專利名稱：虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫(yī)療設備，特別是心電檢測監(jiān)護分析儀，主要涉及通過高精度、高放大倍數(shù)的電生理前置信號放大器和基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集設備進行數(shù)據(jù)傳遞的虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀。
背景技術：
現(xiàn)在使用的心電檢測監(jiān)護設備，是作為獨立的醫(yī)療設備存在的，其把心電信號采集、放大、濾波等處理功能和顯示功能集成到一個硬件設備中，顯示輸出一般是一體化的液晶顯示器。對于此類硬件心電檢測監(jiān)護儀，主要存在以下不足(1)價格相對昂貴；(2)設備一旦生產(chǎn)出來，就是一個封閉的系統(tǒng)，因而對于硬件和軟件的升級是不可能的；(3)受設備內(nèi)置微處理器運算能力、數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器空間的限制，硬件設備難以完成需要大量計算才能完成的心電信號分析功能；(4)不能作長時間的心電監(jiān)護，不具有與計算機通訊的能力，不能實現(xiàn)有效的病歷管理，不能聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程心電監(jiān)護和診斷。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種不同于現(xiàn)有硬件式心電檢測監(jiān)護儀的虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀，克服了上述硬件心電檢測監(jiān)護儀的不足，通過四肢導聯(lián)電極和6個胸導聯(lián)電極同步采集心電信號，通過心電信號放大器后變換為12路心電信號，然后通過基于PCI總線的16路12位的數(shù)據(jù)采集設備把心電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并與計算機通訊(只使用了其中的12路通道)，實現(xiàn)12路心電信號的同步采集、轉(zhuǎn)換、顯示與分析。該虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀利用計算機的強大運算功能與高分辨率的顯示器代替現(xiàn)有硬件式心電檢測監(jiān)護儀中的內(nèi)置微處理器及液晶顯示器，并以模塊化的方式實現(xiàn)軟件部分功能，使之能獨立于硬件部分單獨運行。所述硬件部分配合虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀的軟件部分以及計算機的聯(lián)網(wǎng)功能，可以實現(xiàn)多種心電檢測、監(jiān)護與分析等輔助診斷功能。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是這樣的，即一種虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀，包括4個四肢導聯(lián)電極和6個胸導聯(lián)電極，前置電生理信號放大器；其中前置電生理信號放大器將4個四肢導聯(lián)電極和6個胸導聯(lián)電極檢測到的心電信號進行放大，同時進行濾波、隔離等處理，并把檢測到的10路心電信號轉(zhuǎn)換為12路心電信號；其特征在于，前置電生理信號放大器的輸出端口通過與基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡之間的連接線輸出到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，對12路心電信號進行同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并通過PCI總線與計算機通訊。計算機將接收到的心電信號顯示在顯示器上，同時顯示心電信號特征參數(shù)，也可通過打印機打印心電波形和特征參數(shù)。
本實用新型由于所述結(jié)構(gòu)而具有的優(yōu)點是性價比高、產(chǎn)品升級方便，可對心電圖進行長時間的監(jiān)護，可以實現(xiàn)多種心電檢測、監(jiān)護與分析等輔助診斷功能。


附圖1是本實用新型的虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀的連接示意圖。
附圖2是本實用新型的虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方案參見附圖1，本實用新型的虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀，包括六個胸電極1和四個四肢導聯(lián)2，它們通過電極連接線3與前置電生理信號放大器4相連，前置放大器4輸出的12路心電信號進入PCI總線數(shù)據(jù)采集卡5，進行同步采樣和A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果進入計算機6，然后通過虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀可在與計算機6相連的顯示器7中進行顯示、回放、分析等操作，心電圖和心電特征參數(shù)也可以通過打印機8打印輸出。
參見附圖2，本實用新型所述的前置電生理信號放大器4由威爾遜網(wǎng)絡電路、前置放大電路、直流隔離電路、后置放大電路、濾波電路、后置隔離電路構(gòu)成；實施例中，前置電生理信號放大器4可以采用祥云計算機公司生產(chǎn)的12導同步心電圖放大器EEGS-12?；赑CI總線的數(shù)據(jù)采集卡可以采用ADLINK-凌華公司生產(chǎn)的PCI-9112。
上述虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀的基本工作原理是心電信號ECG經(jīng)導聯(lián)電極采集，通過威爾遜網(wǎng)絡進行導聯(lián)選擇；當選定某一導聯(lián)后，經(jīng)前置放大電路，進行差模信號(心電信號)放大并抑制共模信號(干擾信號)；經(jīng)直流隔離電路，進行直流成分的隔離；通過后置放大電路，進一步放大心電信號并抑制干擾信號；經(jīng)濾波電路進行50Hz陷波，并濾除高頻干擾信號；經(jīng)后置隔離電路，對干擾成分進一步隔離；再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字心電信號，進入計算機，為軟件部分提供心電數(shù)據(jù)。
實施本實用新型提供的虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀，PCI數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)采集卡通過計算機PCI擴展槽與計算機進行通訊，將由四肢導聯(lián)和胸導聯(lián)采集到的心電信號經(jīng)過前置電生理信號放大器后輸入到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后經(jīng)過PCI總線傳送到計算機，利用Windows操作系統(tǒng)，配上以模塊化方式實現(xiàn)的可獨立于虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀硬件部分運行的軟件，使之具有下述的優(yōu)點(1)簡化了硬件設計，使成本降低，儀器可靠性提高；(2)軟件與硬件分離，方便軟件功能的升級；同時由于虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀是一個開放式的儀器系統(tǒng)，因此隨著計算機技術和數(shù)據(jù)采集技術和信號調(diào)理技術的進展，可對其硬件進行相應升級；(3)利用計算機強大的功能，可實現(xiàn)病人心電數(shù)據(jù)的長時間監(jiān)護、回放、遠程診斷及會診和病人信息的查詢；(4)配合虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀的豐富的軟件功能，可以完成心電圖編輯、心電信號的小波分析及特征參數(shù)提取、計算機輔助診斷等功能；(5)病人的心電記錄及相關記錄可以在硬盤中作長時間的保存，并可轉(zhuǎn)存到刻錄光盤等存儲設備做永久保存；(6)利用計算機的聯(lián)網(wǎng)功能，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)護、遠程診斷及會診。
本實用新型的軟件部分工作于微軟公司的Windows操作系統(tǒng)平臺，采用Visual C++編程語言，可在Windows 98/2000/XP等版本的操作系統(tǒng)平臺下工作。作為本實用新型的軟件部分，可獨立于本實用新型的硬件部分獨立運行，可以對已經(jīng)采集的病人的心電數(shù)據(jù)作回放、編輯、分析等處理。
本實用新型的軟件部分以模塊化的方式實現(xiàn)，包括以下主要模塊(1)心電數(shù)據(jù)采集模塊，用于將PCI總線數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換得到的心電數(shù)據(jù)通過PCI總線傳遞進入計算機；(2)心電信號預處理模塊，利用數(shù)字濾波的方法，對得到的心電數(shù)據(jù)做進一步的抗工頻干擾和0.3Hz以下的基線漂移的抑制；(3)心電數(shù)據(jù)記錄模塊，是心電檢測、監(jiān)護和心電數(shù)據(jù)記錄的最主要的功能模塊。該模塊中主要有心電數(shù)據(jù)采集、心電數(shù)據(jù)保存、瞬時心率的計算；(4)心電波形顯示模塊，用于將心電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為心電曲線，并顯示在計算機顯示器上。該模塊可通過不同的走紙速度(走紙速度為12.5、25、50、125和250mm/sec)和增益值(增益為1、2.5、5、10、20、40和100mm/mV)的組合，實現(xiàn)不同的顯示，方便閱讀；(5)心電波形分析和特征參數(shù)提取模塊，包括反映心電波形的各種特征參數(shù)心率、PR及QT間期、QTc離散度、P波及QRS波寬度、ST段寬度和移位、R波幅度等；(6)打印機輸出模塊，用于將心電圖及診斷結(jié)果輸出到打印機。作為標準輸出，本軟件支持所有Windows標準的打印機；(7)網(wǎng)絡模塊，用于聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交流，使用TCP/IP協(xié)議，在硬件設備支持下，可實現(xiàn)心電遠程監(jiān)護和會診。
權(quán)利要求1.一種虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀，包括4個四肢導聯(lián)電極和6個胸導聯(lián)電極，前置電生理信號放大器；其中前置電生理信號放大器將4個四肢導聯(lián)電極和6個胸導聯(lián)電極檢測到的心電信號進行放大，同時進行濾波、隔離等處理，并把檢測到的10路心電信號轉(zhuǎn)換為12路心電信號；其特征在于前置電生理信號放大器的輸出端口通過與基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡之間的連接線輸出到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，對12路心電信號進行同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并通過PCI總線與計算機通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀，其特征是基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡為16路。
專利摘要一種虛擬式心電檢測監(jiān)護分析儀，包括4個四肢導聯(lián)電極和6個胸導聯(lián)電極，前置電生理信號放大器；其中前置電生理信號放大器將4個四肢導聯(lián)電極和6個胸導聯(lián)電極檢測到的心電信號進行放大，同時進行濾波、隔離等處理，并把檢測到的10路心電信號轉(zhuǎn)換為12路心電信號；其特征在于前置電生理信號放大器的輸出端口通過與基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡之間的連接線輸出到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，對12路心電信號進行同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并通過PCI總線與計算機通訊。具有的優(yōu)點是性價比高、產(chǎn)品升級方便，可對心電圖進行長時間的監(jiān)護，可以實現(xiàn)多種心電檢測、監(jiān)護與分析等輔助診斷功能。
文檔編號A61B5/0402GK2749456SQ20042006158
公開日2006年1月4日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者秦樹人 申請人:秦樹人