[发明专利]一种分布式可穿戴动态心音采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学信号检测领域，尤其是一种分布式可穿戴动态心音检测装置，将五个心音传感器采用一种机械结构紧固在衣物的特定位置，同步、独立的采集五个区域的心音信号，从而给出一种能够检测人体日常生活状态下的心音信号的装置。

背景技术

目前心脏病发病呈逐年上升趋势，而患者低龄化态势使得心脏病的早期诊断越来越受到关注。

目前临床常用的心脏病诊断设备，如超声多普勒诊断仪，ECG等手段，不仅价格昂贵，需要专业技术人员操作，而且通常须经过有经验的专业医师，对诊断仪采集到的信号进行分析、解释，才能够对心脏病进行明确诊断，诊断成本高。在中国，只有一些三甲医院可以同时拥有这些昂贵的诊断设备和专业的诊断医师，面对中国心脏病急速上升的趋势，不可避免的造成了疑似患者就医难，看病贵。诊断成本的居高不下，不仅给患者家庭造成严重的经济负担，而且也会给国家经济的发展带来很大的困扰。很明显，现有的方式远远不能满足心脏病检测的需求，急需研发一种价格低廉、操作简单的心脏病检测设备。

心音是人体重要的生理信号之一，许多心血管疾病，尤其是瓣膜类疾病，心音都是重要的诊断信息。特别的，当心血管疾病尚未发展到足以产生其他症状(如ECG变化)之前，心音中出现的杂音和畸变就是唯一的诊断信息。研究表明：通过对心音的分析，可以先于其他检测方法发现心脏疾病，如冠心病、心肌炎等，具有心电图、超声心动图不可取代的优势。大量实践证明：心音分析能够为心脏病的早期诊断提供充分的依据，为心脏疾病的治疗赢得更多的时间。

心音听诊是临床诊断的重要手段，但心音听诊有着很大缺陷。首先，心音听诊的准确性严重依赖于医生的经验；其次，心音异常通常具有突发性、短暂性等特点，短时间的静态听诊很难捕捉到心音异常；再次，医生听诊时通常通过反复移动听诊器检测不同的听诊区的心音，不能同时实现所有听诊区同步检测并进行综合诊断。

发明内容

针对上述心音检测技术中的缺点，本发明提出了一种紧固在衣物上可穿戴、分布式、动态采集人体心音的方法和装置，可长时间采集穿戴者的心音，同时提供瞬时心率、心率和五个检测区的能量-时间-频率谱等参数。

一种分布式可穿戴动态心音采集装置主要发明内容包括：

1、分布式心音采集。取临床上常用5个心音诊察区，为本发明中的心音检测区，同步采集各区的心音。

2、可穿戴动态心音采集。将5个心音传感器分别固定在紧身衣物上，其位置对应于1所确定的心音采集区。

3、心音传感器的固定件。心音传感器的紧固件整体由PVC材料制成，其主要结构包括外壳、螺钉、螺母、弹簧垫片、弹簧组成，该固定件可确保心音传感器压紧在皮肤表面。

4、采用无参考心音分段法对每路心音信号进行分段，取其平均值作为最终分段结果，提高了分段精度。

5、对每路心音信号进行EEMD分解，计算能量-时间-频率谱。

本发明的优点为：

1、本发明可同步采集临床上常用心音诊察的5个区域的心音信号，为心脏病的准确诊断提供了全面、完整的心音信号；

2、本发明中的心音传感器的固定方式，不仅可防止大量的外界噪声污染心音信号，而且可以通过螺钉和螺钉末端的弹簧将心音传感器自动压紧在人体皮肤表面，消除了人体皮肤与传感器之间的相对移动而引人的噪声；

3、本发明不仅可用于人体静态状态下的心音信号采集，也可用于人体在日常生活状态下的心音采集；

4、本发明采用5路心音信号的分段平均值作为最终的分段结果，提高了分段的准确率。

应用上述心音检测装置的智能服装能够对人体心音信号进行实时监测，实现对瓣膜类心脏病的综合诊断与早期发现，从而为患者赢得治疗时间，降低诊疗成本，在临床治疗和居家健康监护等方面具有特别重要的意义。将上述心音检测装置的智能服装应用于心音在心脏病发展过程中的变化亦能起到重要作用。另外，上述智能服装还可以应用于军事与航天、娱乐与通讯、安全与保卫等领域。

附图说明

图1是心音采集区。

图中A-主动脉瓣检测区，P-肺动脉瓣检测区，T-二尖瓣检测区，E-第二主动脉瓣检测区，M-三尖瓣检测区；

图2是所述的心音检测装置应用于智能服装的设计原理图；

图中1-二尖瓣检测区的心音传感器，2-肺动脉瓣检测区的心音传感器，3-主动脉瓣检测区的心音传感器，4-第二主动脉瓣检测区的心音传感器，5-三尖瓣检测区的心音传感器，6-信号输出接口，7-埋入衣物的导线，8-紧身衣；

图3是心音传感器紧固件机械图；