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《基于gprs的遠程心電實時監(jiān)護終端》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、自動控制與測試測量基于GPRS的遠程心電實時監(jiān)護終端姚湘平,張躍,代少升,陳可(清華大學深圳研究生院,廣東深圳518055)摘要:針對現(xiàn)代醫(yī)療的新要求,設計了一種基于GPRS的遠程心電實時監(jiān)護終端。該監(jiān)護終端能采集人體心電信號并實時發(fā)送,從而實現(xiàn)真正意義上的無線實時監(jiān)護。介紹了系統(tǒng)原理和總體方案,著重闡述了監(jiān)護終端的硬件設計以及相應單片機的軟件設計。關鍵詞:心電GPRS單片機無線實時監(jiān)護在現(xiàn)代醫(yī)學中,心電信號是診斷心血管疾病的重要醫(yī)生則根據(jù)軟件分析結(jié)果及自己的判斷來給患者適當?shù)囊罁?jù)。傳統(tǒng)的心電監(jiān)護設備在心血管疾病的診斷與治療醫(yī)囑,必要時采取相應的救治措施。中起到了很重要
2、的作用,但這一類監(jiān)護設備一般只能在本文只介紹監(jiān)護終端的設計與實現(xiàn),服務器端的心醫(yī)院里使用,而可以隨身攜帶的Holter又只能實現(xiàn)心電電綜合分析軟件這里不再贅述。信號的回放而不是實時監(jiān)護?；跓o線通信的遠程心電2監(jiān)護終端硬件設計監(jiān)護系統(tǒng)給了患者較大的活動自由,用戶可以不受時監(jiān)護終端硬件系統(tǒng)框圖如圖2所示,它主要由以下間、地點的限制,隨時隨地得到醫(yī)院監(jiān)護中心的監(jiān)護,在幾部分組成:心電采集模塊、主控單片機模塊、GPRS無出現(xiàn)緊急情況時可以被及時發(fā)現(xiàn)并救治。美國、澳大利線通信模塊和電源模塊。亞和歐洲一些國家進行了遠程心電監(jiān)護的研究,部分公司還推出了相應的監(jiān)護儀[1],國內(nèi)也有部
3、分高校和研究心電采集模塊主控單片機模塊無線模塊單位進行了相關的研究工作,取得了一定成果,但并未心電采集電路A/D模塊開發(fā)出成熟、實用的系統(tǒng)。GPRS導聯(lián)脫落檢測單片機無線模塊這里利用業(yè)已成熟的GPRS技術(shù)設計了一種便攜式遠程心電實時監(jiān)護終端,克服了Holter只能用于回放分導聯(lián)脫落報警析的缺點,可以對患者心電信號進行實時監(jiān)護。下面詳Flash實時細介紹該監(jiān)護終端的設計與實現(xiàn)。時鐘SIM卡存儲器電路1監(jiān)護系統(tǒng)設計概述基于GPRS的遠程心電實時監(jiān)護系統(tǒng)示意圖如圖1所示。它主要包括兩部分:心電監(jiān)護終端和醫(yī)院監(jiān)護中電源模塊心?；颊唠S身攜帶的監(jiān)護終端由它上面的無線模塊通過圖2監(jiān)護
4、終端硬件系統(tǒng)框圖GPRS無線基站接入GPRS網(wǎng)絡,再通過GPRS網(wǎng)絡連接因特網(wǎng)上的監(jiān)護中心服務器。監(jiān)護終端采集并處理患者2.1心電采集模塊人體心電信號的主要頻率范圍為0.05～100Hz,幅值的心電信號,所得到的心電數(shù)據(jù)通過該鏈路傳輸?shù)奖O(jiān)護范圍為0.5～5mV。心電信號中通?；祀s有其他生物電信中心服務器上,并由服務器上的心電分析軟件進行分析,號,還容易受到以50Hz工頻干擾為主的電磁信號干擾,GPRS網(wǎng)絡因此對心電信號的檢測屬于強噪聲背景下低頻微弱信監(jiān)護終端SGSNGGSN號的檢測。為得到適合于臨床應用的干凈心電信號,必須對心電信號進行合理的放大和濾波處理,其原理框圖G
5、PRS無線如圖3所示。基站由于人體皮膚阻抗比較大,而心電信號十分微弱,因特網(wǎng)且存在許多干擾信號,因此前置放大器采用了具有高共監(jiān)護中心模抑制比、高輸入阻抗、低輸入偏置電流、低失調(diào)電壓和服務器漂移、在低增益條件下具有穩(wěn)定性的儀表放大器IN-圖1基于GPRS的遠程心電實時監(jiān)護系統(tǒng)示意圖[2]。人體皮膚和電極之間存在原電池效應,使電極A326《電子技術(shù)應用》2006年第4期本刊郵箱:eta@ncse.com.cn77自動控制與測試測量存心電數(shù)據(jù),經(jīng)過一定時間后由無線模塊集中導聯(lián)前置高通次級低通A/D人體放大濾波放大濾波模塊發(fā)送,用戶也可以選擇在A/D轉(zhuǎn)換后不經(jīng)存儲就直接發(fā)送。在
6、心電監(jiān)護中,醫(yī)生常要求知道PIC16F877A導聯(lián)脫落檢測心電信號出現(xiàn)異常的時間,因此使用DS1302及報警電路設計了實時時鐘電路。圖3心電采集模塊原理框圖2.3GPRS無線模塊GPRS無線模塊采用Wavecom公司的WISMOQuik之間存在連續(xù)的電位差,為避免該電位差經(jīng)過放大后造Q2406B。該模塊工作頻帶為雙頻EGSM900/GSM成后級電路飽和,前置放大器的增益設置為5。信號需1800MHz或GSM850/GSM1900MHz,支持GPRS多時隙放大至數(shù)伏量級才能滿足A/D轉(zhuǎn)換的要求,因此設置class10,可提供語音、數(shù)據(jù)、傳真和短信息服務功能。模次級放大的增
7、益為200。這里采用了具有寬增益、低失塊射頻部分和基帶部分可共用一個電源,電壓范圍為調(diào)電壓和漂移、低噪聲的運算放大器OPA335。兩級放大[5]。模塊基帶部分內(nèi)嵌了GSM/GPRS協(xié)議棧,3.3V～4.5V后的總增益為1000,符合要求。是否嵌入TCP/IP協(xié)議?？捎捎脩暨x擇。根據(jù)系統(tǒng)需要,心電信號中?；煊械皖l和直流干擾,其中,由于金這里選擇了內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧的模塊。屬電極、導電介質(zhì)和皮膚之間的化學反應而產(chǎn)生的直流GPRS無線模塊硬件連接如圖4所示。單片機對無線偏壓是主要干擾成分,因此設計了截止頻率為0.1Hz的模塊的控制通過無線模
