统所用的终端都需要独立供电的终端，且都需要独立的MCU或AD采样模块来实现采集，之后通过蓝牙、USB或者其他数据通讯方式和智能移动终端(如智能手机、平板电脑等)实现数据传输。目前，针对该技术的国内专利技术方案，所提出的创新点大体分布在心电采集的移动终端一体化设计、微型化设计、轻薄设计、可穿戴设计、网络化设计等方面，而对采集终端的成本降低、易用性等方面，很少提出行之有效的优化方案。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种心电信号采集器，该心电信号采集器包括：心电导联、电压转换装置、心电采集芯片、音频调制单元和音频接口，所述心电导联连接所述心电采集芯片，检测心电信号输入所述心电采集芯片，所述心电采集芯片对输入的所述心电信号进行模拟前端放大，形成低频模拟信号输出至所述音频调制单元，所述音频调制单元对所述低频模拟信号进行高频调制后输出，其中，心电信号采集器通过所述音频接口连接外部设备的音频输入端，所述电压转换装置连接所述音频接口,根据外部设备的输入生成电压，为心电信号采集器供电，所述音频调制单元连接所述音频接口，输出调制后的心电模拟信号至所述外部设备。

本发明的心电信号采集器通过设置音频接口与外部设备的音频输入端连接，实现心电信号的传输和利用音频接口供电，充分复用了外部设备音频部分的AD采集电路、供电电路，实现了最小化硬件复杂度的心电信号采集器，有效降低了采集器的硬件成本。

在一些实施方式中，所述音频调制单元为脉冲调制器，包括时钟单元和多路器，所述多路器连接所述时钟单元和所述心电采集芯片，接收脉冲信号和所述低频模拟信号进行混合调制，输出调制后的心电模拟信号。由此，可以实现通过时钟脉冲对心电信号进行音频调制，将心电信号调制到音频载波上，以通过音频输入端(耳机MIC端)进行心电模拟信号的AD采样，使心电信号采集器可以复用外部设备的音频部分和心电图处理系统，只在心电采集器中进行模拟前端采集和模拟调制，从而降低心电采集器的功耗和硬件成本(不需设置MCU或AD采集模块)。

在一些实施方式中，所述电压转换装置为DC-DC转换器，所述外部设备的输入为所述音频输入端输出至所述音频接口的直流偏置电压，所述DC-DC转换器连接所述音频接口的MIC端，根据直流偏置电压生成电压，为所述心电信号采集器供电；或者所述电压转换装置为整流变压器，所述外部设备的输入为所述音频输入端输出至所述音频接口的音频交流电信号，所述整流变压器连接所述音频接口的左或右声道，根据交流电信号生成电压，为所述心电信号采集器供电。由此，可以实现通过耳机的偏置电压或音频电压输出生成电压，对心电信号采集器进行供电，使心电信号采集器无需独立电源供电，降低硬件成本。

根据本发明的一个方面，还提供了一种心电图处理系统，该系统包括心电信号采集器和智能终端，所述心电信号采集器包括心电导联、电压转换装置、心电采集芯片、音频调制单元和音频接口，所述心电导联连接所述心电采集芯片，将检测的心电信号输入所述心电采集芯片进行前端模拟放大，输出低频模拟信号至所述音频调制单元，所述音频调制单元对所述低频模拟信号进行高频调制；