專利名稱：總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)心電導(dǎo)聯(lián)和心電信號(hào)傳感器，尤其是一種總線型心電導(dǎo)聯(lián)及 智能心電信號(hào)傳感器，屬于醫(yī)療器械的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
心血管病是威脅人類生命的第一“殺手”全世界心血管疾病每年將奪走1650萬(wàn)人 的生命，占世界總死亡人口的1/4。心血管疾病已成為我國(guó)城鄉(xiāng)居民的第一位死因，每年死 亡的人數(shù)近三百萬(wàn)，占總死亡人數(shù)的35%，且比例還在逐年上升。隨著中國(guó)進(jìn)入老齡化快速 人口增長(zhǎng)高峰，心血管疾病的患者還將大幅增加。更令人擔(dān)憂的是隨著生活節(jié)奏、工作壓力 的增加以及飲食結(jié)構(gòu)的變化，心腦血管病發(fā)病和死亡呈現(xiàn)年輕化趨勢(shì)。動(dòng)態(tài)心電圖儀(簡(jiǎn)稱H0LTER)由誕生、發(fā)展、趨于完善，歷經(jīng)了近半個(gè)世紀(jì)。其心 電信號(hào)測(cè)量從單導(dǎo)聯(lián)、雙導(dǎo)聯(lián)到三導(dǎo)聯(lián)逐步發(fā)展，直到近幾年世界上研制出了可應(yīng)用于臨 床的12導(dǎo)聯(lián)同步心電圖，標(biāo)志著動(dòng)態(tài)心電圖儀監(jiān)測(cè)導(dǎo)聯(lián)體系的完善。動(dòng)態(tài)心電圖儀可連續(xù) 記錄患者24小時(shí)內(nèi)的全部心電圖。無(wú)論是心肌缺血還是心律失常，無(wú)論是持續(xù)性還是陣發(fā) 性發(fā)作，都可以通過(guò)動(dòng)態(tài)心電圖儀記錄的心電圖檢查發(fā)現(xiàn)。動(dòng)態(tài)心電圖儀必需通過(guò)一組導(dǎo)線與人體表面指定位置的接觸電極連接，通過(guò)接觸 電極檢測(cè)對(duì)應(yīng)位置的心電信號(hào)，動(dòng)態(tài)心電圖儀才能描記出心電圖。所述動(dòng)態(tài)心電圖儀與接 觸電極之間連接的線路，稱為心電圖導(dǎo)聯(lián)(lead)。隨著電圖測(cè)量導(dǎo)聯(lián)體系的逐步發(fā)展與完 善，心電信號(hào)測(cè)量從單導(dǎo)聯(lián)、雙導(dǎo)聯(lián)、三導(dǎo)聯(lián)及發(fā)展到目前應(yīng)用于臨床的12導(dǎo)聯(lián)心電圖，甚 至為18導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)。由于導(dǎo)聯(lián)線過(guò)多，特別是12和18導(dǎo)聯(lián)線束過(guò)多過(guò)粗，在臨床實(shí)際 使用過(guò)程中，極易造成導(dǎo)聯(lián)接觸電極脫落或接觸不良，大大限制了配帶者的活動(dòng)，便用既不 方便，也非常不舒適。此外，由于導(dǎo)聯(lián)線過(guò)長(zhǎng)、過(guò)多，也極易受到外界各種電磁信號(hào)的干擾， 對(duì)于采集和分析極其微弱的人體體表電位變化的心電分析而言，那怕是極其微弱的干擾信 號(hào)，都將直接影響心電信號(hào)的記錄、分析和診斷結(jié)果，極易造成漏判和誤診斷，對(duì)疾病的治 療極為不利。而現(xiàn)有心電圖儀為防止這類干擾，需要對(duì)每一路導(dǎo)聯(lián)的信號(hào)均進(jìn)行多級(jí)電子 濾波和數(shù)字濾波處理以及屏敝線路等多項(xiàng)措施，造成了現(xiàn)有動(dòng)態(tài)心電圖儀的成本較高、體 積過(guò)大、使用不方便，無(wú)法進(jìn)入普通家庭，使得公眾，特別是亞健康人群，對(duì)威脅自己生命的 第一“殺手”——心血管病情的發(fā)展毫不知情，直到已進(jìn)入高危期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其成本低廉、抗干擾能力強(qiáng)、安裝使用方便及安全可靠。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器；包括 心電檢測(cè)電極，用于檢測(cè)人體對(duì)應(yīng)部分的心電模擬信號(hào)；信號(hào)處理模塊，與心電檢測(cè)電極輸 出端連接，信號(hào)處理模塊對(duì)所述心電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出對(duì)應(yīng)的心 電數(shù)字信號(hào)；微處理器，接收信號(hào)處理模塊輸入的心電數(shù)字信號(hào)，并將所述心電數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)緩存模塊；所述微處理器通過(guò)總線通信接口將數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信號(hào)傳 輸?shù)絼?dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀。所述信號(hào)處理模塊包括信號(hào)調(diào)理模塊；所述信號(hào)調(diào)理模塊接收心電檢測(cè)電極輸入 的心電模擬信號(hào)，并輸出到信號(hào)放大模塊，所述信號(hào)放大模塊將心電模擬信號(hào)依次輸出到 濾波模塊及A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出對(duì)應(yīng)的心電數(shù)字信號(hào)。所述總線通信接 口包括一線總線，I2C, RS-485及CAN總線。所述微處理器通過(guò)時(shí)分多址數(shù)字通信方式將數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)絼?dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀。所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀包括數(shù)據(jù)通訊模塊；所述數(shù)據(jù)通訊模塊包括無(wú) 線通信模塊及USB通訊模塊。所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀接收心電數(shù)字信號(hào)，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊中；所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀對(duì)所述心電數(shù)字信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，通過(guò)液晶顯示模塊與蜂 鳴器輸出對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀實(shí)時(shí)分析對(duì)應(yīng)的心電數(shù)字信號(hào)，通過(guò)液晶顯示模塊輸出對(duì)應(yīng) 的心動(dòng)過(guò)速、心動(dòng)過(guò)緩、S-T異常、傳導(dǎo)阻滯、心室顫動(dòng)、心房顫動(dòng)、室所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通 過(guò)液晶顯示模塊還可以顯示肢導(dǎo)聯(lián)和胸導(dǎo)聯(lián)脫落或接觸狀態(tài)、實(shí)時(shí)心率、時(shí)間、電池電量、 存儲(chǔ)卡容量及通信狀態(tài)。所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測(cè)到高危心電病癥時(shí)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊 向指定服務(wù)器或監(jiān)護(hù)人發(fā)送報(bào)警求助信息。所述動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)儀上還設(shè)置有功能鍵；當(dāng)被監(jiān)護(hù) 者心臟異常按動(dòng)所述功能鍵時(shí)，動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)儀自動(dòng)接收并存儲(chǔ)當(dāng)前心電數(shù)字信號(hào)與對(duì)應(yīng)的分 析結(jié)果。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器通過(guò)總線通信接口與動(dòng)態(tài) 心電監(jiān)護(hù)儀連接，將目前12與18導(dǎo)聯(lián)心電圖儀的十幾組導(dǎo)聯(lián)線縮減到僅有一組串聯(lián)雙芯 線，使之配帶和使用十分方便。對(duì)于穿戴式心電監(jiān)護(hù)儀避免了在服裝上進(jìn)行復(fù)雜走線，大大 提高了穿著的舒適度，特別適合于長(zhǎng)期使用的心電監(jiān)護(hù)儀。同時(shí)，由于采用了智能心電信 號(hào)傳感器，在心電信號(hào)采集前端，即刻對(duì)原始采集信號(hào)進(jìn)行了調(diào)理和數(shù)字化處理，從而有效 地抑制了模擬信號(hào)傳輸導(dǎo)線上的各種干擾。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，智能傳感器將采集的模擬心電 電位信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化后傳輸?shù)姆椒?，比傳統(tǒng)的心電圖儀采用較長(zhǎng)導(dǎo)聯(lián)線連接無(wú)源電極的方 法，抗干擾效果十分明顯，從而大大增強(qiáng)了電路的穩(wěn)定性，提高了采集心電信號(hào)的質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的電源管理原理圖。圖3為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。圖4為本發(fā)明動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀的顯示輸出功能。圖5為本發(fā)明傳感器與動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀的通信分層結(jié)構(gòu)。圖6為本發(fā)明傳感器與動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通信數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)。圖7為本發(fā)明動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀處理和通信主程序。圖8為本發(fā)明傳感器處理和通信主程序。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1 圖8所示本發(fā)明包括心電檢測(cè)電極、微處理器、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大 模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、濾波模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、總線通信接口及動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀。
如圖1所示所述心電檢測(cè)電極采集人體體表的心電模擬信號(hào)，所述心電模擬信 號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大模塊、濾波模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將心電模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為 心電數(shù)字信號(hào)；所述信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大模塊、濾波模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊組成信號(hào) 處理模塊，所述信號(hào)處理模塊將心電數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)轿⑻幚砥?，所述微處理器接收心電?shù) 字信號(hào)并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩存模塊中。所述信號(hào)處理模塊將心電檢測(cè)電極采集的心電模擬信 號(hào)進(jìn)行處理，避免了心電檢測(cè)電極檢測(cè)的信號(hào)在傳輸?shù)絼?dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀過(guò)程中受到干擾， 影響動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀對(duì)心電信號(hào)的分析結(jié)構(gòu)。所述心電檢測(cè)電極、微處理器、信號(hào)調(diào)理電 路、信號(hào)放大模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、濾波模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、總線通信接口構(gòu)成了總線 型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器。所述微處理器通過(guò)總線通信接口與動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀 連接，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與微處理器連接，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)時(shí)分多址方式 讀取微處理器存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信號(hào)。所述現(xiàn)場(chǎng)總線的類型包括一線總線 (1-wire bus)、I2C, RS-485 和 CAN 總線。所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀包括控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、總線通信控制模塊、數(shù)據(jù)通訊模 塊、液晶顯示模塊和電源管理模塊。所述控制器采用單片機(jī)或DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)，數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)模塊采用存儲(chǔ)卡或Flash存儲(chǔ)芯片，總線通信控制模塊采用串行總線控制器。所述數(shù) 據(jù)通訊模塊包括無(wú)線通信模塊及USB通信接口，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)無(wú)線通信模塊與計(jì)算 機(jī)、移動(dòng)通訊設(shè)備(如手機(jī))間以無(wú)線通信形式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)內(nèi)置的 USB通信接口直接與計(jì)算機(jī)等具有USB接口的設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀 通過(guò)總線通信控制模塊與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而讀取數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信 號(hào)；動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀實(shí)時(shí)分析所述心電數(shù)字信號(hào)并將所述心電數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模 塊中，通過(guò)液晶顯示模塊和蜂鳴器輸出對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。所述動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)儀上還設(shè)置有功能 鍵；當(dāng)被監(jiān)護(hù)者心臟異常按動(dòng)所述功能鍵時(shí)，動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)儀自動(dòng)接收并存儲(chǔ)當(dāng)前心電數(shù)字信 號(hào)與對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測(cè)到高危心電病癥時(shí)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò) 數(shù)據(jù)通訊模塊向指定服務(wù)器或監(jiān)護(hù)人發(fā)送報(bào)警求助信息。如圖4所示所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)液晶顯示模塊能夠顯示心動(dòng)過(guò)速、心動(dòng)過(guò) 緩、S-T異常、傳導(dǎo)阻滯、心室顫動(dòng)、心房顫動(dòng)、室速、室上速、房性早搏、室性早搏、心電停搏 及起搏信號(hào)等功能；動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)液晶顯示模塊還能顯示肢導(dǎo)聯(lián)(RA、RL、LA及LL) 與胸導(dǎo)聯(lián)(V1、V2、V3、V4、V5&V6)脫落或接觸不良指示信號(hào)、當(dāng)前心率、時(shí)間、電池電量、 存儲(chǔ)卡容量及通信狀態(tài)指示功能。所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀將上述實(shí)時(shí)分析結(jié)果利用蜂鳴器鳴 響的方式告知或提醒被監(jiān)護(hù)者；動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀還可以利用數(shù)據(jù)通訊模塊將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 中的數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)分析結(jié)果上傳到計(jì)算機(jī)、手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器上，從而對(duì)檢測(cè)的心電信號(hào) 進(jìn)行深度分析、醫(yī)生診斷和病例資料歸檔。動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀還可以利用無(wú)線中繼器將檢測(cè) 的心電數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)皆诰€服務(wù)中心。圖3為本發(fā)明總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器的連接示意圖。所述微處理 器通過(guò)總線通信接口、串行數(shù)據(jù)通信總線與動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。所述通信總線結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議采用三級(jí)分層結(jié)構(gòu)，如圖5所示。所述通信總線結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議，是為動(dòng)態(tài)心電圖監(jiān)護(hù)儀與多個(gè)傳感器之間的數(shù)據(jù)通信，設(shè)計(jì)一種高效可靠的結(jié)構(gòu)和協(xié)議，既能夠保 證數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定可靠，又要求實(shí)現(xiàn)成本低。物理層是利用物理媒介實(shí)現(xiàn)物理連接的功能 描述和執(zhí)行連接的規(guī)程，提供用于建立、保持和斷開物理連接的機(jī)械的、電氣的、功能的和 過(guò)程的條件；數(shù)據(jù)鏈路層用于建立、維持和拆除鏈路連接，實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)墓δ?；?yīng)用層 針對(duì)人體心電信號(hào)采集、記錄和監(jiān)護(hù)的應(yīng)用，利用鏈路層提供的服務(wù)，完成不同通信節(jié)點(diǎn)之 間的通信。所述通信總線結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議的物理層協(xié)議設(shè)計(jì)采用串行總線的結(jié)構(gòu)和協(xié)議。 動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀和總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器都掛接在單通信總線上，物理層 的通信協(xié)議選用一線總線(1-wire bus)、RS-485、I2C或CAN的總線標(biāo)準(zhǔn)。所述通信總線結(jié) 構(gòu)和通信協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，基本通信單位是數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)包括包頭及 數(shù)據(jù)體，所述包頭及數(shù)據(jù)體的結(jié)構(gòu)，如圖6所示。所述通信協(xié)議的最上層為應(yīng)用層協(xié)議，是 針對(duì)人體心電信號(hào)的數(shù)據(jù)采集和分析處理需要的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。按12 16bit的米樣精度， 對(duì)正常的一個(gè)心動(dòng)周期進(jìn)行500次采樣，數(shù)據(jù)量約為2K字節(jié)；因此，一個(gè)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度定為 2K字節(jié)，而對(duì)一個(gè)導(dǎo)聯(lián)的心電信號(hào)進(jìn)行一次完整分析，需要采集8個(gè)以上心動(dòng)周期的數(shù)據(jù)， 約16K字節(jié)的數(shù)據(jù)。在應(yīng)用層協(xié)議中，每一個(gè)數(shù)據(jù)包為一個(gè)心動(dòng)周期的數(shù)據(jù)，并用包序列號(hào) 描述心動(dòng)周期的序列號(hào)，通常為1 8?？偩€型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器每采集一個(gè) 心動(dòng)周期的數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行組包和緩存，當(dāng)緩存了 8個(gè)數(shù)據(jù)包后，開始按動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀微 處理器的要求，通過(guò)總線上傳一次完整心電信號(hào)分析，所需要的8個(gè)以上心動(dòng)周期的數(shù)據(jù)， 約16K字節(jié)的數(shù)據(jù)。圖2為動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀的電源管理控制模塊的連接原理圖。如圖2所示若干個(gè)總 線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器掛接在總線上，所述總線為數(shù)據(jù)與電源共用線；所述 總線由動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行管理。在總線空閑時(shí)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀將總線置為高電平，為總 線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器的儲(chǔ)能電容進(jìn)行充電，同時(shí)為所述傳感器提供電源。 當(dāng)無(wú)線中繼器與動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀與傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，首先由無(wú)線中繼器或動(dòng)態(tài)心電 監(jiān)護(hù)儀在總線上發(fā)一串脈沖信號(hào)，通知對(duì)應(yīng)的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，關(guān) 閉三極管Q1，總線的電平由電阻Rl上拉至高電平，總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器 在確定的時(shí)間內(nèi)復(fù)位；超時(shí)后，無(wú)線中繼器或動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀強(qiáng)迫總線進(jìn)入空閑，對(duì)傳感器 上的儲(chǔ)能電容充電。所述總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器在總線上有唯一的識(shí)別 號(hào)碼，用于無(wú)線中繼器或動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀識(shí)別對(duì)應(yīng)的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感
O圖7為動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀的處理和通信主程序。動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與若 干總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器連接，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)總線通信控制模塊讀 取對(duì)應(yīng)的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器的心電數(shù)字信號(hào)。使用時(shí)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù) 儀循環(huán)呼叫下一總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器地址，總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電 信號(hào)傳感器在總線上有唯一的識(shí)別碼。動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)自動(dòng)檢測(cè)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否收到 對(duì)應(yīng)總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器的心電數(shù)字信號(hào)，若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到對(duì) 應(yīng)的心電數(shù)字信號(hào)時(shí)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)循環(huán)呼叫下一總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳 感器對(duì)應(yīng)的地址；若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到對(duì)應(yīng)的心電數(shù)字信號(hào)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)收到的心 電數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)，同時(shí)檢測(cè)所述數(shù)據(jù)包的序列號(hào)。當(dāng)所述收到包的序列號(hào)小于8時(shí)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)重新循環(huán)呼叫下一總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器 地址，當(dāng)包的序列號(hào)大于等于8時(shí)，表明采集到了 8個(gè)以上心動(dòng)周期的數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù) 儀會(huì)對(duì)接收的心電數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析；動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)液晶顯示模塊顯示當(dāng)前心率， 并判斷所述心電數(shù)字信號(hào)的分析異常結(jié)果。當(dāng)檢測(cè)到的心電數(shù)字信號(hào)經(jīng)分析有異常時(shí)，動(dòng) 態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)液晶顯示模塊輸出相應(yīng)的病癥信號(hào)，并通過(guò)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警；當(dāng)檢測(cè)到 的心電數(shù)字信號(hào)經(jīng)分析后無(wú)異常時(shí)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀會(huì)進(jìn)行下一個(gè)周期的監(jiān)護(hù)，不斷地進(jìn) 行循環(huán)監(jiān)測(cè)。圖8為總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器的處理及通信主程序。所述總線型 心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器通過(guò)心電檢測(cè)電極檢測(cè)人體的心電模擬信號(hào)，所述心電模 擬信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理模塊進(jìn)行放大、濾波及A/D變換后輸出 心電數(shù)字信號(hào)；微處理器接收信 號(hào)處理模塊的心電數(shù)字信號(hào)，并將心電數(shù)字信號(hào)組包后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩存模塊中。微處理器 分析組包后的數(shù)據(jù)包的序列號(hào)，當(dāng)數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加1小于8時(shí)，微處理器會(huì)循環(huán)接收心電 檢測(cè)電極的心電信號(hào)；當(dāng)所述數(shù)據(jù)包的序列號(hào)加1大于8時(shí)，表明采集到了 8個(gè)心動(dòng)周期信 號(hào)，微處理器會(huì)等待動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀的地址呼叫。當(dāng)微處理器接收到動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀的下 一個(gè)地址呼叫時(shí)，微處理器會(huì)判斷呼叫的地址是否為本地地址，當(dāng)所述呼叫的地址不是本 地地址時(shí)，微處理器會(huì)繼續(xù)等待動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀的地址呼叫；當(dāng)所述呼叫的地址是本地地 址時(shí)，微處理器讀取存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信號(hào)，并傳送到動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀。當(dāng) 數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信號(hào)發(fā)送完畢后，微處理器對(duì)數(shù)據(jù)包的序列號(hào)置零。本發(fā)明總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器通過(guò)總線通信接口與動(dòng)態(tài)心電監(jiān) 護(hù)儀連接，將目前12與18導(dǎo)聯(lián)心電圖儀的十幾組導(dǎo)聯(lián)線縮減到僅有一組串聯(lián)雙芯線，使之 配帶和使用十分方便。對(duì)于穿戴式心電監(jiān)護(hù)儀避免了在服裝上進(jìn)行復(fù)雜走線，大大提高了 穿著的舒適度，特別適合于長(zhǎng)期使用的心電監(jiān)護(hù)儀。同時(shí)，由于采用了總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智 能心電信號(hào)傳感器，在心電信號(hào)采集前端，即刻對(duì)原始采集信號(hào)進(jìn)行了調(diào)理和數(shù)字化處理， 從而有效地抑制了模擬信號(hào)傳輸導(dǎo)線上的各種干擾。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智 能心電信號(hào)傳感器將采集的模擬心電電位信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化后傳輸?shù)姆椒?，比傳統(tǒng)的心電圖 儀采用較長(zhǎng)導(dǎo)聯(lián)線連接無(wú)源電極的方法，抗干擾效果十分明顯，從而大大增強(qiáng)了電路的穩(wěn) 定性，提高了采集心電信號(hào)的質(zhì)量。
權(quán)利要求
一種總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是，包括心電檢測(cè)電極，檢測(cè)人體對(duì)應(yīng)部分的心電模擬信號(hào)；信號(hào)處理模塊，與心電檢測(cè)電極輸出端連接，信號(hào)處理模塊對(duì)所述心電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波及A/D轉(zhuǎn)換模塊后輸出對(duì)應(yīng)的心電數(shù)字信號(hào)；微處理器，接收信號(hào)處理模塊輸入的心電數(shù)字信號(hào)，并將所述心電數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)緩存模塊；所述微處理器通過(guò)總線通信接口將數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)絼?dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述信 號(hào)處理模塊包括信號(hào)調(diào)理模塊；所述信號(hào)調(diào)理模塊接收心電檢測(cè)電極輸入的心電模擬信 號(hào)，并輸出到信號(hào)放大模塊，所述信號(hào)放大模塊將心電模擬信號(hào)依次輸出到濾波模塊及A/D 轉(zhuǎn)換模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出對(duì)應(yīng)的心電數(shù)字信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述總 線通信接口包括一線總線，I2C、RS-485及CAN總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述微 處理器通過(guò)時(shí)分多址數(shù)字通信方式將數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)絼?dòng)態(tài)心電監(jiān) 護(hù)儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述動(dòng) 態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀包括數(shù)據(jù)通訊模塊；所述數(shù)據(jù)通訊模塊包括無(wú)線通信模塊及USB通訊模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述動(dòng) 態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀接收心電數(shù)字信號(hào)，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；所述動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀對(duì)所述 心電數(shù)字信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，通過(guò)液晶顯示模塊與蜂鳴器輸出對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述動(dòng) 態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀實(shí)時(shí)分析對(duì)應(yīng)的心電數(shù)字信號(hào)，通過(guò)液晶顯示模塊輸出對(duì)應(yīng)的心動(dòng)過(guò)速、心 動(dòng)過(guò)緩、S-T異常、傳導(dǎo)阻滯、心室顫動(dòng)、心房顫動(dòng)、室速、室上速、房性早搏、室性早搏、心電 停搏及起搏信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述動(dòng) 態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)液晶顯示模塊還可以顯示肢導(dǎo)聯(lián)和胸導(dǎo)聯(lián)脫落或接觸狀態(tài)、實(shí)時(shí)心率、 時(shí)間、電池電量、存儲(chǔ)卡容量及通信狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述動(dòng) 態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測(cè)到高危心電病癥時(shí)，動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀通過(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊向指定服務(wù)器或 監(jiān)護(hù)人發(fā)送報(bào)警求助信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，其特征是所述動(dòng) 態(tài)監(jiān)護(hù)儀上還設(shè)置有功能鍵；當(dāng)被監(jiān)護(hù)者心臟異常按動(dòng)所述功能鍵時(shí)，動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)儀自動(dòng)接 收并存儲(chǔ)當(dāng)前心電數(shù)字信號(hào)與對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)心電導(dǎo)聯(lián)和心電信號(hào)傳感器，尤其是一種總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器，屬于醫(yī)療器械的技術(shù)領(lǐng)域。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述總線型心電導(dǎo)聯(lián)及智能心電信號(hào)傳感器；包括心電檢測(cè)電極，檢測(cè)人體對(duì)應(yīng)部分的心電模擬信號(hào)；信號(hào)處理模塊，與心電檢測(cè)電極輸出端連接，信號(hào)處理模塊對(duì)所述心電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波及A/D轉(zhuǎn)換模塊后輸出對(duì)應(yīng)的心電數(shù)字信號(hào)；微處理器，接收信號(hào)處理模塊輸入的心電數(shù)字信號(hào)，并將所述心電數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)緩存模塊；所述微處理器通過(guò)總線通信接口將數(shù)據(jù)緩存模塊中的心電數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)絼?dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀。本發(fā)明成本低廉、抗干擾能力強(qiáng)、安裝使用方便及安全可靠。
文檔編號(hào)A61B5/0402GK101828914SQ20101013534
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者劉衛(wèi)明 申請(qǐng)人:無(wú)錫市吉天通信科技有限公司