专利名称：触点式无线心电测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及家用的医疗仪器，针对即刻心电图测量的需要，结合触点式电极 技术和蓝牙技术，提出触点式蓝牙心电测量装置，面向家庭应用，系统成本低廉， 可方便快捷的测量心电数据，将数据传输给支持蓝牙功能的手机，并通过手机及 时将心电数据发送给医疗服务中心。同时，还可将心电数据传输给支持蓝牙功能 功能的PDA，笔记本电脑，台式计算机等终端设备，通过互联网将心电数据发送 给医疗服务中心。实现远程诊断。
背景技术：
对于一些心脏病病人，医院常规心电图检查，甚至动态心电图Holter仪检 查都无法捕捉到异常心电图。针对这一需求，出现了利用触点式电极进行心电测 量的即刻心电测量装置。当病人感觉不适时，可用随身携带的即刻心电测量装置， 立刻测量心电图，并保存下来，供医生作为诊断参考。
目前，即刻心电测量装置主要可分为两类， 一类是存储型装置。测量时，将 测量得到的即刻心电图存储在测量装置上。计算机通过串口或USB 口与测量装置 连接，将心电数据读出，显示，分析和传输。此类装置缺点在于无法及时传送出 测量数据，延误医生诊断。此类设备也被扩展为直接的小型心电图仪器，具备显 示，打印输出等功能，系统较为复杂。另一类是带GPRS通信功能的装置，将测 量装置直接与GPRS模块相连，通过GPRS移动通讯网络，将测量的心电图直接发 送至医疗服务中心。系统实时性好，但是整个装置同时也是一个移动通信的终端， 较为昂贵。
另外，蓝牙无线技术也被用于心电测量。采用蓝牙无线传输方式构建的心电 测量系统，主要针对临床监护的需求，前端采用了有线的心电导联作为传感器， 测量时安装较为复杂，不适合随身携带， 一般为医生，护士等专业人员使用。
本发明针对即刻心电图测量的需要，结合触点式电极技术和蓝牙技术，提出触点式蓝牙心电测量装置，面向家庭应用，系统成本低廉，可方便快捷的测 量心电数据，将数据传输给支持蓝牙功能的手机，并通过手机及时将心电数据发 送给医疗服务中心。同时，还可将心电数据传输给支持蓝牙功能的PDA，笔记本 电脑，台式计算机等终端设备，通过互联网将心电数据发送给医疗服务中心。实 现远程诊断。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种触点式无线心电领懂装置，该装置方便， 快捷，结合蓝牙技术，构建成本低。
技术方案本发明针对即刻心电图测量的需要，结合触点式电极技术和蓝 牙技术，提出触点式蓝牙心电测量装置，面向家庭应用，系统成本低廉，可方便 快捷的测量心电数据，将数据传输给支持蓝牙功能的手机，并通过手机及时将心 电数据发送给医疗服务中心。同时，还可将心电数据传输给支持蓝牙功能的K)A， 笔记本电脑，台式计算机等终端设备，通过互联网将心电数据发送给医疗服务中 心。实现远程诊断。
本发明的触点式无线心电测量装置单片机通过其内部的串行接口分别与数据 存储器、蓝牙模块、显示单元相接，单片机通过其内部的DAC与心电测量电路的 信号输入端相接，心电测量电路的信号输出端接单片机内部的ADC的信号输入 端，第一电极、第二电极分别与心电测量电路的信号输入端相接，键盘接单片机 内部的1/0接口。
心电测量电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
的反向输入端通过第一电阻接第一电极，第一放大器的同向输入端通过第二电阻
接第二电极；第一放大器输出端通过第六电阻接第三放大器的反向输入端，通过 第五电阻接第二放大器的反向输入端;第二放大器的同向输入端通过第七电阻接 第三放大器的同向输入端，第二放大器的同向输入端接DAC，通过第三电阻接第 一放大器的反向输入端，通过第四电阻接第一放大器的同向输入端；第三放大器 的输出端接ADC。
测量时，使用者一只手握持装置并接触其中一个电极，另一电极可接触胸部、 另一只手掌心或下肢等部位，完成测量。两个电极分别接入心电测量电路，由心
电测量电路完成对心电信号的拾取，放大和滤波等处理。经过处理后的心电信号输出到A/D转换器，A/D转换器将模拟心电信号转换为数字信号后，送至单片机。 单片机控制整个装置的运行。单片机接收键盘命令，完成心电信号测量，数据传 送等任务。当进行心电信号测量时，单片机读取A/D模数转换器，得到数字化心 电信号，并以心电波形的方式实时显示在显示单元上，以便使用者观察信号，确 认信号质量。当进行数据传送任务时，单片机读取存储单元中的心电数据，通过 蓝牙模块向外发送至带蓝牙接口的数据终端。使用者在数据终端上通过相应的软 件可以观察和简单分析心电信号波形。
有益效果与现有技术相比，本发明方便，快捷，结合蓝牙技术，构建成 本低廉的方案，与蓝牙手机结合，即可构成带有心电测量功能的手机。并可观察 和简单分析心电波形。同时，又可与支持蓝牙功能的PDA,笔记本电脑，台式计 算机等终端设备相连，通过互联网与医疗服务中心交换数据，适用范围极广。
图l是本发明心电测量装置的总体结构框图，第一电极l、第二电极2、心 电测量电路3、 ADC4、 DAC5、单片机6、数据存储器7、蓝牙模块8、显示单元 9、键盘10。
图2是本发明的心电测量电路的电路原理图。
具体实施例方式
本发明包括触点式电极，心电测量电路，A/D转换器，单片机，键盘，显示 单元，存储单元，蓝牙模块等。具体结构参见图1.
触点式电极为两个耐腐蚀金属材料的外露电极。测量时，使用者一只手握持 装置并接触其中一个电极，另一电极可接触胸部、另一只手掌心或下肢等部位， 完成测量。两个电极分别接入心电测量电路，由心电测量电路完成对心电信号的 拾取，放大和滤波等处理。
图2是心电测量电路的一个实现方案。其中，第一电极1和第二电极2拾取 的信号经差分放大器差分放大，得到一低输出阻抗的心电信号，接着放大器3-3 对信号进行了抗混叠滤波处理，同时进一步放大信号。放大器3-2对信号进行高 通滤波，放大器3-2输出反相共模信号至两电极，有效地抑制了共模信号，去除 直流分量对信号的影响。模数转换器DAC5的输出为共模信号偏置电压，可动态调整心电信号的基线，解决测量中的基线漂移问题。电路的输出端OUT连接 至A/D模数转换器4，由A/D模数转换器4将心电模拟信号转换成数字信号， 供单片机系统处理。
单片机控制整个装置的运行。单片机接收键盘命令，完成心电信号测量，数 据传送等任务。当进行心电信号测量时，单片机读取A/D模数转换器，得到数字 化心电信号，并以心电波形的方式实时显示在显示单元上，以便使用者观察信号， 确认信号质量。当进行数据传送任务时，单片机读取存储单元中的心电数据，通 过蓝牙模块向外发送至带蓝牙接口的数据终端。图1是一个单片机系统实现框 图。
第一电极1和第二电极2为两个耐腐蚀金属材料的外露电极。 心电测量电路3为对心电信号的处理电路。电路完成对心电信号的拾取，放 大和滤波等处理。
ADC4为模数转换器，ADC 4是单片机6的内部集成器件。ADC4对心电信号 进行数字化，心电信号经ADC 4转变为心电数据。
DAC5为数模转换器，DAC5是单片机6的内部集成器件。DAC5为心电测量电 路3提供共模信号的偏置电压。
单片机6型号为C8051F020,芯片内包括了模数转换器ADC4和数模转换器 DAC5，支持硬件实现的SPI、 12C和UART等串行接口，有64路数字I/O 口 。
数据存储器7为容量512MB的MMC多媒体存储卡，数据存储器7与单片机6 通过SPI串行口连接。
蓝牙模块8为蓝牙数据传输模块，蓝牙模块8与单片机6通过UART串行口 连接。
显示单元9为单色图形液晶显示模块，显示单元9与单片机6通过SPI串行 接口连接。模块显示分辨率为320X240。
键盘10为系统输入装置。键盘10使用机械按键直接与单片机6的I/O 口相连。
第一电极1和第二电极2接收人体体表电信号。由心电测量电路处理，得到 心电信号，输出至单片机6的第18脚,此管脚为模数转换器ADC4的输入接口。 ADC 4将心电信号转换为数字化的心电数据输出给单片机6。单片机6通过SPI 口将心电数据保存到数据存储器7。单片机6通过串行口将心电数据发送给蓝牙模块8，蓝牙模块8将心电数据通过蓝牙协议传送给其它数据终端。单片机6通 过SPI 口将心电数据传送到显示单元9，显示单元9将心电数据以图形形式显示出来。
权利要求
1.一种触点式无线心电测量装置，其特征在于该装置的单片机(6)通过其内部的串行接口分别与数据存储器(7)、蓝牙模块(8)、显示单元(9)相接，单片机(6)通过其内部的DAC(5)与心电测量电路(3)的信号输入端相接，心电测量电路(3)的信号输出端接单片机(6)内部的ADC(4)的信号输入端，第一电极(1)、第二电极(2)分别与心电测量电路(3)的信号输入端相接，键盘(10)接单片机(6)内部的I/O接口。
2. 根据权利要求1所述的触点式无线心电测量装置，其特征在于心电测量电 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)的反向输入端通过第一电阻(Rl)接第一电极(1)，第一放 大器(3-1)的同向输入端通过第二电阻(R2)接第二电极(2);第一放大器(3-1) 输出端通过第六电阻(R6)接第三放大器(3-3)的反向输入端，通过第五电阻(R5)接第二放大器(3-2)的反向输入端；第二放大器(3-2)的同向输入端通 过第七电阻(R7)接第三放大器(3-3)的同向输入端，第二放大器(3-2)的同 向输入端接DAC (5)，通过第三电阻(R3)接第一放大器(3-1)的反向输入端， 通过第四电阻(R4)接第一放大器(3-1)的同向输入端；第三放大器(3-3)的 输出端接ADC (4)。
全文摘要
触点式无线心电测量装置涉及家用的医疗仪器，针对即刻心电图测量的需要，结合触点式电极技术和蓝牙技术，提出触点式蓝牙心电测量装置，面向家庭应用，系统成本低廉，可方便快捷的测量心电数据，将数据传输给支持蓝牙功能的手机，并通过手机及时将心电数据发送给医疗服务中心。该装置的单片机(6)通过其内部的串行接口分别与数据存储器(7)、蓝牙模块(8)、显示单元(9)相接，单片机(6)通过其内部的DAC(5)与心电测量电路(3)的信号输入端相接，心电测量电路(3)的信号输出端接单片机(6)内部的ADC(4)的信号输入端，第一电极(1)、第二电极(2)分别与心电测量电路(3)的信号输入端相接，键盘(10)接单片机(6)内部的I/O接口。
文档编号A61B5/0402GK101248991SQ20081002452
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者普 张, 丰 汪, 罗守华, 赵明光, 马小强 申请人:东南大学