心电信号采集器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种心电信号采集器，由心电导联电极、心电模拟信号调理电路、模数转换电路、单片机电路、ＲＳ２３２通迅接口和蓝牙无线通讯模块构成，导联电极检测的心电信号由心电模拟信号调理电路进行信号处理，经模数转换电路转换成数字信号、数字信号经串行总线进入单片机，在单片机中对数字化的心电信号进导联运算，通过ＲＳ２３２通讯接口将串行格式的心电信号送入蓝牙无线通讯模块发射出去，供心电监护系统工作站或心电记录仪分析系统接收后分析处理或使用。本实用新型专利技术能对患者进行实时监控，也无需电缆传输心电信号到处理显示系统。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种心电医疗设备技术，尤其是涉及一种可用于远程心电监护系统、医院心电监护系统等设备的十二导联心电信号采集器。心电监护是在临床中经常使用的医疗方法之一，不仅应用在心脏类疾病中如冠心病监护、心脏病康复监护、早期心脏病的诊断监护等，还大量应用在重症监护、术后监护、胎儿监护等方面，目前随着人们生活水平的提高和科学技术的发展，心电监护逐渐有医院的院内监护发展到院外监护、野外监护和家庭监护，特别是在院外监护的应用中，方便、实时的监护是心电监护的发展趋势，传统的监护方法和技术有两个主要的应用方向一是动态心电图，当前使用的动态监护仪称为HOLTER，是一个可以携带的心电采集器，可以通过磁带或更先进的FLASH存储器记录24小时的动态心电图，在事件发生之后将监护仪或记录介质带回医院进行历史数据的回放分析，二是床边监护，通常医院的重症监护和冠心病监护属于这一类(这里不涉及起博监护、手术监护)，采集心电信号由导联电缆传输到信号处理显示系统，但这些心电监护仪的缺陷在于1、由于不能对患者进行实时监控，当患者在心电监护过程中发病时而不能得到及时的处理；2、由于存储器容量的原因，动态心电图只能记录24小时的1-3导联的无压缩心电图，如果要记录十二导联的心电图只能采用选择性的事件触发式记录，在动态心电记录盒中由于体积特别是电源的问题，用于触发记录的心电异常事件的准确提取是很有限的，特别是当被监护对象的运动状况发生较大的变化时、就可能记录下大量的无用信号，在需要记录时，有可能因为记录空间的耗尽而无法记录；3、床边监护中，由于导联电缆的存在，被监护的对象在接受监护的过程中不能自由活动，甚至大小便这样的必要生理活动也要借助他人的帮助。本技术的目的在于提供一种能对患者进行实时监控，也无需电缆传输心电信号到处理显示系统的十二导联心电信号采集器。为实现上述目的，本技术由心电导联电极、心电模拟信号调理电路、模数转换电路、单片机电路、RS232通讯接口和蓝牙无线通讯模块构成，心电导联电极检测的心电信号由心电导联电缆传输至心电模拟信号放大电路进行信号处理，心电信号调整到保持相对的信号电位关系后经模数转换电路转换成数字信号，通过模数转换的数字信号经串行总线进入单片机，在单片机中对数字化的心电信号进行数字滤波和导联运算，通过RS232通讯接口将串行格式的心电导联信号送入蓝牙无线通讯模块，在经过蓝牙无线通讯模块中基带电路进行调制后进入射频集成电路，经RF电路、双工分配器发射出去供心电监护系统工作站或心电记录仪等信号记录、分析系统接收后分析处理或使用。本技术所述的心电模拟信号调理电路由九个相同的心电模拟信号调理通道和右腿RL驱动电路组成，每个通道由低通电路、缓冲放大电路、高通滤波电路、主放大电路构成；电阻R1、电阻R2、电容C1和运放A1构成低通网络，电阻R1的一端为通道的输入端，运放A1的输出端接入缓冲放大电路中的运放A2的同相输入端，运放A2的输出端接入由电阻R3、电容C2构成的高通滤波电路，高通滤波电路的输出端接入主放大电路中的运放A3的同相输入端，RA、RL、LA、K1、K2、K3、K4、K5、K6九个电极分别接到一个通道的输入端，RA、RL、LA电极所接通道的缓冲放大电路中的运放A2的输出端同时和右腿RL驱动电路中的运放A4的反相输入端相连，电极上的微弱信号，通过低通电路限制带宽，缓冲放大电路的阻抗匹配使高阻抗的心电信号转换为低阻抗的信号，以利于主放大电路在较低的躁声下放大心电信号，通过主放大电路的放大使信号放大至模数转换所需要的电平；而右腿驱动电路和高通滤波电路分别用于改善共模抑制比和基线漂移。采用上述电路构成后，与现有技术相比具有下列优点1、由于本技术把处理后的心电信号通过RS232通讯接口送入蓝牙基带电路进行调制，再进入射频集成电路发射，实现了心电信号的无线传输，使得12导联心电图能够动态同步记录，有效地对患者进行实时监控；2、在床边监护中也无需电缆传输心电信号到处理显示系统，大大提高被监护对象的自由度，有效地改善病人的生活质量；3、由于在模拟电路中使用运算放大器作为主要器件，成本低、电气性能好且应用中一致性好，使九个放大通道有尽可能一致的放大倍数，经过A/D变换后，在单片机中以全数字方式完成全部的十二导联信号计算，而不是采用模拟电路计算得出，因此大大降低了模拟电路中引起的信号失真。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术的原理方框图。图2为本技术中心电模拟信号调理电路图。图3为模数转换和单片机电路图。图4为本技术中单片机接口和蓝牙无线通讯电路图。如图1所示，本技术由心电导联电极1、心电模拟信号调理电路2、模数转换电路3、单片机4、RS232通讯接口5和蓝牙无线通讯模块6构成，心电导联电极1检测的心电信号由心电导联电缆传输至心电模拟信号放大电路2进行信号处理，心电信号调整到保持相对的信号电位关系后经模数转换电路3转换成数字信号，通过模数转换的数字信号经串行总线进入单片机4，在单片机中对数字化的心电信号进行数字滤波和导联运算，通过RS232通讯接口5将串行格式的心电导联信号送入蓝牙无线通讯模块6，在经过蓝牙无线通讯模块6基带电路中的压控振荡器和锁相环电路进行调制后进入射频集成电路，经RF电路、双工分配器发射出去供心电监护系统工作站或心电记录仪等信号记录、分析系统接收后分析处理或使用。如图2所示心电模拟信号调理电路2由九个相同的心电模拟信号调理通道和右腿RL驱动电路11组成，每个通道由低通电路7、缓冲放大电路8、高通滤波电路9、主放大电路10构成；电阻R1、电阻R2、电容C1和运放A1构成低通网络，电阻R1的一端为通道的输入端，运放A1的输出端接入缓冲放大电路8中的运放A2的同相输入端，运放A2的输出端接入由电阻R3、电容C2构成的高通滤波电路9，高通滤波电路9的输出端接入主放大电路中的运放A3的同相输入端，RA、RL、LA、K1、K2、K3、K4、K5、K6九个电极分别接到一个通道的输入端，RA、RL、LA电极所接通道的缓冲放大电路中的运放A2的输出端同时和右腿RL驱动电路中的运放A4的反相输入端相连，放大器采用FET四运放TL074，以一个通道为例电极上的微弱信号，在缓冲放大电路8中的运放A2前的R1、R2、C1构成的低通网络中将带宽控制在120Hz以内，经过缓冲放大器A1、A2的阻抗变换后，使高阻抗的心电信号转换为低阻抗的信号，以利于主放大电路10在较低的噪声下放大心电信号，再通过C2、R3设置一个高通电路9，用于改善基线漂移，这样就在主放大级前保持0.05Hz～120Hz(-3db)的带通特性以满足心电放大器的频响需要，经主放大电路10中的运放A3后，信号被放大到±2.5V的电平，以适应模数变换的要求；而右腿RL驱动电路11用于改善共模抑制比。如图3、图4所示，经心电模拟信号调理电路2放大后的心电模拟信号由每个通道主放大电路10中的运放A3的输出端进入模数变换器TLC2543，TLC2543是一块十一通道的串行模数转换集成电路，九通道心电信号在TLC2543转换成数字信号，经过A/D变换后，通过串行总线进入单片机AT89C51，在AT89C51本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心电信号采集器，其特征在于：由心电导联电极（１）、心电模拟信号调理电路（２）、模数转换电路（３）、单片机电路（４）、ＲＳ２３２通讯接口（５）和蓝牙无线通讯模块（６）构成，心电导联电极（１）检测的心电信号由心电导联电缆传输至心电模拟信号放大电路（２）进行信号处理，心电信号调整到保持相对的信号电位关系后经模数转换电路（３）转换成数字信号，通过模数转换的数字信号经串行总线进入单片机（４），在单片机（４）中对数字化的心电信号进行数字滤波和导联运算，通过ＲＳ２３２通讯接口（５）将串行格式的心电导联信号送入蓝牙无线通讯模块（６），在经过蓝牙无线通讯模块（６）中基带电路进行调制后进入射频集成电路，经ＲＦ电路、双工分配器发射出去供心电监护系统工作站或心电记录仪等信号记录、分析系统接收后分析处理或使用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁杭军，钱卫明，詹宜巨，
申请(专利权)人：广东省科学院自动化工程研制中心，钱卫明，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]