遠程心電監(jiān)護

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1、遠程心電監(jiān)護遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)的整體功能是監(jiān)護病人的心率異常情況，如果檢測心率異常則通過gPsone獲取病人位置信息并通過CDMA傳輸?shù)结t(yī)院監(jiān)護中心，或者連接到個人PC機，然后通過Internet網(wǎng)傳輸?shù)结t(yī)院監(jiān)護中心。因此，遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)可以從心電監(jiān)護部分、定位及數(shù)據(jù)傳輸部分、監(jiān)護中心服務(wù)器三個部分來設(shè)計。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖所示。Boa服務(wù)器(1)心電監(jiān)護終端。采集人體心電信號并對信號進行分析;(2)定位及數(shù)據(jù)傳輸模塊。實現(xiàn)對病人的準確定位和對數(shù)據(jù)的遠程傳輸，當心電監(jiān)護終端檢測心率異常時就把數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆撃K。（3）Boa服務(wù)器，即個人

2、PC機，病人可以將采集到的心電信息由Boa服務(wù)器通過Internet傳輸?shù)结t(yī)院監(jiān)護中心(4)中心服務(wù)器。遠程接收心電數(shù)據(jù)由醫(yī)生或?qū)＜疫M一步分析決定治療方案，并對監(jiān)護終端進行遠程控制一．心電監(jiān)護終端硬件設(shè)計人體心電信號經(jīng)過采集電路處理后，得到穩(wěn)定且可供S3C2440采集的信號，并保存、顯示在終端設(shè)備上，通過CDMA模塊實現(xiàn)定位并發(fā)送數(shù)據(jù)，或者家庭PC機(本地服務(wù)器)控制終端設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳，最后醫(yī)院監(jiān)護中心通過瀏覽器模式登陸到家庭PC機服務(wù)器后，便可對病人的心電信號進行查看并控制等，實現(xiàn)真正意義上的“遠程現(xiàn)場模擬診斷”。人體心電處理

3、電路基于mini2440的ARM開發(fā)板個人PC機醫(yī)院監(jiān)護中心gpsone定位與通信模塊心電處理電路ARM處理器輸入緩沖電路電極從體表采集心電信號，經(jīng)導(dǎo)聯(lián)線傳到輸入緩沖電路，該輸入緩沖電路為電壓跟隨器。該電路的特點是輸入阻抗很高，而輸出阻抗很低，便于和后級放大器匹配。該電路的作用是將人體與前端放大電路隔離、提高輸入阻抗、穩(wěn)定輸入信號、提高實際的共模抑制比、充分發(fā)揮AD620的性能。電路如圖所示。電路中電阻R16的作用是能與人體阻抗匹配，人體阻抗大小在500k以上，取R16=I00K。導(dǎo)聯(lián)選擇電路輸入緩沖電路的輸出信號經(jīng)導(dǎo)聯(lián)選擇電路進行

4、導(dǎo)聯(lián)選擇。導(dǎo)聯(lián)選擇電路由威爾遜網(wǎng)絡(luò)和多路開關(guān)集成電路構(gòu)成。威爾遜網(wǎng)絡(luò)是用9個電阻組成的平衡電阻網(wǎng)絡(luò)。6個20K電阻組成三角形，如圖中電阻R24、R25、R27、R34、R35、R36。3個30K電阻組成星形，如圖中電阻R26、R28、R29。頂點LA、RA、LL通過輸入緩沖電路分別與左臂、右臂、和左腿電極相連，頂點LALL、RALL、RALL為加壓肢體導(dǎo)聯(lián)的相應(yīng)參考點，中心C為威爾遜網(wǎng)絡(luò)中心端，均連接到多路開關(guān)集成電路的輸入端。中心端C的電位與人體電偶中心點的電位相等，均可視為零電位。多路開關(guān)集成電路多路開關(guān)集成電路的作用是通過微控

5、制器對A、B、C三個引腳輸出高低電平，使CD4O51得到不同的真值，對輸入信號進行選擇，從而進行導(dǎo)聯(lián)切換。A、B、C引腳的真值不同，CD4051的輸入信號就不同。前置放大電路心電信號經(jīng)過導(dǎo)聯(lián)選擇電路以后開始進行放大。由于人體的心電信號幅值小、頻率低、不穩(wěn)定、隨機性強、易受干擾，且通過心電電極提取時，信號源的阻抗因人而異，提取的心電信號中還存在較強的共模干擾信號。因此，在選擇放大器時，必須從增益、頻率響應(yīng)、輸入阻抗、共模抑制比、噪聲和漂移等幾個方面綜合考慮，最后選用差分放大器AD620作為主放大器。放大倍數(shù)位10倍。右腿驅(qū)動電路去除人

6、體攜帶的交流共模干擾的一種有效方法是采用右腿驅(qū)動電路。該電路的原理是通過從前置放大電路的增益調(diào)節(jié)電阻處提取反饋信號，并將反饋信號輸入到放大器的負端反相放大，并通過限流電阻R20輸出。如果從反饋信號中檢測出共模電壓，會通過R20反饋到右腿。人體的位移電流不是流向地，而是流向OPI177的輸出。而當病人和地之間出現(xiàn)很高電壓時，輔助放大器OP1177飽和，右腿驅(qū)動電路不起作用，OPI177等效于接地。右腿驅(qū)動電路實際上可以看成以人體為相加點的共模電壓并聯(lián)負反饋電壓，任何流入人體的位移電流基本等于反饋電阻上的驅(qū)動電流。只要放大器的開環(huán)增益足

7、夠大，那么即使有較大的位移電流流入人體，人體的電位也能基本保持零電位。本設(shè)計采用的右腿驅(qū)動電路如圖所示。濾波電路由于心電信號來自于人體，信號非常微弱，這樣在采集的過程中不可避免地引進一些干擾信一號，尤其是50HZ的工頻信號。這些干擾信號如果不進行處理，將會完全淹沒心電信號。因此，設(shè)計合理的濾波電路是信號采集成功的關(guān)鍵。濾波電路設(shè)計了高通濾波電路、低通濾波電路以及消除50Hz工頻干擾的帶阻濾波電路。心電信號的頻帶范圍主要集中在0.05一100HZ，為了不損失心電信號的高低頻成分，設(shè)計低通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率為100HZ左右，高通濾波器的轉(zhuǎn)

8、折頻率為0.05Hz左右。高通濾波電路，轉(zhuǎn)折頻率為0.1HZ，品質(zhì)因數(shù)為0.5低通濾波電路，轉(zhuǎn)折頻率為96.5HZ，品質(zhì)因數(shù)為0.550HZ陷波濾波電路，陷波頻率為49.8HZ，品質(zhì)因數(shù)為1.525二級放大電路經(jīng)過一級放大以及濾波電路