基于蓝牙无线传输的心电采集终端的制作方法

本发明涉及心电采集和检测的医疗器械领域，特别涉及一种对人体心电信号检查及筛查的基于蓝牙无线传输的心电采集终端。

背景技术：

目前，我国心血管病患病人数已经有2.9亿，每年约有350万人死于心血管病，占死亡原因的41％，且心血管疾病越来越呈现低龄化趋势；其中心脏病最为突出，心脏病具有高发病率、高死亡率、突发性和反复性等特点，已成为人类健康的杀手。心脏病包括先天性心脏病和后天性心脏病，前者主要集中婴幼儿，后者常见于中来年人；研究表明，若能及时检测发现心脏节律异常，且采集相应的措施，能够大大降低心脏病的发病率和死亡率。然而，当前用于心脏节律监控的设备大多为医院采用的专业的检测设备，它包括心电采集分析设备和心电采集分析设备电连接的导联设备，上述心电采集分析设备包括分析、显示以及控制等功能部件，体积往往较为庞大，而导联设备一般包括众多的检测电极，这些电极均为活动电极，由于线路较多，检测定位复杂，非专业的检测医生无法胜任；因此，这些心电检测设备还不能用于个人。

虽然，目前市场上出现了一些专为个人设计的心电检测设备，但结构复杂笨重，不利于携带，操作也非常麻烦，需要放置于固定场合使用；由于心脏病人心脏搏动异常较大，这样实时检测心电信号非常有必要，而当前的设备还不能满足心电检测的随机性要求。现有的个人心电检测设备只能局限在家庭中的固定场合使用，移动时不便携带，且无心脏起搏异常自动预警功能以及电极脱离检测功能，不利于操作使用。安装永久性心脏起搏器是作为治理心脏疾病的后效手段，且近年来安装永久性心脏起搏器的人数不断增加，心电图能记录到各种情况下的起搏功能异常表现，可反映患者在日常生活的心电图变化，因此心电图常常作为起搏器置入术后功能随访评价的一种有效手段，但现有检测设备显然无法满足这种全天候的心电检测要求。

另外，传统对于人体心电信号检查主要是采用静态方式，心电筛查主要采用动态方式，然而动态心电筛查往往采用采集存储、事后分析的方式，具有一定的时延性，不能及时通过心电分析实时指示心脏活动状态。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种心电数据实时采集传输与分析诊断，低成本、低功耗、体积小和易操作的基于蓝牙无线传输的心电采集终端。

为实现上述目的，本发明提供的基于蓝牙无线传输的心电采集终端，其中，包括微控制器模块、与微控制器模块连接有采集人体体表心电信号的心电采集模块、与微控制器模块连接有对采集到的心电信号进行存储的存储模块和与微控制器模块连接有指示心电采集工作状态的指示模块，及与微控制器模块连接有提供稳定电源的电源接口模块。微控制器模块上集成有统筹系统运行对采集的心电信号无线传输的蓝牙无线传输功能模块。微控制器模块外围设置有无线数据传输的智能手机。心电采集模块对采集的人体体表心电信号经过运算放大器和仪表放大器二级放大，之后由微控制器模块进行AD转换发送给智能手机。上述的AD转换为模数转换。

在一些实施方式中，微控制器模块包括蓝牙芯片。由此，微控制器模块是采用TI集成低功耗蓝牙BLE功能的蓝牙芯片；另外，蓝牙芯片上采用的巴伦滤波天线实现蓝牙信号的收发,完成心电信号的发送并接收智能手机下发的控制信号。

在一些实施方式中，蓝牙芯片是CC2640芯片。

在一些实施方式中，心电采集模块包括仪表放大器。

在一些实施方式中，存储模块包括Nand-flash内存。

在一些实施方式中，指示模块包括LED显示屏。

在一些实施方式中，电源接口模块是采用锂电池3.7V通过LDO转换为3.3V。

本发明有益效果是具有心电数据实时采集传输与分析诊断，低成本、低功耗、体积小和易操作的效果。由于心电采集模块能够动态的采集人体体表心电信号，并且经过运算放大器和仪表放大器二级放大，之后由微控制器模块进行AD转换发送给智能手机进行显示、分析及诊断，本发明使用集成化方案替代了旧式的存储转移式心电采集终端；另外，微控制器模块是采用TI集成低功耗蓝牙BLE功能的蓝牙芯片。实现了低成本、低功耗、体积小和易操作的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中微控制器模块的电路图；

图3为本发明中心电采集模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步详细的说明。

如图1所示，基于蓝牙无线传输的心电采集终端，包括微控制器模块、与微控制器模块连接有采集人体体表心电信号的心电采集模块、与微控制器模块连接有对采集到的心电信号进行存储的存储模块和与微控制器模块连接有指示心电采集工作状态的指示模块，及与微控制器模块连接有提供稳定电源的电源接口模块。微控制器模块上集成有统筹系统运行对采集的心电信号无线传输的蓝牙无线传输功能模块。微控制器模块外围设置有无线数据传输的智能手机。心电采集模块对采集的人体体表心电信号经过运算放大器和仪表放大器二级放大，之后由微控制器模块进行AD转换发送给智能手机。上述的AD转换为模数转换。微控制器模块包括蓝牙芯片。由此，微控制器模块是采用TI集成低功耗蓝牙BLE功能的蓝牙芯片；另外，蓝牙芯片上采用的巴伦滤波天线实现蓝牙信号的收发,完成心电信号的发送并接收智能手机下发的控制信号。蓝牙芯片是CC2640芯片。心电采集模块包括仪表放大器。存储模块包括Nand-flash内存。指示模块包括LED显示屏。电源接口模块是采用锂电池3.7V通过LDO转换为3.3V。

工作原理如下：系统通过各部分协调工作实现基于蓝牙无线传输的心电采集终端。微控制器模块协调整个系统，实现心电信号的采集并通过集成化蓝牙无线传输功能模块实现心电信号的无线传输；心电采集模块实现人体体表心电信号的采集，并经过运算放大器和仪表放大器实现二级放大，最终由微控制器模块实现AD转换与采集；存储模块负责存储采集到的心电信号；指示模块指示心电采集终端系统的工作状态；电源接口模块将通用锂电池3.7V通过LDO转换为3.3V，为系统提供稳定的电源。简述为，心电采集模块能够动态的采集人体体表心电信号，并且经过运算放大器和仪表放大器二级放大，之后由微控制器模块进行AD转换发送给智能手机进行显示、分析及诊断。其中，如图2所示，微控制器模块采用TI集成低功耗蓝牙BLE功能的芯片CC2640，配合晶振、电阻、电容、电感等无源器件实现系统的统筹控制，并匹配巴伦滤波天线实现蓝牙信号的收发，完成心电信号的发送并接收智能手机下发的控制信号。图中U1为CC2640，负责系统统筹控制与蓝牙收发；X1、X2为晶振，为系统提供时间基准；RF_P/RF_N为蓝牙天线输入端，经过后级巴伦滤波电路进入板载天线，完成2.4G射频信号的收发。如图3所示，心电采集模块使用运算放大器MCP6L04和仪表放大器INA321实现了心电信号的二级放大，放大倍数为500倍，最终是人体心电信号幅度数值范围落在AD采集区间，以便微控制器模块完成AD转换与采集。图中RED/WHITE/BLACK三段为体表心电信号的采集点，通过直接接触的方式采集人体心电信号，幅值约为1-5mV；ECG_EN为仪表放大器INA321使能控制端，用于控制INA321的工作状态，以便最大化的节约系统功耗；Vref由微控制器模块通过DA产生，用于控制心电信号的基线位置；ECG_IN为二级放大后的心电信号，可用于微控制器模块的AD转换与采集。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。