心电图(ECG)是心脏疾病诊断的重要手段。常规心电图是病人在静卧情况下由医院的心电图仪记录的短时间心电活动，由于心脏病发作带有很大的偶然性和突发性，所以在非发作期做常规心电图检查获取疾病信息的几率很低。因此，将心电监护从病床边、医院内扩展到家中，实现实时远程监护具有重要的现实意义。
互联网尤其是无线网络的迅速普及促使嵌入式技术应用的条件日趋成熟，此外，心电监护对心脏病诊断的重要性也使得远程监护也具有现实的可能性。
本文主要研究并设计了一套实用的便携式移动心电监护系统。通过该系统可以随时随地将患者的心电信号通过GPRS网络无线发送到设在医院的PC机上，或者将心电数据先存储在本系统中，然后再通过USB实现高速回放。
系统的总体设计
本文所设计的便携式移动心电监护系统由心电监护仪、通信网络和监护中心三部分组成(如图1所示)。其工作过程如下：
心电监护仪由患者随身携带，通过粘贴式电极可随时采集用户的心电数据，并进行放大、滤波、A/D转换，然后存储到串行闪存中。当存储一定时间的心电数据后，可以通过GPRS 无线上网，利用无线网络将数据传送给位于监护中心的上位机。也可通过USB直接连接到上位机，进行本地高速回放。
本文将重点介绍心电监护仪的设计。由于是便携式设备，所以设计时必须考虑尽量降低功耗、体积和成本。经过反复地分析比较，最终决定采用Z-World公司的工业级控制芯片Rabbit30 00微处理器作为心电监护仪的主芯片。
尽管Rabbit3000是8位微处理器，但其内存空间可达1M，主频可达22M。它具有丰富的接口资源，共有40条并行I/O口线(与串行口共用)。此外，该器件的功耗非常低，处理器时钟可由32.768KHz振荡器驱动，并将主振荡器断电。此时电流约为100μA，而处理器仍能保持每秒10,000条指令的执行速度。
系统硬件设计
在进行总体硬件设计时，以Rabbit3000高性能微处理器为核心，利用外部接口扩展了512K 的并行Flash和512K的SRAM，存储空间达到1M，并扩展了USB接口。利用串行接口扩展了串行Flash、A/D转换和无线模块MC35。以下重点介绍无线模块和USB模块的硬件设计。
1. 无线模块MC35硬件设计
无线模块负责完成心电数据的无线传送。为实现此功能，本系统采用了西门子公司的MC35模块。这是西门子公司首款支持GPRS的GSM/GPRS模块，体积小巧，易于集成到便携式终端中。通过串行口连接，使用AT命令对该模块进行控制和数据传送。
西门子公司的MC35模块具有一个40脚的零插入力连接器，该连接器中提供了串行接口、音频接口、SIM接口、状态引脚、电源接口等接口，通过这些接口与SIM卡座、天线以及
主控制器相连。MC35的串行接口TXD0和RXD0与Rabbit3000的串口B，即引脚TXB和R XB(PC4和PC5)相连，以实现与MC35之间的通信。MC35的IGT引脚为其启动引脚，需要开漏极驱动器驱动。而Rabbit3000的端口E具有很强的驱动能力，因此选用PE5作为MC3 5的启动控制线。在MC35的电源接口中有电源输入引脚、电源输出引脚和充电引脚，其中充电引脚可用来给电池充电。本系统采用电池供电或外部充电。如图2所示。
设计时需注意的两点是：本系统使用电池供电，由于MC35在上行传输需提供2A的峰值电流，这会引起电压突然下降，因此设计电路时要加足够大的电容，以防电压突然下降；在S IM卡电路设计时，需要注意电磁兼容性的问题，否则会影响MC35的通信效果，甚至导致MC35无法正常工作。
2. USB模块硬件设计
USB模块负责完成心电数据的本地高速回放，它提供了另一种数据传输手段。通常的串口R S-232只是利用一条线进行数据传输，而USB传输是利用D+和D-线上的差分信号，与主机进行数据的传输，充分保证了数据传输的可靠性。本系统采用恩智浦公司的PDIUSBD12实现USB传输。
PDIUSBD12(以下简称D12)是恩智浦公司的一款性价比很高的USB芯片，完全符合USB1.l 版的规范。是在USB1.1协议设备端使用最多的芯片之一，是一种纯粹的USB接口芯片，需要外部微处理器控制。
本系统利用Rabbit3000微处理器控制USB芯片D12来完成USB传输，此时D12就是单片机的一个外设。D12与Rabbit3000之间的数据传输是通过8位数据线来实现的，即D12的并口数据线D0-D7与Rabbit3000的数据线D0-D7直接相连。
D12的INT_N引脚与Rabbit3000复用引脚INT0A相连，作为Rabbit3000的外部中断输入。当D12需要进行操作时，就利用INT_N引脚发出一个中断请求，Rabbit3000立即响应中断，对其进行操作。D12的RD_N和WR_N分别与Rabbit3000的IORD和IOWR相连，以控制数据传输的方向。D12的RESET_N与Rabbit3000的复用引脚PE4相连，Rabbit3000可以利用这个引脚向D12发出一个低电平，RESET_N被置为低电平后，D12便自动复位了。D12的CS_N与Rabbit3000的复用引脚PE7相连，可以通过这个引脚来控制片选。如图3所示。
D12有两种数据总线方式：多路地址/数据总线方式和单地址数据总线方式。本系统采用单地址数据总线方式，将D12的ALE接地，A0与Rabbit3000的地址总线A0相连，在片选信号有效的前提下(即PE7=0)，当A0=1时，CPU给D12发命令；当A0=0时，CPU向D12写数据或从D12读数据。因此，地址0xE001为发送命令地址，地址0xE000为读写数据地址。
系统软件设计
软件设计借鉴了软件工程的设计思想。采用了分层和模块化的设计思路，为代码的组织、维护和升级都提供了便利。而且，即使以后更换硬件系统平台，也能够保证大部分代码可重用。软件总体结构如图4所示。下面重点介绍无线模块和USB模块的软件设计。
1. 无线模块软件设计
无线模块MC35与Rabbit3000的串口B相连，并通过串口向MC35发送AT指令，进行拨号、设置等操作。
MC35与网关的通信协议为PPP协议(Point-to-Point Protocol)，PPP协议是一种基于TCP/IP 协议栈的数据链路层协议，是为在两个对等实体间传输数据包，建立简单连接而设计的，主要用于广域网的连接，但在局域网的拨号连接中同样可以采用。MC35本身不支持PPP协议，要通过MC35拨号上网必须编写程序实现PPP协议，同时还要实现TCP/IP协议。
开机后首先初始化MC35模块，这里要注意的是初始化MC35模块时，需要给IGT引脚一个低电平，并保持120~140ms，才能完成初始化操作。然后启动MC35并登陆移动梦网网关，建立与服务提供商的连接。
登陆成功后，MC35具有两种工作状态：数据传输状态和空闲状态。MC35在空闲状态下的电流一般为15mA，而且在空闲状态下，MC35还支持多种休眠模式。为降低功耗，本系统启用了MC35的休眠功能，设置为休眠模式7。在该休眠模式下，电流可以降到3mA左右。
2. USB模块软件设计
USB接口对于使用者来说十分简单方便，但从开发者角度来看，最大的缺点就是协议的复杂性增加了，因此也就导致了USB设计的复杂性。USB软件设计包括三个方面：固件(firmwar e)设计、驱动程序设计和主机端应用程序的设计。
a. 固件设计
固件是固化在单片机中的程序代码，可采用汇编语言或C语言设计。它运行在微处理器上，用来响应主机的请求。即它与USB控制器一起完成枚举过程和主机通信。USB协议规定任何传输过程都是由主机端发起并控制的，在枚举过程中，主机通过USB控制器的端点0的默认管道建立控制传输过程，D12响应主机的要求，主要是发送特定的描述符(如设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符和厂商描述符)给主机。主机从获得的描述符来了解该设备的配置和能力，并完成对USB设备的配置。枚举过程结束后，主机就可以与D12进行数据传输了。
本系统的固件编程采用标准C语言来编写，设计固件程序时需要注意的是：D12的中断输出为电平触发，Rabbit3000的中断为上升沿或下降沿触发。在设计程序时，使用下降沿加延时，可使低电平保持一段时间，从而达到同样的效果。
b. 驱动程序设计
在Windows系统下，与USB外设的任何通信都必须通过设备驱动，设备驱动使应用程序访问硬件设备成为可能。USB驱动程序的编写与硬件相关，属于核心模式。微软的DDK在这方面提供了较为详细的说明。
c. 应用程序的设计
本系统采用VB编写上位机应用程序。它主要负责实现利用USB接口从心电监护仪中读取心电数据，并把心电数据保存到数据库中，同时在PC机屏幕上绘制心电波形。
本文小结
本文所研制的便携式移动心电监护仪，能够在计算机屏幕上准确地描绘出心电波形，经中国医科大学附属二院的医生认定，可作为临床诊断依据；本系统实用性强，且体积小、经济方便。患者可随时随地对心脏进行实时监护，而不受时间和空间限制；本系统所具有的无线传输功能，可以实时地把心电数据传送给医院供医生诊断，极大地提高了急救效率。
SIEMENS MC35
一、产品说明：
? MC35是西门子公司的第一款GPRS模块，MC35 GPRS 模块集成到笔记本、掌上电脑、微型电话及其他设备中，将会得到更快的浏览速度。他的优势在于：永久在线连接、快速数据存储和更快的数据下载速度。
? 该GPRS模块接收速率可以达到86.20kbps,发送速率可以达到21.5kbps.当然最大的数据吞吐量还依赖于GPRS网络的支持。
? 像TC35一样MC35也支持GSM900和GSM1800双频网络。MC35 包括了TC35 的所有功能，另外还具备快速GPRS 技术，这将使MC35 代替TC35 变得更容易。
二、产品特征：
? 支持EGSM900和GSM1800双频；
? 支持GRPS Class 8/Class B；
? 支持GSM phase2/2+；
? 输出功率：EGSM900时，2W / GSM1800时，1W；
? 输入电压：3.3~4.8V；
? 功耗：休眠状态，3.0mA ；空闲状态，10.0mA；发射状态，300mA （平均），2.0A（峰值）；? 控制：AT指令直接控制；
? 重量：16g；
? 体积：54.5×36×6.65mm；
? 环境温度：-25°C / +55°C；
? 数据速率：CSD状态下最大速率14.4kbps，GPRS状态下行最大速率85.6kbps；
? 接口：40pin，包括电源、3V SIM卡、RS232接口、语音、控制等管脚/ 50Ω天线接口。
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心电图(ECG)是心脏疾病诊断的重要手段。常规心电图是病人在静卧情况下由医院的心电图仪记录的短时间心电活动，由于心脏病发作带有很大的偶然性和突发性，所以在非发作期做常规心电图检查获取疾病信息的几率很低。因此，将心电监护从病床边、医院内扩展到家中，实现实时远程监护具有重要的现实意义。 互联网尤其是无线网络的迅速普及促使嵌入式技术应用的条件日趋成熟，此外，心电监护对心脏病诊断的重要性也使得远程监护也具有现实的可能性。 本文主要研究并设计了一套实用的便携式移动心电监护系统。通过该系统可以随时随地将患者的心电信号通过GPRS网络无线发送到设在医院的PC机上，或者将心电数据先存储在本系统中，然后再通过USB实现高速回放。 系统的总体设计 本文所设计的便携式移动心电监护系统由心电监护仪、通信网络和监护中心三部分组成(如图1所示)。其工作过程如下： 心电监护仪由患者随身携带，通过粘贴式电极可随时采集用户的心电数据，并进行放大、滤波、A/D转换，然后存储到串行闪存中。当存储一定时间的心电数据后，可以通过GPRS 无线上网，利用无线网络将数据传送给位于监护中心的上位机。也可通过USB直接连接到上位机，进行本地高速回放。 本文将重点介绍心电监护仪的设计。由于是便携式设备，所以设计时必须考虑尽量降低功耗、体积和成本。经过反复地分析比较，最终决定采用Z-World公司的工业级控制芯片Rabbit30 00微处理器作为心电监护仪的主芯片。 尽管Rabbit3000是8位微处理器，但其内存空间可达1M，主频可达22M。它具有丰富的接口资源，共有40条并行I/O口线(与串行口共用)。此外，该器件的功耗非常低，处理器时钟可由32.768KHz振荡器驱动，并将主振荡器断电。此时电流约为100μA，而处理器仍能保持每秒10,000条指令的执行速度。 系统硬件设计 在进行总体硬件设计时，以Rabbit3000高性能微处理器为核心，利用外部接口扩展了512K 的并行Flash和512K的SRAM，存储空间达到1M，并扩展了USB接口。利用串行接口扩展了串行Flash、A/D转换和无线模块MC35。以下重点介绍无线模块和USB模块的硬件设计。 1. 无线模块MC35硬件设计 无线模块负责完成心电数据的无线传送。为实现此功能，本系统采用了西门子公司的MC35模块。这是西门子公司首款支持GPRS的GSM/GPRS模块，体积小巧，易于集成到便携式终端中。通过串行口连接，使用AT命令对该模块进行控制和数据传送。 西门子公司的MC35模块具有一个40脚的零插入力连接器，该连接器中提供了串行接口、音频接口、SIM接口、状态引脚、电源接口等接口，通过这些接口与SIM卡座、天线以及
文献综述 一、目的和意义 便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。未来，还将有众多能显著改善医疗效果的创新型医疗应用产品。多年来，心率检测仪在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。目前，检测心率的仪器虽然很多，但是体积大，功耗大，不易于携带。有些医院使用的各种心率监测仪器抗干扰性差，开发成本高，价格昂贵，即便用于心率信号采集的传感器也价格不菲。如果心率监测的仪器能够做到体积小，制作成本和销售价格低、操作简单，能被普通家庭患者接受，这无疑为临床诊断和个人保健使用提供了方便。因此，设计一种成本低廉，可随身携带，可长时间记录，显示和存储心率值，可与微机通讯并具有较强抗干扰能力的心率检测仪是十分必要的。基于此，本文探究研发了一种体积小，操作简单，适合家庭和社区医疗保健使用的便携式心率检测仪。 二、国内外现状 心电监护（ECG Telemonitor）的历史，可以追溯到上世纪初。1903年，“心电图之父”荷兰教授Einthoven通过1500米的电缆线，记录了世界上第一份完整人体心电图，这在后来被广泛认为是心电监护的雏形。其后数十年间，伴随冠心病等心血管疾病的大肆流行，心电采集和监测技术得以迅猛发展。最早，医务人员对ECG的监测和需求，是从危重病人抢救开始的。1933年Hooker首次进行实验动物心脏复苏，
通过密切观察心脏跳动状况，来总结和判断病人的危重抢救效果。1943年Claude Beek首次在手术室内实施电除颤，开始ECG的监测和临床应用。1952年Zoll首次推出心脏起搏术，通过对心脏功能未完全恢复的病人进行起搏、监护，使病人得以康复。1956年体外除颤仪问世，提高了危重病人抢救的存活率。1960年Kauwenhoven报道胸外心脏按摩有效，心脏复苏技术日渐成熟。1960年研发的持续床边ECG监测仪，能够适时不断地监护病人的ECG状况，使得心脏病人及危重病人得以密切和连续的被观察，同时帮助医务人员能对病人的心电情况做出连续的分析和判断。20世纪中晚期，动态心电图（Holter）、床旁心电监护仪先后发明并在临床得到应用。同期，使用远程通信技术、全息影像技术、新电子技术和计算机多媒体技术、网络技术的远程医疗（TeleMedicine）日益兴起和成熟，心电远程监护获得了长久发展和广泛应用。20世纪60~80年代，基于传输的心电监护技术（TTM）在国外得到应用和普及，并取得了良好的效果。TTM技术的原理是将实时采集的心电信息转变为声音，通过传至医院接收机，再将声音谐调为心电信号，用心电图机描记，医生通过给予患者诊断和治疗国内的医用心电监测仪虽然相比国外起步较晚，但经过多年的研究发展也取得了相当可观的成果。某大学电气工程学院的陈颖昭、高跃明等人设计了一种一种基于STM32 的便携式家用心电检测仪。心电电极采集体表单导联心电信号，经预处理电路对心电信号进行放大、滤波和电平抬升后，送至STM32 中进行模/数转换和数字处理，在液晶屏上实时显示心电波形、心率和分析结果。实验表明，该心电
心电图（ECG）是心脏疾病诊断的重要手段。常规心电图是病人在静卧情况下由医院的心电图 仪记录的短时间心电活动，由于心脏病发作带有很大的偶然性和突发性，所以在非发作期做常规心电图检查获取疾病信息的几率很低。因此，将心电监护从病床边、医院内扩展到家中，实现实时远程监护具有重要的现实意义。 互联网尤其是无线网络的迅速普及促使嵌入式技术应用的条件日趋成熟，此外，心电监护对心脏病诊断的重要性也使得远程监护也具有现实的可能性。 本文主要研究并设计了一套实用的便携式移动心电监护系统。通过该系统可以随时随地将患者的心电信号通过GPRS 网络无线发送到设在医院的PC机上，或者将心电数据先存储在本系统中，然后再通过USB 实现高速回放。 系统的总体设计 本文所设计的便携式移动心电监护系统由心电监护仪、通信网络和监护中心三部分组成（如图 1 所示）。其工作过程如下： 心电监护仪由患者随身携带，通过粘贴式电极可随时采集用户的心电数据，并进行放大、滤波、A/D 转换，然后存储到串行闪存中。当存储一定时间的心电数据后，可以通过GPRS 无线上网，利用无线网络将数据传送给位于监护中心的上位机。也可通过USB 直接连接到上位机，进行本地高速回放。 本文将重点介绍心电监护仪的设计。由于是便携式设备，所以设计时必须考虑尽量降低功耗、体积和成本。经过反复地分析比较，最终决定采用Z-World公司的工业级控制芯片Rabbit 3000微处理器作为心电监护仪的主芯片。 尽管Rabbit3000 是8位微处理器，但其内存空间可达1M，主频可达22M。它具有丰富的接口资源，共有40条并行I/O口线（与串行口共用）。此外，该器件的功耗非常低，处理器时钟可由32.768KHz 振荡器驱动，并将主振荡器断电。此时电流约为100μA，而处理器仍能保持每秒10,000 条指令的执行速度。 系统硬件设计 在进行总体硬件设计时，以Rabbit3000高性能微处理器为核心，利用外部接口扩展了512 K 的并行Flash 和512K 的SRAM ，存储空间达到1M，并扩展了USB 接口。利用串行接口扩展了串行Flash、A/D 转换和无线模块MC35。以下重点介绍无线模块和USB 模块的硬件设计。 1. 无线模块MC35硬件设计 无线模块负责完成心电数据的无线传送。为实现此功能，本系统采用了西门子公司的MC3 5 模块。这是西门子公司首款支持GPRS 的GSM/GPRS 模块，体积小巧，易于集成到便携式终端中。通过串行口连接，使用AT命令对该模块进行控制和数据传送。 西门子公司的MC35模块具有一个40脚的零插入力连接器，该连接器中提供了串行接口、音频接口、SIM 接口、状态引脚、电源接口等接口，通过这些接口与SIM 卡座、天线以及主控制器相连。MC35的串行接口TXD0 和RXD0 与Rabbit3000的串口B，即引脚TXB 和RXB （PC4 和PC5）相连，以实现与MC35 之间的通信。MC35 的IGT 引脚为其启动引脚，需要开漏极驱动器驱动。而Rabbit3000 的端口 E 具有很强的驱动能力，因此选用PE5 作为
心电监护仪的使用方法及 注意事项 It was last revised on January 2, 2021
心电监护仪的使用方法及注意事项 ?监护仪以其准确性高、方便、实用日益受到医护人员及其患者、亲属的喜爱、依赖。日常应用中注意正确操作，细微方面的保养、使用、爱护，会给医护人员带来吏多的方便，为提高医疗护理质量给予很好的帮助。 一、心电监护仪的厂家型号不同使用方法也不同，步骤大致为： 1、接电源开机 2、接心电监护，通常使用模拟肢导（红黄蓝黑即右上肢、左上肢、左下肢、右下肢）也可根据病人情况选择心导连，在各接头上都标有相应的英文字母。 3、接血氧探头，注意红色发光面和指甲紧贴 4、接袖带，调整测血压时间 二、使用心电监护时的注意事项： 1. 取出心电导联线，将导联线的插头凸面对准主机前面板上的“心电”插孔的凹槽，插入即可 2．心电导联线带有5个电极头的另一端与被测人体进行连接，正确连接的步骤：a．将人体的5个具体位置用电极片上的砂片擦试，然后用75\%的乙醇进行测量部位表面清洁，目的清除人体皮肤上的角质层和汗渍，防止电极片接触不良。
b．将心电导联线的电极头与5个电极片上电极扣扣好。 c．乙醇挥发干净后，将5个电极片贴到清洁后的具体位置上使其接触可靠，不致脱落。 d．将导联线上的衣襟夹夹在病床固定好。并叮嘱病人和医护人员不要扯拉电极线和导联线。 3、请务必连接好地线，这将对波形的正常显示起到非常重要的作用。 三、心电监护仪的使用时连接地线的注意事项： 地线连接时应把带有铜片套的一端，接在主机后面板的接地端子上。（方法是旋开接地端子旋钮帽，把铜片套套上，然后旋紧钮帽）。地线另一端带有夹子，请夹在建筑设施的公共接地端（自来水管、暖气片上等与大地直接相通的地方）。切不可随随便便地把地线夹在与接地无关的病床或其他金属上，那样如同没有连接地线。如果不接地线或地线连接不好可能会造成心电波形干扰较大，同时可能对仪器操作人的人身安全带来伤害。 四、心电监护仪使用中易忽略的问题●血压监测中易忽略的方面1.袖带应多备，数量充足，型号齐全且消毒备用。做到专人专用。即使仪器不足，相邻床位之间共用一台监护仪，袖带也需固定应用，测量时更换袖带接头部分即可。可有效避免交叉感染，且防止由此给患者及其亲属造成的心理上的不适。2. 连续监测的患者，必须做到每班放松1-2次。病情允许时，最好间隔6-8h更换监测部位一次。防止连续监测同一部位，给患者
关于便携式健康监护仪研究的综述 摘要：随着人们生活质量的提高，对身体健康的要求越来越高，传统的健康监护仪已经不能够满足人们的需求，为了得到生理参数的实时性检测，实时了解身体的状况，对便携式、微型化的健康监护仪进行大力的研究与开发。本文简述了传统的监护仪的特性与其研究发展状况，并着重分析了多参数健康监护仪的研究与发展，并强调了基于容积脉搏波的人体体征信号的研究，最后提出了对未来便携式健康监护仪、微型化监护仪的看法，得出便携式健康监护仪将有很好的发展前景的结论。 关键字：便携式生理参数容积脉搏波集成传感 1 引言 目前全球人口面临老龄化问题、人们的生活水平得到了提高，偏远地区对医疗服务需求也在增加，对病人的生理参数的实时性监控，这些有形无形的因素正促使传统医疗方式的变革，促使移动性和便携性的医疗电子器械不断发展。 中国报告网发布的《2011-2015年中国便携式医疗器械行业市场调研与投资方向研究报告》[1]采用国家统计数据，海关总署，问卷调查数据，商务部分采集数据等数据库。介绍了世界便携式医疗器械行业整体运营状况、中国便携式医疗器械行业市场发展环境等，分析了中国便携式医疗器械行业市场运行的现状以及介绍了中国便携式医疗器械市场竞争格局，报告对中国便携式医疗器械做了重点企业经营状况分析，该报告还分析了中国便携式医疗器械行业发展趋势与投资战略。 国内外对便携式医疗仪器的研究都有一定的进步，在不同的医疗领域，针对不同医疗健康监护，不同的医疗救治相关的医疗仪器，都有逐步走向便携式，简单化，多功能，准确性高的趋势。特别是在医疗健康监护方面，人们更希望对人体的各种生理参数进行同时的、实时的监测，这样更有利于人们及时了解自身的身体缺陷以及病变，以便于进行及时的治疗，特别是针对老年群体的身体的实时监护尤为重要。 对于便携式健康监护仪的发展，需在实时监护、多参数同时监护的前提下保
用单片机实现三导联远程心电监护系统1 引言 随着人们生活水平的提高、生活节奏的加快，心血管疾病的发病率迅速上升，已成为威胁人类躯体健康的要紧因素之一。而心电图则是治疗此类疾病的要紧依据，具有诊断可靠，方法简便，对病人无损害的优点，在现代医学中，变得越来越重要。常规心电图是病人在静卧情况下由心电图仪记录的心电活动，历时仅为几s～1 m，只能猎取少量有关怀脏状态的信息，因此在有限时刻内即使发生心率失常，被发觉的概率也是专门低的。因此有必要通过相应的监护装置对患者进行长时刻的实时监护，记录患者的心电数据。又由于心脏病的发生具有突发性的特点，患者不可能长时刻地静卧在医院，但又需实时得到医护人员的监护，因此研发相应的便携式无线心电监护产品就显得更加重要。 目前虽讲国内已有成型的无线心电监护产品，但其采纳的方案大差不多上“采集器+发送器（PDA或手机）”，这必定导致其价格昂贵，
且PDA或手机的其他功能关于绝大部分患者完全没有必要，因此到目前为止国内有用的无线心电监护产品领域依旧空白。本文所述的远程心电监护系统是在医院的提案基础之上，进行充分调研之后设计的总体方案，要紧实现如下功能：三导联心电信号采集；无线传输紧急情况下40 s的心电数据及诊断结果；24小时心电图连续记录；通过高速USB上传心电数据至PC机；紧急呼叫。 2 系统总体设计 作为便携式手持远程移动终端，在设计时应充分考虑其体积小，功耗低，存储容量大和处理速度高的要求，因此在CPU的选择上十分慎重。通过资料收集和反复比较，最终选择了Samsung公司推出的基于ARM920T内核的S3C2410处理器，该处理器资料丰富，性价比高。采纳RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点：体积小，功耗低，成本低，性能高；支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集；大量使用寄存器，使指令执行速度更快；寻址方式灵活简单，执行效率高；指令长度固定。 能够看出基于ARM的嵌入式处理器是便携式手持终端的最佳选择，因此在设计系统方案时首先定位在该系列处理器上。S3C2410处理器基于ARM920T处理器核，采纳0.18 μm制造工艺的32位微操纵器，采纳五级流水线和哈佛结构，最高运行频率为203 MHz。该处
基于C8051F320单片机的低成本心电监护系统设计 1 引言 虚拟医学仪器充分利用计算机丰富的软硬件资源，仅增设少量专用软、硬件模块，便可实现传统仪器的全部功能及一些传统仪器无法实现的功能，同时缩短了研发周期。本系统由两部分组成：以C8051F320单片机为核心的数据采集装置和以PC机为平台的分析处理系统。设计中充分考虑数据采集装置体积小、功耗低、操作快捷的要求，因此全部采用SMT封装的元器件。PC监护终端通过USB 接口接收数据，传输速率高;采用图形编程语言LabVIEW编写显示、存储、分析处理等功能程序。该系统可实时监护并提供心动周期，心率等参数，也可进行数据的存储回放，为心血管疾病的诊断提供依据。系统的软件开发和硬件与上位机软件的集成测试表明，系统运行稳定可靠，取得了预期效果。 2 系统硬件设计 该系统由C8051F320数据采集模块和PC机两部分组成，如图1所示。 图1 系统框图 数据采集模块主要由心电采集电路和基于C8051F320单片机的DAQ接口卡构成，如图2所示。 图2 数据采集模块图框 该模块通过C8051F320片上A/D转换器采集经预处理的心电信号，再将其由USB总线传输至PC机显示。PC机部分主要是软件设计，包括通过C8051F320单
片机片上USB主机API函数和LabVIEW软件编写数据采集图形用户界面;实现接收、显示和处理由数据采集模块通过USB接口发送采集数据的程序。LabVIEW应用程序和C8051F320应用程序均采用Silicon Laboratories公司的USB Xpress 开发套件的API和驱动程序实现对底层USB器件的读写操作。 心电信号属于微弱信号，体表心电信号的幅值范围为1~10 mV。在测量心电信号时存在很强的干扰，包括测量电极与人体之间构成的化学半电池所产生的直流极化电压，以共模电压形式存在的50 Hz工频干扰.人体的运动、呼吸引起的基线漂移，肌肉收缩引起的肌电干扰等。采用遥测HOLTER三导联线和一次性心电电极与人体接触，能很好地减小运动和呼吸引起的肌电干扰。前端放大器采用具有极高共模抑制比(CMRR)的仪用AD620放大器，放大倍数约为50倍;并采用0.05~100 Hz的带通滤波器和50 Hz的陷波电路，抑制信号的基线漂移、高频噪声及工频干扰。为了充分利用A/D转换的精度，在转换前先将信号放大到A/D 转换电路参考电压的70%左右，考虑到信号中会附加直流成分，需在A/D转换电路前增加电平调节电路。个体心电幅度的差异要求电路中设计程控放大电路，又为了便于心电信号的标定和考虑到实际器件放大倍数与理论值的偏差，在程控放大电路前设置一个手动可调的放大电路(1～10倍)。 综上分析，心电采集与程控放大部分应包括：AD620前端放大、0.05~100 Hz 的带通滤波、50 Hz陷波、手动放大、程控放大和电平提升等电路。其中程控放大功能利用CD4051电子开关的数字选通实现，具有1～50倍的调节范围。 为减少系统功耗，应采用低功耗、集成度高的器件。该系统选用 C8051F320单片机作为数据采集卡的核心部件。该器件是完全集成的混合信号系统级器件，具有与8051兼容的高速CIP-51内核，与MCS-51指令集完全兼容，片内集成了数据采集和控制系统常用的模拟、数字外设及USB接口等其他功能部件。外部电路简单，易于实现，如图3所示。
新型便携式心电监测仪的设计原理 一、绪论 心血管疾病是目前对人类危害最大的一种疾病，而心电图是检查、诊断和预防该类疾病的主要手段 和依据。由于传统的基于PC机平台的心电监护仪，价格昂贵，体积庞大，不便于移动且主要集中在大医院，而无法实时监护患者的病情，给医生和病人带来了很大的不便。近年来，随着嵌入式和网络通讯技术的飞速发展，我们研制出一种基于ARM7处理器的新型嵌入式心电监护仪，它采用Samsung公司的一款ARM7TDMI核的RISC的32位高速处理器S3C44B0X,具有成本低、体积小、可靠性高、操作简单等优点，适用于个人、中小医院和社区医疗单位，为家庭保健（HHC）和远程医疗（Telem edicine）等新兴的医疗途径提供良好的帮助与支持。 二、系统的工作原理 图一新型嵌入式心电监护仪的系统结构框图 心电信号通过专用电极从人的左右臂采集到后，送入信号调理电路，先经过前置放大器初步放大，经高通滤波滤除直流信号及低频基线干扰后，由后级放大器放大，再经滤波器进一步滤除50HZ的工频干扰，经低通滤波器后得到符合要求的心电信号，由模拟信号输入端送入ADC，进行高精度的A/D转换。为了更好的抑制干扰信号和防止导联松动及脱落，我们在电路中还引入了右腿驱动电路和导联脱落检测电路。系统控制核心采用Samsung 公司的S3C44BOX,液晶显示屏（LCD）建立良好的人机交互界面，采集到的信号可以通过LCD实时显示和回放，数据通过因特网基于TCP/ IP(传输控制协议、网际协议) 顺序可靠地传输数据到心电监护中心,为医护人员及时准确的诊断提供参考。嵌入式实时操作系统采用现在流行的uClinx,管理协调各模块工作，为系统可靠的运行提供保证。 三、系统硬件模块设计 3．1、信号调理电路 信号调理电路主要包括：放大器、带通滤波器、陷波器等。 图二心电前置放大电路
五导联的心电监护仪电极片放置位置 右上(RA) 白线：胸骨右缘锁骨中线第一肋间。 右下(RL) 绿线：右锁骨中线剑突水平处。 中间(C) 棕线：胸骨左缘第四肋间。 在上(LA) 黑线：胸骨左缘锁骨中线第一肋间， 左下(LL) 红线：左锁骨中线剑突水平处。 ECG——心电图NIBF——血压PLETH——心率SPO2——血氧饱和度RESP—— 呼吸 健康人的： HR(心率) 60-100 BP（血压）<140 SO2（血氧饱和度）>96%血氧饱和度是血液中，被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，是呼吸循环系统的重要生理参数 RR（呼吸频率）12-18 吸氧的注意事项： 1.严格遵守操作规程，注意用氧安全，切实做好“四防”，即防火、防震，防油、防热。 2.患者吸氧过程中，需要调节医学`教育网搜集整理氧流量时，应当先将患者鼻导管取下， 调节好氧流量后，再与患者连接。停止吸氧时，先取下鼻导管，再关流量表。 3.吸氧时，注意观察病人脉搏、血压、精神状态等情况有无改善，及时调整用氧浓度。 4.湿化瓶每次用后均须清洗、消毒。 5.氧气筒内氧气不可用尽，压力表上指针降至5kg／cm2时，即不可再用。 6.对未用或已用空的氧气筒应分别放置并挂“满”或“空”的标记，以免急用时搬错而 影响抢救工作。 心电监护仪
开放分类：电子电子术语 编辑词条分享 心电监护仪 心电监护仪是医院实用的精密医学仪器，能同时监护病人的动态心电图形（一般为五联导心电图）、呼吸、体温、血压（分无创和有创）、血氧饱和度、脉率等生理参数。可存储400组无创血压数据及测量血压时的心率值、体温、呼吸率、血氧饱和度，并可列表查看；高精度的无创血压测量模块，精度高、重复性好；独特的血氧饱和测量装置，保证血氧饱和度值和脉率测量更准确；另有丰富的报警上、 编辑摘要 目录 ? 1 基本概念 ? 2 使用常规 ? 3 心电监护仪的日常维护 ? 4 监护仪意义和作用 ? 心电监护仪- 基本概念 心电监护仪 心电监护仪是医院实用的精密医学仪器，能同时监护病人的动态心电图形（一般为五联导心电图）、呼吸、体温、血压（分无创和有创）、血氧饱和度、脉率等生理参数。可存储400组无创血压数据及测量血压时的心率值、体温、呼吸率、血氧饱和度，并可列表查看；高精度的无创血压测量模块，精度高、重复性好；独特的血氧饱和测量装置，保证血氧饱和度值和脉率测量更准确；另有丰富的报警上、下限设置功能。
便携式心电监护系统 作品背景 随着年龄的增加，人体解剖组织结构和生理代谢发生一系列变化，机体功能衰退，应变能力减退，骨骼也变得较为松脆，这些生理或其他原因引发的变化常常可以通过人体的心律和身体状态表现出来。当人生病时，特别是心脏病发作时，心律都会发生明显的改变。另外，由于自身疾病如心脑血管疾病或外界影响等因素，人的身体状态也常常发生改变如跌倒。根据美国国家安全委员会的报告指出，在65岁以上的人口中，跌倒所造成的死亡居所有意外死亡原因的第一位，占此年龄段意外死亡的33％。近年来，我国心脑血管疾病发病率持续上升，每年有54.4万人心脏性猝死。面对越来越严峻的现实，我们应该做好相对的预防措施。心脑血管疾病的发生是有先兆的，如果刚出现病灶时就立刻救治，很多人是能够缓解过来的。现在有很多心脏性猝死的病人是由于发病时无人知晓，没有得到及时的救治，才导致严重的后果。面对越来越严峻的现实，我们应该做好相对的预防措施。 随着生命科学技术、信息技术、网络技术的高速发展，家庭、社区、野外救助现场等更多领域有了对心电监护设备的大量需求。但是目前的心电监护设备（如杰瑞那心电监护仪）有以下不足： 1）监护设备成本高 2）操作复杂、体积大不便于移动 3）无法长时间监护。 设计方案 针对目前心电监护设备的不足，提出一种能够提供无线心电采集与心率显示、操作简单、便于移动，成本低的心电监护设备，以实现在正常环境中进行心电的采集和无线传输，心电图的显示以及心率的显示，在心率不正常时报警，可以把心电数据存储起来以便于进行更准确的分析。
为实现上述目的，参照图1，本系统包括：电极片1、胸带2、Zigbee心电采集和发送模块3、Zigbee无线接收模块4、嵌入式显示模块5：两个电极片1和Zigbee 心电采集和发送模块3由导线相连分别安装在胸带2的中心的内外两侧； Zigbee接收模块4、嵌入式显示模块5依次连接。 5 1 2 3 4 图1 前置放大电路低通滤波电路 高通滤波电路电平抬升电路等比例变换变换 陷波电路 CC2530发射电路 CC2530接收电路 STM32控制电路LCD显示电路 SD卡存储电路 图2
便携式心电监护仪 1．研究意义和目的 以往专门测量心率值的仪器较少，人们为了知道自己的运动或者劳动强度是否超负荷，尤其是老年人或运动员等，他们都得赶到医院而不能实时测量和预知。为了观测“预防为主”的方针，为了实现人人能享受基本医疗保健的目标，把过去的以医院为轴心的医疗服务体系过度到以家庭为基础的社区卫生服务体系已成为必然趋势。所以便携式医疗仪器已相继问世。便携式心率测试仪属于一种集轻型化、一体化、可视化等优点的测试仪；同时它适合在家庭和社区条件下使用。心电诊断仪、心率计的应用在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。该心率仪可用于临床心率监护；并为体力劳动者劳动强度测定、运动员及士兵训练强度测定等提供确凿的和必不可少的生理指标。 2．国内外研究现状与水平 便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。现在外国的先进运动手表甚至能够无线记录用户的心率。未来，还将有众多能显著改善医疗实施及其效果的创新型医疗应用产品。 满足便携式医疗领域的微处理器需求给半导体企业带来了挑战。虽然工程设计无外乎是在相对立的功能、规范以及空间限制条件之间进行取舍，但是这种平衡取舍在便携式医疗领域往往非常棘手。医疗市场的相关需求往往很难协调，如小尺寸与高功能性、低功耗与高性能模拟，以及超长电池使用寿命与高处理能力等。这些产品需要模数
转换器 (ADC)、可调节增益、电源管理以及液晶显示屏 (LCD) 等。这些都将是需要我们更多的去研究和发展 拟采取的研究路线 1．研究内容 将脉搏通过传感器转为电压信号，再通过不同的集成芯片将电压信号完成放大、滤波、整流等一系列工作，然后利用单片机进行处理计算。实现在任何地点任何时间都能快速检测出人体的心率，达到集轻型化、一体化、可视化等优点于一身的系统。 2．拟采取的研究方法 了解课题所需知识点，然后翻阅相关资料和教材，通过网页搜索查找相关资料，计算各参数，了解各元器件的功能作用，设计电路图，用相关的仿真软件进行仿真，最后进行实物调试。 3．具体的设计方案 系统总体框图 器可得到相应的光电流信号。 采用红外反射传感器RPR220，通过手指的血液浓度会随着心脏的跳动发生变化，红外对管对应的信号便会发生相应的变化，采集此信号经过放大，滤波，比较等处理便可以得到理想的信号。。
远程心电监护 远程心电监护系统的整体功能是监护病人的心率异常情况，如果检测心率异常则通过gPsone 获取病人位置信息并通过CDMA 传输到医院监护中心，或者连接到个人PC 机，然后通过Internet 网传输到医院监护中心。因此，远程心电监护系统可以从心电监护部分、定位及数据传输部分、监护中心服务器三个部分来设计。系统整体结构如图所示。 (1)心电监护终端。采集人体心电信号并对信号进行分析; (2)定位及数据传输模块。实现对病人的准确定位和对数据的远程传输，当心电监护终端检测心率异常时就把数据传输到该模块。 （3）Boa 服务器，即个人PC 机，病人可以将采集到的心电信息由Boa 服务器通过Internet 传输到医院监护中心 (4)中心服务器。远程接收心电数据由医生或专家进一步分析决定治疗方案，并对监护终端进行远程控制 一．心电监护终端硬件设计 人体心电信号经过采集电路处理后，得到稳定且可供S3C2440采集的信号，并保存、显示在终端设备上，通过CDMA 模块实现定位并发送数据，或者家庭PC 机(本地服务器)控制终端设备，实现数据回传，最后医院监护中心通过浏览器模式登陆到家庭PC 机服务器后，便可对病人的心电信号进行查看并控制等，实现真正意义上的“远程现场模拟诊断”。
心电处理电路 输入缓冲电路 电极从体表采集心电信号，经导联线传到输入缓冲电路，该输入缓冲电路为电压跟随器。该电路的特点是输入阻抗很高，而输出阻抗很低，便于和后级放大器匹配。该电路的作用是将人体与前端放大电路隔离、提高输入阻抗、稳定输入信号、提高实际的共模抑制比、充分发挥AD620的性能。电路如图所示。电路中电阻R16的作用是能与人体阻抗匹配，人体阻抗大小在500k 以上，取R16=I00K 。 导联选择电路 输入缓冲电路的输出信号经导联选择电路进行导联选择。导联选择电路由威尔逊网络和多路开关集成电路构成。威尔逊网络是用9个电阻组成的平衡电阻网络。6个20K 电阻组成三角形，如图中电阻R24、R25、R27、R34、R35、R36。3个30K 电阻组成星形，如图中电阻R26、R28、R29。顶点LA 、RA 、LL 通过输入缓冲电路分别与左臂、右臂、和左腿电极相连，顶点LALL 、RALL 、RALL 为加压肢体导联的相应参考点，中心C 为威尔逊网络中心端，均连接到多路开关集成电路的输入端。中心端C 的电位与人体电偶中心点的电位相等，均可视为零电位。
织物电极作为心电测量终端的接触电极。织物电极属干电极，电极的阻抗相对于传统的黏贴式AgCL-Ag 电极阻抗高，且它不需要使用粘合剂和凝胶膜，接触不固定会造成接触阻抗的改变，这给我们提取人体心电信号造成了一定的困难。高阻抗的干电极容易受到噪声的干扰，噪声来 。通常较为有效的方法是在电极后面接一个缓冲放大器，其作用就是将高阻抗信 低阻抗信号不易受到噪音的干扰[5-6]。 用于将提取到微弱的心电信号有效地耦合到后面的信号处理电路中，电路结构见图3。该电路由电容和电阻构成一个无源高通滤波器。如果R2C1=R3C2=τ，那 ，截止频率为。 在选择参数的时候，电阻阻值越大越好。大阻值的电阻能带来较高的输入阻抗，方便信号的提取。同时根据心电信号的频谱特征设计无源高通滤波器的截止频率为0.5 Hz。选 为：R1=R2=R3=R4=1.5 MΩ，。同时该交流耦合电路起到了抑制电极端直电数据存储功能，并能够与电脑进行串口通信，上传采集 单片机系统设计框图， 考虑到系统的低功耗性，微处理器我们选择公司的MSP430F149 型号芯片。单片机内部集成ADC、SPI 和串口通信等功能模块，满足本系统需求。根据心电信号的频谱特点及电路设计获取的心电频谱范围，设置心电信号采样频率为150 Hz。心电监护系统存储模块选用的是华邦的W25Q256 flash Hz 采样频率计算，每次采样存储 连续存储病人24 h的心电数据。MSP430 W25Q256 Flash芯片相连接，通过 的读写操作。系统采用单片机内部集成的 位机进行串口通信，上传 用户的使用，本文中采用 功能，用户直接使用USB 线与电脑连接进行通信。 图2 模拟前端电路结构图 图4 单片机系统结构图 中国医疗设备 2015年第30卷 01期
心电监护操作流程 一、操作程序： 1、物品准备：心电监护仪、心电、血压、血氧插件连接导线、电极片、配套血压袖带、血氧探 头。 2、监测前向患者说明监测的意义，以便消除患者的顾虑，取得患者合作。让患者取平卧位或半卧 位。 3、程序：接电源→开机→安装连接模块→安放电极→连接患者→选择患者类别（成人/小儿）→选 择导联→调整波幅→选择监护频带（自动/手动/起搏）→调节报警范围→调节报警音量→绑血压袖带→整理用物。 二、电极的安放： 五导线：1、右上（RA）：胸骨右缘锁骨中线第一肋间； 2、右下（RL）：右锁骨中线剑突水平处； 3、中间（C）：胸骨左缘第四肋间； 4、左上（LA）：胸骨左缘锁骨中线第一肋间； 5、左下（LL）：左锁骨中线剑突水平处。 三导线：黄色—正极红色—负极黑色—接地电极 综合Ⅰ导联：正极置于左锁骨中点下缘，负极在右锁骨中点下缘，地线置于右侧胸大肌下方。其波形类似标准Ⅰ导联，QRS波的振幅较小。 综合Ⅱ导联：正极置于左腋前线第4-6肋间，负极在右锁骨中点下缘，地线置于右侧胸大肌下方。心电图波形与V5导联相似，波幅较大。 综合Ⅲ导联：正极置于左锁骨中线肋弓下缘，负极置于左锁骨中线中点下部，地线置于右侧胸大肌下方。心电图波形似于标准Ⅲ导联。 三、监护电极常见故障： 1、肌电干扰：患者因紧张、寒冷引起的肌肉颤抖可造成肌电干扰，尤其当电极安放在胸壁肌肉较 多的部位时易出现。 2、基线漂移：可能原因为电极固定不良，患者活动或受呼吸的干扰。 3、严重的交流电干扰：常见原因为电极脱落、导线断裂、导电糊干涸及电热毯等机器的干扰等。 心电图特点为基线上出现有规律、每秒50-60次的纤细波形。 4、心电波形振幅低：可能为正负电极间距太近或两个电极之一正好放在心肌梗死部位的体表投影 区。 四、注意事项： 1、放置电极前，应清洁局部皮肤，必要时刮去体毛。避开电除颤及做常规心前区导联心电图的位 置。 2、注意患者的保暖，定期观察患者粘贴电极片处的皮肤，监护时间超过72小时要更换电极位 置，防止皮肤损伤。 3、应选择最佳的监护导联放置部位，QRS波的振幅＞0.5mv，以能触发心率计数。如有心房的电 活动，要选择P波清晰的导联，通常是Ⅱ导联。 4、监护仪上设有报警电路，监测时应正确设置上限及下限，当心率超过预设的警界线时，及时启 动报警系统。 5、若需分析ST段异常或更详细地观察心电图变化，应做常规导联的心电图。 6、密切观察心电图波形，注意避免各种干扰所致的伪差。对躁动患者，应当固定好电极和导线， 避免电极脱落以及导线打折缠绕。
BMS-SP-RDM-T03 远程心电监护系统 软件需求规格说明书 文件编号YCXD/ BMS-SP-RDM-T03 文件状态[ ]草稿[√] 正式发布[ ]正在修改 当前版本 1.0 拟制日期 审核日期 批准日期
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目录 1 引言 (6) 1.1 目的 (6) 1.2 背景 (6) 1.3 术语与缩写解释 (6) 1.4 参考资料 (7) 2 项目概述 (9) 2.1 软件系统目标 (9) 2.2 软件系统功能概要 (10) 2.2.1远程心电监护系统结构图 (10) 2.3 软件系统中的角色 (11) 2.4 实现语言 (11) 2.5 用户特点 (11) 3 功能需求 (11) 3.1 日常业务管理 (11) 3.2 数据挖掘 (13) 3.3 远程会诊 (13) 3.4 系统管理 (14) 4 非功能性需求 (15) 4.1 运行需求 (15) 4.2 性能需求 (15)
4.3 数据管理能力要求 (15) 4.4 故障处理要求 (16) 4.5 其他专门要求 (16) 5 运行环境规定 (16) 5.1 设备 (16) 5.1.1 服务器 (16) 5.1.2 客户端 (17) 5.1.3 系统存储 (17) 5.2 支持软件 (18) 5.2.1 服务器网络端口 (18) 5.3 接口 (19)
1引言 1.1目的 本文档明确定义了用户对《远程心电监护系统》的业务需求，包括功能需求和非功能需求，是用户进行系统验收、设计人员进行系统设计和测试人员进行系统测试的主要依据。预期读者为： ?项目管理人员； ?业务需求人员； ?系统分析人员； ?系统设计人员； ?系统测试人员。 1.2背景 萝岗区区域医疗正在着力构建横向从医院、社区到疾控、妇保、急救等公共卫生单位，集合市民从出生到死亡的所有保健、诊断、用药和检查检验数据，通过电子健康档案的方式实时管理共享。为进一步消灭“信息孤岛”和“信息烟囱”，打破传统医疗卫生信息系统的“条线分割”，萝岗区加快智慧健康保障体系基础设施平台建设。 在这个背景下，需要建立区域心电网络平台，以卫生局智慧医疗平台为核心，在萝岗区建立连接社区服务中心和基层医院。在会诊中心解决医院内的心电检查基础上，实现对远程社区和分院的心电会诊。在心电远程会诊实现的基础上，可以扩展到Holter、动态血压的远程会诊，实现高端的医疗资源覆盖到社区和分院。同时解决区域电子病历的完整性和基层看病难看病贵的问题。 1.3术语与缩写解释
目录 一、心电信号的特征 (2) 二、系统硬件设计 (3) 2.1 右腿驱动电路 (4) 2.2前置放大电路的设计 (5) 2.3二级放大高通、低通滤波电路设计 (6) 2．4双T有源陷波器电路设计 (7) 2．5电压提升电路 (8) 三、系统软件设计 (10) 四、嵌入式Web 服务器的设计 (12) 4.1 嵌入式Web 服务器概述 (12) 4.2 嵌入式Web 服务器的移植 (12) 4.3 动态心电监护网页设计 (14) 五、总结 (15) 六、课程设计总结 (16) 七、主要参考文献 (17)
远程心电监护系统的设计 本文设计了一种远程心电监护系统监测仪。该设备主要由两部分构成，第一，以安有Linux操作系统且嵌有Web服务器的家庭PC机为本地服务器；第二，以基于$3C2410硬件平台和Linux操作系统构成的的嵌入式系统为终端采集设备。在设计时为了方便病人，对于终端设备，一方面可以受家庭PC机服务器的控制，另一方面也可以独立工作。独立工作模式即终端本身提供了对心电信号的各种控制，诸如采集、停止、回放、查找、保存等功能。 一、心电信号的特征 一般电信号有三大特征：幅度、频谱及信号源阻抗。作为生物电的心电信号也是如 此，同时心电信号属于强噪声下的低频微弱信号，它是由复杂的生命体发出的不稳定 的自然信号，由于受到人体诸多因素的影响，因而有着一般信号所不具有的特点。 (1)信号弱：由于心电信号是从人体的体表进行提取的一种生物电信号，因此信号一般十分微弱，心电信号为mV(毫伏)级信号，幅值大约为0．03一--4mV，典型值为lmV。 (2)不稳定性：人体是一个与自然界有着密切关系的开放性系统，人体可能处在各种电磁、噪声等环境中，这就使得心电信号存在了不稳定性和随机性。 (3)低频特性：人体心电信号频率较低，频谱范围主要集中在为0．05，．--lOOHz。 (4)高阻抗：人体作为心电的信号源，拥有可达几k Q到几十k Q的高阻抗，因此 这个特性容易引起心电信号测量的失真。
便携式远程心电监护仪的原理与设计实例时间：2008-08-22 10:05:00 来源：EDN 作者：HHCE （Home Health Care Engineering）这门学科正随着人类对健康的重视和远程医疗的发展而逐渐走进人们的生活。它提倡的是一种“在家就医，自我保健，远程诊断”的理念，把高科技与医疗结合起来。HHCE的出现符合21世纪社会老龄化、医疗费用日益高涨以及人们生活健康质量高要求的趋势，同时可实现医疗资源共享，提高边远地区的医疗水平，因此具有特别旺盛的生命力。HHCE系统提供一种对于家庭、社区医疗、出诊医生有效便捷的医疗监测解决方案，具有心电信号监测功能的监测器是HHCE系统的重要组成部分。就国内而言，该类产品的研究也属于刚起步阶段，远程网络也只是简单的完成数据库医疗数据的存储和传输，还没有真正完成将网络与医疗器械相结合。在国际方面，世界各国在此的研究均投入大量资金，但依然主要是使用价格昂贵的仪器完成医疗数据采集，然后依托PC/internet网络完成数据采集以及网络诊断[1]。 SOPC（System On Programmable Chip）即可编程片上系统，是随着现代计算机辅助设计技术、EDA(Electronic Design Automation)技术和大规模集成电路技术高度的发展而出现的，是一种基于FPGA解决方案的SOC。本设计采用了SOPC技术，以Altera公司的NiosII软核处理器作为CPU，并移植了当今主流的uclinux操作系统。使该系统具有高稳定性、便携式、功能可升级扩展、面向用户、远程控制等特点。 1 系统介绍便携式远程心电监护仪主要由心电信号的前端采集与调理模块、心电信号处理与存储模块、数据显示模块和远程传输控制模块等四个关键模块组成，系统功能结构如图1所示。 该监测系统的硬件平台采用Altera公司CycloneII 2C35 FPGA芯片，采用SOPC(片上可编程系统)技术将NiosII软核处理器、存储器、功能接口和扩展I/O口等集成在一块FPGA芯片上，外围扩展心电数据采集板、网络、LCD屏、触摸屏/键盘、SD存储卡等硬件来实现系统的硬件架构，且带有可扩展的I/O接口，便于以后系统功能升级与扩展。 图1 系统功能框图 2 系统关键模块的设计 2.1 NiosII嵌入式软核处理器简介 NiosII系列嵌入式处理器是Altera公司推出的软核处理器。用户可以获得超过200 DMIPS 的性能，而只需花费不到35美分的FPGA逻辑资源。NiosII支持MicroC/OS-II、uClinux等多种实时操作系统，支持轻量级TCP/IP协议栈，允许用户增加自定义指令和自定义硬件加速单元,无缝移植自定义外设和接口逻辑,在性能提升的同时，方便了用户的设计。 NiosII处理器采用Avalon交换式总线，该总线是Altera开发的一种专用的内部连线技术。Avalon交换式总线由SOPC Builder 自动生成，是一种用于系统处理器、内部模块以及外设之间的内联总线。Avalon交换式总线使用最少的逻辑资源来支持数据总线的复用、地址译码、等待周期的产生、外设的地址对齐、中断优先级的指定以及高级的交换式总线传输[2]。
【最新整理，下载后即可编辑】 远程心电系统市场分析报告 一、远程心电出现的背景 （一）心脑血管慢性病持续增长 近年来，心血管类疾病的死亡率在我国居民总死亡的比例中居高不下，中国每年有200万人死于心脑血管疾病（人民网）。 心电图应用于临床近100余年，是心血管疾病诊断的重要常规方法之一，但心血管疾病往往呈阵性发作，发作时间短，患者平时往往不能发现，这给诊断带来一定困难。心脏病患者和一些心脏疾病高危人群需长期关注自己的心脏状况，定期随时请求医生的帮助，建立有效地延伸到医院以外的远程监护及救护体系，是提高心血管疾病防治水平的有效途径。现在，远程心电监测技术就弥补了这个需求，它能捕捉到一过性异常心电信号。如果患者坐在家中或走在路上感到心脏不适，即可随时记录心电图，医生通过工作站接收便会及时看到心电图并做出诊断反馈用户，为患者及时治疗赢得了时间（山西省汾阳医院网站2010-01-15）。（二）区域协同医疗的发展趋势 长期以来，由于医疗资源短缺且配置不均衡，导致了80%的优质医疗资源向城市集中，而80%的农村服务对象卫生资源日渐紧张。医患之间显著的“二八”差异，多少年都解决不了。2004年，在国家中长期发展战略研究中，首次提出现代服务业概念。现代服务业是指通过科技手段、信息技术、管理理念，实现对传统服务业的改造和提高。卫生事业的现代服务业目标，是根据卫生事业的现状、分布、资源利用的问题，对传统的医疗卫生行业进行改造。2006年11月，科技部共拨出2000万元资金，实施区域协同医疗示范工程。区域协同医疗主要通过数字化的医疗新模式以及供应链、价值链等现代管理方法，建立区域协同医疗共享平台。