基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，特別是基于安卓平臺的便攜式心電實時監(jiān)護的系統(tǒng)；其包括心電信號采集與發(fā)送模塊和安卓手機終端；所述的心電信號采集與發(fā)送模塊包括心電信號集成放大系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制處理模塊、藍牙收發(fā)模塊；所述安卓手機終端通過藍牙通信從上述模塊獲得心電信號數(shù)據(jù)，再經(jīng)過FIR濾波去除心肌噪聲，最后顯示心電信號圖。本發(fā)明所述的心電監(jiān)護系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過藍牙技術(shù)傳輸，不需要外接線路，使用方便，還具有輸出信噪比高、體積小、重量輕、穩(wěn)定性高、適用性廣、正?；顒硬皇芗s束和便于攜帶等特點，適用于需要長時間心電監(jiān)測的使用人群。
【專利說明】基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，特別是基于安卓平臺的便攜式心電實時監(jiān)護的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著當今社會人口老齡化日趨嚴重，心臟類疾病的發(fā)病率越來越高，對老年人的心電監(jiān)護就越來越受重視；其中，很多心臟疾病不易被短時間的心電檢查檢測出來，若不對具有潛在心臟問題的患者進行全天候?qū)崟r監(jiān)測，患者出現(xiàn)心臟病突發(fā)或心肌梗塞時，就有可能沒有被及時發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)危險。
[0003]目前，最傳統(tǒng)的心電監(jiān)護儀是醫(yī)院對患有心臟疾病的人進行監(jiān)護的儀器；其對人體心電信號的處理和分析一般比較精確，但儀器體積較大，不易移動，限制了患者的活動范圍。
[0004]當前很多高端手機都安裝有檢測心率功能的APP，其測量方法極其簡單，原理是利用背后的補光燈感應皮下毛細血管的跳動來測心率；但該種方法一般穩(wěn)定性不高，檢測出來的心電圖形也不一定準確；另一種已有的非傳統(tǒng)心電監(jiān)護儀可實現(xiàn)隨時隨地測量人體心電信號，擺脫了傳統(tǒng)心電監(jiān)護儀所帶來的時間和空間上的限制；所述監(jiān)護儀的體積雖然比傳統(tǒng)的心電監(jiān)護儀有明顯的縮小，但對于需要長時間心電監(jiān)測的使用者來說，佩戴該心電監(jiān)護儀依然覺得體積太大、不輕便、約束到日?；顒?，而且需配備專門的顯示儀器。
[0005]因此，目前迫切需要一種基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)；該心電監(jiān)護系統(tǒng)體積小、重量輕、穩(wěn)定性高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，提供一種基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)；該心電監(jiān)護系統(tǒng)為一種體積小、重量輕、穩(wěn)定性高、適用性廣、距?；顒硬皇芗s束的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，包括心電信號采集與發(fā)送模塊和安卓手機終端；
[0009]所述心電信號采集與發(fā)送模塊包括心電信號集成放大系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制處理、藍牙收發(fā)模塊，
[0010]其中，所述心電信號集成放大系統(tǒng)主要由差分放大、前置模擬濾波電路、電源管理和輸入保護電路組成；所述數(shù)據(jù)處理模塊采用開源電子原型的arduino pro miniATMEGA328P控制芯片，實現(xiàn)對信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)收發(fā)處理，包括心電信號的采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換和傳輸數(shù)據(jù)給藍牙串口等功能；所述的藍牙收發(fā)模塊為采用CSR公司的BC417芯片，用于心電信號采集放大系統(tǒng)與安卓手機的數(shù)據(jù)通信；所述的心電信號集成放大系統(tǒng)與輸入信號的導聯(lián)線的連接方式是采用25mm耳機接口連接；
[0011]本發(fā)明中，所述安卓手機終端為具備藍牙功能的手機；安卓手機終端的軟件是在Eclipse平臺下的SDK中開發(fā)(如圖3的程序流程圖所示)，手機的藍牙與藍牙從機模塊建立連接后，新開一條線程負責接收來自藍牙串口源源不斷的數(shù)據(jù)；在主線程中，將接收到的心電數(shù)據(jù)實時地畫出波形，并計算出心率，若心率異常則報警提示；
[0012]所述安卓手機終端的信號處理是基于安卓平臺的數(shù)字濾波算法；
[0013]所述的安卓手機終端與心電數(shù)據(jù)采集模塊的藍牙通信，其可行性范圍在10米以內(nèi)。
[0014]本發(fā)明的實施例中，本基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)使用中所需硬件為三片心電電極片、三根扣式導聯(lián)線、一個心電信號采集與發(fā)送模塊和一部具有藍牙功能的安卓手機；
[0015]不需太多或太長的導聯(lián)線，心電信號采集與發(fā)送模塊跟導聯(lián)線連接一起貼在被測者胸前，不會影響到被測者的正常生活和活動；
[0016]本發(fā)明的實施例中，所述心電信號采集與發(fā)送模塊包括心電信號集成放大系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制處理、藍牙從機模塊，其采用3.7V的薄鋰電池供電，信號的輸入接口為采用25mm的耳機插口，充分縮小心電信號采集與發(fā)送模塊的體積；
[0017]所述的數(shù)據(jù)處理模塊的處理核心為采用arduino pro mini ATMEGA328P控制芯片，其將采集得到的心電模擬信號以200Hz的采樣頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再將打包好的數(shù)據(jù)送到藍牙串口并發(fā)送出去；每一幀數(shù)據(jù)除了包含10個字節(jié)的心電信號數(shù)據(jù)之外，還包含前導字、數(shù)據(jù)長度和校驗字；
[0018]本發(fā)明的實施例中，所述的心電信號的濾波和波形的顯示為基于安卓系統(tǒng)的手機上實現(xiàn)，數(shù)據(jù)的接收和信號的濾波處理均在子線程中進行；
[0019]本發(fā)明的實施例中，所述的軟件在安卓系統(tǒng)之下運行，所使用的手機型號為HTCWildfire A3333，也可使用其它安卓系統(tǒng)的手機；使用本發(fā)明所述監(jiān)護系統(tǒng)時需使用安卓系統(tǒng)的手機下載另行開發(fā)的APK文件(可市購)并安裝在手機上，配上心電信號采集與發(fā)送模塊，便可隨時隨地對被測者的心電信號進行記錄、顯示、監(jiān)測和分析等，還可結(jié)合相應的手機功能實現(xiàn)對緊急情況下的手機定位；
[0020]本發(fā)明的實施例中，所述的心電監(jiān)護系統(tǒng)還可通過將心電數(shù)據(jù)上傳至服務器實現(xiàn)對心電數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，同時也可與醫(yī)院的服務器實時通信；使用者不需親自跑去醫(yī)院做心電檢查，通過手機的GSM或3G網(wǎng)絡服務便可得到醫(yī)護人員對心電的監(jiān)護。
[0021]本發(fā)明中，所述的心電信號采集與發(fā)送模塊的尺寸為3*4cm，在測量時僅需與三根導聯(lián)線，分別與心電電極片連接到被測體的右胸、左胸和右腹上，也可分別連接到右臂(PA)、左臂(LA)和右腿(RL)上；所述安卓手機通過藍牙通信從上述模塊獲得心電信號數(shù)據(jù)，再經(jīng)過FIR濾波去除心肌噪聲，最后顯示心電信號圖。
[0022]本發(fā)明的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過藍牙技術(shù)傳輸，不需要外接線路，使用方便，還具有輸出信噪比高、體積小、重量輕、穩(wěn)定性高、適用性廣、正?；顒硬皇芗s束和便于攜帶等特點，適用于需要長時間心電監(jiān)測的使用人群。
[0023]為了便于理解，下面通過附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。需要特別指出的是，具體實施例和附圖僅是為了說明，顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本文說明，對本發(fā)明進行各種修正或改變，這些修正和改變也將納入本專利范圍之內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的心電信號采集與發(fā)送模塊的硬件框圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的心電手機軟件的程序流程圖；
[0027]圖4為本發(fā)明與網(wǎng)絡通信的框圖。
[0028]圖1中標號:1為被測者，2為心電信號采集與發(fā)送模塊；3為安卓手機。
[0029]圖2中標號:4為心電集成放大系統(tǒng)，5為arduino pro mini ATMEGA328P控制芯片，6為CSRBC417藍牙模塊。

【具體實施方式】
[0030]實施例1
[0031]如圖1所示，本基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，包括心電信號采集與發(fā)送模塊和安卓系統(tǒng)手機；該監(jiān)護系統(tǒng)使用中所需硬件為三片心電電極片、三根扣式導聯(lián)線、一個心電信號采集與發(fā)送模塊和一部具有藍牙功能的安卓手機；
[0032]使用本心電監(jiān)護系統(tǒng)不需太多或太長的導聯(lián)線，心電信號采集與發(fā)送模塊跟導聯(lián)線連接一起貼在被測者胸前，不影響到被測者的正常生活和活動。
[0033]如圖2所示，所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)包括心電信號采集與發(fā)送模塊和安卓系統(tǒng)手機；所述心電信號采集與發(fā)送模塊包括心電信號集成放大系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制處理、藍牙從機模塊，其采用3.7V的薄鋰電池供電，信號的輸入接口為采用25mm的耳機插口，充分縮小心電信號采集與發(fā)送模塊的體積。
[0034]所述的數(shù)據(jù)處理模塊的處理核心為采用arduino pro mini ATMEGA328P控制芯片，其將采集得到的心電模擬信號以200Hz的采樣頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再將打包好的數(shù)據(jù)送到藍牙串口并發(fā)送出去；每一幀數(shù)據(jù)除了包含10個字節(jié)的心電信號數(shù)據(jù)之外，還包含前導字、數(shù)據(jù)長度和校驗字。
[0035]如圖3所示，所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)包括心電信號采集與發(fā)送模塊和安卓系統(tǒng)手機；所述心電信號的濾波和波形的顯不為基于安卓系統(tǒng)的手機上實現(xiàn)，數(shù)據(jù)的接收和信號的濾波處理均在子線程中進行。
[0036]所述的軟件為在安卓系統(tǒng)之下運行，所使用的手機型號為HTC wildfire A3333，也可使用其它安卓系統(tǒng)的手機；使用本心電監(jiān)護系統(tǒng)時，需使用安卓系統(tǒng)的手機下載另行開發(fā)的APK文件(可市購)并安裝于手機上，配上心電信號采集與發(fā)送模塊，便可隨時隨地對被測者的心電信號進行記錄、顯示、監(jiān)測和分析等，還可結(jié)合相應的手機功能實現(xiàn)對緊急情況下的手機定位。
[0037]如圖4所示，所述的心電監(jiān)護系統(tǒng)還可通過將心電數(shù)據(jù)上傳至服務器實現(xiàn)對心電數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，同時也可與醫(yī)院的服務器實時通信；使用者不需親自跑去醫(yī)院做心電檢查，通過手機的GSM或3G網(wǎng)絡服務便可得到醫(yī)護人員對心電的監(jiān)護。
【權(quán)利要求】
1.一種基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，包括心電信號采集與發(fā)送模塊和安卓手機終端；所述的心電信號采集與發(fā)送模塊包括心電信號集成放大系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制處理模塊、藍牙收發(fā)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述的心電信號集成放大系統(tǒng)主要由差分放大、前置模擬濾波電路、電源管理和輸入保護電路組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)控制處理模塊為采用開源電子原型的arduino pro mini ATMEGA328P控制芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述的藍牙收發(fā)模塊為采用CSR公司的BC417芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述的心電信號集成放大系統(tǒng)與輸入信號的導聯(lián)線的連接方式為采用25_耳機接口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述的安卓手機終端為具備藍牙功能的手機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述安卓手機終端的信號處理是基于安卓平臺的數(shù)字濾波算法。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于安卓手機的便攜式心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述的安卓手機終端與心電數(shù)據(jù)采集模塊的藍牙通信，其可行性范圍是在10米以內(nèi)。
【文檔編號】H04M1/725GK104248431SQ201310271968
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】陸起涌, 盧潭城, 劉鵬, 高翔 申請人:復旦大學