一種便攜式低功耗三導(dǎo)聯(lián)心電智能監(jiān)護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療電子器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種便攜式低功耗三導(dǎo)聯(lián)心電智能監(jiān)護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活工作節(jié)奏日益加快，長期的高壓狀態(tài)增加了心臟疾病的患病風險，心臟疾病呈現(xiàn)出迅速蔓延趨勢，已成為危害人類健康的主要疾病之一。心電圖作為人體心肌生物電變化的記錄，是醫(yī)學上監(jiān)測和判斷心臟狀態(tài)的重要依據(jù)。目前常見的心電信號監(jiān)測設(shè)備包括心電圖機、床旁心電監(jiān)護儀、動態(tài)心電監(jiān)護儀(Holter)、遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)等。由于心臟疾病具有突發(fā)性強、隱蔽性強的特點，長時間連續(xù)準確的監(jiān)測患者在不同環(huán)境以及體態(tài)下的心電信號，對于掌握病情發(fā)展趨勢，尤其是對突發(fā)情況進行預(yù)警及救助有重要意義。傳統(tǒng)的心電圖機僅能記錄幾分鐘的心電信號，在病癥相關(guān)信息的發(fā)現(xiàn)和判斷上作用有限；床旁心電監(jiān)護儀因為使用空間的限制，不適用于日常監(jiān)護；動態(tài)心電監(jiān)護儀(Holter)可以長時間記錄和保存患者的心電數(shù)據(jù)，并且不影響日?；顒?，但所記錄數(shù)據(jù)需要借助專用設(shè)備進行數(shù)據(jù)回放和數(shù)據(jù)處理，患者無法實時的了解自身心臟狀態(tài)信息，不利于突發(fā)情況的預(yù)警及救助。
[0003]遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)無使用時間和空間的限制，在監(jiān)測心電信號的同時還可以進行遠程判斷或智能數(shù)據(jù)處理，已得到廣泛的應(yīng)用。但目前使用的遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)普遍基于三導(dǎo)聯(lián)中的一路導(dǎo)聯(lián)信號，在可判斷病癥信息的數(shù)量和數(shù)據(jù)處理的準確性方面尚存在較多的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式低功耗三導(dǎo)聯(lián)心電智能監(jiān)護系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的便攜式心電檢測設(shè)備無法全面反映心臟生理狀況的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種便攜式低功耗三導(dǎo)聯(lián)心電智能監(jiān)護系統(tǒng)，包括:便攜式心電儀及移動終端；所述便攜式心電儀包括采集電極模塊、信號調(diào)理模塊、微處理器、藍牙通訊模塊及電源模塊；
所述采集電極模塊包括3個提取電極，用于獲取人體體表不同位置的3路信號，并將其傳輸給所述信號調(diào)理模塊，所述信號調(diào)理模塊用于接收所述3路信號，并對該3路信號進行差分處理、濾波和放大，得到處理后的3路心電信號并送入微處理器，所述微處理器用于對處理后的3路心電信號進行A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)字形式的3路導(dǎo)聯(lián)信號；所述3路導(dǎo)聯(lián)信號輸入所述藍牙通訊模塊，由藍牙通訊模塊發(fā)送給移動終端；所述移動終端用于對3路導(dǎo)聯(lián)信號進行特征提取，并將提取的特征信號進行加權(quán)運算后與若干預(yù)存的心電信息數(shù)據(jù)進行匹配，所述心電信息數(shù)據(jù)均對應(yīng)若干種心臟狀態(tài)，匹配成功后顯示對應(yīng)的心臟狀態(tài)信息；
所述電源模塊用于為所述信號調(diào)理模塊、微處理器及藍牙通訊模塊供電。
[0006]較佳地，所述采集電極模塊還包括I個右腿驅(qū)動電極，所述右腿驅(qū)動電極與所述信號調(diào)理模塊相連，所述右腿驅(qū)動電極用于將所述3路信號中的共模成分放大并反饋至人體。
[0007]較佳地，所述信號調(diào)理模塊包括右腿驅(qū)動電路、儀表放大器、低通濾波電路以及隔離組合電路，所述微處理器包括A/D轉(zhuǎn)換輸入端，所述儀表放大器包括輸入端、共模輸出端及差模輸出端；
所述3個提取電極與所述隔離組合電路的輸入端相連，所述右腿驅(qū)動電極與所述右腿驅(qū)動電路的輸出端相連，所述隔離組合電路用于對3個提取電極的電位信號進行電壓跟隨并組合為三組差分信號；
所述隔離組合電路的輸出端與所述儀表放大器的輸入端相連；
所述儀表放大器的共模輸出端與所述右腿驅(qū)動電路的輸入端相連，所述儀表放大器的差模輸出端與所述低通濾波電路的輸入端相連；
所述的低通濾波電路的輸出端與所述的微處理器的A/D轉(zhuǎn)換輸入端相連。
[0008]較佳地，所述電源模塊包括穩(wěn)壓模塊及鋰電池，所述穩(wěn)壓模塊及鋰電池通過一開關(guān)相互連接，所述開關(guān)用于控制該心電監(jiān)測儀的啟動和關(guān)閉。
[0009]較佳地，所述移動終端包括藍牙接收模塊、數(shù)據(jù)分離模塊、數(shù)據(jù)特征提取模塊、特征識別模塊、存儲模塊及顯示模塊；
所述藍牙接收模塊接收所述3路導(dǎo)聯(lián)信號并輸出至所述數(shù)據(jù)分離模塊；
所述數(shù)據(jù)分離模塊將所述3路導(dǎo)聯(lián)信號分離為第一導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)、第二導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)及第三導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)；
所述第一導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)、第二導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)及第三導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)分別輸入所述數(shù)據(jù)特征提取模塊進行特征提取得到第一導(dǎo)聯(lián)特征、第二導(dǎo)聯(lián)特征及第三導(dǎo)聯(lián)特征；
所述第一導(dǎo)聯(lián)特征、第二導(dǎo)聯(lián)特征及第三導(dǎo)聯(lián)特征輸入所述特征識別模塊，所述特征識別模塊對所述第一導(dǎo)聯(lián)特征、第二導(dǎo)聯(lián)特征及第三導(dǎo)聯(lián)特征進行加權(quán)處理后與若干預(yù)存的心電信息數(shù)據(jù)進行匹配，匹配成功后得到對應(yīng)的心臟狀態(tài)信息；
所述顯示模塊用于顯示所述3路心電信號對應(yīng)的波形，同時顯示匹配成功的心臟狀態(tài)信息；所述存儲模塊用于存儲藍牙接收模塊所接收的3路導(dǎo)聯(lián)信號；
其中，加權(quán)時，所述第一導(dǎo)聯(lián)特征、第二導(dǎo)聯(lián)特征及第三導(dǎo)聯(lián)特征的系數(shù)依據(jù)3路導(dǎo)聯(lián)信號對應(yīng)的子電極在人體體表的不同位置對信號的不同影響確定。
[0010]較佳地，所述移動終端還包括一特征數(shù)據(jù)庫，所述特征數(shù)據(jù)庫用于存儲若干不同的心電信息數(shù)據(jù)，每個心電信息數(shù)據(jù)均對應(yīng)一種心臟狀態(tài)，所述特征識別模塊進行特征識別時，依據(jù)所述不同的心電信息數(shù)據(jù)對所述第一導(dǎo)聯(lián)特征、第二導(dǎo)聯(lián)特征、第三導(dǎo)聯(lián)特征及加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)進行比較識別，當所述第一導(dǎo)聯(lián)特征、第二導(dǎo)聯(lián)特征、第三導(dǎo)聯(lián)特征同時與若干預(yù)存的任一種心電信息數(shù)據(jù)相匹配時或加權(quán)處理后的數(shù)據(jù)與若干預(yù)存的任一種心電信息數(shù)據(jù)相匹配時，則匹配成功并輸出對應(yīng)的心臟狀態(tài)信息。
[0011]較佳地，所述第一導(dǎo)聯(lián)特征、第二導(dǎo)聯(lián)特征及第三導(dǎo)聯(lián)特征分別為所述第一導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)、第二導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)及第三導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)的RR間隙、QRS間隙或QRS幅值。
[0012]本發(fā)明提供的便攜式低功耗三導(dǎo)聯(lián)心電智能監(jiān)護系統(tǒng)通過3個提取電極及一個右腿驅(qū)動電極獲取人體表面的3路不同的心電信號，在進行濾波放大處理后由微處理器進行A/D轉(zhuǎn)換并通過藍牙通訊模塊發(fā)送給移動終端，由移動終端內(nèi)部設(shè)置的特征識別模塊進行綜合特征識別，最終得到對應(yīng)的心臟狀態(tài)信息。該發(fā)明對應(yīng)的心電信息數(shù)據(jù)為預(yù)存在移動終端內(nèi)的，能更好地為使用者提供人體心臟生理狀況的參考信息，且其中的便攜式心電儀可配合不同類型的移動終端設(shè)備工作，通用性強，使用方便，不受位置限制。具體地，本發(fā)明實現(xiàn)了以下的有益效果:
(1)硬件數(shù)量少，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，功耗低，成本低；
(2)可同時采集3路導(dǎo)聯(lián)信號，能夠更加全面的反應(yīng)心臟的生理狀態(tài)；
(3)基于三路導(dǎo)聯(lián)信號進行心電信息數(shù)據(jù)的匹配，可更為精確的匹配到預(yù)存的心電信息數(shù)據(jù)，更好地提供參考信息；
(4)可通過手機等便攜式移動設(shè)備顯示心電信號及匹配成功的心電信息數(shù)據(jù)，使用方便，無需額外設(shè)置顯示裝置。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的便攜式低功耗三導(dǎo)聯(lián)心電智能監(jiān)護系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例的移動終端的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的移動終端應(yīng)用軟件架構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為更好地說明本發(fā)明，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖對本發(fā)明作詳細說明，具體如下:
如圖1所示，本實施例提供的便攜式低功耗三導(dǎo)聯(lián)心電智能監(jiān)護系統(tǒng)包括便攜式心電儀及移動終端，其中，便攜式心電儀具體包括采集電極模塊1、信號調(diào)理模塊2、微處理器3、藍牙通訊模塊4、電源模塊5及移動終端6。其中，采集電極模塊I包括4個子電極，這4個子電極分別為3個提取電極及I個右腿驅(qū)動電極，信號調(diào)理模塊2包括隔離組合電路10、儀表放大器8、低通濾波電路9及右腿驅(qū)動電路7，3個提取電極與隔離組合電路10相連，右腿驅(qū)動電極與右腿驅(qū)動電路7相連。電源模塊5包括穩(wěn)壓模塊11、鋰電池12及開關(guān)13，穩(wěn)壓模塊11及鋰電池12通過開關(guān)13相互連接。電源模塊用于為信號調(diào)理模塊2、微處理器3及藍牙通訊模塊4供電。
[0015]具體地，儀表放大器8還包括輸入端、共模輸出端及差模輸出端。微處理器3包括A/D轉(zhuǎn)換輸入端及D/A轉(zhuǎn)換輸出端。儀表放大器8的差模輸入端與隔離組合電路10的輸出端相連；儀表放大器8的共模輸出端與右腿驅(qū)動電路7的輸入端相連；儀表放大器8的差模輸出端與低通濾波電路9的輸入端相連。低通濾波電路9的輸出端與微處理器3的A/D轉(zhuǎn)換輸入端相連；微處理器3的D/A轉(zhuǎn)換輸出端與右腿驅(qū)動電路7相連。
[0016]該系統(tǒng)工作時，3個提取電極獲取人體體表的3路信號并將其傳輸給信號調(diào)理模塊2，信號調(diào)理模塊2的隔離組合電路10接收3個提取電極所提取的3路電位信號進行電壓跟隨，并組合為3組差分信號，3組差分信號輸入儀表放大器8，儀表放大器8將3組差分信號進行差分處理轉(zhuǎn)換為單端信號，差分處理在儀表放大器8的差分輸出端得到3路單端信號并放大后送入低通濾波電路9進行濾波處理，濾波處理后送入微處理器3。微處理器3將該3路心電信號進行A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)字形式的3路導(dǎo)聯(lián)信號。同時，儀表放大器8提取3路電位信號的共模信號，將該共模信號經(jīng)共模輸出端輸入到右腿驅(qū)動電路7，經(jīng)右腿驅(qū)動電路進行反向放大后輸出到右腿驅(qū)動電極從而抑制心電信號中的共模干擾。微處理