一種遠程便攜式心電監(jiān)測儀的制作方法
【專利摘要】一種便攜式的心電監(jiān)護儀，采用美國ATMEL公司的AVR單片機和FLASH?存儲器芯片作為核心器件設(shè)計，該監(jiān)護儀通過串口與手機連接，依靠GSM網(wǎng)絡(luò)，用手機來傳送病人的心電信息。病人只要感覺身體不適，就可隨時隨地打開佩帶在其身上的監(jiān)護儀，在單片機的控制下，它能實時、準確的記錄病人的心電信號。一旦心電異常，可立即撥通醫(yī)院的電話，發(fā)送心電數(shù)據(jù)到監(jiān)護中心。然后醫(yī)生將及時的把診斷結(jié)果通知患者，并給予相應(yīng)的指導(dǎo)。動態(tài)心電監(jiān)護具有監(jiān)測時間長、數(shù)據(jù)量大的特點，所以心電數(shù)據(jù)壓縮十分必要。對于心電信號壓縮的方法有很多，本發(fā)明提出了一種心電數(shù)據(jù)的無損壓縮算法，該算法簡單有效，利于單片機實時實現(xiàn)。
【專利說明】一種遠程便攜式心電監(jiān)測儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種應(yīng)用于遠程的便攜式心電監(jiān)測儀，具體的說就是通過串口與手機連接，依靠GSM網(wǎng)絡(luò)，用手機來傳送病人的心電信息。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，生活節(jié)奏的加快和飲食結(jié)構(gòu)的改變，心血管疾病的發(fā)病率迅速上升，心血管疾病已成為威脅人類健康的主要因素之一。由于心臟病具有病情隱蔽、發(fā)展緩慢、發(fā)病危險性高的特點，它對心臟病患者、特別是中老年患者的危害性極大，是威脅人類生命安全的“第一殺手”。心電信號是人類最早研究并應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的生物電信號之一，它比其它生物電信號更易于檢測并具有較直觀的規(guī)律性。當(dāng)前，心電信號的處理仍是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域重要的研究對象之一，是醫(yī)學(xué)上十分重要的檢測依據(jù)。
[0003]如何進行方便、經(jīng)濟的日常心電監(jiān)測呢？我們專門設(shè)計了一種便攜式遠程心電監(jiān)測儀，它具有集成度高、體積小、反應(yīng)速度快、智能化、穩(wěn)定及可靠性強等特點，能全自動地監(jiān)測佩帶者的心電信息，然后將心電信息通過手機發(fā)送到醫(yī)院或其他監(jiān)護部門，自動進行分析、判斷，若發(fā)現(xiàn)異常，立即發(fā)出聲音提示，并將異常心電波形記錄、存儲在計算機中并結(jié)合專家意見進行處理。監(jiān)測記錄的心電信息可以通過計算機回放、打印出來，可存儲在計算機中作為原始病歷檔案保存。它不受患者活動狀態(tài)、記錄時間和地點的限制，能為心臟疾病的正確分析、診斷、治療和監(jiān)護提供客觀指標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種便攜式遠程心電監(jiān)測儀。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:`[0006]它主要包括架體⑴、控制單片機。(2)、A/D轉(zhuǎn)換電路.(3)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的擴展。
(4)、電源轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)。(5)、以及報警裝置的設(shè)計。
[0007]它的工作原理是這樣的:
[0008]心電監(jiān)護儀的硬件設(shè)計。監(jiān)護儀的主要任務(wù)是完成心電信號的采集、存儲，并將存儲的心電數(shù)據(jù)通過手機傳輸?shù)结t(yī)院的PC。監(jiān)護儀的硬件主要包括以下幾個部分:放大電路、濾波電路、采樣存儲電路、通訊接口等。
[0009]心電儀的軟件實現(xiàn)。其主要內(nèi)容包括編程及仿真軟件。其主要編程環(huán)境為=ICCAVRC編譯器。主要的仿真軟件為:AVRSTUD10仿真軟件。
[0010]心電信號的采集與存儲。經(jīng)過放大，濾波和陷波后的心電信號由PAl，PA2，PA3 口進入ATMEGA32單片機中。在編程中，我們采用單片機定時器定時的辦法對ADC進行150Hz的采樣并進行A/D轉(zhuǎn)換。ATMEGA32單片機的A/D轉(zhuǎn)換器采用逐次逼近方法完成模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果產(chǎn)生10位數(shù)字信號輸出。
[0011]心電數(shù)據(jù)的壓縮。信號壓縮的動機源于對模擬信號的數(shù)字化(量化)，在量化的過程中，大部分應(yīng)用是使用統(tǒng)一的采樣率，這樣就引入很大的信息冗余，以心電信號為例，其攜帶的大部分信息都集中在低頻部分，所以在很多時間使用的采樣率高于我們需要的精度，造成了信息的冗余。
[0012]它的工作動作過程是這樣的:
[0013]根據(jù)便攜式遠程心電監(jiān)護儀極其系統(tǒng)的要求，本設(shè)計主要完成了心電監(jiān)護儀的數(shù)字部分硬件設(shè)計，軟件設(shè)計及診斷，心電信號的GSM無線傳輸設(shè)計。
[0014]該監(jiān)護儀數(shù)字部分硬件是以帶10位A/D轉(zhuǎn)換器的AVR單片機ATmega32為核心器件，外圍電路包括:電源管理和FLASH存儲器等。該電路結(jié)構(gòu)簡單，所用的器件數(shù)目少，使監(jiān)護儀具有體積小方便易攜的特點，并且用戶的要求。
[0015]在數(shù)據(jù)壓縮上采用了一種無損的心電數(shù)據(jù)壓縮方法，這種方法有利于單片機的實時實現(xiàn)。同時，為了能夠及時的知道病人的心電是否異常，在下位機中增加了分析診斷程序及報警裝置，一旦檢測異常，啟動報警，達到實時診斷的目的。
[0016]在心電數(shù)據(jù)的傳輸方面，主要采取兩種方式。第一種是有線傳輸，當(dāng)病人在空閑時，可以選擇把監(jiān)護儀帶到監(jiān)護中心，通過RS232串口，將存儲的心電數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)護中心中央監(jiān)護系統(tǒng)，或者直接在家中將數(shù)據(jù)傳送至微機，并通過附帶的心電分析軟件進行分析或者通過互連網(wǎng)傳送到監(jiān)護中心。第二種是通過GSM網(wǎng)絡(luò)，用GSM手機進行心電數(shù)據(jù)的無線傳輸，病人可以在任何地方、任何時間把數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，而且在傳輸過程中完全不失真，達到心電數(shù)據(jù)實時診斷的效果。。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]手機與心電儀的連接，通過GSM網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)心電數(shù)據(jù)的無線傳輸，可以使監(jiān)護中心醫(yī)院實時觀測到病人心臟的狀況，這樣可以直接打電話或者是發(fā)短信，告訴病人該怎么做，這樣，使病人在任何地方、任何時間都可以像在醫(yī)院一樣得到醫(yī)生的及時診斷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖2是監(jiān)護儀硬件組成框圖
【具體實施方式】
[0021]結(jié)合圖1和圖2采用美國ATMEL公司的AVR單片機和FLASH存儲器芯片作為核心器件設(shè)計了一種便攜式的心電監(jiān)護儀。該監(jiān)護儀通過串口與手機連接，依靠GSM網(wǎng)絡(luò)，用手機來傳送病 人的心電信息。病人只要感覺身體不適，就可隨時隨地打開佩帶在其身上的監(jiān)護儀，在單片機的控制下，它能實時、準確的記錄病人的心電信號。一旦心電異常，可立即撥通醫(yī)院的電話，發(fā)送心電數(shù)據(jù)到監(jiān)護中心。然后醫(yī)生將及時的把診斷結(jié)果通知患者，并給予相應(yīng)的指導(dǎo)。
【權(quán)利要求】
1.一種用美國ATMEL公司的AVR單片機和FLASH存儲器芯片作為核心器件設(shè)計的一種便攜式的心電監(jiān)護儀，該監(jiān)護儀通過串口與手機連接，依靠GSM網(wǎng)絡(luò)，用手機來傳送病人的心電信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式的心電監(jiān)護儀，其功能是:病人只要感覺身體不適，就可隨時隨地打開佩帶在其身上的監(jiān)護儀，在單片機的控制下，它能實時、準確的記錄病人的心電信號，一旦心電異常，可立即撥通醫(yī)院的電話，發(fā)送心電數(shù)據(jù)到監(jiān)護中心，然后醫(yī)生將及時的把診斷結(jié)果通知患者，并給予相應(yīng)的指導(dǎo)，動態(tài)心電監(jiān)護具有監(jiān)測時間長、數(shù)據(jù)量大的特點，所以心電數(shù)據(jù)壓縮十分必要，對于心電信號壓縮的方法有很多，本文提出了一種心電數(shù)據(jù)的無損壓縮算法。`
【文檔編號】A61B5/0402GK103860161SQ201210525300
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】王瑛, 李忠喜 申請人:哈爾濱恒譽名翔科技有限公司