專利名稱：一種便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種心電監(jiān)護儀，尤其涉及一種可以進行遠程通信的便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀。
背景技術(shù)：
心電監(jiān)護儀是醫(yī)院實用的精密醫(yī)學(xué)儀器，能同時監(jiān)護病人的動態(tài)心電圖形(一般為五聯(lián)導(dǎo)心電圖)、呼吸、體溫、血壓(分無創(chuàng)和有創(chuàng))、血氧飽和度、脈率等生理參數(shù)。監(jiān)護儀是一種以測量和控制病人生理參數(shù)，并可與已知設(shè)定值進行比較，如果出現(xiàn)超標(biāo)可發(fā)出警報的裝置或系統(tǒng)。監(jiān)護儀與監(jiān)護診斷儀器不同，它必須24小時連續(xù)監(jiān)護病人的生理參數(shù)，檢出變化 趨勢，指出臨危情況，供醫(yī)生應(yīng)急處理和進行治療的依據(jù)，使并發(fā)癥減到最少達到緩解并消除病情的目的。監(jiān)護儀的用途除測量和監(jiān)護生理參數(shù)外，還包括監(jiān)視和處理用藥及手術(shù)前后的狀況。其中，由于現(xiàn)有的監(jiān)護儀沒有遠程傳送功能，因此，必須經(jīng)常實時去查看，這給醫(yī)護人員帶來了很多不必要的麻煩。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)護儀的缺點，提供了一種便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，該監(jiān)護儀能夠通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與遠程的服務(wù)器進行相連接，具有很好的監(jiān)測和報
警效果。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下一種便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，包括心電信號采集和處理模塊，與主控CPU處理模塊相連接山⑶顯示單元和觸摸屏單元，與所述主控CPU處理模塊相連接；SDCARD接口和USB接口，與所述主控CPU處理模塊相連接，DDR存儲器和NAND FLASH存儲器，與所述主控CPU處理模塊相連接；以及網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，與所述主控CPU處理模塊相連接；其中，所述主控CPU處理模塊通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與醫(yī)療客戶中心相連接。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述主控CPU處理模塊選取ARM CPU模塊，其中，所述ARM CPU模塊中包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)和軟件處理平臺。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊選取GPRS或者GSM模塊，其中，所述GPRS或者GSM模塊通過RS232接口與所述主控CPU處理模塊相連接。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述心電信號采集和處理模塊包括心電信號采集電路、信號放大電路和濾波處理電路，其中，所述心電信號采集電路連接所述信號放大電路，所述信號放大電路連接所述濾波處理電路。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述濾波處理電路具體包括低通濾波電路、高通濾波電路和50Hz陷波濾除干擾電路。進一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述信號放大電路包括兩級放大電路，其中，前一級放大電路是信號放大10倍的放大電路，后一級放大電路是對放大后的信號放大100倍的放大電路。其中，本實用新型采取了上述方案以后，該監(jiān)護儀能夠通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與遠程的服務(wù)器進行相連接，具有很好的監(jiān)測和報警效果。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型進行詳細的描述，以使得本實用新型的上述優(yōu)點更加明確。圖I是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的一個實施例的心電信號采集和處理模塊的部分電路圖； 圖3是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的一個實施例的心電信號采集和處理模塊的部分電路圖；圖4是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的軟件架構(gòu)圖；圖5是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的界面設(shè)計示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例和具體設(shè)計原理對本實用新型進行詳細的描述。其中，本實用新型主要是以32位的ARM處理器為硬件平臺，以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺開發(fā)而成。具體來說，通過心電信號采集模塊中的傳感器采集到的心電信號經(jīng)過心電信號處理模塊后送入由主控ARM處理器組成的監(jiān)護系統(tǒng)，經(jīng)監(jiān)護系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件分析處理的結(jié)果自動選擇最優(yōu)的警告或報警提醒監(jiān)護對象；數(shù)據(jù)傳入ARM監(jiān)護系統(tǒng)的同時經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊將數(shù)據(jù)送入到醫(yī)療服務(wù)中心，讓專業(yè)醫(yī)生分析后把結(jié)論和監(jiān)護方案信息再傳輸?shù)奖槐O(jiān)護的對象和被監(jiān)護對象的親人。其中，圖I是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖I所示，本實用新型在硬件設(shè)計方面，所述便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，包括心電信號采集和處理模塊，與主控CPU處理模塊相連接；IXD顯示單元和觸摸屏單元，與所述主控CPU處理模塊相連接；SDCARD接口和USB接口，與所述主控CPU處理模塊相連接，DDR存儲器和NAND FLASH存儲器，與所述主控CPU處理模塊相連接；以及網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，與所述主控CPU處理模塊相連接；其中，所述主控CPU處理模塊通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與醫(yī)療客戶中心相連接。其中，優(yōu)選的實施例中，所述主控CPU處理模塊選取ARM CPU模塊，其中，所述ARMCPU模塊中包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)和軟件處理平臺。其中，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊選取GPRS或者GSM模塊，其中，所述GPRS或者GSM模塊通過RS232接口與所述主控CPU處理模塊相連接。其中，所述心電信號采集和處理模塊包括心電信號采集電路、信號放大電路和濾波處理電路，其中，所述心電信號采集電路連接所述信號放大電路，所述信號放大電路連接所述濾波處理電路。其中，所述濾波處理電路具體包括低通濾波電路、高通濾波電路和50Hz陷波濾除干擾電路。其中，所述信號放大電路包括兩級放大電路,其中，前一級放大電路,對信號放大10倍,后一級放大電路,對放大后的信號放大100倍。在一個更加具體的實施例中，所述便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀主要由三個大模塊組成心電信號采集處理模塊(數(shù)據(jù)監(jiān)護處理模塊)、主控CPU處理模塊(ARM監(jiān)護處理模塊)，無線遠程傳輸模塊(網(wǎng)絡(luò)通訊模塊)，其中，主控CPU處理模塊(ARM監(jiān)護處理模塊)，主要基于ARM1176JZF-S的主控模塊。其中，所述前端心電信號采集處理模塊把由傳感 器或者電極采集到的心電信號進行放大和濾波處理后傳至所述ARM1176JZF-S主控模塊中進一步進行處理，其中，所述ARMl176JZF-S主控模塊能夠?qū)λ鲂碾娦盘栠M行實時波形的顯示和一定格式的數(shù)據(jù)存儲，并且，所述ARM1176JZF-S主控模塊能夠通過所述無線遠程傳輸模塊實現(xiàn)心電監(jiān)護儀和醫(yī)療服務(wù)中心的數(shù)據(jù)交流。其中，所述無線遠程傳輸模塊是GPRS或者GSM模塊的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。以下結(jié)合圖2和圖3對本實用新型進行詳細的描述，其中，圖2是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的一個實施例的心電信號采集和處理模塊的部分電路圖；圖3是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的一個實施例的心電信號采集和處理模塊的部分電路圖；如圖2和圖3所示，所述心電信號處理模塊采用了兩級放大電路，前一級采用了AD620組成的放大電路，放大10倍，后一級100倍，并將心電信號的高保真放大，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號后才能接入A/D轉(zhuǎn)換。并且，整個電路還包括低通濾波電路、高通濾波電路和50Hz陷波濾除干擾電路，其中，采取了上述方案以后，所述心電信號采集處理模塊具有高輸入阻抗、高共模抑制比、低噪聲、低溫漂和高信噪比的技術(shù)優(yōu)點。其中，所述第一級放大電路采用AD620AN模擬放大芯片，并且，為了抵消人體信號源中的干擾，在前級放大電路的反饋端與信號源地端建立共模負(fù)反饋，用AD705J將反饋信號放大后接人信號源參考端，其中，圖中電路中AD620AN的I和8兩個引腳是用來外接增益反饋電阻RG。U3、R9、RlO和C8-C11構(gòu)成了一個高頻濾波電路，它的作用是允許高頻信號通過。其中，一個實施例中，由R9 = R8 = 3. 3MQ,C8 = C9 = luF，特征頻率(轉(zhuǎn)折頻率)f0 = I/(2 31 RC) = O. 048Hzο即OHz < w < O. 048Hz范圍內(nèi)的頻率為阻帶，高于O. 048Hz頻率為通帶。其中，由R11、R12、C12_C15和U4—起組成了一個二階低通有源濾波器。它的作用是允許低頻信號通過，考慮到元件的誤差，即低于106Hz的信號通過。其傳遞函數(shù)A(s)=I/ [s+2sRC+ (sRC) 2]。令 s = jw, RC = 1/wO。可以得到A(jw) = I / [I - (w/wO) 2+j (2w/w0) ] 幅頻響應(yīng)與相頻響應(yīng)分別為A(jw) = I/{[I-(w/wO) 2] 2+(2w/w0) 2} (1/2),。其中，在一個實施例中，電路中選擇C的值為O.OluF，RlO和Rll的值為150ΚΩ，由此，特征角頻率為w0 = 2 3if0 = I/(RC) = 666. 7 或者 f0 = w0/ (2 π ) ^ 106Hz.即低通濾波器通過從零到截止頻率106Hz的低頻信號，而對于大于106Hz的頻率完全衰減。[0042]其中，50Hz陷波電路主要是由一個放大器和一個RC零網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。其中RC零網(wǎng)絡(luò)是由電阻R13-R16和電容C16-C18構(gòu)成，其中，可以通過調(diào)節(jié)R16來調(diào)整50Hz的零輸出頻率。其中，RC零網(wǎng)絡(luò)的電路選頻條件是R13 = 6 (R14+R14+R15)，零輸出頻率為(RL是R14和R16的左邊部分的和，RR是R15和R16的右邊部分的和)在一個實施例中，電路中選取的 R13 = 560K Ω，R14 = 4· 7K Ω，R15 = 68K Ω，電位器 R16 = 20K Ω。通過調(diào)節(jié) R16使 RL 的值為 21. 5k Ω，RR 的值為 71. 2K Ω，電容 C16 = C17 = C18 = O. 047uF。由U6、U7及電阻構(gòu)成了二三級放大電路，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R20可以使心電信號從毫伏級放大到伏級。由于ARMll的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換的范圍是OV-3. 2V，所以經(jīng)過U7的電壓提升可以把放大的心電信號提升到O伏以上。其中，雖然在此以上述具體電路進行說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉，實現(xiàn) 上述功能的任意電路都包含在本申請的保護范圍內(nèi)。其中，本實用新型中，所述主控CPU處理模塊中可以選擇S3C6410處理器作為控制核心，其中，該模塊中可以采用一位通道模擬輸入，模擬輸入通道的最高電壓為3. 3V。其中，所述GPRS/GPRS模塊與微處理器的接口為RS232接口，并且，GSM/GPRS內(nèi)嵌TCP(UDP)/IP協(xié)議棧，利用Socket建立網(wǎng)絡(luò)連接，在利用GPRS傳輸數(shù)據(jù)的同時，可以提供GSM語音和短信(SMS)服務(wù)。并且，所述微處理器采集的心電數(shù)據(jù)通過GPRS模塊發(fā)送到醫(yī)療服務(wù)中心的服務(wù)器上，例如，可以通過AT命令控制GPRS模塊的應(yīng)用來實現(xiàn)。圖4是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的軟件架構(gòu)圖。其中，圖5是本實用新型便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀的界面設(shè)計示意圖。如圖5所示，在一個實施例中，根據(jù)所選的S3C6410芯片，同時為了進一步增強軟件的可操作性，本實用新型中的心電監(jiān)護儀在嵌入式Iinux的基礎(chǔ)上移植了 Qt/Embedded,用作用戶圖形界面設(shè)計。其中，所述Qt/E通過Qt的API與Linux的I/O設(shè)施直接交互,成為嵌入式Linux端口，并分波形界面實現(xiàn)和用戶觸控按鍵控制的實現(xiàn)，并且可以通過可視化的方法對窗體進行更快、更容易的測試和修改。通過QT/E中得QThread線程實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和界面操作的同時響應(yīng)。并且，主控模塊通過統(tǒng)一調(diào)度各功能模塊實現(xiàn)用戶意圖。主控模塊和各功能模塊的通信通過Qt/E的Signal-Slot (信號和槽)機制來實現(xiàn)。其中，數(shù)據(jù)管理包括用戶信息和心電數(shù)據(jù)管理等。用戶通過觸摸屏輸入自己的姓名、性別、ID號、年齡以及體重等數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)主要包括心電信號數(shù)據(jù)、心電分析的結(jié)果的保存以及文件的創(chuàng)建時間、文件的類型、文件的大小等。Qt中載入和保存心電數(shù)據(jù)方式可以是通過實例化一個QFile打開文件，然后通過QDataStram對象存取它。心電數(shù)據(jù)的保存和讀取主要是使用了 QDataStream。其中，數(shù)據(jù)分析模塊首先是盡量消除外部干擾信號的影響，然后檢測出QRS波群、P波、T波等，進而計算心電信號的各特征參數(shù)。采用斜率閾值法確定R點位置，檢測到R點后，再根據(jù)R點確定Q點和S點范圍，檢測到Q點后，根據(jù)其確定P波范圍，檢測到S點后，根據(jù)其確定T波范圍。其中，傳輸模塊的主要功能實現(xiàn)檢測心電數(shù)據(jù)與醫(yī)療服務(wù)中心之間的遠程通信，醫(yī)療服務(wù)中心接收來自心電監(jiān)護儀的數(shù)據(jù)，并根據(jù)心電分析結(jié)果和相關(guān)提醒通過GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)或短消息(SMS)通知心電監(jiān)護儀。其中，顯示模塊包括心電信號的實時動態(tài)曲線形式顯示、已經(jīng)存儲的心電波形的回放顯示、相關(guān)信 息的顯示(時間、文件名等)以及醫(yī)療中心的反饋信息顯示。除了以上功能之外，具有實時心電波形圖暫停、播放和存儲以及對存儲的波形圖的回放、暫停、前移和后移、實時波形圖的縮放。其中，本實用新型還具有兩種緊急求救報警模式一是當(dāng)被監(jiān)護的人感覺不適時，可觸摸緊急按鍵，監(jiān)護儀即進入報警模式；二是當(dāng)心電數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)異常心電波形時，監(jiān)護儀進入報警狀態(tài)。其中，本實用新型采取了上述方案以后，該監(jiān)護儀能夠通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與遠程的服務(wù)器進行相連接，具有很好的監(jiān)測和報警效果。需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本實用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實用新型的目的，并非用于限制本實用新型。本實用新型的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，其特征在于，包括 心電信號采集和處理模塊，與主控CPU處理模塊相連接；IXD顯示單元和觸摸屏單元，與所述主控CPU處理模塊相連接；SDCARD接口和USB接口，與所述主控CPU處理模塊相連接，DDR存儲器和NAND FLASH存儲器，與所述主控CPU處理模塊相連接；以及網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，與所述主控CPU處理模塊相連接；其中，所述主控CPU處理模塊通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與醫(yī)療客戶中心相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，其特征在于，所述主控CPU處理模塊選取ARM CPU模塊，其中，所述ARM CPU模塊中包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)和軟件處理T D O
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊選取GPRS或者GSM模塊，其中，所述GPRS或者GSM模塊通過RS232接口與所述主控CPU處理模塊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，其特征在于，所述心電信號采集和處理模塊包括心電信號采集電路、信號放大電路和濾波處理電路，其中，所述心電信號采集電路連接所述信號放大電路，所述信號放大電路連接所述濾波處理電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，其特征在于，所述濾波處理電路具體包括低通濾波電路、高通濾波電路和50Hz陷波濾除干擾電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，其特征在于，所述信號放大電路包括兩級放大電路，其中，前一級放大電路是信號放大10倍的放大電路,后一級放大電路是對放大后的信號放大100倍的放大電路。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜式無線遠程心電監(jiān)護儀，包括心電信號采集和處理模塊，與主控CPU處理模塊相連接；LCD顯示單元和觸摸屏單元，與所述主控CPU處理模塊相連接；SDCARD接口和USB接口，與所述主控CPU處理模塊相連接，DDR存儲器和NAND FLASH存儲器，與所述主控CPU處理模塊相連接；以及網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，與所述主控CPU處理模塊相連接；其中，所述主控CPU處理模塊通過所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與醫(yī)療客戶中心相連接。該監(jiān)護儀能夠通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與遠程的服務(wù)器進行相連接，具有很好的監(jiān)測和報警效果。
文檔編號A61B5/0205GK202589502SQ20122016659
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者彭* 申請人:四川理工學(xué)院