本實用新型涉及醫(yī)療疾病檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

2015年8月，《中國心血管病報告2014》指出，目前心血管病(包括腦血管病)已成為我國城鄉(xiāng)居民首要死亡原因，最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，心血管病占農(nóng)村居民死亡的44.8％，占城市居民死亡原因的41.9％，均位列第一。2008年在全球范圍內(nèi)共有1700多萬人死于心腦血管疾病，估計到2030年全球因為心腦血管疾病死亡的人數(shù)將達(dá)到2330萬，心腦血管疾病仍將在人類死亡原因中保持第一的位置。據(jù)世界衛(wèi)生組織的調(diào)查研究表明，若對早期發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)的異常先兆進(jìn)行及時救治，可以降低近一半的死亡率和致殘率。因此，如果能及早發(fā)現(xiàn)心血管疾病病情并通知醫(yī)生和患者家屬，對減少心血管疾病死亡率具有重大意義。

而現(xiàn)有的對心腦血管疾病檢測的設(shè)備，都有體積大、不方便攜帶及價格昂貴的特點，只有在醫(yī)院或體檢中心才能得到一次心腦血管的檢測，不能夠做到隨時隨地的對心腦血管進(jìn)行檢測。

近年來，移動醫(yī)療(mHealth)得到了廣泛的應(yīng)用，醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施人均占有率低的現(xiàn)狀為移動醫(yī)療帶來了一片藍(lán)海，而大數(shù)據(jù)概念和移動互聯(lián)的高速發(fā)展為移動醫(yī)療提供了必要條件。2014年，我國移動醫(yī)療市場規(guī)模高達(dá)數(shù)十億元。隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，智能手機(jī)的性能不斷提高，可以滿足復(fù)雜的信號處理和運(yùn)算操作，而且智能手機(jī)成本不斷下降，普通群眾中的普及率不斷提高，為開發(fā)面向日常生活的家庭移動醫(yī)療提供了重要基礎(chǔ)。

因此，本實用新型公開了一款便攜式心電檢測儀器，使用戶能夠隨時隨地進(jìn)行心電檢測，了解自己心臟健康狀況，并可以通過長期檢測數(shù)據(jù)分析心臟健康發(fā)展趨勢，養(yǎng)成良好生活和飲食習(xí)慣，具有重要的實用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置。通過將電源模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，USB傳輸模塊高度集成在一張電路板上，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸、模型分析的檢測裝置。從而達(dá)到體積小，便于攜帶的特點，能夠隨時隨地的對心腦血管進(jìn)行實時的檢測。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的一個方面提供了一種基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，包括：佩戴在人體手腕處的環(huán)形帶和安裝于移動終端上的終端檢測模塊；

所述環(huán)形帶設(shè)置有電路板，所述電路板包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和USB傳輸模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊，其數(shù)據(jù)輸出端耦接數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)輸入端；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，其數(shù)據(jù)輸出端耦接USB傳輸模塊的數(shù)據(jù)輸入端；

所述USB傳輸模塊，其數(shù)據(jù)輸出端藕接終端檢測模塊的數(shù)據(jù)輸入端；

所述電源模塊的電源輸入端藕接USB傳輸模塊的電源輸出端；

所述電源模塊的第一電源輸出端藕接數(shù)據(jù)采集模塊的電源輸入端；

所述電源模塊的第二電源輸出端藕接數(shù)據(jù)處理模塊的電源輸入端；

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集人體心電模擬數(shù)據(jù)，并將所述人體心電模擬數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所述人體心電模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，并對濾波結(jié)果進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到人體心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將所述人體心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給所述USB傳輸模塊；

所述USB傳輸模塊，用于將所述人體心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至所述終端檢測模塊；

所述電源模塊，用于通過USB傳輸模塊將終端檢測模塊的電壓輸送分別至所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述數(shù)據(jù)處理模塊。

進(jìn)一步，所述的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，其中，

所述電源模塊包括電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電壓轉(zhuǎn)換電路的電源輸入端通過USB傳輸模塊連接終端檢測模塊的電源輸出端；所述電壓轉(zhuǎn)換電路的第一輸出端連接數(shù)據(jù)采集模塊，第二輸出端連接數(shù)據(jù)處理模塊。

進(jìn)一步，所述的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，其中，

所述數(shù)據(jù)采集模塊采用腕式電極。

進(jìn)一步，所述的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，其中，

所述數(shù)據(jù)處理模塊包括放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路；

所述放大電路的數(shù)據(jù)輸出端連接所述濾波電路的數(shù)據(jù)輸入端；

所述濾波電路的數(shù)據(jù)輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)輸入端；

所述A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)輸出端連接USB傳輸模塊的數(shù)據(jù)輸入端；

所述放大電路，用于對輸入的心電模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行信號放大處理；

所述濾波電路，用于對信號放大后的心電模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理；

所述A/D轉(zhuǎn)換電路，用于將濾波處理后的心電模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，得到心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將所述心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至所述USB傳輸模塊。

進(jìn)一步，所述的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，其中，

所述USB傳輸模塊的輸出端連接所述終端檢測模塊的輸入端；

所述USB傳輸模塊設(shè)置有隔離電路，所述隔離電路用于隔離USB端口的信號。

進(jìn)一步，所述的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，其中，

所述終端檢測模塊將接收到的心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與嵌入的病理模型進(jìn)行對比，得到對比結(jié)果，并根據(jù)所述對比結(jié)果在預(yù)存的診斷結(jié)果表中進(jìn)行匹配，得到與所述對比結(jié)果相一致的人體心臟狀態(tài)預(yù)判結(jié)果。

進(jìn)一步，所述的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，其中，

所述終端檢測模塊通過公共網(wǎng)絡(luò)連接云端服務(wù)器，并將所述對比結(jié)果和人體心臟狀態(tài)預(yù)判結(jié)果通過公共網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端服務(wù)器以進(jìn)行存儲。

進(jìn)一步，所述的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，其中，

所述數(shù)據(jù)處理模塊采用BMD101芯片,所述BMD101芯片的輸入端連接所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端,所述BMD101芯片的輸出端連接所述USB傳輸模塊的輸入端.

進(jìn)一步，所述的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置，其中，

所述USB傳輸模塊采用CP2102芯片。

如上所述，本實用新型通過將電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、USB傳輸模塊高度集成到一張電路板上，達(dá)到體積小，方便攜帶的特點。并能夠通過USB接口將人體心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給移動終端，移動終端對比病理模型得出檢測結(jié)果。移動終端還能夠?qū)Ρ冉Y(jié)果和人體心臟狀態(tài)預(yù)判結(jié)果，上傳至云端服務(wù)器進(jìn)行存儲。

附圖說明

圖1為本實用新型基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置的界面示意圖；

圖3為本實用新型的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合具體實施方式并參照附圖，對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。

名詞解釋：

BMD101芯片，該芯片為點到心電圖采集模塊，內(nèi)部包含前置放大電路，工頻濾波電路，AD轉(zhuǎn)換電路等，體積小，耗能小。低噪音放大器和ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器是BMD101模擬前端的主要組成部分。BMD101可以有效地檢測到生物信號，并使用16位高精度ADC模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器把它們轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號。BMD101的核心是一個功能強(qiáng)大的系統(tǒng)管理單元。它負(fù)責(zé)整體系統(tǒng)配置、運(yùn)行管理、內(nèi)外通訊、專有算法計算和電源管理。BMD101還配有固化DSP數(shù)字信號處理模塊來加速對系統(tǒng)管理單元監(jiān)控下的各種數(shù)字濾波的計算。

CP2102芯片，內(nèi)置USB2.0全速功能控制器、USB收發(fā)器、晶體振蕩器、EEPROM及異步串行數(shù)據(jù)總線(UART)，支持調(diào)制解調(diào)器全功能信號，無需任何外部的USB器件。CP2102與其他USB-UART轉(zhuǎn)接電路的工作原理類似，通過驅(qū)動程序?qū)SB口虛擬成COM口以達(dá)到擴(kuò)展的目的。CP2102芯片內(nèi)含時鐘電路，無需外接電路器，內(nèi)涵512字節(jié)接收緩沖器和512字節(jié)發(fā)送緩沖器，可以滿足系統(tǒng)信號傳輸速度和精度要求。

OTG(On-The-Go)，是近年發(fā)展起來的技術(shù)，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要應(yīng)用于各種不同的設(shè)備或移動設(shè)備間的聯(lián)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

圖1為本實用新型基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本實用新型基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置的界面示意圖。

如圖1、2所示，本實用新型包括：數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、USB傳輸模塊、終端檢測模塊和電源模塊。

所述數(shù)據(jù)采集模塊，其數(shù)據(jù)輸出端耦接數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)輸入端；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，其數(shù)據(jù)輸出端耦接USB傳輸模塊的數(shù)據(jù)輸入端；

所述USB傳輸模塊，其數(shù)據(jù)輸出端藕接終端檢測模塊的數(shù)據(jù)輸入端；

所述USB傳輸模塊，其電源輸入端耦接終端檢測模塊的電源輸出端；

所述電源模塊的電源輸入端藕接USB傳輸模塊的電源輸出端；

所述電源模塊的第一電源輸出端藕接數(shù)據(jù)采集模塊的電源輸入端；

所述電源模塊的第二電源輸出端藕接數(shù)據(jù)處理模塊的電源輸入端；

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集人體心電模擬數(shù)據(jù)，并將所述人體心電模擬數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于對所述人體心電模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，并對濾波結(jié)果進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到人體心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將所述人體心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給所述USB傳輸模塊；

所述USB傳輸模塊，用于將所述人體心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至所述終端檢測模塊；

所述電源模塊，用于通過USB傳輸模塊將終端檢測模塊的電壓輸送分別至所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述數(shù)據(jù)處理模塊。

所述電源模塊包括電壓轉(zhuǎn)換電路。電源模塊接受終端檢測模塊為其供電，終端檢測模塊可以為手機(jī)終端智能設(shè)備。利用手機(jī)的OTG功能，提供5V的電壓，通過USB傳輸模塊，將5V的電壓傳輸給電源模塊，經(jīng)過電源模塊的電壓轉(zhuǎn)換電路，將5V的電壓轉(zhuǎn)換為3.3V的電壓，再將轉(zhuǎn)換后的3.3V電壓傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，為其供電。

所述數(shù)據(jù)采集模塊采用采用腕式電極，用于采集人體的心電模擬數(shù)據(jù)，并將其傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊。

所述數(shù)據(jù)處理模塊采用BMD101芯片，該芯片包括放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，數(shù)據(jù)處理模塊將接收到的心電模擬數(shù)據(jù)，先通過放大電路對心電模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行放大處理，再將放大后的心電模擬數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波電路，對其進(jìn)行濾波處理，再將濾波后的放大心電模擬數(shù)據(jù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路。對其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，最終得到心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。并將其傳輸給USB傳輸模塊。

所述USB傳輸模塊采用CP2102芯片，CP2102芯片通過驅(qū)動程序?qū)SB口虛擬成COM口以達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸作用，將接收到的心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給手機(jī)。所述USB傳輸模塊還加入了隔離電路，實現(xiàn)了USB端口的信號隔離，防止信號傳輸過程中的干擾。還實現(xiàn)了裝置供電電源同手機(jī)電源的電氣隔離，防止燒壞手機(jī)。

所述終端檢測模塊手機(jī)上預(yù)裝有心電檢測軟件，心電檢測軟件的數(shù)據(jù)庫中存儲有用戶信息表、用戶數(shù)據(jù)表及診斷結(jié)果表。當(dāng)手機(jī)接收到心電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后，與預(yù)先設(shè)置的診斷結(jié)果表相比對，從而得到診斷結(jié)果。并將此診斷結(jié)果存入到用戶數(shù)據(jù)表中。

即手機(jī)實時顯示與存儲從USB傳輸模塊傳輸過來的心電數(shù)據(jù)，可以初步診斷房性早搏、室性早搏、心率不齊等十種病癥，對人體心臟狀態(tài)做出監(jiān)測和預(yù)斷。手機(jī)監(jiān)測終端還可以通過公共網(wǎng)絡(luò)連接云端服務(wù)器，將診斷結(jié)果通過公共網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端服務(wù)器以進(jìn)行存儲，保證數(shù)據(jù)永不丟失。

心電檢測軟件還包括：檢測界面、記錄界面、知識庫界面及設(shè)置界面。讓客戶擁有更為優(yōu)質(zhì)的用戶體驗。

圖3為本實用新型的基于USB傳輸?shù)谋銛y式心電監(jiān)測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。USB傳輸模塊的隔離電路設(shè)置于隔離電路板1上，所述隔離電路板1設(shè)置在外殼2的內(nèi)部，并由連接線3連接至手機(jī)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構(gòu)成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。