基礎知識之心電傳感器

ECG傳感器是一種用于檢測和記錄心電圖（Electrocardiogram，簡(jiǎn)稱(chēng)ECG）信號的傳感器。ECG傳感器通過(guò)接觸人體皮膚，測量和記錄心臟的電活動(dòng)，從而提供有關(guān)心臟功能和心臟健康狀況的信息。ECG傳感器通常由多個(gè)電極組成，這些電極被放置在身體的特定位置上，如胸部、手臂或腿部。當心臟跳動(dòng)時(shí)，電極會(huì )檢測到心臟產(chǎn)生的微弱電流，并將其轉換成電壓信號。這些信號隨后被傳感器記錄下來(lái)，并可以通過(guò)連接到計算機、移動(dòng)設備或健康監護設備上的接口進(jìn)行分析和顯示。ECG傳感器廣泛應用于醫療領(lǐng)域和個(gè)人健康管理。在醫療領(lǐng)域，醫生和護士經(jīng)常使用ECG傳感器來(lái)評估患者的心臟功能狀況，診斷心臟病和心律失常，并監測治療的效果。在個(gè)人健康管理方面，一些智能手表和健康追蹤設備集成了ECG傳感器，使用戶(hù)可以隨時(shí)監測自己的心臟健康狀況，并提供警報和建議。ECG傳感器的使用使得人們能夠更全面地了解自己的心臟健康狀況，及時(shí)發(fā)現潛在的心臟問(wèn)題，并采取適當的措施來(lái)保護心臟健康。

ECG傳感器通過(guò)測量心臟的電活動(dòng)來(lái)工作。它使用電極與人體皮膚接觸，記錄和檢測心臟產(chǎn)生的微弱電信號，然后將這些信號轉換為可供分析和顯示的數據。

下面是ECG傳感器的工作原理：

• 電極放置：通常，ECG傳感器由多個(gè)電極組成，這些電極放置在身體的特定位置上，如胸部、手臂和腿部。這些電極進(jìn)入接觸狀態(tài)后，它們可以感知到與心臟相關(guān)的電信號。
• 心臟電信號檢測：當心臟跳動(dòng)時(shí)，它會(huì )產(chǎn)生特定的電信號，稱(chēng)為心電圖（Electrocardiogram）。這些電信號由心臟中的起搏器（心臟起搏器細胞）和心肌細胞之間的電流流動(dòng)引起。ECG傳感器的電極會(huì )檢測到這些微弱的電信號。
• 信號放大和濾波：ECG傳感器將檢測到的微弱電信號放大，并通過(guò)濾波器消除來(lái)自外部環(huán)境的噪音和干擾信號。這樣可以確保測量到的信號更加清晰和準確。
• 數據記錄和轉換：經(jīng)過(guò)放大和濾波后，ECG傳感器將心臟電信號轉換為數字數據，并對其進(jìn)行記錄。這些數據可以通過(guò)傳感器本身內置的存儲器或連接到外部設備（如計算機或移動(dòng)設備）的接口進(jìn)行保存和傳輸。
• 分析和顯示：記錄的ECG數據可以通過(guò)特定的軟件或設備進(jìn)行分析和顯示。這可以包括顯示心臟的節律、測量心率、檢測心律失常等。醫護人員或個(gè)人用戶(hù)可以根據這些數據評估心臟功能和健康狀況，并采取相應的措施。

• 非侵入性：ECG傳感器通過(guò)皮膚表面捕捉信號，不需要進(jìn)行手術(shù)或穿刺。
• 快速和準確：ECG傳感器可以實(shí)時(shí)捕捉到心臟電活動(dòng)并將其轉化為數字信號，提供快速和準確的心電圖結果。
• 可穿戴性：隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，現在有許多小巧便攜的ECG傳感器可供個(gè)人佩戴，實(shí)時(shí)監測心臟健康狀況。
• 連接性和智能化：許多ECG傳感器具備無(wú)線(xiàn)連接功能，可與智能手機或可穿戴設備配對，實(shí)現數據記錄、遠程監護和健康管理。

典型心電圖

1.P波

正常心臟的電激動(dòng)從竇房結開(kāi)始。由于竇房結位于右心房與上腔靜脈的交界處，所以竇房結的激動(dòng)首先傳導到右心房，通過(guò)房間束傳到左心房，形成心電圖上的P波。P波代表了心房的激動(dòng)，前半部代表右心房激動(dòng)，后半部代表左心房的激動(dòng)。P波時(shí)限為0.12秒，高度為0.25mv。當心房擴大，兩房間傳導出現異常時(shí)，P波可表現為高尖或雙峰的P波。

2.PR間期

PR間期代表由竇房結產(chǎn)生的興奮經(jīng)由心房、房室交界和房室束到達心室并引起心室肌開(kāi)始興奮所需要的時(shí)間，故也稱(chēng)為房室傳導時(shí)間。正常PR間期在0.12～0.20秒。當心房到心室的傳導出現阻滯，則表現為PR間期的延長(cháng)或P波之后心室波消失。

3.QRS波群

激動(dòng)向下經(jīng)希氏束、左右束枝同步激動(dòng)左右心室形成QRS波群。QRS波群代表了心室的除極，激動(dòng)時(shí)限小于0.11秒。當出現心臟左右束枝的傳導阻滯、心室擴大或肥厚等情況時(shí)，QRS波群出現增寬、變形和時(shí)限延長(cháng)。

4.J點(diǎn)

QRS波結束，ST段開(kāi)始的交點(diǎn)。代表心室肌細胞全部除極完畢。

5.ST段

心室肌全部除極完成，復極尚未開(kāi)始的一段時(shí)間。此時(shí)各部位的心室肌都處于除極狀態(tài)，細胞之間并沒(méi)有電位差。因此正常情況下ST段應處于等電位線(xiàn)上。當某部位的心肌出現缺血或壞死的表現，心室在除極完畢后仍存在電位差，此時(shí)表現為心電圖上ST段發(fā)生偏移。

6.T波

之后的T波代表了心室的復極。在QRS波主波向上的導聯(lián)，T波應與QRS主波方向相同。心電圖上T波的改變受多種因素的影響。例如心肌缺血時(shí)可表現為T(mén)波低平倒置。T波的高聳可見(jiàn)于高血鉀、急性心肌梗死的超急期等。

7.U波

某些導聯(lián)上T波之后可見(jiàn)U波，目前認為與心室的復極有關(guān)。

8.QT間期

代表了心室從除極到復極的時(shí)間。正常QT間期為0.44秒。由于QT間期受心率的影響，因此引入了矯正的QT間期（QTC）的概念。其中一種計算方法為QTc=QT/√RR。QT間期的延長(cháng)往往與惡性心律失常的發(fā)生相關(guān)。

心電圖是臨床最常用的檢查之一，應用廣泛。應用范圍包括：

1. 記錄人體正常心臟的電活動(dòng)。
2. 幫助診斷心律失常。
3. 幫助診斷心肌缺血、心肌梗死及部位。
4. 診斷心臟擴大、肥厚。
5. 判斷藥物或電解質(zhì)情況對心臟的影響。
6. 判斷人工心臟起搏狀況

https://www.goodix.com/zh/full_search?length=10&pageNum=1&searchType=all&keywords=ECG

GOODIX（谷米）是一家領(lǐng)先的生物識別和觸控解決方案供應商，為全球電子設備制造商提供多種先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品。盡管GOODIX主要以觸控技術(shù)聞名，但他們也在ECG（心電圖）領(lǐng)域中發(fā)展出了一些重要的創(chuàng )新。

GOODIX在ECG技術(shù)方面的專(zhuān)長(cháng)主要體現在以下幾個(gè)方面：

• ECG傳感器芯片：GOODIX開(kāi)發(fā)出了高性能的ECG傳感器芯片，可用于測量和監測人體的心電信號。這些芯片采用精密的模擬前端和數字信號處理技術(shù)，能夠準確地捕捉和分析心電信號，用于心臟健康監測和疾病診斷。
• 低功耗設計：GOODIX的ECG解決方案通常具有低功耗設計，適合應用于便攜式醫療設備、可穿戴設備和智能手機等電池供電設備。這可以延長(cháng)設備的電池壽命，并提供長(cháng)時(shí)間的心電監測。
• 數據處理和算法：GOODIX利用其強大的數據處理和算法能力，能夠對采集到的心電信號進(jìn)行準確的分析和解讀。這些算法可以檢測心臟異常、計算心率和心電圖波形等重要指標，為醫療專(zhuān)業(yè)人員和用戶(hù)提供有價(jià)值的信息。
• 系統集成和應用：GOODIX不僅提供ECG芯片，還為客戶(hù)提供完整的系統集成和應用方案。他們的解決方案可與其他硬件和軟件平臺集成，實(shí)現全面的心電監測和健康管理功能。

心電圖 (ECG) 測量 | 醫療健康 | 亞德諾半導體 (analog.com)

ADI（Analog Devices Inc.）是一家領(lǐng)先的半導體技術(shù)公司，提供了廣泛的模擬和數字信號處理解決方案。在ECG傳感器領(lǐng)域，ADI提供了多種產(chǎn)品和技術(shù)，幫助開(kāi)發(fā)人員設計和實(shí)現高質(zhì)量的心電圖應用。

ADI的ECG傳感器產(chǎn)品主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

• 高集成度：ADI的ECG傳感器通常具有高度集成的設計，集成了信號放大器、濾波器、心電圖檢測電路和數據轉換等關(guān)鍵功能。這種設計簡(jiǎn)化了系統開(kāi)發(fā)流程，降低了成本和功耗。
• 高精度和低噪聲：ADI的ECG傳感器采用了先進(jìn)的模擬和數字信號處理技術(shù)，以提供高精度的心電信號采集和處理。同時(shí)，它們也能夠有效減少環(huán)境噪聲和運動(dòng)干擾對心電圖結果的影響。
• 多通道支持：ADI的某些ECG傳感器支持多通道心電信號采集，可以同時(shí)測量多個(gè)導聯(lián)，提供更全面的心電圖分析。
• 低功耗和便攜性：為了滿(mǎn)足便攜式心電圖設備和可穿戴設備的需求，ADI的ECG傳感器通常具有低功耗特性，可以延長(cháng)電池壽命，并且尺寸小巧，易于集成到小型設備中。

Amazon.com : ecg monitor

Product Selector | ams OSRAM (ams-osram.com)

ams OSRAM 是一家以光電解決方案為核心的公司，主要專(zhuān)注于光學(xué)、傳感器和光電子技術(shù)。盡管它沒(méi)有直接從事心電圖（ECG）傳感器的生產(chǎn)，但它在健康和生命科學(xué)領(lǐng)域提供了一些與心電圖相關(guān)的產(chǎn)品和技術(shù)應用。以下是ams OSRAM在ECG方面的一些產(chǎn)品和技術(shù)：

• 光源和光學(xué)模塊：ams OSRAM 可提供高質(zhì)量的光源和光學(xué)模塊，用于醫療設備中的光刺激和光檢測應用。例如，在某些心電圖監測設備中，光源可以用于照明和信號觸發(fā)，光學(xué)模塊可以用于光電傳感和信號采集。
• 生物測量傳感器：ams OSRAM 開(kāi)發(fā)了多種用于生物測量的傳感器技術(shù)，這些技術(shù)可用于測量人體生理參數。雖然尚未針對心電圖測量推出專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)品，但他們的生物傳感器技術(shù)可應用于其他生理參數的監測，例如心率、血氧飽和度等。

使用ECG傳感器AD8232 和Arduino進(jìn)行心電圖（ECG）圖形監控)https://www.yiboard.com/thread-1467-1-1.html

https://github.com/jingjie-li/ECGMonitor