[发明专利]一种便携式心电图和心震图联合采集系统及数据处理方法

权利要求书

1.一种便携式心电图和心震图联合采集系统，其特征在于，包括信号采集模块、信号传输模块以及数据处理模块，其中信号采集模块包括心电信号采集单元、心震信号采集单元，分别与心电信号采集单元和心震信号采集单元连接的心电信号前端处理单元和心震信号前端处理单元；信号传输模块包括与心电信号前端处理单元和心震信号前端处理单元连接的微控制单元以及与微控制单元连接的与蓝牙传输单元；数据处理模块包括与蓝牙传输单元连接的PC端；心电信号与心震信号分别由心电信号采集单元与心震信号采集单元提取，并分别由心电信号前端处理单元与心震信号前端处理单元进行前端处理，随后由微控制单元进行A/D转换，通过蓝牙传输单元同步传输至PC端，PC端将实现对信号数据的进一步处理。

2.根据权利要求1所述的一种便携式心电图和心震图联合采集系统，其特征在于，所述心电信号采集单元采用电容耦合电极，利用电容耦合原理实现心电信号的非接触式采集，心电信号采集单元包括电容耦合电极层与具有超高输入阻抗的非接触缓冲电路，其中非接触缓冲电路为基于仪表运放设计的交流自举电路，非接触缓冲电路的阻抗在心电信号的有效信息集中频率范围内达到25GΩ及以上，电容耦合电极层包括两个平行设置的心电采集PCB板(1)以及设置于两个心电采集PCB板(1)之间的耦合电极(3)，耦合电极(3)外圈为与其间隔设置的同心屏蔽环(2)，其中一个心电采集PCB板的一侧设有非接触缓冲电路及心电信号前端处理单元，同时设有作为耦合电极信号地的敷铜层(4)，心电信号采集的方式为胸导联，采用八通道信号采集，使用八个电容耦合电极与一个参考电极，同时采集多路并联的心电模拟信号。

3.根据权利要求2所述的一种便携式心电图和心震图联合采集系统，其特征在于，所述心电信号前端处理单元包含信号差分放大电路、三级滤波电路与右腿驱动电路，差分放大电路的输入端连接心电信号采集单元，采用仪表运放将采集的心电信号与参考电极的心电信号进行差分放大处理，三级滤波电路将差分放大后的信号依次进行高通滤波、工频陷波与低通滤波得到胸导联心电信号，差分放大电路还引出胸导联心电信号与参考电极的心电信号的共模干扰信号，右腿驱动电路将引出的共模干扰信号进行反相放大电路处理，各个通道上经反相处理后的共模干扰信号最终均通过Ag/AgCl电极反馈至人体，以抑制人体表面共模干扰信号。

4.根据权利要求1所述的一种便携式心电图和心震图联合采集系统，其特征在于，所述心震信号采集单元采用MEMS加速度传感器，MEMS加速度传感器及其外围电路与心震信号前端处理单元设计在同一块心震采集PCB板上，实现对心震信号的采集与处理。

5.根据权利要求4所述的一种便携式心电图和心震图联合采集系统，其特征在于，所述心震信号前端处理单元包括相连接的放大电路与两级滤波电路，放大电路的输入端连接心震信号采集单元，两级滤波电路将经过放大电路放大后的心震信号进行高通滤波与低通滤波得到有效的心震信号。

6.根据权利要求1所述的一种便携式心电图和心震图联合采集系统，其特征在于，所述信号传输模块中微控制单元的A/D转换I/O引脚分别连接信号采集模块中由心电信号前端处理单元与心震信号前端处理单元输出的多路并联的模拟信号，将模拟信号转化为数字信号后由蓝牙传输单元将数据传输至PC端。

7.根据权利要求1所述的一种便携式心电图和心震图联合采集系统，其特征在于，还包括心电图和心震图联合采集智能服装，心电图和心震图联合采集智能服装采用弹力结构，能够紧贴人体表面，心电图和心震图联合采集智能服装外侧设有固定电容耦合电极及MEMS加速度传感器的口袋，电容耦合电极固定位置依照心电图导联要求进行布置，MEMS加速度传感器布置于与心室对应的胸腔表面，电源及信号传输模块封装在统一外壳中，用松紧带固定在心电图和心震图联合采集智能服装外侧。

8.根据权利要求1所述的一种便携式心电图和心震图联合采集系统，其特征在于，系统供电采用3.3V可充电锂电池，由DC/DC电荷泵逆变器提供相应的负压。