便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括采集人體心電信號(hào)的心電導(dǎo)聯(lián)，依次連接的心電放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器以及存儲(chǔ)模塊，微處理器還與信號(hào)發(fā)送模塊連接；心電放大電路包括依次連接的輸入保護(hù)電路、前置放大器、二階低通濾波電路、35Hz陷波器、50Hz陷波器、后級(jí)放大電路、第一信號(hào)隔離電路，前置放大器還分別連接右腿驅(qū)動(dòng)電路、基線(xiàn)復(fù)位電路，50Hz陷波器還與QRS波群檢測(cè)電路連接，該QRS波群檢測(cè)電路與第二信號(hào)隔離電路連接；心電導(dǎo)聯(lián)分別與所述輸入保護(hù)電路、右腿驅(qū)動(dòng)電路連接；A/D轉(zhuǎn)換電路分別與第一信號(hào)隔離電路、第二信號(hào)隔離電路連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度高，適于家庭使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展、生活水平不斷提高以及科技的進(jìn)步，人們的健康理念及保護(hù)健康的方式發(fā)生了深刻的變化，家庭醫(yī)療適應(yīng)了當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需要。目前的心電檢測(cè)設(shè)備在設(shè)計(jì)上都側(cè)重與醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)療使用，適合家庭使用的便攜式心電檢測(cè)設(shè)備較少。由于設(shè)備的限制帶來(lái)眾多問(wèn)題，如，檢測(cè)時(shí)間和地點(diǎn)都不方便，不可能隨時(shí)進(jìn)行心電圖檢查；心電圖檢測(cè)費(fèi)用過(guò)高，不能頻繁地檢測(cè)以預(yù)防心臟??；在醫(yī)院就診時(shí)容易產(chǎn)生心理壓力而造成心電圖不正常，從而導(dǎo)致誤診。研究開(kāi)發(fā)一種價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的家庭式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備具有重要意義。此外，隨著智能移動(dòng)終端的發(fā)展和普及，實(shí)現(xiàn)家庭式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備與移動(dòng)終端的緊密結(jié)合，便于將監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)展現(xiàn)給用戶(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)便、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確、實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)設(shè)備有機(jī)結(jié)合的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0004]本實(shí)用新型所提供的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括采集人體心電信號(hào)的心電導(dǎo)聯(lián)，其特征在于:還包括依次連接的心電放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器以及存儲(chǔ)模塊，所述微處理器還與信號(hào)發(fā)送模塊連接；所述心電放大電路包括依次連接的輸入保護(hù)電路、前置放大器、二階低通濾波電路、35Hz陷波器、50Hz陷波器、后級(jí)放大電路、第一信號(hào)隔離電路，所述前置放大器還分別連接右腿驅(qū)動(dòng)電路、基線(xiàn)復(fù)位電路，所述50Hz陷波器還與QRS波群檢測(cè)電路連接，所述QRS波群檢測(cè)電路與第二信號(hào)隔離電路連接；所述心電導(dǎo)聯(lián)分別與所述輸入保護(hù)電路、右腿驅(qū)動(dòng)電路連接；所述A/D轉(zhuǎn)換電路分別與所述第一信號(hào)隔離電路、第二信號(hào)隔離電路連接。
[0005]進(jìn)一步地，所述微處理器及A/D轉(zhuǎn)換電路由C8051R)05芯片實(shí)現(xiàn)。C8051R)05控制心電信號(hào)的采集與傳輸，并將采集到的心電圖參數(shù)保存至存儲(chǔ)模塊，通過(guò)USB接口或信號(hào)發(fā)送模塊傳輸給手持PDA等移動(dòng)終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)心電圖數(shù)據(jù)的分析處理和顯示。C8051F005內(nèi)置的12位高精度A/D轉(zhuǎn)換模塊將心電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，該A/D轉(zhuǎn)換模塊是10ksps的逐次逼近寄存器型ADC，集成了跟蹤保持電路和可編程窗口檢測(cè)器，可通過(guò)軟件編程方式設(shè)置ADC工作于低功耗關(guān)斷方式，有效降低了設(shè)備的整體功耗。
[0006]進(jìn)一步地，所述信號(hào)發(fā)送模塊為WIFI模塊或藍(lán)牙模塊，通過(guò)WIFI或藍(lán)牙將心電圖參數(shù)發(fā)送給移動(dòng)終端設(shè)備。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一信號(hào)隔離電路、第二信號(hào)隔離電路均采用TLP521-2芯片。TLP521-2芯片隔離電壓可達(dá)2500V，工作溫度-55° C —+100° C，很好的滿(mǎn)足了信號(hào)隔離的需求。
[0008]本實(shí)用新型通過(guò)心電導(dǎo)聯(lián)線(xiàn)采集人體的心電信號(hào)，再經(jīng)心電放大電路與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，由微控制器控制心電信號(hào)的采集與傳輸，微處理器將采集到的心電圖參數(shù)保存至存儲(chǔ)模塊，并通過(guò)USB接口或信號(hào)發(fā)送模塊傳輸給手持PDA等移動(dòng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)心電圖數(shù)據(jù)的分析處理和顯示。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度高，適于家庭使用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型所述心電放大電路的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1、2所示，本實(shí)用新型包括采集人體心電信號(hào)的心電導(dǎo)聯(lián)，依次連接的心電放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器以及存儲(chǔ)模塊，微處理器還與信號(hào)發(fā)送模塊連接，信號(hào)發(fā)送模塊可使用WIFI模塊或藍(lán)牙模塊；微處理器與A/D轉(zhuǎn)化電路可采用C8051F005集成芯片實(shí)現(xiàn)，C8051F005芯片內(nèi)置的12位高精度A/D模塊將心電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，該A/D模塊是10ksps的逐次逼近寄存器型ADC，集成了跟蹤保持電路和可編程窗口檢測(cè)器，可通過(guò)軟件編程方式設(shè)置ADC工作于低功耗關(guān)斷方式，有效降低了設(shè)備的整體功耗。心電放大電路包括依次連接的輸入保護(hù)電路、前置放大器、二階低通濾波電路、35Hz陷波器、50Hz陷波器、后級(jí)放大電路、第一信號(hào)隔離電路，前置放大器還分別連接右腿驅(qū)動(dòng)電路、基線(xiàn)復(fù)位電路，右腿驅(qū)動(dòng)電路從前置放大電路中獲取人體共模電壓，經(jīng)電壓跟隨器隔離和反相放大后與右腿相連(右腿不直接接地)，右腿驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)共模電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路，起快速放電和有效衰減人體所帶共模電壓的作用。50Hz陷波器還與QRS波群檢測(cè)電路連接，該QRS波群檢測(cè)電路與第二信號(hào)隔離電路連接；心電導(dǎo)聯(lián)分別與輸入保護(hù)電路、右腿驅(qū)動(dòng)電路連接；A/D轉(zhuǎn)換電路分別與第一信號(hào)隔離電路、第二信號(hào)隔離電路連接。
[0012]心電信號(hào)是低信噪比的周期性微弱信號(hào)，經(jīng)心電導(dǎo)聯(lián)采集轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)送至前置放大器，進(jìn)行前置放大，前置放大后的信號(hào)具有低噪聲、低漂移、低共模等性能。前置放大器輸出后送至二階低通濾波電路、35Hz陷波器和50Hz陷波器，通過(guò)二階低通濾波后得到低于10Hz的有用心電信號(hào)(人體心電信號(hào)的頻譜范圍0.05Hz?10Hz )，然后通過(guò)35Hz陷波器和50Hz陷波器處理后，消除電路中的35Hz肌電信號(hào)和50Hz的工頻信號(hào)干擾。完成濾波后的心電信號(hào)分為兩路，一路經(jīng)過(guò)后級(jí)放大電路放大至AD采樣的電壓范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)第一信號(hào)隔離電路光耦隔離后送至AD轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行采樣；另一路經(jīng)過(guò)QRS波群檢測(cè)電路整形后經(jīng)第二信號(hào)隔離電路光耦隔離后送至AD轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行采樣。第一信號(hào)隔離電路、第二信號(hào)隔離電路都采用TLP521-2芯片，該芯片隔離電壓可達(dá)2500V，工作溫度-55° C —+100° C很好的滿(mǎn)足了信號(hào)隔離的需求。
[0013]本實(shí)用新型工作時(shí)，人體的心電信號(hào)由心電導(dǎo)聯(lián)線(xiàn)采集，再經(jīng)心電放大電路與A/D轉(zhuǎn)換電路處理，由微控制器控制心電信號(hào)的采集與傳輸，微控制器將采集到的心電圖參數(shù)保存至存儲(chǔ)模塊，并通過(guò)USB接口或信號(hào)發(fā)送模塊傳輸給手持PDA等移動(dòng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)心電圖數(shù)據(jù)的分析處理和顯示。手持PDA等移動(dòng)設(shè)備上預(yù)設(shè)的軟件運(yùn)用心電信號(hào)處理算法將心電數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波和心電R波的提取，最終顯示在設(shè)備的屏幕上，用戶(hù)可以隨身攜帶本實(shí)用新型所提供的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)心電狀況。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括采集人體心電信號(hào)的心電導(dǎo)聯(lián)，其特征在于:還包括依次連接的心電放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器以及存儲(chǔ)模塊，所述微處理器還與信號(hào)發(fā)送模塊連接；所述心電放大電路包括依次連接的輸入保護(hù)電路、前置放大器、二階低通濾波電路、35Hz陷波器、50Hz陷波器、后級(jí)放大電路、第一信號(hào)隔離電路，所述前置放大器還分別連接右腿驅(qū)動(dòng)電路、基線(xiàn)復(fù)位電路，所述50Hz陷波器還與QRS波群檢測(cè)電路連接，所述QRS波群檢測(cè)電路與第二信號(hào)隔離電路連接；所述心電導(dǎo)聯(lián)分別與所述輸入保護(hù)電路、右腿驅(qū)動(dòng)電路連接；所述A/D轉(zhuǎn)換電路分別與所述第一信號(hào)隔離電路、第二信號(hào)隔離電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述微處理器及A/D轉(zhuǎn)換電路由C8051R)05芯片實(shí)現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述信號(hào)發(fā)送模塊為WIFI模塊或藍(lán)牙模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式心電監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述第一信號(hào)隔離電路、第二信號(hào)隔離電路均采用TLP521-2芯片。
【文檔編號(hào)】A61B5/0402GK203815448SQ201420146580
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月29日
【發(fā)明者】陳勇, 張凱文, 付浩 申請(qǐng)人:淮陰師范學(xué)院