專利名稱：觸點(diǎn)式無線心電測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家用的醫(yī)療儀器，針對即刻心電圖測量的需要，結(jié)合觸點(diǎn)式電極 技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)，提出觸點(diǎn)式藍(lán)牙心電測量裝置，面向家庭應(yīng)用，系統(tǒng)成本低廉， 可方便快捷的測量心電數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸給支持藍(lán)牙功能的手機(jī)，并通過手機(jī)及 時將心電數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)療服務(wù)中心。同時，還可將心電數(shù)據(jù)傳輸給支持藍(lán)牙功能 功能的PDA，筆記本電腦，臺式計算機(jī)等終端設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)將心電數(shù)據(jù)發(fā)送 給醫(yī)療服務(wù)中心。實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。
背景技術(shù)：
對于一些心臟病病人，醫(yī)院常規(guī)心電圖檢查，甚至動態(tài)心電圖Holter儀檢 查都無法捕捉到異常心電圖。針對這一需求，出現(xiàn)了利用觸點(diǎn)式電極進(jìn)行心電測 量的即刻心電測量裝置。當(dāng)病人感覺不適時，可用隨身攜帶的即刻心電測量裝置， 立刻測量心電圖，并保存下來，供醫(yī)生作為診斷參考。
目前，即刻心電測量裝置主要可分為兩類， 一類是存儲型裝置。測量時，將 測量得到的即刻心電圖存儲在測量裝置上。計算機(jī)通過串口或USB 口與測量裝置 連接，將心電數(shù)據(jù)讀出，顯示，分析和傳輸。此類裝置缺點(diǎn)在于無法及時傳送出 測量數(shù)據(jù)，延誤醫(yī)生診斷。此類設(shè)備也被擴(kuò)展為直接的小型心電圖儀器，具備顯 示，打印輸出等功能，系統(tǒng)較為復(fù)雜。另一類是帶GPRS通信功能的裝置，將測 量裝置直接與GPRS模塊相連，通過GPRS移動通訊網(wǎng)絡(luò)，將測量的心電圖直接發(fā) 送至醫(yī)療服務(wù)中心。系統(tǒng)實時性好，但是整個裝置同時也是一個移動通信的終端， 較為昂貴。
另外，藍(lán)牙無線技術(shù)也被用于心電測量。采用藍(lán)牙無線傳輸方式構(gòu)建的心電 測量系統(tǒng)，主要針對臨床監(jiān)護(hù)的需求，前端采用了有線的心電導(dǎo)聯(lián)作為傳感器， 測量時安裝較為復(fù)雜，不適合隨身攜帶， 一般為醫(yī)生，護(hù)士等專業(yè)人員使用。
本發(fā)明針對即刻心電圖測量的需要，結(jié)合觸點(diǎn)式電極技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)，提出觸點(diǎn)式藍(lán)牙心電測量裝置，面向家庭應(yīng)用，系統(tǒng)成本低廉，可方便快捷的測 量心電數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸給支持藍(lán)牙功能的手機(jī)，并通過手機(jī)及時將心電數(shù)據(jù)發(fā) 送給醫(yī)療服務(wù)中心。同時，還可將心電數(shù)據(jù)傳輸給支持藍(lán)牙功能的PDA，筆記本 電腦，臺式計算機(jī)等終端設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)將心電數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)療服務(wù)中心。實 現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種觸點(diǎn)式無線心電領(lǐng)懂裝置，該裝置方便， 快捷，結(jié)合藍(lán)牙技術(shù)，構(gòu)建成本低。
技術(shù)方案本發(fā)明針對即刻心電圖測量的需要，結(jié)合觸點(diǎn)式電極技術(shù)和藍(lán) 牙技術(shù)，提出觸點(diǎn)式藍(lán)牙心電測量裝置，面向家庭應(yīng)用，系統(tǒng)成本低廉，可方便 快捷的測量心電數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸給支持藍(lán)牙功能的手機(jī)，并通過手機(jī)及時將心 電數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)療服務(wù)中心。同時，還可將心電數(shù)據(jù)傳輸給支持藍(lán)牙功能的K)A， 筆記本電腦，臺式計算機(jī)等終端設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)將心電數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)療服務(wù)中 心。實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。
本發(fā)明的觸點(diǎn)式無線心電測量裝置單片機(jī)通過其內(nèi)部的串行接口分別與數(shù)據(jù) 存儲器、藍(lán)牙模塊、顯示單元相接，單片機(jī)通過其內(nèi)部的DAC與心電測量電路的 信號輸入端相接，心電測量電路的信號輸出端接單片機(jī)內(nèi)部的ADC的信號輸入 端，第一電極、第二電極分別與心電測量電路的信號輸入端相接，鍵盤接單片機(jī) 內(nèi)部的1/0接口。
心電測量電路主要包括第一放大器、第二放大器、第三放大器；第一放大器
的反向輸入端通過第一電阻接第一電極，第一放大器的同向輸入端通過第二電阻
接第二電極；第一放大器輸出端通過第六電阻接第三放大器的反向輸入端，通過 第五電阻接第二放大器的反向輸入端;第二放大器的同向輸入端通過第七電阻接 第三放大器的同向輸入端，第二放大器的同向輸入端接DAC，通過第三電阻接第 一放大器的反向輸入端，通過第四電阻接第一放大器的同向輸入端；第三放大器 的輸出端接ADC。
測量時，使用者一只手握持裝置并接觸其中一個電極，另一電極可接觸胸部、 另一只手掌心或下肢等部位，完成測量。兩個電極分別接入心電測量電路，由心
電測量電路完成對心電信號的拾取，放大和濾波等處理。經(jīng)過處理后的心電信號輸出到A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬心電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，送至單片機(jī)。 單片機(jī)控制整個裝置的運(yùn)行。單片機(jī)接收鍵盤命令，完成心電信號測量，數(shù)據(jù)傳 送等任務(wù)。當(dāng)進(jìn)行心電信號測量時，單片機(jī)讀取A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，得到數(shù)字化心 電信號，并以心電波形的方式實時顯示在顯示單元上，以便使用者觀察信號，確 認(rèn)信號質(zhì)量。當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送任務(wù)時，單片機(jī)讀取存儲單元中的心電數(shù)據(jù)，通過 藍(lán)牙模塊向外發(fā)送至帶藍(lán)牙接口的數(shù)據(jù)終端。使用者在數(shù)據(jù)終端上通過相應(yīng)的軟 件可以觀察和簡單分析心電信號波形。
有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方便，快捷，結(jié)合藍(lán)牙技術(shù)，構(gòu)建成 本低廉的方案，與藍(lán)牙手機(jī)結(jié)合，即可構(gòu)成帶有心電測量功能的手機(jī)。并可觀察 和簡單分析心電波形。同時，又可與支持藍(lán)牙功能的PDA,筆記本電腦，臺式計 算機(jī)等終端設(shè)備相連，通過互聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)療服務(wù)中心交換數(shù)據(jù)，適用范圍極廣。


圖l是本發(fā)明心電測量裝置的總體結(jié)構(gòu)框圖，第一電極l、第二電極2、心 電測量電路3、 ADC4、 DAC5、單片機(jī)6、數(shù)據(jù)存儲器7、藍(lán)牙模塊8、顯示單元 9、鍵盤10。
圖2是本發(fā)明的心電測量電路的電路原理圖。
具體實施例方式
本發(fā)明包括觸點(diǎn)式電極，心電測量電路，A/D轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)，鍵盤，顯示 單元，存儲單元，藍(lán)牙模塊等。具體結(jié)構(gòu)參見圖1.
觸點(diǎn)式電極為兩個耐腐蝕金屬材料的外露電極。測量時，使用者一只手握持 裝置并接觸其中一個電極，另一電極可接觸胸部、另一只手掌心或下肢等部位， 完成測量。兩個電極分別接入心電測量電路，由心電測量電路完成對心電信號的 拾取，放大和濾波等處理。
圖2是心電測量電路的一個實現(xiàn)方案。其中，第一電極1和第二電極2拾取 的信號經(jīng)差分放大器差分放大，得到一低輸出阻抗的心電信號，接著放大器3-3 對信號進(jìn)行了抗混疊濾波處理，同時進(jìn)一步放大信號。放大器3-2對信號進(jìn)行高 通濾波，放大器3-2輸出反相共模信號至兩電極，有效地抑制了共模信號，去除 直流分量對信號的影響。模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC5的輸出為共模信號偏置電壓，可動態(tài)調(diào)整心電信號的基線，解決測量中的基線漂移問題。電路的輸出端OUT連接 至A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器4，由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器4將心電模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號， 供單片機(jī)系統(tǒng)處理。
單片機(jī)控制整個裝置的運(yùn)行。單片機(jī)接收鍵盤命令，完成心電信號測量，數(shù) 據(jù)傳送等任務(wù)。當(dāng)進(jìn)行心電信號測量時，單片機(jī)讀取A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，得到數(shù)字 化心電信號，并以心電波形的方式實時顯示在顯示單元上，以便使用者觀察信號， 確認(rèn)信號質(zhì)量。當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送任務(wù)時，單片機(jī)讀取存儲單元中的心電數(shù)據(jù)，通 過藍(lán)牙模塊向外發(fā)送至帶藍(lán)牙接口的數(shù)據(jù)終端。圖1是一個單片機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)框 圖。
第一電極1和第二電極2為兩個耐腐蝕金屬材料的外露電極。 心電測量電路3為對心電信號的處理電路。電路完成對心電信號的拾取，放 大和濾波等處理。
ADC4為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，ADC 4是單片機(jī)6的內(nèi)部集成器件。ADC4對心電信號 進(jìn)行數(shù)字化，心電信號經(jīng)ADC 4轉(zhuǎn)變?yōu)樾碾姅?shù)據(jù)。
DAC5為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，DAC5是單片機(jī)6的內(nèi)部集成器件。DAC5為心電測量電 路3提供共模信號的偏置電壓。
單片機(jī)6型號為C8051F020,芯片內(nèi)包括了模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC4和數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC5，支持硬件實現(xiàn)的SPI、 12C和UART等串行接口，有64路數(shù)字I/O 口 。
數(shù)據(jù)存儲器7為容量512MB的MMC多媒體存儲卡，數(shù)據(jù)存儲器7與單片機(jī)6 通過SPI串行口連接。
藍(lán)牙模塊8為藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊，藍(lán)牙模塊8與單片機(jī)6通過UART串行口 連接。
顯示單元9為單色圖形液晶顯示模塊，顯示單元9與單片機(jī)6通過SPI串行 接口連接。模塊顯示分辨率為320X240。
鍵盤10為系統(tǒng)輸入裝置。鍵盤10使用機(jī)械按鍵直接與單片機(jī)6的I/O 口相連。
第一電極1和第二電極2接收人體體表電信號。由心電測量電路處理，得到 心電信號，輸出至單片機(jī)6的第18腳,此管腳為模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC4的輸入接口。 ADC 4將心電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的心電數(shù)據(jù)輸出給單片機(jī)6。單片機(jī)6通過SPI 口將心電數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)存儲器7。單片機(jī)6通過串行口將心電數(shù)據(jù)發(fā)送給藍(lán)牙模塊8，藍(lán)牙模塊8將心電數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙協(xié)議傳送給其它數(shù)據(jù)終端。單片機(jī)6通 過SPI 口將心電數(shù)據(jù)傳送到顯示單元9，顯示單元9將心電數(shù)據(jù)以圖形形式顯示出來。
權(quán)利要求
1.一種觸點(diǎn)式無線心電測量裝置，其特征在于該裝置的單片機(jī)(6)通過其內(nèi)部的串行接口分別與數(shù)據(jù)存儲器(7)、藍(lán)牙模塊(8)、顯示單元(9)相接，單片機(jī)(6)通過其內(nèi)部的DAC(5)與心電測量電路(3)的信號輸入端相接，心電測量電路(3)的信號輸出端接單片機(jī)(6)內(nèi)部的ADC(4)的信號輸入端，第一電極(1)、第二電極(2)分別與心電測量電路(3)的信號輸入端相接，鍵盤(10)接單片機(jī)(6)內(nèi)部的I/O接口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸點(diǎn)式無線心電測量裝置，其特征在于心電測量電 路(3)主要包括第一放大器(3-1)、第二放大器(3-2)、第三放大器(3-3); 第一放大器(3-1)的反向輸入端通過第一電阻(Rl)接第一電極(1)，第一放 大器(3-1)的同向輸入端通過第二電阻(R2)接第二電極(2);第一放大器(3-1) 輸出端通過第六電阻(R6)接第三放大器(3-3)的反向輸入端，通過第五電阻(R5)接第二放大器(3-2)的反向輸入端；第二放大器(3-2)的同向輸入端通 過第七電阻(R7)接第三放大器(3-3)的同向輸入端，第二放大器(3-2)的同 向輸入端接DAC (5)，通過第三電阻(R3)接第一放大器(3-1)的反向輸入端， 通過第四電阻(R4)接第一放大器(3-1)的同向輸入端；第三放大器(3-3)的 輸出端接ADC (4)。
全文摘要
觸點(diǎn)式無線心電測量裝置涉及家用的醫(yī)療儀器，針對即刻心電圖測量的需要，結(jié)合觸點(diǎn)式電極技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)，提出觸點(diǎn)式藍(lán)牙心電測量裝置，面向家庭應(yīng)用，系統(tǒng)成本低廉，可方便快捷的測量心電數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸給支持藍(lán)牙功能的手機(jī)，并通過手機(jī)及時將心電數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)療服務(wù)中心。該裝置的單片機(jī)(6)通過其內(nèi)部的串行接口分別與數(shù)據(jù)存儲器(7)、藍(lán)牙模塊(8)、顯示單元(9)相接，單片機(jī)(6)通過其內(nèi)部的DAC(5)與心電測量電路(3)的信號輸入端相接，心電測量電路(3)的信號輸出端接單片機(jī)(6)內(nèi)部的ADC(4)的信號輸入端，第一電極(1)、第二電極(2)分別與心電測量電路(3)的信號輸入端相接，鍵盤(10)接單片機(jī)(6)內(nèi)部的I/O接口。
文檔編號A61B5/0402GK101248991SQ20081002452
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者普 張, 豐 汪, 羅守華, 趙明光, 馬小強(qiáng) 申請人:東南大學(xué)