一种立体心电图仪的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种立体心电图仪。

背景技术：

常规12导联主要只能覆盖前下壁的心肌，对其他方位的心脏覆盖不够全面，怀疑后壁心肌梗死需要加做后壁3个导联，怀疑右心室疾患需要加做右侧胸3个导联，共计18导联。18导联涵盖了包含左右房室心肌全面心电活动检测。但即便如此，常规心电检测也无法立体的全方位反应实际的心脏电活动，对于某些复杂的心脏疾病所需的精确信息难以提供，对于很多临床现象也不能给出合理的解释，在这种情况下，立体心电图仪应运而生，它不仅支持常规心电图的检测，也能同时进行Frank导联的检测，即X轴（左右）、Y轴（上下）、Z轴（前后）垂直相交来记录心脏生物电活动的全过程，并能以心电向量环的形式直观、形象的显示出来。

技术实现要素：

本实用新型对心电导联线进行了改进，增加了导联数量，可以更全面的对心脏电活动进行检测，并对导联线外形进行了设计，使其使用起来更方便，看起来更美观。

本实用新型采用的技术方案为：一种立体心电图仪，包括心电信号导联线、心电导联盒和上位机；

所述的心电导联线还包括分线盒，有十八条导联线分成三股与分线盒相连；每束六根分布在分线盒的左右两侧和顶端，分线盒一侧引出六条常规的威尔逊导联体系的C1-C6导联线，另一侧引出六条多添加的导联线C7、C8、C9、C3R、C4R、C5R，顶端引出六根导联线，分别为共用的四根肢体导联线、Frank导联体系的E导联线和额外增加的自定义导联线C；所述的心电导联线主要用来采集人体的心电信号，送入心电导联盒之中；

所述的心电导联盒包括前置电路、采集转换电路、CPU、数字隔离模块、数据通信模块、USB接口和隔离电源模块，其中心电信号通过前置电路进入采集转换电路中，所述的前置电路用于进行EMI滤波和EMC防护，所述的采集转换电路将滤波后的心电信号放大并转换为数字信号后传输到CPU中，CPU和采集转换电路进行通信，把接收到的数字信号通过数字隔离电路和数字通信模块及USB接口传输到上位机上；所述的数字隔离电路将CPU输出的信号与USB接口传输的信号进行电气隔离，进行EMC防护；数据通讯模块将导联盒采集的数据传输到上位机上，隔离电源模块对心电导联盒中的其他模块供电；

所述的上位机用来确定检测模式，数据的显示、保存及分析。

进一步，所述的心电信号导联线通过DB26针插头与心电导联盒相连。

进一步，所述的四根肢体导联线为插针式，其他14根导联线可以为插针式、按扣式或钳夹式。

进一步，所述的采集转换电路采用2片ADS1298低功耗模拟前端级联实现。

进一步，所述的CPU采用STM32F103微处理器。

进一步， 所述的数据通讯模块采用CP2130 USB转SPI桥接芯片。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型的立体心电图仪采用把放大、右腿驱动和AD转化为一体的集成电路，增加了电路的稳定性，并减少了电路元器件；本实用新型的立体心电图仪把高通、低通、工频等滤波放到PC上位机软件中，设计起来更加灵活，修改起来更加方便；本实用新型的立体心电图仪舍弃以前采用串口与PC进行通讯的方式，采用SPI与PC进行通讯，传输速率更快，支持更高的采样速率。

附图说明

图1为本实用新型的心电导联线分线盒外形结构示意图；

图2为本实用新型的心电导联盒的原理框图；

图3为本实用新型的上位机分析软件的流程图。

具体实施方式

图1所示的是立体心电图仪心电导联线分线盒1与心电信号导联线2。在本实用新型中把十八根导联线分成三束，每束六根分布在分线盒的左右两侧和顶端，分线盒一侧引出六条常规的威尔逊导联体系的C1-C6导联线，另一侧引出六条多添加的导联线C7、C8、C9、C3R、C4R、C5R，顶端引出六根导联线，分别为共用的四根肢体导联线、Frank导联体系的E导联线和额外增加的自定义导联线C；所述的心电导联线主要用来采集人体的心电信号，送入心电导联盒之中。本实用新型的心电导联线通过DB26插头与导联盒相连。

如图2所示，本实用新型设有USB接口270，采用的是USB供电，通过USB线用上位机USB口对心电导联盒供电。USB 5V电源通过隔离电源模块280后经过电源芯片产生其他电路所用的电压。

人体的心电信号通过心电导联线201-218传输到心电导联盒的前置电路220，前置电路220有十八个通道，每根导联线都对应一个通道，每个通道都包含两个RC低通滤波器和一个TVS管，起到EMI滤波和EMC静电防护作用。心电信号通过前置电路220之后，进入采集转换电路230，该电路主要起到放大、模数转换和右腿驱动信号的功能，其中的采集转换电路230主要有两片集成芯片ADS1298组成，两个芯片通过级联的模式实现多导联同步采集转换，通过CPU 240设置ADS1298内部寄存器，确定放大倍数、采样频率及右腿驱动通道。转换的数据传输到CPU 240，CPU 240通过对接收到的数据进行简单的编码后经 SPI口发送出去，数据经过数字隔离电路250，实现采集与传输的电气隔离。数字隔离电路250由数字隔离芯片ADUM2401组成，经过隔离的数据传输到数据通讯模块260，数据通讯模块260由USB转SPI桥接芯片CP2130组成，该芯片内部产生3.45V电压，用于对数字隔离芯片250的一端供电，该芯片SPI传输速率达到12M，支持传输采样率高达4K，采样通道16道的数据。数据在通过数据通讯模块260后，通过USB接口270用USB线传输到上位机。

如图3所示的上位机程序流程。首先进入301，连接导联盒和上位机，确认导联盒电源指示灯亮后，进入302，打开上位机软件，若是首次检测选择添加病例,若病例信息已存在选择已存在的病例，进入采集界面303，对心电检测的模式进行设置，如常规12导、18导、12导+Frank导联等，根据选择的模式安放电极位置，电极安放完成之后，可以对滤波参数，走纸速度和增益等进行设置。设置完成后开始采集心电信号，波形稳定后进入304，可以设置是否进行保存，如果不进行保存进入305，只进行采集不进行保存，也就不能进行进一步的分析，如果设置为保存，进入306，对采集的数据进行保存，保存到设置时长的时候会自动停止，也可以在保存的过程中手动停止，保存结束后进入307，先对要进行的检测项目进行选择，可以选择常规心电图，心电向量图，高频心电图，心率变异性等，选择完毕后，进入所选的分析界面，分析完成后打印报告。