基于智能服装的心电信号可穿戴测

2020-10-30


可以测量心电图信号并监视人们健康状况的智能服装可以满足我们日益老龄化社会的需求。但是,常规的ECG信号测量很复杂,其电极会刺激皮肤,这使得常规测量方法不适用于智能服装。

ECG信号是监视人的生理状态的最重要参数之一,因为它携带有关人心脏的有意义的信息。心电图测量最常用的方法是标准的12导联心电图,其中九个或十个凝胶Ag / AgCl电极通过与皮肤的电流接触固定在四肢和躯干的明确位置。但是,由于某些原因,限制了智能服装中标准12导联ECG测量方法的使用。首先,由于过程复杂,只能由专业医师在医院或诊所进行12导联心电图测量,这不适合那些想要在家中护理的慢性心脏病患者和运动员。锻炼时监视他们的健康状况。为了同样的原因,这种测量方法也不适合士兵,消防员,警务人员,矿山的救援人员等。其次,皮肤接触电极带来的费用和不适感使人们无法在日常生活中使用12导联测量。使用传统的心电图测量无法将所有这些人容纳在医疗中心进行心脏健康监测。因此,一种有前途的解决方案是设计一种基于智能服装的可穿戴式测量系统,该系统可长期穿戴在身上以记录ECG信号。

该系统主要由三个子系统组成:智能服装,智能手机和PC终端。这三个子系统通过一些无线通信技术连接在一起,例如WiFi,蓝牙,蜂窝网络和Internet

必须将某些电极与智能服装集成在一起,以测量人体表面上的ECG信号。这些由导电纺织材料制成的电极应柔软易洗,不会刺激人体皮肤,否则穿这种衣服会使人感到不舒服,也不想再穿。然后,由于用户在日常生活中穿着智能服装以长时间记录ECG信号,因此应减少智能服装上的可穿戴电极的数量,以使电极对用户的日常生活没有影响。生活和工作。最后,可穿戴电极应可靠地测量ECG信号。

智能服装的面料中只有三个ECG纺织电极,智能服装可以通过蓝牙将获取的ECG信号传输到智能手机。然后,ECG信号由智能手机通过WiFi,蜂窝网络或Internet发送到PC终端。为了获得更重要的ECG信号,应将ECG纺织电极连接到人体的最佳位置。因此,使用球形体积导体模型来计算人体的表面电势,并且还计算两个电极之间的ECG信号偏差。MALT组的BSPM数据模拟了电极测量ECG信号的最佳位置。结果表明,所提出的基于智能服装的心电信号测量方法具有良好的性能。