基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)，包括心電采集裝置、ZigBee發(fā)送模塊、ZigBee接收模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊、模式識(shí)別模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)庫、顯示器和報(bào)警器，心電采集裝置與ZigBee發(fā)送模塊相連，ZigBee接收模塊接收來自ZigBee發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)并傳輸至信號(hào)調(diào)理模塊，信號(hào)調(diào)理模塊依次與通過信號(hào)處理模塊和模式識(shí)別模塊連接中央處理器，中央處理器分別與顯示器報(bào)警器和數(shù)據(jù)庫連接。本發(fā)明采用采用ZigBee無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，能夠高速可靠地傳輸人體心電數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)崟r(shí)或長時(shí)間對(duì)用戶進(jìn)行心電監(jiān)測，不僅能夠消除用戶經(jīng)常往來醫(yī)院的煩惱，也減輕了醫(yī)務(wù)工作者的負(fù)擔(dān)。
【專利說明】基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)。
【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，心血管疾病的發(fā)病率迅速上升，已成為威脅人類身體健康的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上每年平均有幾百萬人死于心血管疾病，在我國，由心血管疾病引起的死亡占到了總死亡構(gòu)成比的40%左右，對(duì)人們的健康造成了極大的威脅。心血管疾病的具有突發(fā)性和危險(xiǎn)性的特點(diǎn)，但Norris等研究也指出72%的患者在心臟驟停發(fā)生前有明顯不適，其中70%的患者的癥狀持續(xù)超過15min。因此，對(duì)患者進(jìn)行實(shí)時(shí)心電監(jiān)測以及時(shí)發(fā)現(xiàn)心電異常變化對(duì)心血管疾病防治有重要意義。
[0003]動(dòng)態(tài)心電信號(hào)(即心電數(shù)據(jù))是目前臨床上用于早期心臟病和各類隱性、偶發(fā)性心律失常、心肌局部缺血等疾病的有效診斷手段。心電圖則是治療此類疾病的主要依據(jù)，具有診斷可靠，方法簡便，對(duì)病人無損害的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，變得越來越重要。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)，歷時(shí)僅為幾秒至一分鐘，只能獲取少量有關(guān)心臟狀態(tài)的信息，所以在有限時(shí)間內(nèi)即使發(fā)生心率失常，被發(fā)現(xiàn)的概率也是很低的。因此，長時(shí)間連續(xù)準(zhǔn)確地監(jiān)測患者在不同環(huán)境以及體態(tài)下的心電信號(hào)，對(duì)于掌握病患發(fā)展趨勢，對(duì)突發(fā)病癥進(jìn)行及時(shí)救助有著非常重要的意義，但是由于心臟病的發(fā)生具有突發(fā)性的特點(diǎn)，患者不可能長時(shí)間地靜臥在醫(yī)院，但又需實(shí)時(shí)得到醫(yī)護(hù)人員的監(jiān)護(hù)，所以研發(fā)相應(yīng)的便攜式心電監(jiān)測產(chǎn)品就顯得更加重要。
[0004]目前，無論是在醫(yī)院的臨床應(yīng)用中，還是使用市場上流行的便攜式心電測量儀，在檢測人體的心電信號(hào)時(shí)， 電極采集到的人體心電信號(hào)都需要繼續(xù)進(jìn)行處理，因此連線多，用戶使用不方便，加上各種處理電路工作時(shí)也會(huì)對(duì)人體造成一定影響，容易導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，應(yīng)用在長時(shí)間的心電監(jiān)測中具有較大的局限性，難以推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用采用ZigBee無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，減少傳輸導(dǎo)線的數(shù)量，使用方便，能夠高速可靠地傳輸人體心電數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)崟r(shí)或長時(shí)間對(duì)用戶進(jìn)行心電監(jiān)測的基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)，它包括前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心，前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過ZigBee無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心通信；所述的前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括心電采集裝置和ZigBee發(fā)送模塊，后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心包括ZigBee接收模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊、模式識(shí)別模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)庫、顯示器和報(bào)警器，心電采集裝置與ZigBee發(fā)送模塊相連，心電采集裝置采集人體心電信號(hào)并通過ZigBee發(fā)送模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，ZigBee接收模塊接收來自ZigBee發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)并傳輸至信號(hào)調(diào)理模塊，信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換處理后傳輸至信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊對(duì)A/D轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪以及通過共空間模式空間濾波方式將心電數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，信號(hào)處理模塊的輸出與模式識(shí)別模塊連接，模式識(shí)別模塊從接收到的數(shù)據(jù)中提取心電數(shù)據(jù)，模式識(shí)別模塊的輸出與中央處理器相連，中央處理器的輸出分別與顯示器和報(bào)警器連接，中央處理器還連接數(shù)據(jù)庫。
[0007]所述的信號(hào)調(diào)理模塊包括前置放大器、高通濾波器、后級(jí)放大器、低通濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器，前置放大器與ZigBee接收模塊相連，前置放大器的輸出依次通過高通濾波器、后級(jí)放大器和低通濾波器連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出與信號(hào)處理模塊相連。
[0008]所述的心電圖檢測系統(tǒng)還包括一用于檢測導(dǎo)聯(lián)是否松動(dòng)或脫落的導(dǎo)聯(lián)檢測電路，導(dǎo)聯(lián)檢測電路的輸入端與前置放大器相連，導(dǎo)聯(lián)檢測電路的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器。
[0009]所述的心電采集裝置包括電極和微處理器，所述的電極上設(shè)有屏蔽層，電極底部安裝有氣囊，微控制器控制氣囊充氣，使電極與人體接觸，采集人體心電信號(hào)，心電監(jiān)測完成后，微控制器控制氣囊放氣，電極與人體脫離接觸。
[0010]所述的報(bào)警器包括光學(xué)報(bào)警器和聲音報(bào)警器。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
1、采用采用ZigBee無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，減少傳輸導(dǎo)線的數(shù)量，使用方便；ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站，通訊距離可達(dá)幾公里，并且支持無限擴(kuò)展，能夠高速可靠地傳輸人體心電數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)崟r(shí)或長時(shí)間對(duì)用戶進(jìn)行心電監(jiān)測，一旦發(fā)生異常能夠進(jìn)行就醫(yī)，不僅能夠消除用戶經(jīng)常往來醫(yī)院的煩惱，降低就醫(yī)成本，也減輕了醫(yī)務(wù)工作者的負(fù)擔(dān)； 2、設(shè)有導(dǎo)聯(lián)檢測電路，當(dāng)電極脫落時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出電平由正常的高電平變?yōu)榈碗娖?，并傳輸至中央處理器，控制?bào)警器發(fā)出警報(bào)，提醒患者檢查導(dǎo)聯(lián)；
3、當(dāng)進(jìn)行心電監(jiān)測時(shí)，微處理器控制氣囊充電，使電極與人體接觸，進(jìn)行測量，當(dāng)測量完成后，控制氣囊放氣，時(shí)電極與人體脫離接觸，使用方便，及時(shí)平時(shí)不進(jìn)行測量時(shí)也可以穿戴，避免經(jīng)常穿戴帶來的繁瑣的工作；
4、電極上設(shè)有屏蔽層，能夠有效減小外界的干擾，使測量結(jié)果更準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明所保護(hù)的內(nèi)容不局限于以下所述。
[0014]如圖1所示，基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)，它包括前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心，前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過ZigBee無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心通信；所述的前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括心電采集裝置和ZigBee發(fā)送模塊，后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心包括ZigBee接收模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊、模式識(shí)別模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)庫、顯示器和報(bào)警器，心電采集裝置與ZigBee發(fā)送模塊相連，心電采集裝置采集人體心電信號(hào)并通過ZigBee發(fā)送模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，ZigBee接收模塊接收來自ZigBee發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)并傳輸至信號(hào)調(diào)理模塊，信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換處理后傳輸至信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊對(duì)A/D轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪以及通過共空間模式空間濾波方式將心電數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，信號(hào)處理模塊的輸出與模式識(shí)別模塊連接，模式識(shí)別模塊從接收到的數(shù)據(jù)中提取心電數(shù)據(jù)，模式識(shí)別模塊的輸出與中央處理器相連，中央處理器的輸出分別與顯示器和報(bào)警器連接，中央處理器還連接數(shù)據(jù)庫。[0015]所述的信號(hào)調(diào)理模塊包括前置放大器、高通濾波器、后級(jí)放大器、低通濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器，前置放大器與ZigBee接收模塊相連，前置放大器的輸出依次通過高通濾波器、后級(jí)放大器和低通濾波器連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出與信號(hào)處理模塊相連。
[0016]所述的心電圖檢測系統(tǒng)還包括一用于檢測導(dǎo)聯(lián)是否松動(dòng)或脫落的導(dǎo)聯(lián)檢測電路，導(dǎo)聯(lián)檢測電路的輸入端與前置放大器相連，導(dǎo)聯(lián)檢測電路的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器，，當(dāng)電極脫落時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出電平由正常的高電平變?yōu)榈碗娖?，并傳輸至中央處理器，控制?bào)警器發(fā)出警報(bào)，提醒患者檢查導(dǎo)聯(lián)。
[0017]所述的心電采集裝置包括電極和微處理器，所述的電極上設(shè)有屏蔽層，電極底部安裝有氣囊，微控制器控制氣囊充氣，使電極與人體接觸，采集人體心電信號(hào)，心電監(jiān)測完成后，微控制器控制氣囊放氣，電極與人體脫離接觸。
[0018]所述的報(bào)警器包括光學(xué)報(bào)警器和聲音報(bào)警器。
【權(quán)利要求】
1.基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:它包括前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心，前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過ZigBee無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心通信；所述的前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括心電采集裝置和ZigBee發(fā)送模塊，后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心包括ZigBee接收模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、信號(hào)處理模塊、模式識(shí)別模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)庫、顯示器和報(bào)警器，心電采集裝置與ZigBee發(fā)送模塊相連，心電采集裝置采集人體心電信號(hào)并通過ZigBee發(fā)送模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，ZigBee接收模塊接收來自ZigBee發(fā)送模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)并傳輸至信號(hào)調(diào)理模塊，信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換處理后傳輸至信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊對(duì)A/D轉(zhuǎn)換處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪以及通過共空間模式空間濾波方式將心電數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，信號(hào)處理模塊的輸出與模式識(shí)別模塊連接，模式識(shí)別模塊從接收到的數(shù)據(jù)中提取心電數(shù)據(jù)，模式識(shí)別模塊的輸出與中央處理器相連，中央處理器的輸出分別與顯示器和報(bào)警器連接，中央處理器還連接數(shù)據(jù)庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號(hào)調(diào)理模塊包括前置放大器、高通濾波器、后級(jí)放大器、低通濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器，前置放大器與ZigBee接收模塊相連，前置放大器的輸出依次通過高通濾波器、后級(jí)放大器和低通濾波器連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出與信號(hào)處理模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的心電圖檢測系統(tǒng)還包括一用于檢測導(dǎo)聯(lián)是否松動(dòng)或脫落的導(dǎo)聯(lián)檢測電路，導(dǎo)聯(lián)檢測電路的輸入端與前置放大器相連，導(dǎo)聯(lián)檢測電路的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的心電采集裝置包括電極和微處理器，所述的電極上設(shè)有屏蔽層，電極底部安裝有氣囊，微控制器控制氣囊充氣，使電極與人體接觸，采集人體心電信號(hào)，心電監(jiān)測完成后，微控制器控制氣囊放氣，電極與人體脫離接觸。
5.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的心電圖監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的報(bào)警器包括光學(xué)報(bào)警器和聲音報(bào)警器。
【文檔編號(hào)】A61B5/0402GK103622690SQ201310564778
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】朱磊 申請(qǐng)人:成都博約創(chuàng)信科技有限責(zé)任公司