便携式心电监测设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种便携式心电监测设备，包括采集人体心电信号的心电导联，依次连接的心电放大电路、A/D转换电路、微处理器以及存储模块，微处理器还与信号发送模块连接；心电放大电路包括依次连接的输入保护电路、前置放大器、二阶低通滤波电路、35Hz陷波器、50Hz陷波器、后级放大电路、第一信号隔离电路，前置放大器还分别连接右腿驱动电路、基线复位电路，50Hz陷波器还与QRS波群检测电路连接，该QRS波群检测电路与第二信号隔离电路连接；心电导联分别与所述输入保护电路、右腿驱动电路连接；A/D转换电路分别与第一信号隔离电路、第二信号隔离电路连接。本实用新型结构简单、操作方便、监测准确度高，适于家庭使用。
【专利说明】便携式心电监测设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗电子【技术领域】，尤其涉及一种便携式心电监测设备。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展、生活水平不断提高以及科技的进步，人们的健康理念及保护健康的方式发生了深刻的变化，家庭医疗适应了当前社会发展的需要。目前的心电检测设备在设计上都侧重与医院和社区医疗使用，适合家庭使用的便携式心电检测设备较少。由于设备的限制带来众多问题，如，检测时间和地点都不方便，不可能随时进行心电图检查；心电图检测费用过高，不能频繁地检测以预防心脏病；在医院就诊时容易产生心理压力而造成心电图不正常，从而导致误诊。研究开发一种价格低廉、操作简单、监测准确的家庭式心电监测设备具有重要意义。此外，随着智能移动终端的发展和普及，实现家庭式心电监测设备与移动终端的紧密结合，便于将监测结果实时展现给用户。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种操作简便、监测准确、实现与移动设备有机结合的便携式心电监测设备。
[0004]本实用新型所提供的便携式心电监测设备，包括采集人体心电信号的心电导联，其特征在于:还包括依次连接的心电放大电路、A/D转换电路、微处理器以及存储模块，所述微处理器还与信号发送模块连接；所述心电放大电路包括依次连接的输入保护电路、前置放大器、二阶低通滤波电路、35Hz陷波器、50Hz陷波器、后级放大电路、第一信号隔离电路，所述前置放大器还分别连接右腿驱动电路、基线复位电路，所述50Hz陷波器还与QRS波群检测电路连接，所述QRS波群检测电路与第二信号隔离电路连接；所述心电导联分别与所述输入保护电路、右腿驱动电路连接；所述A/D转换电路分别与所述第一信号隔离电路、第二信号隔离电路连接。
[0005]进一步地，所述微处理器及A/D转换电路由C8051R)05芯片实现。C8051R)05控制心电信号的采集与传输，并将采集到的心电图参数保存至存储模块，通过USB接口或信号发送模块传输给手持PDA等移动终端设备，实现对心电图数据的分析处理和显示。C8051F005内置的12位高精度A/D转换模块将心电信号转换成数字信号，该A/D转换模块是10ksps的逐次逼近寄存器型ADC，集成了跟踪保持电路和可编程窗口检测器，可通过软件编程方式设置ADC工作于低功耗关断方式，有效降低了设备的整体功耗。
[0006]进一步地，所述信号发送模块为WIFI模块或蓝牙模块，通过WIFI或蓝牙将心电图参数发送给移动终端设备。
[0007]进一步地，所述第一信号隔离电路、第二信号隔离电路均采用TLP521-2芯片。TLP521-2芯片隔离电压可达2500V，工作温度-55° C —+100° C，很好的满足了信号隔离的需求。
[0008]本实用新型通过心电导联线采集人体的心电信号，再经心电放大电路与A/D转换电路连接，由微控制器控制心电信号的采集与传输，微处理器将采集到的心电图参数保存至存储模块，并通过USB接口或信号发送模块传输给手持PDA等移动设备，实现对心电图数据的分析处理和显示。本实用新型结构简单、操作方便、监测准确度高，适于家庭使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型结构框图；
[0010]图2为本实用新型所述心电放大电路的结构框图。
【具体实施方式】
[0011]如图1、2所示，本实用新型包括采集人体心电信号的心电导联，依次连接的心电放大电路、A/D转换电路、微处理器以及存储模块，微处理器还与信号发送模块连接，信号发送模块可使用WIFI模块或蓝牙模块；微处理器与A/D转化电路可采用C8051F005集成芯片实现，C8051F005芯片内置的12位高精度A/D模块将心电信号转换成数字信号，该A/D模块是10ksps的逐次逼近寄存器型ADC，集成了跟踪保持电路和可编程窗口检测器，可通过软件编程方式设置ADC工作于低功耗关断方式，有效降低了设备的整体功耗。心电放大电路包括依次连接的输入保护电路、前置放大器、二阶低通滤波电路、35Hz陷波器、50Hz陷波器、后级放大电路、第一信号隔离电路，前置放大器还分别连接右腿驱动电路、基线复位电路，右腿驱动电路从前置放大电路中获取人体共模电压，经电压跟随器隔离和反相放大后与右腿相连(右腿不直接接地)，右腿驱动电路是一个共模电压并联负反馈电路，起快速放电和有效衰减人体所带共模电压的作用。50Hz陷波器还与QRS波群检测电路连接，该QRS波群检测电路与第二信号隔离电路连接；心电导联分别与输入保护电路、右腿驱动电路连接；A/D转换电路分别与第一信号隔离电路、第二信号隔离电路连接。
[0012]心电信号是低信噪比的周期性微弱信号，经心电导联采集转化为电压信号送至前置放大器，进行前置放大，前置放大后的信号具有低噪声、低漂移、低共模等性能。前置放大器输出后送至二阶低通滤波电路、35Hz陷波器和50Hz陷波器，通过二阶低通滤波后得到低于10Hz的有用心电信号(人体心电信号的频谱范围0.05Hz?10Hz )，然后通过35Hz陷波器和50Hz陷波器处理后，消除电路中的35Hz肌电信号和50Hz的工频信号干扰。完成滤波后的心电信号分为两路，一路经过后级放大电路放大至AD采样的电压范围内，经过第一信号隔离电路光耦隔离后送至AD转换电路进行采样；另一路经过QRS波群检测电路整形后经第二信号隔离电路光耦隔离后送至AD转换电路进行采样。第一信号隔离电路、第二信号隔离电路都采用TLP521-2芯片，该芯片隔离电压可达2500V，工作温度-55° C —+100° C很好的满足了信号隔离的需求。
[0013]本实用新型工作时，人体的心电信号由心电导联线采集，再经心电放大电路与A/D转换电路处理，由微控制器控制心电信号的采集与传输，微控制器将采集到的心电图参数保存至存储模块，并通过USB接口或信号发送模块传输给手持PDA等移动设备，实现对心电图数据的分析处理和显示。手持PDA等移动设备上预设的软件运用心电信号处理算法将心电数据进行数字滤波和心电R波的提取，最终显示在设备的屏幕上，用户可以随身携带本实用新型所提供的便携式心电监测设备监测心电状况。
【权利要求】
1.一种便携式心电监测设备，包括采集人体心电信号的心电导联，其特征在于:还包括依次连接的心电放大电路、A/D转换电路、微处理器以及存储模块，所述微处理器还与信号发送模块连接；所述心电放大电路包括依次连接的输入保护电路、前置放大器、二阶低通滤波电路、35Hz陷波器、50Hz陷波器、后级放大电路、第一信号隔离电路，所述前置放大器还分别连接右腿驱动电路、基线复位电路，所述50Hz陷波器还与QRS波群检测电路连接，所述QRS波群检测电路与第二信号隔离电路连接；所述心电导联分别与所述输入保护电路、右腿驱动电路连接；所述A/D转换电路分别与所述第一信号隔离电路、第二信号隔离电路连接。
2.如权利要求1所述的便携式心电监测设备，其特征在于:所述微处理器及A/D转换电路由C8051R)05芯片实现。
3.如权利要求1所述的便携式心电监测设备，其特征在于:所述信号发送模块为WIFI模块或蓝牙模块。
4.如权利要求1所述的便携式心电监测设备，其特征在于:所述第一信号隔离电路、第二信号隔离电路均采用TLP521-2芯片。
【文档编号】A61B5/0402GK203815448SQ201420146580
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月29日 优先权日:2014年3月29日
【发明者】陈勇, 张凯文, 付浩 申请人:淮阴师范学院