十二导联心电数据采集和同步显示系统及方法与流程

本发明属于测量人体或人体各部分的生物电信号的技术领域，具体地说是一种用在心电、机电、表电等各种生理电波进行采集和传输的十二导联心电数据采集和同步显示的方法。

背景技术：

心电图(ecg)是目前最有效的观测、诊断、分析患者心脏功能状态的手段，心电图机作为绘制心电图的主要工具，其操作简便、价格适中，是各级医院中最普及的医用电子仪器之一，心电图机是通过心电电极和心电导联线接收人体心电信号，通过放大滤波等一系列的处理措施，将心电信号绘制在记录纸上形成心电图的设备，传统移动设备采集数据是蓝牙和调用androidsdk封包的作图包画图，存在不能并发作图，实时性差，心电图是实时数据传送，不能用游戏的画图引擎解决，因为游戏引擎是重复已经做好的动作特效，所以移动设备的作图引擎不能用于绘制心电图。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种十二导联心电数据采集和同步显示系统和方法，该十二导联心电数据采集和同步显示的系统通过设置有多线程并发处理的模块，数据采集线程模块用于接收并存储数据，实时画图线程模块读取数据实时显示心电图形，利用数据采集线程模块和标签协议模块将心电数据进行标签、保存，并通过邮件发送，接收者可重复再现用户录制的心电图。

为了解决上述技术问题，本发明一种十二导联心电数据采集和同步显示系统，包括移动设备和安装在移动设备上的心电图成像软件系统，所述心电图成像软件系统包括数据读取模块、标签识别模块、提取线程数据模块、数据高速缓存区、成像系统和数据储存系统。

所述数据读取模块，用于读取移动设备上无线通信设备接收十二导联心电数据或者读取储存在移动设备上的十二导联心电数据文件，并传输给标签识别模块；

所述标签识别模块，用于根据计算机协议进行解析实时十二导联心电数据或者十二导联心电数据文件上十二导联心电数据的标签，将已解析的标签心电数字信号根据十二导联进行分12组；

所示提取线程数据模块，设置有与十二导联对应的12线程通道ⅰ，用于接收标签识别模块解析的12组的心电数据，将12组心电数据提取并按照各自线程通道ⅰ传送给数据高速缓存区；

所述数据高速缓存区，用于同步接收、高速缓存12线程通道ⅰ内的心电数据；

所述成像系统，用于读取数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据，多线程并发处理，形成12组波形图成像显示；

所述数据储存系统，用于读取数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据，根据计算机协议将12线程通道ⅰ内的心电数据进行标签，将已标签心电数据转换成文件进行储存。

进一步，所示成像系统包括分发线程数据模块、成像背景模块和界面成像模块；

所述分发线程数据模块，设置有与12线程通道ⅰ对应的12线程通道ⅱ，用于读取数据高速缓存区内12线程区域中的心电数据，并分发给12线程通道ⅱ内；

所述成像背景模块，用于将成像背景划分为12个区域，每个区域对应1个线程通道ⅱ；

所述界面成像模块，用于同步读取12线程通道ⅱ中心电数据，在每个区域上进行按点描线成像。

进一步，所述数据储存系统包括数据采集模块、标签协议模块和数据储存模块；

所述数据采集模块，用于采集数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据；

所述标签协议模块，用于根据计算机协议将数据采集模块采集的十二导联心电数字信号上进行标签，将已标签数字信号传送给数据储存模块；

所述数据储存模块，用于对已标签数字信号转换成文档进行储存。

进一步，所述分发线程数据模块读取数据高速缓存区的12线程通道ⅱ内的心电数据采用轮询的方式。

进一步，所述数据采集模块读取数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据采用轮询的方式。

本发明还公开了一种十二导联心电数据采集和同步显示系统的方法，其步骤如下：

1)打开设置在移动设备上的心电图成像软件系统，通过数据读取模块读取移动设备上无线通信设备接收十二导联心电数据或者读取储存在移动设备上的十二导联心电数据文件，并传输给标签识别模块；

2)标签识别模块根据计算机协议进行解析实时十二导联心电数据或者十二导联心电数据文件上十二导联心电数据的标签，将已解析的标签心电数字信号根据十二导联进行分12组

3)提取线程数据模块接收标签识别模块解析的12组的心电数据，将12组心电数据提取并按照各自线程通道ⅰ传送给数据高速缓存区；

4)用于同步接收、高速缓存12线程通道ⅰ内的心电数据；

5)将成像背景划分为12个区域，每个区域对应1个线程通道ⅱ，读取数据高速缓存区内12线程区域中的心电数据，并分发给12线程通道ⅱ内，同步读取12线程通道ⅱ中心电数据，在每个区域上进行按点描线成像，并在界面服务系统上刷新显示；

6)采集数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据，根据计算机协议将数据采集模块采集的十二导联心电数字信号上进行标签，将已标签数字转换成文档进行储存。

本发明的有益效果在于：

本发明十二导联心电数据采集和同步显示的系统通过设置有多线程并发处理的模块，数据采集线程模块用于接收并存储数据，实时画图线程模块读取数据实时显示心电图形，利用数据采集线程模块和标签协议模块将心电数据进行标签、保存，并通过邮件发送，接收者可重复再现用户录制的心电图。

附图说明

图1为本发明十二导联心电数据采集和同步显示系统的流程图；

图2为本发明十二导联心电数据采集和同步显示系统的线框图；

图3为本发明十二导联心电数据采集和同步显示中同步显示系统的成像流程图；

图4为本发明十二导联心电数据采集和同步显示方法中同步显示系统的的流程图；

图5为本发明十二导联心电数据采集和同步显示方法的界面成像图a；

图6为本发明十二导联心电数据采集和同步显示方法中数据采集流程图；

图7为本发明十二导联心电数据采集和同步显示方法中数据采集单片机结构图。

附图标记：1-数据读取模块；2-标签识别模块；3-提取线程数据模块；4-数据高速缓存区；5-数据采集模块；6-标签协议模块；7-分发线程数据模块；8-成像背景模块；9-界面成像模块；10-数据库存储模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步详细地描述。

如图1所示为本发明十二导联心电数据采集和同步显示系统的流程图；如图2所示为本发明十二导联心电数据采集和同步显示系统的线框图；如图3所示为本发明十二导联心电数据采集和同步显示中同步显示系统的成像流程图；如图4所示为本发明十二导联心电数据采集和同步显示方法中同步显示系统的的流程图；如图5所示为本发明十二导联心电数据采集和同步显示方法的界面成像图a；本发明一种十二导联心电数据采集和同步显示系统，包括移动设备和安装在移动设备上的心电图成像软件系统，所述心电图成像软件系统包括数据读取模块1、标签识别模块2、提取线程数据模块3、数据高速缓存区4、成像系统和数据储存系统。

所述数据读取模块1，用于读取移动设备上无线通信设备接收十二导联心电数据或者读取储存在移动设备上的十二导联心电数据文件，并传输给标签识别模块；

所述标签识别模块2，用于根据计算机协议进行解析实时十二导联心电数据或者十二导联心电数据文件上十二导联心电数据的标签，将已解析的标签心电数字信号根据十二导联进行分12组；

所示提取线程数据模块3，设置有与十二导联对应的12线程通道ⅰ，用于接收标签识别模块解析的12组的心电数据，将12组心电数据提取并按照各自线程通道ⅰ传送给数据高速缓存区；

所述数据高速缓存区4，用于同步接收、高速缓存12线程通道ⅰ内的心电数据；

所述成像系统，用于读取数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据，多线程并发处理，形成12组波形图成像显示；

所述数据储存系统，用于读取数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据，根据计算机协议将12线程通道ⅰ内的心电数据进行标签，将已标签心电数据转换成文件进行储存。

本实施例通过将心电数据采集系统设置为便捷式结构，其包括壳体和设置在壳体内的电路板，所述电路板上设置有电源装置、心电信号采集模块、单片机、控制电路装置和无线传输模块，

所述心电信号采集模块，用于同步接收12导联心电导联线传输的12个人体心电电压信号，对所述心电电压信号进行阻抗匹配、放大、起搏检测、导联脱落检测、模/数转换，将数字信号通过同步串行通信接口传输给单片机；

所述单片机，用于同步接收心电信号采集模块传送的12个数字信号，并对数字信号进行数字信号识别、分组、标签、判别后，传输给无线传输模块；

所述无线传输模块，用于接收单片机传送过来的信号数据，并可将信号数据无线短程传输给电脑、手机、平板电板和监护服务器上，所述无线传输模块可以由蓝牙传输模块3或其他无线传输电路组成，以tl的cc2564蓝牙芯片为例，支持经典蓝牙和低功耗蓝牙两种模式，可以很方便的与智能手机或其他智能终端建立无线连接；

所述控制电路装置，用于输出电压，启动心电信号采集模块、单片机和无线传输模块工作，所述控制电路装置通过控制设置在壳体上的开关时，s1工作连通，q3,q2导通，u5输出电压，心电信号采集模块、单片机和蓝牙传输模块开始工作。

其中所述单片机包括数字采集模块、数字识别模块、标签分组模块、输送模块和主控芯片模块；

所述数字采集模块，用于同步接收心电信号采集模块传送的12个数字信号，并数字信号传输给数字识别模块；

所述数字识别模块i，用于对传输过来的12个数字信号根据12导联进行依次识别，传送给标签分组模块；

所述标签分组模块，用于将12导联的数字信号进行分组，并根据计算机协议进行标签，将已标签12个数字信号进行同步发给输送模块；

所述输送模块，用于接收已标签12个数字信号，并进行整体打包，发送给无线传输模块；

所述主控芯片模块，控制以上模块进行运算，并读取已标签12个数字信号，将已标签12个数字信号跟警戒的数字信号进行对比，判别心电异常数字信号，并将心电异常数字信号发送给无线传输模块。

优选的实施方式，单片机通过专用的接口与心电信号采集模块进行信号交换，用以控制心电信号采集模块的工作以及读取由心电信号采集模块所处理的信号，包括数字化的起搏检测信号、导联脱落检测信号、经放大的心电信号，在可选的实施方式中，该专用接口设置为同步串行通信接口。

单片机用于对所读取的起博检测信号、导联脱落检测信号、心电信号分别进行起搏检测处理、导联脱落检测处理以及心电信号的特征点识别，并将所处理完成的数据通过显示屏控制模块发送给显示屏进行显示，所述单片机根据导联脱落检测信号确定是否出现导联脱落，并在确定出现了导联脱落时发送导联脱落标志信号，并通过显示屏控制模块送出进行显示。

单片机还用于对所述心电信号进行滤波处理，可选地所述单片机对所述心电信号的滤波处理主要包括低通滤波处理、高通滤波处理以及50/60hz的陷波处理，在可选的实施方式中，所述低通滤波可采用2阶巴特沃斯滤波器进行截止频率为20hz、40hz以及150hz的滤波；所述高通滤波器可采用2阶契比雪夫滤波器进行.05hz、0.5hz以及1hz的滤波；所述50/60hz陷波用于更好地消除滤波之后的吉布斯震荡，示例地，可以采用梳状滤波进行所述陷波处理。

本实施例中所述单片机可以根据起搏检测信号确定是否出现起搏状态，并在确定出现了起搏状态时对于所述心电信号进行相应的去起搏信号处理，示例地，所述主控模块110还通过差分阈值法、小波变换法、神经网络识别法、模板匹配法等对所述心电信号进行qrs波、st段以及心率失常的识别。

优选的实施方式，所述监护服务器上安装有与远程设备安装相同的心电图成像软件系统，所述心电图成像软件系统包括与数据接收模块连接的数据读取模块i、标签识别模块ii、提取线程数据模块i、数据高速缓存区i、成像系统i和数据储存系统i。

所述数据读取模块i，用于读取移动设备上无线通信设备接收十二导联心电数据或者读取储存在移动设备上的十二导联心电数据文件，并传输给标签识别模块；

所述标签识别模块ii，用于根据计算机协议进行解析实时十二导联心电数据或者十二导联心电数据文件上十二导联心电数据的标签，将已解析的标签心电数字信号根据十二导联进行分12组；

所示提取线程数据模块i，设置有与十二导联对应的12线程通道ⅰ，用于接收标签识别模块解析的12组的心电数据，将12组心电数据提取并按照各自线程通道ⅰ传送给数据高速缓存区；

所述数据高速缓存区i，用于同步接收、高速缓存12线程通道ⅰ内的心电数据；

所述成像系统i，用于读取数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据，多线程并发处理，形成12组波形图成像显示；

所述数据储存系统i，用于读取数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据，根据计算机协议将12线程通道ⅰ内的心电数据进行标签，将已标签心电数据转换成文档进行储存；

所述心电数据传输模块i与数据储存i系统连接，用于将已数据文件通过internet传输给远程移动设备。

本实施例通过设置有多线程并发处理的模块，数据采集线程模块用于接收并存储数据，实时画图线程模块读取数据实时显示心电图形，利用数据采集线程模块和标签协议模块将心电数据进行标签、保存，并通过邮件发送，接收者可重复再现用户录制的心电图。

优选的实施方式，所示成像系统包括分发线程数据模块7、成像背景模块8和界面成像模块9；

所述分发线程数据模块7，设置有与12线程通道ⅰ对应的12线程通道ⅱ，用于读取数据高速缓存区内12线程区域中的心电数据，并分发给12线程通道ⅱ内；

所述成像背景模块8，用于将成像背景划分为12个区域，每个区域对应1个线程通道ⅱ；

所述界面成像模块9，用于同步读取12线程通道ⅱ中心电数据，在每个区域上进行按点描线成像。

优选的实施方式，所述数据储存系统包括数据采集模块5、标签协议模块6和数据储存模块10；

所述数据采集模块5，用于采集数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据；

所述标签协议模块6，用于根据计算机协议将数据采集模块采集的十二导联心电数字信号上进行标签，将已标签数字信号传送给数据储存模块；

所述数据储存模块10，用于对已标签数字信号转换成文档进行储存。

优选的实施方式，所述分发线程数据模块7读取数据高速缓存区的12线程通道ⅱ内的心电数据采用轮询的方式。

优选的实施方式，所述数据采集模块5读取数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据采用轮询的方式，本实施例中无线通信设备能够实现心电采用蓝牙或者网关进行无线通信；移动设备可以设置为电脑、手机、平板电板、ipad等，心电图成像软件系统安装在移动设备上，打开心电图成像软件系统页面，点击实时采集数据，数据采集模块可以实时采集通过无线通信设备传输过来的心电数字信号，通过实时线程分发和提取数据结合、多线程采集和多线程作图，能够达到将十二导联心电数字信号通过12组波形图实时显示出来的目的。

优选的实施方式，所述心电数据传输模块通过internet周期性向移动设备传送文件，本实施例可以采用10分钟、20分钟或者30分钟间隔的通过internet周期性向移动设备传送文件

本发明还公开了一种十二导联心电数据采集和同步显示系统的方法，其步骤如下：

1)打开设置在移动设备上的心电图成像软件系统，通过数据读取模块读取移动设备上无线通信设备接收十二导联心电数据或者读取储存在移动设备上的十二导联心电数据文件，并传输给标签识别模块；

2)标签识别模块根据计算机协议进行解析实时十二导联心电数据或者十二导联心电数据文件上十二导联心电数据的标签，将已解析的标签心电数字信号根据十二导联进行分12组

3)提取线程数据模块接收标签识别模块解析的12组的心电数据，将12组心电数据提取并按照各自线程通道ⅰ传送给数据高速缓存区；

4)用于同步接收、高速缓存12线程通道ⅰ内的心电数据；

5)将成像背景划分为12个区域，每个区域对应1个线程通道ⅱ，读取数据高速缓存区内12线程区域中的心电数据，并分发给12线程通道ⅱ内，同步读取12线程通道ⅱ中心电数据，在每个区域上进行按点描线成像，并在界面服务系统上刷新显示；

6)采集数据高速缓存区的12线程通道ⅰ内的心电数据，根据计算机协议将数据采集模块采集的十二导联心电数字信号上进行标签，将已标签数字转换成文档进行储存。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。