一種貼附式動態(tài)心電記錄儀及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域的測量電生理信號的儀器，特別涉及一種貼附式動態(tài)心電記錄儀及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]臨床心電圖的記錄分析是全面了解人體心臟生理和病理狀態(tài)的重要方法。而心電圖記錄時間短，不明原因、偶然發(fā)作、不易捕捉的異常心臟事件難以被有效地記錄，對于心臟疾病的早期預(yù)防、疑難病癥的診治難度加大。隨著微電子、超大規(guī)模集成電路、微型傳感器、微型供能裝置、微型存儲器等技術(shù)的快速發(fā)展，記錄臨床心電圖的醫(yī)療儀器設(shè)備趨于微型化、便攜式、長時程化。
[0003]中國發(fā)明專利申請CN104545885A公開了一種貼片式動態(tài)心電記錄儀，包括殼體以及包括殼體以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)的導(dǎo)聯(lián)電極、心電信號調(diào)理電路、加速度傳感器、微處理器，公開了識別運動干擾的手段是三軸加速度傳感器，其數(shù)據(jù)存儲方法:先在緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，緩沖區(qū)滿后再將數(shù)據(jù)寫入SD卡。由于心電數(shù)據(jù)的采集是持續(xù)進行的，如果頻繁的向存儲設(shè)備中寫入少量的數(shù)據(jù)，會直接增加系統(tǒng)功耗。
[0004]中國發(fā)明專利申請CN103099615A公開了一種消除運動心電信號干擾的方法及裝置，描述了了其參考信號采集單元為加速度傳感器。中國發(fā)明專利申請CN101999936A公開了一種具噪聲消除功能的信號感測裝置，利用加速度計來消除心電信號中的動態(tài)噪聲。運動干擾是動態(tài)心電圖系統(tǒng)中最為普遍、最難處理的噪聲干擾類型，已經(jīng)成為當(dāng)前影響動態(tài)心電圖判讀準確性與診斷效率最為主要的因素之一?，F(xiàn)有技術(shù)對動態(tài)心電圖運動干擾處理技術(shù)的研究主要集中在如何有效地消除運動偽跡，而忽視了關(guān)鍵的運動偽跡識別技術(shù)。
[0005]此外，針對現(xiàn)代醫(yī)療理念的發(fā)展要求，無線通信必將深入到醫(yī)療系統(tǒng)，可以為人們提供更高效的服務(wù)。近年來，移動醫(yī)療已經(jīng)發(fā)展為電子醫(yī)療領(lǐng)域的一個重要分支，隨著3G、4G時代的來臨和智能手機、平板電腦的普及，醫(yī)療數(shù)據(jù)將逐漸集中到智能移動終端上，并實現(xiàn)電子數(shù)據(jù)庫的云存儲和遠程診斷。因此，讓心電圖能在移動終端上顯示、存儲并分析，具有深遠的意義。
[0006]因此，研制一款低功耗，并且讓心電圖能在智能移動終端上顯示、存儲和分析，同時兼顧遠程會診，并可以在分析數(shù)據(jù)時識別運動干擾的貼附式動態(tài)心電記錄儀及其系統(tǒng)具有前瞻性的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種低功耗的貼附式動態(tài)心電記錄儀及其系統(tǒng)。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種貼附式動態(tài)心電記錄儀，包括殼體和設(shè)置在所述殼體內(nèi)的信號采集和存儲模塊、運動監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和電源管理模塊，其中，
[0009]所述信號采集和存儲模塊，接收外部傳來的心電信號；
[0010]所述運動監(jiān)測模塊包括三軸加速度傳感器，所述運動監(jiān)測模塊獲得所述三軸加速度傳感器產(chǎn)生的三軸加速度值發(fā)送到所述信號采集和存儲模塊；
[0011 ] 數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述信號采集和存儲模塊連接；
[0012]電源管理模塊，包括可充電電池，所述電源管理模塊監(jiān)測所述可充電電池的電量信息，并為所述信號采集和存儲模塊、所述運動監(jiān)測模塊和所述數(shù)據(jù)傳輸模塊提供電力；
[0013]其中，所述信號采集和存儲模塊包括心電信號放大模塊、MCU控制模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述心電信號放大模塊對接收的所述心電信號進行運算放大和濾波，所述MCU控制模塊接收所述心電信號放大模塊發(fā)送的所述心電信號并轉(zhuǎn)換為心電數(shù)據(jù)，所述MCU控制模塊還接收所述運動監(jiān)測模塊發(fā)送的所述三軸加速度值并轉(zhuǎn)換為所述運動強度數(shù)據(jù)，所述心電數(shù)據(jù)和所述運動強度數(shù)據(jù)被存儲到所述數(shù)據(jù)存儲模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊能將所述數(shù)據(jù)存儲模塊上存儲的所述心電數(shù)據(jù)和所述運動強度數(shù)據(jù)向外發(fā)送；
[0014]所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括FRAM存儲器與eMMC存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲模塊將接收的所述心電數(shù)據(jù)和所述運動強度數(shù)據(jù)存儲到所述FRAM存儲器上，待所述FRAM存儲器存儲到一設(shè)定容量后將所述FRAM存儲器上所有的所述心電數(shù)據(jù)和所述運動強度數(shù)據(jù)存儲到所述eMMC存儲器上。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述FRAM存儲器上未存儲到所述設(shè)定容量之前，所述eMMC存儲器處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述信號采集和存儲模塊還包括控制開關(guān)和顯示模塊，其中，
[0017]所述控制開關(guān)用于讓用戶輸入指令；
[0018]所述MCU控制模塊連接所述控制開關(guān)，根據(jù)所述指令進入不同的工作模式；
[0019]所述顯示模塊連接所述MCU控制模塊。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當(dāng)所述指令為第一指令，所述MCU控制模塊進入正常工作模式，所述MCU控制模塊通過心電識別算法對所述心電數(shù)據(jù)進行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所述心電數(shù)據(jù)為異常，則通過所述數(shù)據(jù)傳輸模塊向外發(fā)送所述心電數(shù)據(jù)；當(dāng)所述指令為第二指令，所述MCU控制模塊進入標記功能模式，所述MCU控制模塊通過捕獲所述控制開關(guān)的觸發(fā)方式對所述心電數(shù)據(jù)進行處理，標記在觸發(fā)所述控制開關(guān)前后一定時間段內(nèi)的存儲到所述數(shù)據(jù)存儲模塊的所述心電數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測到R波后產(chǎn)生一高電平信號到所述顯示模塊；當(dāng)所述指令為第三指令，所述MCU控制模塊進入暫停模式，通過所述顯示模塊提醒用戶所述貼附式動態(tài)心電記錄儀處于所述暫停模式。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述運動監(jiān)測模塊在一定的時間T內(nèi)采集的三組所述三軸加速度值發(fā)送到所述MCU控制模塊，經(jīng)高通濾波和低通濾波后累加獲得所述運動強度數(shù)據(jù)并進行存儲；其中，
[0022]所述低通濾波采用中值濾波法，所述高通濾波的公式為:
[0023]Pn = Δ P+a.Pn-1
[0024]其中，Δ P為當(dāng)前加速度采樣值與上一次的加速度采樣值Pn-1之差，Pn為所述高通濾波后的值；參數(shù)a取決于高通濾波的截止頻率。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述運動監(jiān)測模塊通過SPI接口或I2C接口與所述MCU控制模塊連接。
[0026]本發(fā)明還提供了一種貼附式動態(tài)心電記錄儀系統(tǒng)，包括電極、充電及數(shù)據(jù)讀取上傳裝置、移動終端，以及前述任一種貼附式動態(tài)心電記錄儀，所述電極采集心電信號并發(fā)送至所述信號采集和存儲模塊，所述充電及數(shù)據(jù)讀取上傳裝置與所述信號采集和存儲模塊連接以讀取所述信號采集和存儲模塊上存儲的所述心電數(shù)據(jù)和所述運動強度數(shù)據(jù)，所述充電及數(shù)據(jù)讀取上傳裝置還與所述電源管理模塊連接以對所述可充電電池充電，所述移動終端能與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊進行雙向通訊。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括PC機，所述PC機與所述充電及數(shù)據(jù)讀取上傳裝置通過USB端口方式連接以獲得所述心電數(shù)據(jù)和所述運動強度數(shù)據(jù)，經(jīng)所述PC機上運行的應(yīng)用軟件處理后能獲得診斷報告。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述移動終端打開特定程序以連接所述數(shù)據(jù)傳輸模塊，接收并處理通過所述數(shù)據(jù)傳輸模塊獲得的所述心電數(shù)據(jù)和所述運動強度數(shù)據(jù)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括遠端服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)讀取上傳裝置能通過無線網(wǎng)絡(luò)路由器將所述心電數(shù)據(jù)和所述運動強度數(shù)據(jù)發(fā)送到所述遠端服務(wù)器。
[0030]本發(fā)明提供的貼附式動態(tài)心電記錄儀及其系統(tǒng)具有低功耗和識別運動干擾功能，并且讓心電圖能在移動終端上顯示、存儲和分析，同時兼顧遠程會診。
【附圖說明】
[0031]本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0032]圖1是本發(fā)明的貼附式動態(tài)心電記錄儀的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0033]圖2是本發(fā)明的信號采集和存儲模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0034]圖3是本發(fā)明的貼附式動態(tài)心電記錄儀系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護范圍。
[0036]圖1是本發(fā)明的貼附式動態(tài)心電記錄儀的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的信號采集和存儲模塊的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1和圖2所示，一種貼附式動態(tài)心電記錄儀100包括殼體(圖未示)和設(shè)置在殼體內(nèi)的信號采集和存儲模塊110、運動監(jiān)測模塊120、數(shù)據(jù)傳輸模塊130和電源管理模塊140。
[0037]信號采集和存儲模塊110接收外部傳來的心電信號轉(zhuǎn)換為心電數(shù)據(jù)并存儲，外部傳來的心電信號是由貼附人體的電極采集的信號。
[0038]運動監(jiān)測模塊120包括三軸加速度傳感器121，運動監(jiān)測模塊120獲得三軸加速度傳感器121產(chǎn)生的三軸加速度值并發(fā)送到信號采集和存儲模塊110中并轉(zhuǎn)換為運動強度數(shù)據(jù)并進行存儲，這里的三軸加速度值是指三軸加速度的多個采樣值。
[0039]數(shù)據(jù)傳輸模塊130與信號采集和存儲模塊110連接，其能將信號采集和存儲模塊110上存儲的心電數(shù)據(jù)