專利名稱::12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明屬于醫(yī)療心電監(jiān)護(hù)儀器領(lǐng)域,特別涉及一種12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
:心電信號(hào)是人類最早研究并應(yīng)用于臨床的生物電信號(hào)之一,它比其他生物電信號(hào)更易于檢測(cè),并具有較直觀的規(guī)律性,目前仍然是生物醫(yī)學(xué)工程界的重要研究對(duì)象之一。心臟在機(jī)械收縮之前,心肌預(yù)先發(fā)生電的激動(dòng),并向全身各部位放散,從而在體表的不同部位產(chǎn)生電位差。通過體表把這種變動(dòng)著的電位差按時(shí)間順序描記出來的連續(xù)曲線就是心電圖,常規(guī)心電圖是病人在靜臥情況下由心電圖儀記錄的心電活動(dòng),它一般有12個(gè)導(dǎo)聯(lián),反映了全息心電變化,可以從多個(gè)角度觀察到心臟的活動(dòng)情況,能對(duì)心肌梗死、早博、左前支阻塞和左后支阻塞等進(jìn)行定位診斷,是心臟病診斷的重要手段之一,但是常規(guī)心電圖僅記錄6100個(gè)心動(dòng)周期,歷時(shí)僅幾秒到1分鐘左右,只能獲取很少有關(guān)心臟狀態(tài)的信息,一個(gè)正常人一天24小時(shí)心博數(shù)達(dá)IO萬次以上,所以在有限的時(shí)間內(nèi),記錄發(fā)生心率失常的概率是很低的,尤其是一些陣發(fā)性心率失常,即使病人有自覺癥狀,但在做常規(guī)心電圖檢査時(shí)也往往難以捕獲。由于心臟病發(fā)病時(shí)一般具有突發(fā)性、短暫性和危險(xiǎn)性的特點(diǎn),所以有必要對(duì)患者的心電圖進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)及時(shí)搶救和疾病預(yù)報(bào),目前我國(guó)醫(yī)療資源仍然十分緊張,遠(yuǎn)程醫(yī)療、社區(qū)護(hù)理是解決這一問題的有效辦法,可供心臟病人使用的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀,有著廣泛的應(yīng)用前景?,F(xiàn)有的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)有以下幾種(1)動(dòng)態(tài)心電圖記錄回放系統(tǒng)(H0LTER系統(tǒng))1957年,美國(guó)物理學(xué)博士NormanJHolter首創(chuàng)了一種用磁帶記錄器對(duì)正?;顒?dòng)狀態(tài)下的病人做長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)心電圖記錄的方法,開辟了時(shí)間全信息和環(huán)境全信息心電記錄和診斷的新領(lǐng)域,從而在某種程度上彌補(bǔ)了常規(guī)心電圖的不足之處。這種長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)記錄的心電圖稱為動(dòng)態(tài)心電圖,它是心電學(xué)的一個(gè)分支,通過便攜式記錄器連續(xù)監(jiān)測(cè)、記錄人體24h或更長(zhǎng)時(shí)間的心電動(dòng)態(tài)變化信息,再經(jīng)過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)回放、處理和分析,再由打印機(jī)輸出心電圖,通過動(dòng)態(tài)心電圖能夠發(fā)現(xiàn)短暫性或一過性的異常心電變化,對(duì)心率失常的檢出、早期心血管病診斷、抗心率失常治療的評(píng)價(jià)以及心率失常和生理關(guān)系的研究具有重要意義,從而為臨床診斷、治療及研究提供重要的客觀依據(jù)。1961年,以德瑪公司的產(chǎn)品為代表,美國(guó)最先將動(dòng)態(tài)心電圖技術(shù)應(yīng)用到臨床,以后很快在發(fā)達(dá)國(guó)家得到普及。自1978年我國(guó)開始引進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)以來,臨床應(yīng)用逐步深入,己從大醫(yī)院逐步向中小醫(yī)院普及,成為心血管疾病診斷領(lǐng)域中的實(shí)用、高效、無創(chuàng)、安全、準(zhǔn)確、可重復(fù)性強(qiáng)的重要檢查方法。傳統(tǒng)式的HOLTER系統(tǒng)包含兩部分一部分是帶在病人身上的慢速磁帶記錄盒;另一部分是回放分析系統(tǒng)。此類HOLTER系統(tǒng)中,馬達(dá)變速、需定期保養(yǎng)和更換是磁帶記錄的一大難題。1985年后,出現(xiàn)了固態(tài)HOLTER系統(tǒng),以美國(guó)HP公司為代表,它是把心電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后存儲(chǔ)在芯片上,避免了馬達(dá)引起的一些問題;但是這類H0LTER系統(tǒng),記錄盒內(nèi)存有限,可能丟失大量信息。(2)電話傳送心電圖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(Trans-Tel印honicMonitoring,TTM)1960年,美國(guó)及加拿大的醫(yī)療中心相繼開創(chuàng)了冠心病監(jiān)護(hù)病房和加強(qiáng)護(hù)理病房,通過長(zhǎng)時(shí)間的示波監(jiān)護(hù)及血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)對(duì)病人進(jìn)行治療,但是,面對(duì)數(shù)量龐大、分布環(huán)境復(fù)雜的院外患者,H0LTER和CCU等還是無法解決問題,20世紀(jì)70年代,美國(guó)研制成功了利用電話傳送心電圖的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)是以微機(jī)為基礎(chǔ)的心電傳輸/接收和心電數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),通過電話傳輸心電信息和計(jì)算機(jī)處理實(shí)現(xiàn)對(duì)病人的心電監(jiān)護(hù),病人使用記錄/發(fā)射器可通過電話向監(jiān)測(cè)中心傳輸心電數(shù)據(jù),醫(yī)生根據(jù)心電信號(hào)改變和患者訴說的病情,向患者提供診斷與治療意見,為院外心臟病人的長(zhǎng)期心電監(jiān)測(cè)和治療提供了方便。(3)無線實(shí)時(shí)傳送心電圖監(jiān)護(hù)系統(tǒng)TTM系統(tǒng)是一種微型、輕便、價(jià)格便宜、易操作、不受時(shí)間、地域限制的心電監(jiān)護(hù)工具,它對(duì)偶發(fā)和可疑有心律失常癥者有良好的的監(jiān)測(cè)效果,然而,該裝置也有一些缺點(diǎn)不能捕捉非常短暫的心律失常,不能發(fā)現(xiàn)無癥狀心律失常或段變化,需要有電話才能和TTM中心聯(lián)系等。在美國(guó)就有多所大學(xué)進(jìn)行了基于移動(dòng)通信技術(shù)的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的研究,其中開展較早的并取得一定成果的有美國(guó)馬里蘭州立大學(xué)進(jìn)行的MobileTelemedicineTestbed項(xiàng)目,該項(xiàng)目開始于1996年,主要是研究利用移動(dòng)通信技術(shù)在急救車上向急救中心傳輸病人的重要生理信息的可行性和實(shí)用性,為了保證有足夠的帶寬,其使用了一個(gè)28臺(tái)GSM手機(jī)構(gòu)成的手機(jī)陣列作為通信平臺(tái),該系統(tǒng)己在臨床試用,并取得了比較理想的效果;歐洲大部分國(guó)家采用的是移動(dòng)通信這一平臺(tái)來進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療,一是歐洲本來就擁有很發(fā)達(dá)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先地位,二是因?yàn)闅W洲的地理環(huán)境決定其可以采用移動(dòng)通信方式來進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療在澳大利亞一公司已經(jīng)開發(fā)出掌上心電監(jiān)護(hù)儀,并已通過美國(guó)FDA(美國(guó)食品與藥品管理局)認(rèn)證;而在亞洲,新加坡的南洋理工大學(xué)也開展了類似的研究項(xiàng)目,用于急救車上的心電數(shù)據(jù)傳輸;國(guó)內(nèi)有的心電傳輸方案是將心電信息經(jīng)過調(diào)制后變成音頻信息,經(jīng)手機(jī)發(fā)送到有線電話上,再解調(diào),從技術(shù)上說,這與TTM沒有區(qū)別。還有的公司采用的方案是采集器工發(fā)送器(PDA或手機(jī)),這必然導(dǎo)致其價(jià)格昂貴,且TOA或手機(jī)的其他功能對(duì)于絕大部分患者沒有必要。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供了一種12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明由用戶使用的心電監(jiān)護(hù)儀和設(shè)立在醫(yī)院的監(jiān)護(hù)中心兩部分組成。監(jiān)護(hù)中心包括一臺(tái)連接在Internet上的服務(wù)器計(jì)算機(jī)、交換機(jī)和多個(gè)與服務(wù)器計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的工作站計(jì)算機(jī)以及電話、打印機(jī)組成;公共通信網(wǎng)絡(luò)包括有GSM、GPRS和Internet等。心電監(jiān)護(hù)儀和監(jiān)護(hù)中心的無線通信方法采用了客戶端/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu),客戶端為用戶使用的心電監(jiān)護(hù)儀,服務(wù)器為監(jiān)護(hù)中心,心電監(jiān)護(hù)儀通過GPRS無線接入Internet和監(jiān)護(hù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;心電監(jiān)護(hù)儀具備USB接口,可通過其將存儲(chǔ)的心電圖傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中;心電監(jiān)護(hù)儀還可用于撥打監(jiān)護(hù)中心等的電話。本發(fā)明中的心電監(jiān)護(hù)儀主要具有如下6個(gè)功能1.12導(dǎo)聯(lián)同步心電信號(hào)的采集與顯示12導(dǎo)聯(lián)同步心電圖是指對(duì)12個(gè)導(dǎo)聯(lián)的心電信號(hào)同時(shí)采集、同時(shí)放大并同步記錄和發(fā)送,與采用二導(dǎo)聯(lián)或單導(dǎo)聯(lián)體系的心電圖相比,它能更準(zhǔn)確地反映心臟的活動(dòng)情況。心電監(jiān)護(hù)儀具備液晶顯示屏,可以顯示所有導(dǎo)聯(lián)的心電圖。2.無線發(fā)送心電圖片段當(dāng)用戶感覺心臟不適或頭暈時(shí),按動(dòng)相應(yīng)按鍵,該心電監(jiān)護(hù)儀將會(huì)把按鍵之前的1030秒和按鍵之后1030秒的心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心,也可以發(fā)送實(shí)時(shí)的心電分析結(jié)果。監(jiān)護(hù)中心全天候有醫(yī)生坐診,用戶發(fā)送的心電數(shù)據(jù)會(huì)得到他們的立即處理,處理之后監(jiān)護(hù)屮心可以電話通知用戶,用戶可以根據(jù)醫(yī)生的指導(dǎo)用藥或采取自救措施。3.智能分析心電圖心電監(jiān)護(hù)儀從開始采集心電圖起,一莨保持對(duì)心電圖的實(shí)時(shí)分析。分析的內(nèi)容包括心搏總數(shù)、最高心率、最低心率、室早數(shù)和典型室早發(fā)生時(shí)間、室上早數(shù)和典型室上早發(fā)生時(shí)間、停搏數(shù)和最長(zhǎng)停搏時(shí)間。分析結(jié)果保存在心電監(jiān)護(hù)儀的存儲(chǔ)模塊中,形成報(bào)告4.無線發(fā)送心電圖分析報(bào)告用戶佩戴心電心電監(jiān)護(hù)儀一段時(shí)間后,可以把心電圖分析報(bào)告無線發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心。由監(jiān)護(hù)中心的醫(yī)生進(jìn)行診斷和處理。5.心電圖連續(xù)記錄與傳輸該心電監(jiān)護(hù)儀具備的HOLTER功能支持長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)(可以擴(kuò)充到48小時(shí)或72小時(shí))的心電圖連續(xù)記錄,記錄的數(shù)據(jù)可以通過USB高速上傳到PC機(jī)用于對(duì)用戶的心電圖進(jìn)行HOLTER分析。6.緊急情況下的呼救功能該心電監(jiān)護(hù)儀內(nèi)置的無線通信模塊支持GSM手機(jī)通話功能,用戶需要在監(jiān)護(hù)中心注冊(cè)緊急呼叫號(hào)碼并導(dǎo)入到心電監(jiān)護(hù)儀內(nèi)。當(dāng)用戶遇到緊急情況,可以呼叫事先注冊(cè)的電話,告之方位信息等。所述的心電監(jiān)護(hù)儀包括數(shù)據(jù)采集單元、單片機(jī)單元、存儲(chǔ)單元、通信單元、人機(jī)交互單元和供電單元。其中數(shù)據(jù)采集單元是針對(duì)12導(dǎo)聯(lián)同步心電信號(hào),由8路心電信號(hào)采集電路組成;所述通信單元包括GSM/GPRS模塊和USB接口,其中GSM/GPRS模塊與單片機(jī)單元通過串口連接,GSM/GPRS模塊另外連接SIM卡、話筒、聽筒和天線;所述的人機(jī)交互單元包括液晶屏、鍵盤和蜂鳴器,分別與單片機(jī)單元連接所述的供電單元對(duì)其他幾個(gè)單元供電;所述的存儲(chǔ)單元與單片機(jī)單元通過外部擴(kuò)展接口(EMI)連接;所述的單片機(jī)單元包括A/D轉(zhuǎn)換單元、RAM、FLASH、通用I/0接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、晶振電路和復(fù)位電路,單片機(jī)單元中嵌入了控制模塊、USB通信模塊、心電數(shù)據(jù)分析模塊、心電數(shù)據(jù)記錄模塊、心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送模塊、心電報(bào)告無線發(fā)送模塊及緊急呼叫模塊。單片機(jī)單元對(duì)數(shù)據(jù)采集單元送來的心電信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,然后將心電圖顯示在液晶屏上,同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM中,隨后記錄在存儲(chǔ)模塊中。在記錄的過程中,同時(shí)進(jìn)行心電圖分析,把分析結(jié)果保存在存儲(chǔ)單元中。若用戶需要無線發(fā)送心電數(shù)據(jù)或分析報(bào)告,則首先將心電數(shù)據(jù)或分析報(bào)告讀到RAM中,然后通過通過標(biāo)準(zhǔn)AT指令將其發(fā)送給GSM/GPRS模塊繼而發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心的服務(wù)器上。若用戶需要緊急呼叫,則可以選擇預(yù)撥打的電話并通過AT指令將命令發(fā)送給GSM/GPRS模塊進(jìn)行呼叫。心電監(jiān)護(hù)儀和監(jiān)護(hù)中心的通信方法采用了客戶端/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu),客戶端為心電監(jiān)護(hù)儀,服務(wù)器為監(jiān)護(hù)中心,心電監(jiān)護(hù)儀通過GPRS無線接入Internet和監(jiān)護(hù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,采用的是TCP/IP協(xié)議。心電監(jiān)護(hù)儀也可以通過USB接口與監(jiān)護(hù)中心的工作站計(jì)算機(jī)連接,將存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)護(hù)中心服務(wù)器。心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集單元采集的是12導(dǎo)聯(lián)同步心電信號(hào),它與人體之間通過貼在人體表面的電極片和標(biāo)準(zhǔn)12路導(dǎo)聯(lián)線連接,通過導(dǎo)聯(lián)線送到模擬放大電路。LA電極IOI、RA電極102之間的差模信號(hào)送到共模抑制放大電路103進(jìn)行共模放大;然后再進(jìn)入極化電壓抑制電路104,除掉由于測(cè)量電極與生物體之間構(gòu)成化學(xué)半電池而產(chǎn)生的直流電壓;經(jīng)過極化電壓抑制后的心電信號(hào)進(jìn)入主放大電路105進(jìn)行信號(hào)放大,得到一個(gè)幅值滿足要求的電壓信號(hào);此信號(hào)最后進(jìn)行入工頻干擾抑制電路106,濾除掉信號(hào)的50Hz工頻干擾。其輸出為放大了的心電信號(hào),最后將其連接到單片機(jī)單元的A/D轉(zhuǎn)換部分。上述電路共有八路,加上LA電極101、RA電極102、LL電極201三個(gè)電極采集到的信號(hào)經(jīng)過電阻R3、R4、R5進(jìn)行線性求和,得到的威爾遜中心點(diǎn)(Com端),分別完成了對(duì)標(biāo)I、標(biāo)II、VI、V2、V3、V4、V5、V6等八個(gè)通道心電導(dǎo)聯(lián)信號(hào)的采集、放大和濾波。心電監(jiān)護(hù)儀的單片機(jī)單元采用了A腿體系結(jié)構(gòu)的處理器為核心,其內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換單元、RAM、FLASH、通用丄/0接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、晶振電路和復(fù)位電路。心電監(jiān)護(hù)儀的存儲(chǔ)單元是在單片機(jī)單元的外部擴(kuò)展接口(EMI)擴(kuò)展了NANDFLASH存儲(chǔ)模塊,用于存儲(chǔ)心電數(shù)據(jù)。心電監(jiān)護(hù)儀的通信單元,它包含GSM/GPRS模塊和USB通信模塊兩部分。GSM/GPRS無線通信模塊與單片機(jī)單元之間通過串口連接,GSM/GPRS模塊同時(shí)連接了SIM卡、話筒、聽筒和天線。心電監(jiān)護(hù)儀的人機(jī)交互單元,它包含液晶屏、鍵盤和蜂鳴器。其中液晶屏與單片機(jī)單元的EMIU連接。鍵盤和蜂鳴器通過通用1/0接口連接在單片機(jī)上。心電監(jiān)護(hù)儀的供電單元,它采用單節(jié)可充電鋰電池供電。電路的連接關(guān)系為一路直接供給GSM/GPRS模塊,一路經(jīng)過輸出為3V的降壓電路將電壓穩(wěn)定在3V供給單片機(jī)的通用I/O接口和數(shù)據(jù)采集單元。另外一路經(jīng)過輸出為1.8V的降壓電路將電壓穩(wěn)定在1.8V然后供給單片機(jī)單元的處理器內(nèi)核。數(shù)據(jù)采集單元電路的模擬地和其他電路的地采用單點(diǎn)共地的方法連接。心電監(jiān)護(hù)儀的工作原理如下單片機(jī)單元對(duì)數(shù)據(jù)采集單元送來的心電信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,然后將心電圖顯示在液晶屏上,同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM中,隨后記錄在存儲(chǔ)模塊中。在記錄的過程屮,同時(shí)進(jìn)行心電圖分析,把分析結(jié)果保存在存儲(chǔ)單元中。若用戶需要無線發(fā)送心電數(shù)據(jù)或分析報(bào)告,則首先將心電數(shù)據(jù)或分析報(bào)告讀到RAM中,然后通過通過標(biāo)準(zhǔn)AT指令將其發(fā)送給GSM/GPRS模塊繼而發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心的服務(wù)器計(jì)算機(jī)中。若用戶需要緊急呼叫,則可以選擇預(yù)撥打的電話并通過AT指令將命令發(fā)送給GSM/GPRS模塊進(jìn)行呼叫。心電監(jiān)護(hù)儀的軟件運(yùn)行在單片機(jī)單元中,它由7個(gè)功能模塊組成,具體介紹如下-(1)心電監(jiān)護(hù)儀的控制模塊心電監(jiān)護(hù)儀的控制模塊負(fù)責(zé)控制心電監(jiān)護(hù)儀各個(gè)模塊的運(yùn)行,從開機(jī)開始運(yùn)行,按下列歩驟執(zhí)行各個(gè)模塊,直到關(guān)機(jī)其執(zhí)行。步驟l.運(yùn)行系統(tǒng)初始化模塊;步驟2.運(yùn)行圖形用戶界面模塊;-步驟3.檢測(cè)USB電纜是否插入;步驟4.如果USB電纜沒有插入,則跳到步驟6;步驟5.如果檢測(cè)到USB電纜插入,則進(jìn)入U(xiǎn)SB通信模塊;步驟6.啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊步驟7.啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟8.等待并響應(yīng)用戶的按鍵操作,調(diào)用心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送模塊、心電報(bào)告無線發(fā)送模塊、或緊急呼叫模塊;步驟9.返回步驟8。(2)心電監(jiān)護(hù)儀的USB通信模塊PC機(jī)可通過USB配置心電監(jiān)護(hù)儀內(nèi)的ID號(hào)、監(jiān)護(hù)中心服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址和電話號(hào)碼等"配置信息",并可通過USB讀取心電監(jiān)護(hù)儀中存儲(chǔ)的心電數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)的方法為在軟件上定義了3個(gè)命令,分別為配置心電監(jiān)護(hù)儀,讀取數(shù)據(jù)和格式化。配置心電監(jiān)護(hù)儀就是可以通過監(jiān)護(hù)中心工作站計(jì)算機(jī)對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行配置,配置信息包含用戶ID號(hào),監(jiān)護(hù)中心的網(wǎng)絡(luò)地址,監(jiān)護(hù)中心電話號(hào)碼等;讀取數(shù)據(jù)為心電監(jiān)護(hù)儀將旨先統(tǒng)計(jì)出數(shù)據(jù)量的大小和分包數(shù),并傳輸?shù)奖O(jiān)護(hù)中心工作站計(jì)算機(jī)中,然后根據(jù)監(jiān)護(hù)中心工作站計(jì)算機(jī)發(fā)送的包號(hào)來上傳相應(yīng)的包數(shù)據(jù);格式化為將心電監(jiān)護(hù)儀內(nèi)存儲(chǔ)的心電數(shù)據(jù)刪除并配置標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間等。USB通信模塊的執(zhí)行流程如圖15所示,步驟如下步驟l.讀取監(jiān)護(hù)中心工作站計(jì)算機(jī)發(fā)送的命令;步驟2.如果不是"配置"命令,跳到步驟4;步驟3.將"配置信息"寫入心電監(jiān)護(hù)儀中,跳到步驟l;步驟4.如果不是"讀數(shù)據(jù)"命令,跳到步驟6;步驟5.將"心電數(shù)據(jù)"傳輸給PC機(jī),跳到步驟l;步驟6.如果不是"格式化"命令,跳到步驟1;步驟7.將心電監(jiān)護(hù)儀中存儲(chǔ)器格式化,跳到步驟l。(3)心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)記錄模塊心電監(jiān)護(hù)儀開機(jī)即開始記錄心電圖,直到記錄滿24小時(shí)或關(guān)機(jī)為止。心電數(shù)據(jù)記錄模塊的執(zhí)行流程,步驟如下步驟l.采集5秒的心電數(shù)據(jù);步驟2.切換采集緩沖區(qū);步驟3.調(diào)用心電數(shù)據(jù)分析模塊分析心電數(shù)據(jù);步驟4.如果存儲(chǔ)空間滿則結(jié)束記錄,跳到步驟6;步驟5.跳到步驟l;步驟6.關(guān)閉系統(tǒng)。(4)心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)分析模塊心電監(jiān)護(hù)儀從開始采集心電圖起,一直保持心電圖的實(shí)時(shí)分析。心電數(shù)據(jù)分析模塊的執(zhí)行流程,步驟如下步驟l.對(duì)采集到的心電波形進(jìn)行預(yù)處理,消除部分噪聲和干擾;步驟2.利用差分閾值法對(duì)預(yù)處理后的波形進(jìn)行R點(diǎn)檢測(cè),并對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ);步驟3.利用改進(jìn)的Tompkins差分法進(jìn)行QRS波群的寬度檢測(cè),并存儲(chǔ);步驟4.利用分支邏輯思想進(jìn)行心律失常事件判斷,并對(duì)異常波形分別記錄;步驟5.有選擇性的顯示異常心電波形片段。其中,常規(guī)的心電波形為QRS波群,它反映左、右心室按一定順序的去極化過程,歷時(shí)0.060.10s。QRS波群中第一個(gè)向下的波稱為Q波,第一個(gè)向上的波稱為R波,在R波后面向下的波稱為S波。差分閾值法就是通過檢測(cè)心電信號(hào)序列對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù),即斜率的變化來實(shí)現(xiàn)QRS波群定位。改進(jìn)的Tompkins(托普金斯)差分法為采用前向差分求一階微分的絕對(duì)值,用后向差分求二階微分的絕對(duì)值,再用5點(diǎn)平均濾波分別對(duì)其進(jìn)行平滑整流,把兩者的結(jié)果直接相加,得到具有雙峰的波形曲線。分支邏輯法就是結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn),依據(jù)所提取的心電特征值,和一些經(jīng)驗(yàn)閾值作關(guān)系運(yùn)算。(5)心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送模塊當(dāng)用戶在心電圖模式下按發(fā)送鍵時(shí),心電監(jiān)護(hù)儀首先會(huì)與監(jiān)護(hù)中心建立TCP連接,連接建立以后,心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)將按鍵之前保存的1030秒心電數(shù)據(jù)和按鍵之后采集的1030秒的心電數(shù)據(jù)通過TCP連接發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心。心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送數(shù)據(jù)模塊的執(zhí)行流程,步驟如下步驟l.將前1030秒的心電數(shù)據(jù)放到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟2.再采集1030秒的心電數(shù)據(jù),添加到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟3.停止心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟4.將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心;步驟5.重新啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;(6)心電監(jiān)護(hù)儀的無線發(fā)送分析報(bào)告模塊當(dāng)用戶在報(bào)告模式下按發(fā)送鍵時(shí),心電監(jiān)護(hù)儀首先會(huì)與監(jiān)護(hù)中心建立連接,連接建立以后,心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)將實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)出的分析結(jié)果發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心。心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送分析報(bào)告模塊的執(zhí)行流程,步驟如下-步驟l.將心電分析報(bào)告放到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟2.停止心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟3.將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心;步驟4.重新啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;(7)心電監(jiān)護(hù)儀的緊急呼叫模塊用戶首先按呼叫鍵,進(jìn)入呼叫界面,然后再次按呼叫鍵,就撥打了緊急呼叫電話。電話號(hào)碼是事先通過USB配置到心電監(jiān)護(hù)儀內(nèi)的,心電監(jiān)護(hù)儀不提供可輸入數(shù)字的按鍵,通過串口向GSM/GPRS模塊發(fā)送特定的AT指令,即可實(shí)現(xiàn)電話功能。緊急呼叫模塊的執(zhí)行流程,步驟如下步驟l.進(jìn)入呼叫界面;步驟2.確認(rèn)呼叫步驟3.呼叫選擇的電話號(hào)碼;步驟4.對(duì)方接聽進(jìn)入通話狀態(tài);步驟5.掛斷電話。監(jiān)護(hù)中心的物理組成包含有一臺(tái)服務(wù)器計(jì)算機(jī)、多個(gè)工作站計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、電話以及打印機(jī)。連接關(guān)系為服務(wù)器計(jì)算機(jī)外部連接Internet,內(nèi)部連接到局域網(wǎng),多個(gè)工作站計(jì)算機(jī)也分別都連接到局域網(wǎng),打印機(jī)在局域網(wǎng)上共享。監(jiān)護(hù)中心運(yùn)行的軟件也包括服務(wù)器端版本和工作站端版本。在服務(wù)器計(jì)算機(jī)上安裝有Windows操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和監(jiān)護(hù)中心軟件服務(wù)器端版本,在每臺(tái)工作站計(jì)算機(jī)上安裝有Windows操作系統(tǒng)和監(jiān)護(hù)中心軟件工作站端版本。監(jiān)護(hù)中心主要具有如下2個(gè)功能1.處理心電監(jiān)護(hù)儀無線發(fā)送的心電數(shù)據(jù)和分析報(bào)告2.處理心電監(jiān)護(hù)儀通過USB上傳的數(shù)據(jù)監(jiān)護(hù)中心處理心電監(jiān)護(hù)儀無線發(fā)送的心電數(shù)據(jù)的工作原理如下服務(wù)器計(jì)算機(jī)通過Internet與心電監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行遠(yuǎn)程通信,將接收數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫同時(shí)通知各個(gè)工作站計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,工作站計(jì)算機(jī)由醫(yī)生操作,工作站計(jì)算機(jī)將接收到的心電圖顯示在屏幕上,醫(yī)生根據(jù)心電圖輸入診斷結(jié)果,并打印,然后保存在數(shù)據(jù)庫中;監(jiān)護(hù)中心對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀無線發(fā)送的數(shù)據(jù)的處理按下列步驟執(zhí)行步驟l.服務(wù)器計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫;步驟2.服務(wù)器通知工作站計(jì)算機(jī)處理接收到的心電數(shù)據(jù)或報(bào)告;步驟3.工作站將心電數(shù)據(jù)解壓縮;步驟4.在工作站計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示接收到的心電圖和報(bào)告;步驟5.醫(yī)生根據(jù)心電圖輸入診斷結(jié)果;步驟6.將診斷結(jié)果打印,并存入數(shù)據(jù)庫;監(jiān)護(hù)中心處理心電監(jiān)護(hù)儀通過USB上傳的數(shù)據(jù)的工作原理如下工作站計(jì)算機(jī)通過USB讀取心電監(jiān)護(hù)儀中的數(shù)據(jù),并存入服務(wù)器計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)讀取完畢后,工作站計(jì)算機(jī)將對(duì)心電數(shù)據(jù)解壓縮并進(jìn)行自動(dòng)分析并分類,然后顯示分類后的心電圖給醫(yī)生。醫(yī)生根據(jù)心電圖輸入診斷結(jié)果并打印給用戶。監(jiān)護(hù)中心對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀通過USB上傳的數(shù)據(jù)的處理按下列步驟執(zhí)行步驟l.某工作站計(jì)算機(jī)通過USB讀取心電監(jiān)護(hù)儀中的數(shù)據(jù);步驟2.將數(shù)據(jù)存入到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫;步驟3.將接收到的數(shù)據(jù)解壓縮;步驟4.對(duì)心電圖進(jìn)行自動(dòng)分析和分類;步驟5.顯示分類后的心電步驟6.醫(yī)生填寫診斷結(jié)果;步驟7.將診斷結(jié)果打印給用戶。其中對(duì)心電圖進(jìn)行自動(dòng)分析的原理如下首先采用差分閾值算法對(duì)心電圖的特征點(diǎn)(P、Q、R、S、T、J)檢測(cè),并提取特征值,然后根據(jù)臨床心電圖學(xué)和心臟病診斷學(xué),將特征與病癥進(jìn)行聯(lián)系,完成心電圖的分析和分類,提取的特征值、判斷依據(jù)及病癥由下表給出。心電分析的判定依據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>本發(fā)明與己有技術(shù)比較有如下優(yōu)點(diǎn)采用NANDFLASH存儲(chǔ)心電數(shù)據(jù),成本低、容量大。該心電監(jiān)護(hù)儀同時(shí)具備24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)和無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)雙重功能,并且是心電采集、分析與無線發(fā)送的一體機(jī)。該心電監(jiān)護(hù)儀為12導(dǎo)聯(lián)全息監(jiān)護(hù),可以用來監(jiān)護(hù)和診斷常見心臟疾病,體積小巧、智能化程度高、性能可靠、成本低廉、操作方便、可以獲取絕大部分臨床所需的心電信息。圖1為本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成示意圖,圖2為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀硬件組成結(jié)構(gòu)圖,圖3為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀軟件組成結(jié)構(gòu)圖,圖4為本發(fā)明單導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)采集電路和脫落檢測(cè)電路原理框圖,圖5為本發(fā)明12導(dǎo)聯(lián)的一路導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)采集電路詳細(xì)原理圖,圖6為本發(fā)明12導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)采集電路整體原理圖,圖7為本發(fā)明供電單元原理框圖,圖8為本發(fā)明供電單元的電池電壓轉(zhuǎn)換成3V的線路原理圖,圖9為本發(fā)明的供電單元由電池電壓轉(zhuǎn)換成1.8V的線路原理圖,圖10為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀中單片機(jī)STR912與存儲(chǔ)器NANDFLASH的電路連接圖,圖11為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀中單片機(jī)STR912與M32的電路連接及M32與SIM卡、話筒、聽筒的電路連接圖,圖12為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀中單片機(jī)STR912與USB接口的電路連接圖,圖13為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀中單片機(jī)STR912與液晶顯示器的電路連接圖,圖14為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀控制模塊執(zhí)行流程圖,圖15為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀USB通信模塊執(zhí)行流程圖,圖16為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀心電數(shù)據(jù)記錄模塊執(zhí)行流程圖,圖17為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀心電數(shù)據(jù)分析模塊執(zhí)行流程圖,圖18為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送執(zhí)行流程圖,圖19為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀心電分析報(bào)告無線發(fā)送執(zhí)行流程圖,圖20為本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)儀緊急呼叫模塊執(zhí)行流程圖,圖21為本發(fā)明監(jiān)護(hù)中心對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀無線發(fā)送的數(shù)據(jù)和報(bào)告的處理流程圖,圖22為本發(fā)明監(jiān)護(hù)中心對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀通過USB上傳的數(shù)據(jù)的處理流程圖,圖23為本發(fā)明具體實(shí)施方案中的心電監(jiān)護(hù)儀硬件組成結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)如圖1所示,由用戶使用的心電監(jiān)護(hù)儀,設(shè)立在醫(yī)院的監(jiān)護(hù)中心和連接它們的公共通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。監(jiān)護(hù)中心包括一臺(tái)連接在Internet上的服務(wù)器計(jì)算機(jī)、交換機(jī)和多個(gè)與服務(wù)器計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的工作站計(jì)算機(jī)以及電話、打印機(jī),公共通信網(wǎng)采用GPRS、Internet;心電監(jiān)護(hù)儀和監(jiān)護(hù)中心的無線通信方法采用了客戶端/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)采集單元采集的是12導(dǎo)聯(lián)同步心電信號(hào),如圖4所示,它與人體之間通過貼在人體表面的電極片和標(biāo)準(zhǔn)12路導(dǎo)聯(lián)線連接,通過導(dǎo)聯(lián)線送到模擬放大電路。如圖5所示,LA電極101、RA電極102之間的差模信號(hào)送到共模抑制放大電路103進(jìn)行共模放大;然后再進(jìn)入極化電壓抑制電路104,除掉由于測(cè)量電極與生物體之間構(gòu)成化學(xué)半電池而產(chǎn)生的直流電壓;經(jīng)過極化電壓抑制后的心電信號(hào)進(jìn)入主放大電路105進(jìn)行信號(hào)放大,得到一個(gè)幅值滿足要求的電壓信號(hào);此信號(hào)最后進(jìn)行入工頻干擾抑制電路106,濾除掉信號(hào)的50Hz工頻干擾。其輸出為放大了的心電信號(hào),最后將其連接到單片機(jī)單元的A/D轉(zhuǎn)換部分。心電信號(hào)的采樣頻率為1000Hz,采樣位數(shù)為10位。如圖5所示,心電信號(hào)采集部分采用的放大器型號(hào)為AD627和AD824。如圖6所示,上述電路共有八路,加上LA電極101、RA電極102、LL電極201三個(gè)電極采集到的信號(hào)經(jīng)過電阻R3、R4、R5進(jìn)行線性求和,得到的威爾遜中心點(diǎn)(Com端),分別完成了對(duì)標(biāo)I、標(biāo)II、VI、V2、V3、V4、V5、V6等八個(gè)通道心電導(dǎo)聯(lián)信號(hào)的采集、放大和濾波。LL電極201、RA電極202之間的差模信號(hào)進(jìn)入電路202、203、204、205、206最后得到標(biāo)II導(dǎo)聯(lián)207心電信號(hào);VI電極301、Com端302之間的差模信號(hào)進(jìn)入電路302、303、304、305、306最后得到VI導(dǎo)聯(lián)307心電信號(hào);V2電極401、Com端402之間的差模信號(hào)進(jìn)入電路402、403、404、405、406最后得到V2導(dǎo)聯(lián)407心電信號(hào);V3電極501、Com端502之間的差模信號(hào)進(jìn)入電路502、503、504、505、506最后得到V3導(dǎo)聯(lián)507心電信號(hào);V4電極601、Com端602之間的差模信號(hào)進(jìn)入電路602、603、604、605、606最后得到V4導(dǎo)聯(lián)607心電信號(hào);V5電極701、Com端702之間的差模信號(hào)進(jìn)入電路702、703、704、705、706最后得到V5導(dǎo)聯(lián)707心電信號(hào);V6電極801、Com端802之間的差模信號(hào)進(jìn)入電路802、803、804、805、806最后得到V6導(dǎo)聯(lián)807心電信號(hào)心電監(jiān)護(hù)儀的組成如圖23所示,其中單片機(jī)單元采用ST公司的基于ARM9TDMI內(nèi)核的STR912芯片作為核心,它包含了96KB內(nèi)置RAM、512KB的內(nèi)置FLASH、USBDEVICE、UART串口、RTC、A/D轉(zhuǎn)換器和豐富的通用1/0接口。通過單片機(jī)的外部擴(kuò)展接口(EMI)擴(kuò)展了256M字節(jié)的NANDFLASH和液晶屏,通過通用I/O接口連接鍵盤、蜂鳴器和GSM/GPRS模塊的部分信號(hào)線,通過串口連接GSM/GPRS模塊,GSM/GPRS模塊連接SIM卡、話筒、聽筒和天線。數(shù)據(jù)采集單元與STR912之間通過STR912的A/D轉(zhuǎn)換接口連接,與人體之間通過貼在人體表面的電極片和標(biāo)準(zhǔn)12路導(dǎo)聯(lián)線連接,如圖4所示。心電監(jiān)護(hù)儀的供電單元采用可充電鋰電池做電源,如圖7所示。單片機(jī)單元與其他單元的具體連接關(guān)系如圖8、圖9、圖IO、圖ll、圖12、圖13所示利用STR912的EMI接口擴(kuò)展了一片256MX8bit的NANDFLASH。STR912內(nèi)部集成了USBDEVICE控制器,按照USB的接口標(biāo)準(zhǔn),直接連接到監(jiān)護(hù)中心工作站計(jì)算機(jī)的USB接口上即可。系統(tǒng)中的GSM/GPRS通信模塊采用BENQ公司的M32模塊。它與STR912的串口和通用I/O口連接。M32另外連接SIM卡、話筒、聽筒和天線;心電監(jiān)護(hù)儀使用的液晶屏為北京銘正同創(chuàng)公司的MT24-01低功耗240X320點(diǎn)陣彩色液晶模塊。數(shù)據(jù)通信方式為并行通信,工作電壓為3V,與STR912的EMI接口連接。心電監(jiān)護(hù)儀具有5個(gè)按鍵用于用戶操作,分別為翻頁,發(fā)送,呼叫心電圖和報(bào)告,它們分別與STR912的5個(gè)通用I/O口連接,蜂鳴器則與STR912的一個(gè)通用I/O口相連接。供電單元利用3V的超低壓差LDO(這里采用的是TPS79530)將電壓穩(wěn)定在3V,利用1.8V的DC/DC(這里采用的是TPS62202)將電壓穩(wěn)定在1.8V。電池電壓供M32使用,3V的電壓用于I/O和模擬電路,而1.8V的電壓用于單片機(jī)單元的內(nèi)核。數(shù)據(jù)釆集單元電路的地和其他電路的地采用了"單點(diǎn)共地"的連接方法。STR912內(nèi)部的實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用單節(jié)3V紐扣電池來單獨(dú)供電,關(guān)機(jī)狀態(tài)下時(shí)鐘信號(hào)和單片機(jī)的RAM內(nèi)容不丟失。STR912連接兩個(gè)外部晶振,一個(gè)是25MHz的有源晶振,另一個(gè)為32768Hz的無源晶振。心電監(jiān)護(hù)儀的控制模塊負(fù)責(zé)控制心電監(jiān)護(hù)儀的啟動(dòng)和運(yùn)行,開機(jī)開始運(yùn)行,按下列步驟執(zhí)行各個(gè)模塊,直到關(guān)機(jī)。其執(zhí)行流程如圖14所示步驟l.運(yùn)行系統(tǒng)初始化模塊;步驟2.運(yùn)行圖形用戶界面模塊;步驟3.檢測(cè)USB電纜是否插入;步驟4.如果USB電纜沒有插入,則跳到步驟6;步驟5.如果檢測(cè)到USB電纜插入,則進(jìn)入U(xiǎn)SB通信模塊;步驟6.啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊;步驟7.啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟8.等待并響應(yīng)用戶的按鍵操作,調(diào)用心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送模塊、心電報(bào)告無線發(fā)送模塊、或緊急呼叫模塊;步驟9.返回步驟8。心電監(jiān)護(hù)儀的USB通信模塊的執(zhí)行流程如圖15所示,步驟如下步驟l.讀取PC機(jī)發(fā)送的命令;步驟2.如果不是"配置"命令,跳到步驟4;步驟3.將"配置信息"寫入心電監(jiān)護(hù)儀中,跳到步驟1;步驟4.如果不是"讀數(shù)據(jù)"命令,跳到步驟6;步驟5.將"心電數(shù)據(jù)"傳輸給PC機(jī),跳到步驟1;步驟6.如果不是"格式化"命令,跳到步驟1;步驟7.將心電監(jiān)護(hù)儀中存儲(chǔ)器格式化,跳到步驟l。心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)記錄模塊的執(zhí)行流程如圖16所示,步驟如下步驟l.采集5秒的心電數(shù)據(jù);步驟2.切換采集緩沖區(qū);步驟3.調(diào)用心電數(shù)據(jù)分析模塊分析心電數(shù)據(jù);步驟4.如果存儲(chǔ)空間滿則結(jié)束記錄,跳到步驟6;步驟5.跳到步驟l;步驟6.關(guān)閉系統(tǒng)。心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)分析模塊的執(zhí)行流程如圖n所示,步驟如下-步驟l.對(duì)采集到的心電波形進(jìn)行預(yù)處理,消除部分噪聲和干擾;步驟2.利用差分閾值法對(duì)預(yù)處理后的波形進(jìn)行R點(diǎn)檢測(cè),并對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ);步驟3.利用改進(jìn)的Tompkins差分法進(jìn)行QRS波群的寬度檢測(cè),并存儲(chǔ);步驟4.利用分支邏輯思想進(jìn)行心律失常事件判斷,并對(duì)異常波形分別記錄;步驟5.有選擇性的顯示異常心電波形片段。心電監(jiān)護(hù)儀的心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送模塊的執(zhí)行流程如圖18所示,步驟如下步驟l.將前1030秒的心電數(shù)據(jù)放到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟2.再采集1030秒的心電數(shù)據(jù),添加到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟3.停止心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟4.將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心;歩驟5.重新啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;心電監(jiān)護(hù)儀的無線發(fā)送分析報(bào)告模塊的執(zhí)行流程如圖19所示,步驟如下步驟l.將心電分析報(bào)告放到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟2.停止心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟3.將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心;步驟4.重新啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;心電監(jiān)護(hù)儀的緊急呼叫模塊的執(zhí)行流程如圖20所示,步驟如下步驟l.進(jìn)入呼叫界面;步驟2.確認(rèn)呼叫步驟3.呼叫選擇的電話號(hào)碼;步驟4.對(duì)方接聽進(jìn)入通話狀態(tài);步驟5.掛斷電話。監(jiān)護(hù)中心對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀無線發(fā)送的數(shù)據(jù)的處理按下列步驟執(zhí)行,流程如圖21所示步驟l.服務(wù)器計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫;步驟2.服務(wù)器通知工作站計(jì)算機(jī)處理接收到的心電數(shù)據(jù)或報(bào)告;步驟3.工作站將心電數(shù)據(jù)解壓縮;步驟4.在工作站計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示接收到的心電圖和報(bào)告;步驟5.醫(yī)生根據(jù)心電圖輸入診斷結(jié)果;步驟6.將診斷結(jié)果打印,并存入數(shù)據(jù)庫;監(jiān)護(hù)中心對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀通過USB上傳的數(shù)據(jù)的處理按下列歩驟執(zhí)行,流程如圖22所示步驟l.某工作站計(jì)算機(jī)通過USB讀取心電監(jiān)護(hù)儀中的數(shù)據(jù);步驟2.將數(shù)據(jù)存入到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫;步驟3.將接收到的數(shù)據(jù)解壓縮;步驟4.對(duì)心電圖進(jìn)行自動(dòng)分析和分類;步驟5.顯示分類后的心電圖;步驟6.醫(yī)生填寫診斷結(jié)果;步驟7.將診斷結(jié)果打印給用戶。使用本發(fā)明的心電遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng),首先確認(rèn)導(dǎo)聯(lián)線、電池、SIM卡等安裝正確無誤后,可以啟動(dòng)心電監(jiān)護(hù)儀。打開本機(jī)電源開關(guān),液晶屏顯示歡迎界面,如果在儀器沒有檢測(cè)到通過USB連接到PC機(jī),則心電監(jiān)護(hù)儀進(jìn)入一般工作狀態(tài)。當(dāng)液晶屏處在非心電圖顯示界面時(shí)按心電圖鍵,液晶屏將進(jìn)入心電圖顯示界面。此時(shí)按翻頁鍵,液晶屏循環(huán)顯示所有導(dǎo)聯(lián)的心電圖。在心電圖顯示界面下液晶屏動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前心電波形圖以及當(dāng)前時(shí)間、存儲(chǔ)器剩余容量、當(dāng)前心率。在心電圖顯示界面按發(fā)送鍵,心電監(jiān)護(hù)儀將進(jìn)入發(fā)送工作狀態(tài),此時(shí)心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)將當(dāng)前時(shí)刻之前二十秒和之后十秒的心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送至心電監(jiān)護(hù)中心,發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后(所需時(shí)間視網(wǎng)絡(luò)狀況不同),心電監(jiān)護(hù)儀將提示成功,并自動(dòng)退出發(fā)送工作狀態(tài),回到心電圖顯示界面。此外,在任意時(shí)刻按報(bào)告鍵,也會(huì)讓液晶屏進(jìn)入報(bào)告顯示界面,此時(shí)査看的結(jié)果為自本次開機(jī)以來的實(shí)時(shí)分析結(jié)果。在報(bào)告顯示界面按發(fā)送鍵,心電監(jiān)護(hù)儀將進(jìn)入發(fā)送工作狀態(tài),此時(shí)心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)將當(dāng)前心電分析報(bào)告無線發(fā)送至心電監(jiān)護(hù)中心,發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后(所需時(shí)間視網(wǎng)絡(luò)狀況不同),心電監(jiān)護(hù)儀將提示成功,并自動(dòng)退出發(fā)送工作狀態(tài),回到報(bào)告顯示界面。在任意時(shí)刻按呼叫鍵,液晶屏將進(jìn)入緊急呼叫界面,再次按呼叫鍵,心電監(jiān)護(hù)儀將進(jìn)入緊急呼叫工作狀態(tài)。此時(shí)心電監(jiān)護(hù)儀將終止其他工作,待對(duì)方摘機(jī)以后,即可進(jìn)入通話狀態(tài)。呼叫過程中可通過翻頁鍵掛斷。利用心電監(jiān)護(hù)儀提供的高速USB接口可以將存儲(chǔ)的心電數(shù)據(jù)上傳至PC機(jī),PC機(jī)也可以通過USB配置心電監(jiān)護(hù)儀中的電話等。監(jiān)護(hù)中心的服務(wù)器計(jì)算機(jī)安裝監(jiān)護(hù)中心服務(wù)器端版本軟件,監(jiān)護(hù)中心的工作站計(jì)算機(jī)安裝監(jiān)護(hù)中心工作站端軟件。權(quán)利要求1、一種12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于由患者使用的心電監(jiān)護(hù)儀和設(shè)立在醫(yī)院的監(jiān)護(hù)中心兩部分組成,所述的心電監(jiān)護(hù)儀包括數(shù)據(jù)采集單元、單片機(jī)單元、存儲(chǔ)單元、通信單元、人機(jī)交互單元和供電單元,其中數(shù)據(jù)采集單元是針對(duì)12導(dǎo)聯(lián)同步心電信號(hào),由8路心電信號(hào)采集電路組成;所述通信單元包括GSM/GPRS模塊和USB接口,其中GSM/GPRS模塊與單片機(jī)單元通過串口連接,GSM/GPRS模塊另外連接SIM卡、話筒、聽筒和天線;所述的人機(jī)交互單元包括液晶屏、鍵盤和蜂鳴器,分別與單片機(jī)單元連接;所述的供電單元對(duì)其他幾個(gè)單元供電;所述的存儲(chǔ)單元與單片機(jī)單元通過外部擴(kuò)展接口連接;所述的單片機(jī)單元包括A/D轉(zhuǎn)換單元、RAM、FLASH、通用I/O接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、晶振電路和復(fù)位電路,單片機(jī)單元中嵌入了控制模塊、USB通信模塊、心電數(shù)據(jù)分析模塊、心電數(shù)據(jù)記錄模塊、心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送模塊、心電報(bào)告無線發(fā)送模塊及緊急呼叫模塊;單片機(jī)單元對(duì)數(shù)據(jù)采集單元送來的心電信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,然后將心電圖顯示在液晶屏上,同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM中,隨后記錄在存儲(chǔ)模塊中,在記錄的過程中,同時(shí)進(jìn)行心電圖分析,把分析結(jié)果保存在存儲(chǔ)單元中,若用戶需要無線發(fā)送心電數(shù)據(jù)或分析報(bào)告,則首先將心電數(shù)據(jù)或分析報(bào)告讀到RAM中,然后通過標(biāo)準(zhǔn)AT指令將其發(fā)送給GSM/GPRS模塊繼而發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心的服務(wù)器上,若用戶需要緊急呼叫,則可以選擇預(yù)撥打的電話并通過AT指令將命令發(fā)送給GSM/GPRS模塊進(jìn)行呼叫,心電監(jiān)護(hù)儀和監(jiān)護(hù)中心的通信方法采用了客戶端/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu),客戶端為心電監(jiān)護(hù)儀,服務(wù)器為監(jiān)護(hù)中心,心電監(jiān)護(hù)儀通過GPRS無線接入Internet和監(jiān)護(hù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,采用的是TCP/IP協(xié)議,心電監(jiān)護(hù)儀也可以通過USB接口與監(jiān)護(hù)中心的工作站計(jì)算機(jī)連接,將存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)護(hù)中心服務(wù)器;監(jiān)護(hù)中心包括一臺(tái)連接在Internet上的服務(wù)器計(jì)算機(jī)、交換機(jī)和多個(gè)與服務(wù)器計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的工作站計(jì)算機(jī)以及電話、打印機(jī)。2、如權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集單元為12導(dǎo)聯(lián)同步心電監(jiān)護(hù),它由8路心電信號(hào)采集電路組成,每個(gè)導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)數(shù)據(jù)采集電路包括共模抑制放大電路、極化電壓抑制電路、主放大電路和工頻干擾抑制電路,其電路之間的聯(lián)接是數(shù)據(jù)采集電路與人體之間通過貼在人體表面的電極片和標(biāo)準(zhǔn)12路導(dǎo)聯(lián)線連接,通過導(dǎo)聯(lián)線送到共模抑制放大電路,再進(jìn)入極化電壓抑制電路,經(jīng)過極化電壓抑制后的心電信號(hào)進(jìn)入主放大電路進(jìn)行信號(hào)放大,最后進(jìn)行入工頻干擾抑制電路,濾除掉信號(hào)的工頻干擾,數(shù)據(jù)采集電路的輸出為放大了的心電信號(hào),將其連接到單片機(jī)單元的A/D轉(zhuǎn)換單元。3、如權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述心電監(jiān)護(hù)儀控制模塊的從開機(jī)開始運(yùn)行,按下列步驟執(zhí)行各個(gè)模塊,直到關(guān)機(jī)步驟l.運(yùn)行系統(tǒng)初始化模塊;步驟2.運(yùn)行圖形用戶界面模塊;步驟3.檢測(cè)USB電纜是否插入;步驟4.如果USB電纜沒有插入,則跳到步驟7;步驟5.如果檢測(cè)到USB電纜插入,則進(jìn)入U(xiǎn)SB通信模塊;步驟6.啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊;步驟7.啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟8.等待并響應(yīng)用戶的按鍵操作,調(diào)用心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送模塊、心電報(bào)告無線發(fā)送模塊、或緊急呼叫模塊;步驟9.返回步驟8。4、如權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述心電監(jiān)護(hù)儀USB通信模塊的運(yùn)行按下列步驟執(zhí)行步驟l.讀取PC機(jī)發(fā)送的命令;步驟2.如果不是"配置"命令,跳到步驟4;步驟3.將"配置信息"寫入心電監(jiān)護(hù)儀中,跳到步驟1;步驟4.如果不是"讀數(shù)據(jù)"命令,跳到步驟6;步驟5.將"心電數(shù)據(jù)"傳輸給PC機(jī),跳到步驟l;步驟6.如果不是"格式化"命令,跳到步驟l;步驟7.將心電監(jiān)護(hù)儀中存儲(chǔ)器格式化,跳到步驟1。5、如權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述心電監(jiān)護(hù)儀心電數(shù)據(jù)記錄模塊的運(yùn)行按下列步驟執(zhí)行步驟l.采集5秒的心電數(shù)據(jù);步驟2.切換采集緩沖區(qū);步驟3.調(diào)用心電數(shù)據(jù)分析模塊分析心電數(shù)據(jù);步驟4.如果存儲(chǔ)空間滿則結(jié)束記錄,跳到步驟6;步驟5.跳到步驟l;步驟6.關(guān)閉系統(tǒng)。6、如權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述心電監(jiān)護(hù)儀心電數(shù)據(jù)分析模塊的運(yùn)行按下列步驟執(zhí)行-步驟l.對(duì)采集到的心電波形進(jìn)行預(yù)處理,消除部分噪聲和干擾;步驟2.利用差分閾值法對(duì)預(yù)處理后的波形進(jìn)行R點(diǎn)檢測(cè),并對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ);步驟3.利用改進(jìn)的Tompkins差分法進(jìn)行QRS波群的寬度檢測(cè),并存儲(chǔ);步驟4.利用分支邏輯思想進(jìn)行心律失常事件判斷,并對(duì)異常波形分別記錄;步驟5.有選擇性的顯示異常心電波形片段。7、如權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述心電監(jiān)護(hù)儀心電數(shù)據(jù)無線發(fā)送模塊的運(yùn)行按下列步驟執(zhí)行步驟l.將前1030秒的心電數(shù)據(jù)放到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟2.再采集1030秒的心電數(shù)據(jù),添加到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟3.停止心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟4.將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心;步驟5.重新啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊。8、如權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述心電監(jiān)護(hù)儀心電報(bào)告無線發(fā)送模塊的運(yùn)行按下列步驟執(zhí)行歩驟l.將心電分析報(bào)告放到發(fā)送緩沖區(qū)中;步驟2.停止心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊;步驟3.將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心;步驟4.重新啟動(dòng)心電數(shù)據(jù)記錄模塊和心電數(shù)據(jù)分析模塊。9、如權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述監(jiān)護(hù)中心對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀無線發(fā)送的數(shù)據(jù)的處理按下列步驟執(zhí)行-步驟l.服務(wù)器計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫;步驟2.服務(wù)器通知工作站計(jì)算機(jī)處理接收到的心電數(shù)據(jù)或報(bào)告;步驟3.在工作站計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示接收到的心電圖;步驟4.醫(yī)生根據(jù)心電圖輸入診斷結(jié)果;步驟5.將診斷結(jié)果打印,并存入數(shù)據(jù)庫。10、按權(quán)利要求1所述的12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其特征在于所述監(jiān)護(hù)中心對(duì)心電監(jiān)護(hù)儀通過USB上傳的數(shù)據(jù)的處理按下列步驟執(zhí)行步驟l.某工作站計(jì)算機(jī)通過USB讀取心電監(jiān)護(hù)儀中的數(shù)據(jù),并存入到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫;步驟2.將接收到的數(shù)據(jù)解壓縮;步驟3.對(duì)心電圖進(jìn)行自動(dòng)分析和分類;步驟4.顯示分類后的心電圖;步驟5.醫(yī)生填寫診斷結(jié)果;步驟6.將診斷結(jié)果打印給患者。全文摘要一種12導(dǎo)聯(lián)無線遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),屬于醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀器領(lǐng)域,包括心電監(jiān)護(hù)儀和設(shè)立在醫(yī)院的監(jiān)護(hù)中心兩部分組成,所述的監(jiān)護(hù)儀包括數(shù)據(jù)采集單元、存儲(chǔ)單元、單片機(jī)單元、通信單元、人機(jī)交互單元和供電單元,其中數(shù)據(jù)采集單元為12導(dǎo)聯(lián)同步心電監(jiān)護(hù),數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路后,將心電圖顯示在液晶屏上,隨后記錄在存儲(chǔ)模塊中,同時(shí)進(jìn)行心電分析,把分析結(jié)果保存在存儲(chǔ)模塊中,若用戶需要無線發(fā)送心電數(shù)據(jù)或分析報(bào)告,則將心電數(shù)據(jù)或分析報(bào)告讀到發(fā)送緩沖區(qū)中,然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心的服務(wù)器計(jì)算機(jī)中。本發(fā)明體積小巧、智能化程度高、性能可靠、成本低廉、操作方便、可以獲取絕大部分臨床所需的心電信息。文檔編號(hào)A61B5/0402GK101385644SQ20081001248公開日2009年3月18日申請(qǐng)日期2008年7月25日優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日發(fā)明者丁則奕,萬婭鵬,佘黎煌,瑜馮,劉欣添,帥尚,戈張,石張,磊張,王軍輝,王友權(quán),董建威,賈曉楠,鮑喜榮申請(qǐng)人:沈陽中國(guó)醫(yī)科大學(xué)醫(yī)療器械研制中心(有限公司)