[发明专利]非接触式心电信号采集衣物以及心电信号检测方法

说明书

本发明提供了一种非接触式心电信号采集衣物以及心电信号检测方法。所述采集衣物包括衣物本体以及设置于衣物本体上的传感电极和控制盒，传感电极包括依次设置的电极复合层、第一绝缘层、电磁屏蔽层和第二绝缘层，电极复合层包括第一电极、第二电极以及设置于第一电极与第二电极之间的极性层，极性层包括极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，第一电极用于与控制盒电连接，第二电极悬空设置，电磁屏蔽层接地。本发明采集衣物上的传感电极包括电极复合层，其含有高介电常数的极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，因此具有高介电性能，可有效提高皮肤与电极之间的耦合电容，进而减小容抗及总阻抗，降低心电信号在耦合过程中的衰减程度，提高电信号检测效果。

技术领域

本发明涉及心电检测技术领域，具体而言，涉及一种非接触式心电信号采集衣物以及心电信号检测方法。

背景技术

现有心电传感器主要是通过接触式方式进行心电信号的采集。接触式的采集贴片长期使用会造成皮肤敏感等问题，目前最亲肤的贴片也只能保证连续14天的良好接触，超出该时间皮肤会出现红疹等不良反应，且现有的心电检测由于线束的束缚易造成活动的不便。

为了解决上述问题，目前出现基于电容耦合原理将心电信号从人体皮肤耦合至电极，再经处理电路输出信号的非接触式心电检测技术，但由于人体心电信号是一种弱电信号，信噪比较低，易受外界条件干扰发生衰减，且目前的非接触式心电传感电极与人体皮肤之间的耦合电容较小，造成总阻抗较大，进一步加大信号衰减程度，影响心电信号的采集质量。

发明内容

本发明所要解决的问题是现有非接触式心电检测存在传感电极与人体皮肤之间耦合电容小，容抗及总阻抗较大，使得心电信号在耦合过程中衰减严重，导致本就微弱的心电信号检测质量及效果较差。

为解决上述问题，本发明提供一种非接触式心电信号采集衣物，包括衣物本体以及设置于所述衣物本体上的传感电极和控制盒，所述传感电极包括依次设置的电极复合层、第一绝缘层、电磁屏蔽层和第二绝缘层，所述电极复合层包括第一电极、第二电极以及设置于所述第一电极与所述第二电极之间的极性层，所述极性层包括极性材料钛酸钡和/或钛酸钙，所述第一电极用于与所述控制盒电连接，所述第二电极悬空设置，所述电磁屏蔽层接地。

较佳地，所述电极复合层的制备方法如下：

将重量百分比50％-74％的液态PDMS树脂材料、25％-45％的所述极性材料、1％-5％的固化剂、1％-2％的催化剂混合均匀，得到极性溶剂；

将所述极性溶剂覆盖在基板的上、下表面，并在所述极性溶剂的上、下表面分别覆盖所述第一电极和所述第二电极，经固化处理后得到所述电极复合层。

较佳地，所述固化剂包括含氢硅氧烷，所述催化剂包括铂金催化剂。

较佳地，所述传感电极设置于所述衣物本体的内侧，所述衣物本体为紧身衣形式、背后束带式或两侧束带式中的一种。

较佳地，所述衣物本体上设置有多个接触位点，每个所述接触位点上均设置有一个所述传感电极，所述接触位点的数量和位置是根据单导联或多导联的连接点位进行设置的。

较佳地，所述衣物本体上设置有多个接触位点，所述接触位点的数量和位置是根据单导联或多导联的连接点位进行设置的，围绕所述接触位点设置多个所述传感电极，多个所述传感电极阵列分布。

较佳地，所述非接触式心电信号采集衣物还包括通信模块，所述通信模块包括WiFi模块或蓝牙模块，所述控制盒用于通过所述通信模块与终端连接。

较佳地，所述控制盒包括电源、信号采集与处理电路、发送电路，所述信号采集与处理电路用于对所述第一电极(211)检测的生物电信号进行处理，所述发送电路用于将处理后的信号发送至终端进行显示或上传至云端进行保存。

本发明的非接触式心电信号采集衣物相较于现有技术的优势在于：