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，簡稱ECG）信號的傳感器。ECG傳感器通過接觸人體皮膚，測量和記錄心臟的電活動，從而提供有關心臟功能和心臟健康狀況的信息。ECG傳感器通常由多個電極組成，這些電極被放置在身體的特定位置上，如胸部、手臂或腿部。當心臟跳動時，電極會檢測到心臟產生的微弱電流，并將其轉換成電壓信號。這些信號隨后被傳感器記錄下來，并可以通過連接到計算機、移動設備或健康監(jiān)護設備上的接口進行分析和顯示。ECG傳感器廣泛應用于醫(yī)療領域和個人健康管理。在醫(yī)療領域，醫(yī)生和護士經常使用ECG傳感器來評估患者的心臟功能狀況，診斷心臟病和心律失常，并監(jiān)測治療的效果。在個人健康管理方面，一些智能手表和健康追蹤設備集成了ECG傳感器，使用戶可以隨時監(jiān)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，及時發(fā)現潛在的心臟問題，并采取適當的措施來保護心臟健康。

ECG傳感器通過測量心臟的電活動來工作。它使用電極與人體皮膚接觸，記錄和檢測心臟產生的微弱電信號，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。這些電極進入接觸狀態(tài)后，它們可以感知到與心臟相關的電信號。
• 心臟電信號檢測：當心臟跳動時，它會產生特定的電信號，稱為心電圖（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引起。ECG傳感器的電極會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，并通過濾波器消除來自外部環(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：經過放大和濾波后，ECG傳感器將心臟電信號轉換為數字數據，并對其進行記錄。這些數據可以通過傳感器本身內置的存儲器或連接到外部設備（如計算機或移動設備）的接口進行保存和傳輸。
• 分析和顯示：記錄的ECG數據可以通過特定的軟件或設備進行分析和顯示。這可以包括顯示心臟的節(jié)律、測量心率、檢測心律失常等。醫(yī)護人員或個人用戶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傳感器通過皮膚表面捕捉信號，不需要進行手術或穿刺。
• 快速和準確：ECG傳感器可以實時捕捉到心臟電活動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：隨著技術的進步，現在有許多小巧便攜的ECG傳感器可供個人佩戴，實時監(jiān)測心臟健康狀況。
• 連接性和智能化：許多ECG傳感器具備無線連接功能，可與智能手機或可穿戴設備配對，實現數據記錄、遠程監(jiān)護和健康管理。

典型心電圖

1.P波

正常心臟的電激動從竇房結開始。由于竇房結位于右心房與上腔靜脈的交界處，所以竇房結的激動首先傳導到右心房，通過房間束傳到左心房，形成心電圖上的P波。P波代表了心房的激動，前半部代表右心房激動，后半部代表左心房的激動。P波時限為0.12秒，高度為0.25mv。當心房擴大，兩房間傳導出現異常時，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生的興奮經由心房、房室交界和房室束到達心室并引起心室肌開始興奮所需要的時間，故也稱為房室傳導時間。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間期的延長或P波之后心室波消失。

3.QRS波群

激動向下經希氏束、左右束枝同步激動左右心室形成QRS波群。QRS波群代表了心室的除極，激動時限小于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，QRS波群出現增寬、變形和時限延長。

4.J點

QRS波結束，ST段開始的交點。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，復極尚未開始的一段時間。此時各部位的心室肌都處于除極狀態(tài)，細胞之間并沒有電位差。因此正常情況下ST段應處于等電位線上。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。例如心肌缺血時可表現為T波低平倒置。T波的高聳可見于高血鉀、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U波，目前認為與心室的復極有關。

8.QT間期

代表了心室從除極到復極的時間。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間期的延長往往與惡性心律失常的發(fā)生相關。

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。
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. 判斷藥物或電解質情況對心臟的影響。
6. 判斷人工心臟起搏狀況

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GOODIX（谷米）是一家領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的技術和產品。盡管GOODIX主要以觸控技術聞名，但他們也在ECG（心電圖）領域中發(fā)展出了一些重要的創(chuàng)新。

GOODIX在ECG技術方面的專長主要體現在以下幾個方面：

• ECG傳感器芯片：GOODIX開發(fā)出了高性能的ECG傳感器芯片，可用于測量和監(jiān)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，能夠準確地捕捉和分析心電信號，用于心臟健康監(jiān)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(yī)療設備、可穿戴設備和智能手機等電池供電設備。這可以延長設備的電池壽命，并提供長時間的心電監(jiān)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(yī)療專業(yè)人員和用戶提供有價值的信息。
• 系統(tǒng)集成和應用：GOODIX不僅提供ECG芯片，還為客戶提供完整的系統(tǒng)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，實現全面的心電監(jiān)測和健康管理功能。

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

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

ADI的ECG傳感器產品主要有以下幾個方面的特點：

• 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鍵功能。這種設計簡化了系統(tǒng)開發(fā)流程，降低了成本和功耗。
• 高精度和低噪聲：ADI的ECG傳感器采用了先進的模擬和數字信號處理技術，以提供高精度的心電信號采集和處理。同時，它們也能夠有效減少環(huán)境噪聲和運動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，可以同時測量多個導聯(lián)，提供更全面的心電圖分析。
• 低功耗和便攜性：為了滿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，可以延長電池壽命，并且尺寸小巧，易于集成到小型設備中。

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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，主要專注于光學、傳感器和光電子技術。盡管它沒有直接從事心電圖（ECG）傳感器的生產，但它在健康和生命科學領域提供了一些與心電圖相關的產品和技術應用。以下是ams OSRAM在ECG方面的一些產品和技術：

• 光源和光學模塊：ams OSRAM 可提供高質量的光源和光學模塊，用于醫(yī)療設備中的光刺激和光檢測應用。例如，在某些心電圖監(jiān)測設備中，光源可以用于照明和信號觸發(fā)，光學模塊可以用于光電傳感和信號采集。
• 生物測量傳感器：ams OSRAM 開發(fā)了多種用于生物測量的傳感器技術，這些技術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門的產品，但他們的生物傳感器技術可應用于其他生理參數的監(jiān)測，例如心率、血氧飽和度等。

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

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