專利名稱：一種基于labview平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種胎兒的心電信息的檢測(cè)設(shè)備，具體地說(shuō)，涉及一種基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前全世界每年約有2000萬(wàn)的新生兒降生，但輻射、空氣污染等影響嬰兒在母體內(nèi)患病的幾率也隨著環(huán)境的變化日趨增大，所以對(duì)于新生兒在母體內(nèi)的發(fā)育的詳細(xì)狀況需要更加的關(guān)注，于此同時(shí)科研機(jī)構(gòu)對(duì)胎兒心電的研究也越來(lái)越多。胎兒心電的研究是生命科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題，隨著生命學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，胎兒心電監(jiān)測(cè)胎兒的發(fā)育情況也遇到的前所未有的機(jī)遇。但胎兒心電監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究，需要有普及率高、可攜帶的、低成本的形式，且能夠與多種醫(yī)療環(huán)境兼容的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。目前采用胎兒心電圖機(jī)作為心電采集監(jiān)測(cè)設(shè)備。這種心電監(jiān)測(cè)設(shè)備存在以下不足:I)通過(guò)超聲檢測(cè)胎兒的心率，超聲對(duì)胎兒的發(fā)育有影響；2)操作復(fù)雜、體積大、攜帶不方便，成本高，普及率低；3)與上位機(jī)通信復(fù)雜，數(shù)據(jù)不開放，不能夠上傳到網(wǎng)絡(luò)及醫(yī)療專家的電腦端。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種操作簡(jiǎn)單、安全性高、成本低的、易攜帶、普及率大的基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在家庭中自主操作，或醫(yī)療條件 落后的環(huán)境中進(jìn)行胎兒生長(zhǎng)發(fā)育的狀況的檢測(cè)，并且把當(dāng)前心電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)结t(yī)療條件先進(jìn)地區(qū)的上位機(jī)中或網(wǎng)絡(luò)端。其技術(shù)方案如下:一種基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，主要包括心電采集貼片模塊1、屏蔽線2、心電采集電路模塊3、上位機(jī)4 ;心電采集貼片模塊I通過(guò)屏蔽線2與心電采集電路模塊3連接，心電采集電路模塊3通過(guò)無(wú)線傳輸與上位機(jī)4連接；所述心電采集貼片模塊I包括氯化銀電極貼片5、第一金屬按扣6、第二金屬按扣
7、心電貼片外殼8 ;氯化銀電極貼片5的反面設(shè)有第一金屬按扣6,第一金屬按扣6、第二金屬按扣7通過(guò)鑲嵌連接，心電貼片外殼8將嵌合體包裹在其中； 所述心電采集電路模塊3，包括心電采集電路9、嵌入式控制電路10、無(wú)線傳輸模塊11、電源模塊12，心電采集電路9與嵌入式控制電路10連接，嵌入式控制電路10將信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸模塊11發(fā)送到上位機(jī)4，電源模塊12提供給心電采集電路9、嵌入式控制電路10、無(wú)線傳輸模塊11電源；所述心電采集電路8，包括前置放大電路、兩級(jí)放大電路、濾波電路、電壓抬升電路、陷波電路；所述上位機(jī)4，主要由LABVIEW設(shè)計(jì)的上位機(jī)顯示程序，對(duì)采集到的胎兒心電信號(hào)進(jìn)行后期的處理，并且實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)將采集到的胎兒心電信息存儲(chǔ)到上位機(jī)中，可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)用，也可上傳到醫(yī)院專家電腦端進(jìn)行健康評(píng)估；所述嵌入式控制電路10，包括AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、串口電路；所述嵌入式處理電路10根據(jù)上位機(jī)4的要求將數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給上位機(jī)4的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)通過(guò)上位機(jī)的LABVIEW的程序進(jìn)行處理分析，根據(jù)實(shí)際測(cè)量精度的需要，將母體腹部采集的信號(hào)，母體心電與胎兒心電的混合信號(hào)進(jìn)行提取并進(jìn)行處理，由于胎兒在發(fā)育的12周后出現(xiàn)心電信號(hào)，胎兒的心電頻率較母體的心電信號(hào)頻率快且波幅短，則可以將母體的心電信號(hào)從肢體導(dǎo)聯(lián)端進(jìn)行提取，并濾除微弱的胎兒心電信號(hào)，進(jìn)而可以從混合信號(hào)中的特征信息提取出來(lái)，將無(wú)用的信息濾除掉；在對(duì)提取的出胎兒信號(hào)進(jìn)行上位機(jī)的處理，從而到達(dá)預(yù)期的目的。所述無(wú)線傳輸模塊11，包括無(wú)線發(fā)送模塊、無(wú)線接收模塊；無(wú)線發(fā)送模塊與嵌入式控制電路9相連接，無(wú)線接收模塊與上位機(jī)4連接，都為串口方式連接。進(jìn)一步優(yōu)選，心電采集貼片模塊I中的導(dǎo)線是由四根有可插拔頭的屏蔽導(dǎo)線構(gòu)成。 進(jìn)一步優(yōu)選，心電采集電路模塊I包括兩組心電采集的設(shè)備，共同組成4導(dǎo)聯(lián)的心電米集系統(tǒng)。進(jìn)一步優(yōu)選，無(wú)線傳輸模塊3包括藍(lán)牙發(fā)送模塊和藍(lán)牙接收模塊，藍(lán)牙發(fā)送模塊與心電采集電路模塊2連接，藍(lán)牙接收模塊與上位機(jī)4連接。進(jìn)一步優(yōu)選，電源模塊12包括輸出為6伏和3.3伏的外部電源，供心電采集電路模塊3正常工作。進(jìn)一步優(yōu)選，嵌入式控制電路10，包括STM32處理器、JTAG接口電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和串口通信電路JTAG接口電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路分別與STM32處理器連接，STM32處理器通過(guò)串口無(wú)線通信電路與上位機(jī)4相連。進(jìn)一步優(yōu)選，上位機(jī)4包括是由LABVIEW軟件編寫的實(shí)時(shí)顯示保存程序，可以實(shí)時(shí)顯示采集到的心電信號(hào)。進(jìn)一步優(yōu)選，上位機(jī)4所采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也可及時(shí)的上傳到醫(yī)院專家的電腦端，進(jìn)行健康檢測(cè)。本發(fā)明的有益效果:1、本發(fā)明由于將心電采集電路集成化，小型化，不僅體積小、方便攜帶及其操作，而且醫(yī)療條件落后的地區(qū)能夠很好的使用。2、本發(fā)明采用獨(dú)立化可拆卸的設(shè)計(jì)方式，采集儀器拆卸和組裝都很當(dāng)便，不需要較大的空間。3、本發(fā)明的心電采集設(shè)備的對(duì)稱導(dǎo)聯(lián)采集兩端的信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)的實(shí)時(shí)相減，得到實(shí)時(shí)的精確心電信號(hào)。4、本發(fā)明由于采用上位機(jī)LABVIEW程序?qū)崟r(shí)顯示及其保存數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)人員可以根據(jù)實(shí)際需要在上位機(jī)中設(shè)定具體的需要的參數(shù)，并且可以把所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)客戶端及其醫(yī)院專家電腦端，便于專家分析。


圖1是本發(fā)明基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中的心電采集貼片模塊結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明中的心電采集電路模塊原理圖；圖4是本發(fā)明中的上位機(jī)顯示示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。參照?qǐng)D1，本發(fā)明系統(tǒng)，包括心電采集貼片模塊1、屏蔽線2、心電采集電路模塊3、上位機(jī)4 ;心電采集貼片I通過(guò)屏蔽線2與心電采集電路模塊3連接，心電采集電路模塊3通過(guò)無(wú)線傳輸與上位機(jī)4連接；所述心電采集貼片模塊1，包括氯化銀電極貼片5、第一金屬按扣6、第二金屬按扣
7、心電貼片外殼8 ;所述心電采集電路模塊3，包括心電采集電路9、嵌入式控制電路10、無(wú)線傳輸模塊11、電源模塊12 ；所述心電采集電路8，包括前置放大電路、兩級(jí)放大電路、濾波電路、電壓抬升電路、陷波電路；；所述嵌入式控制模塊10，包括AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、串口電路；該嵌入式處理電路根據(jù)上位機(jī)4的要求將數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給上位機(jī)4的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)通過(guò)上位機(jī)的LABVIEW的程序進(jìn)行處理分析，根據(jù)實(shí)際測(cè)量精度的需要，將母體腹部采集的信號(hào)(即母體心電與胎兒心電的混合信號(hào))進(jìn)行提取并進(jìn)行處理，由于胎兒在發(fā)育的12周后出現(xiàn)心電信號(hào)，胎兒的心電頻率較母體的心電信號(hào)頻率快且波幅短，則可以將母體的心電信號(hào)從肢體導(dǎo)聯(lián)端進(jìn)行提取，并濾除微弱的胎兒心電信號(hào)，進(jìn)而可以從混合信號(hào)中的特征信息提取出來(lái)，將無(wú)用的信息濾除掉；在對(duì)提 取的出胎兒信號(hào)進(jìn)行上位機(jī)的處理，從而到達(dá)預(yù)期的目的。所述無(wú)線傳輸模塊11，包括無(wú)線發(fā)送模塊，無(wú)線接收模塊；無(wú)線發(fā)送模塊與STM32的信號(hào)端連接，無(wú)線接收模塊與上位機(jī)4連接，都為串口方式連接；所述上位機(jī)4，主要由LABVIEW設(shè)計(jì)的上位機(jī)顯示程序，對(duì)采集到的胎兒心電信號(hào)進(jìn)行后期的處理，并且實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)將采集到的胎兒心電信息存儲(chǔ)到上位機(jī)中，可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)用，也可上傳到醫(yī)院專家電腦端進(jìn)行健康評(píng)估。本發(fā)明的工作原理如下:將心電采集貼片模塊I的氯化銀電極貼片5置于被試者腹部肚臍兩側(cè)的皮膚處及其手掌后靠手臂兩到三指的脈搏處，將腹導(dǎo)聯(lián)和肢體導(dǎo)聯(lián)連接好，打開電源，連接心電采集電路模塊3與上位機(jī)4，保證在工作時(shí)心電采集電路模塊3與上位機(jī)4的正常通信。在心電采集貼片模塊I中將采集到的兩組心電信息經(jīng)過(guò)前置放大電路、將信號(hào)進(jìn)行一次放大，在經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大電路將信號(hào)進(jìn)行再一次的放大，然后心電信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波電路，將干擾信號(hào)進(jìn)行濾波去除掉，再經(jīng)過(guò)電壓抬升電路、陷波電路，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)一步處理。在上位機(jī)4中設(shè)定顯示界面，嵌入式控制電路根據(jù)上位機(jī)設(shè)定開始接受數(shù)據(jù)，同時(shí)控制A\D轉(zhuǎn)換電路把心電電壓的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)無(wú)線傳輸模塊11，包括無(wú)線發(fā)送模塊，無(wú)線接收模塊；無(wú)線發(fā)送模塊11與嵌入式控制模塊10相連接，無(wú)線接收模塊與上位機(jī)4連接，都為串口方式連接；把當(dāng)前測(cè)得心電數(shù)據(jù)在上位機(jī)中進(jìn)行相應(yīng)的處理，同時(shí)把當(dāng)前測(cè)得正確的胎兒心電數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)4中存儲(chǔ)顯示。被試者可以得到當(dāng)前實(shí)時(shí)的胎兒心電的信息，并將胎兒的心電信息存儲(chǔ)到上位機(jī)中，也可以及時(shí)上傳至相應(yīng)專家的電腦客戶端，便于專家的實(shí)時(shí)分析與診斷。上位機(jī)中存儲(chǔ)顯示的實(shí)際測(cè)得胎兒心電信息，以供相關(guān)專家對(duì)胎兒生長(zhǎng)的研究和胎兒發(fā)育情況的評(píng)估。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，其特征在于，主要包括心電采集貼片模塊(1)、屏蔽線(2)、心電采集電路模塊(3)、上位機(jī)(4);心電采集貼片(I)通過(guò)屏蔽線(2)與心電采集電路模塊(3)連接，心電采集電路模塊(3)通過(guò)無(wú)線傳輸與上位機(jī)(4)連接； 所述心電采集貼片模塊(I)包括氯化銀電極貼片(5)、第一金屬按扣(6)、第二金屬按扣(7)、心電貼片外殼(8);氯化銀電極貼片(5)的反面設(shè)有第一金屬按扣(6),第一金屬按扣(6)、第二金屬按扣(7)通過(guò)鑲嵌連接，心電貼片外殼(8)將嵌合體包裹在其中； 所述心電采集電路模塊(3)，包括心電采集電路(9)、嵌入式控制電路(10)、無(wú)線傳輸模塊(11)、電源模塊(12)，心電采集電路(9)與嵌入式控制電路(10)連接，嵌入式控制電路(10)將信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸模塊(11)發(fā)送到上位機(jī)(4)，電源模塊(12)提供給心電采集電路(9)、嵌入式控制電路(10)、無(wú)線傳輸模塊(11)電源； 所述心電采集電路(8)，包括前置放大電路、兩級(jí)放大電路、濾波電路、電壓抬升電路、陷波電路； 所述上位機(jī)(4)，主要由LABVIEW設(shè)計(jì)的上位機(jī)顯示程序，對(duì)采集到的胎兒心電信號(hào)進(jìn)行后期的處理，并且實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)將采集到的胎兒心電信息存儲(chǔ)到上位機(jī)中，可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)用，也可上傳到醫(yī)院專家電腦端進(jìn)行健康評(píng)估；所述嵌入式控制電路(10)，包括AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、串口電路；所述嵌入式處理電路(10)根據(jù)上位機(jī)(4)的要求將數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給上位機(jī)(4)的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)通過(guò)上位機(jī)的LABVIEW的程序進(jìn)行處理分析，根據(jù)實(shí)際測(cè)量精度的需要，將母體腹部采集的信號(hào)，母體心電與胎兒心電的混合信號(hào)進(jìn)行提取并進(jìn)行處理； 所述無(wú)線傳輸模塊(11)，包括無(wú)線發(fā)送模塊、無(wú)線接收模塊；無(wú)線發(fā)送模塊與嵌入式控制電路(9)相連接，無(wú)線接收模塊與上位機(jī)(4)連接，都為串口方式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，其特征在于，心電采集貼片模塊(I)中的導(dǎo)線是由四根有可插拔頭的屏蔽導(dǎo)線構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，其特征在于，心電采集電路模塊(I)包括兩組心電采集的設(shè)備，共同組成4導(dǎo)聯(lián)的心電采集系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，其特征在于，無(wú)線傳輸模塊(3)包括藍(lán)牙發(fā)送模塊和藍(lán)牙接收模塊，藍(lán)牙發(fā)送模塊與心電采集電路模塊(2)連接，藍(lán)牙接收模塊與上位機(jī)(4 )連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，其特征在于，電源模塊(12)包括輸出為6伏和3.3伏的外部電源，供心電采集電路模塊(I)正常工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，其特征在于，嵌入式控制電路(10)，包括STM32處理器、JTAG接口電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和串口通信電路JTAG接口電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路分別與STM32處理器連接，STM32處理器通過(guò)串口無(wú)線通信電路與上位機(jī)(4)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，其特征在于，上位機(jī)(4)包括是由LABVIEW軟件編寫的實(shí)時(shí)顯示保存程序，實(shí)時(shí)顯示采集到的心電信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，其特征在于，上位機(jī)(4 )所采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳到醫(yī)院專家的電腦端，進(jìn)行健康檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于LABVIEW平臺(tái)的胎兒心電采集系統(tǒng)，主要解決針對(duì)頻繁的胎兒檢測(cè)與醫(yī)療條件落后地區(qū)胎兒心電檢測(cè)困難，有利于解決對(duì)胎兒的發(fā)育情況進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)可以提供醫(yī)護(hù)人員對(duì)孕婦進(jìn)行產(chǎn)前指導(dǎo)與治療。包括心電采集貼片模塊(1)、屏蔽導(dǎo)線(2)、心電采集電路模塊(3)、與上位機(jī)(4)；心電采集貼片模塊(1)通過(guò)屏蔽導(dǎo)線(2)與心電采集電路模塊(3)部分連接；心電采集電路模塊(3)與上位機(jī)(4)通過(guò)無(wú)線傳輸通信，都是串口連接，上位機(jī)(4)存儲(chǔ)相關(guān)心電信息，并可上傳至專家電腦端，專家提供相應(yīng)的指導(dǎo)意見。本發(fā)明具有易操作、使用安全、普及率高、成本低、易攜帶等的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用與社區(qū)診所及其醫(yī)療條件落后地區(qū)的胎兒發(fā)育的評(píng)估。
文檔編號(hào)A61B5/0444GK103211593SQ201310148130
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者劉鵬, 劉曉明, 楊帆, 王強(qiáng) 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)