一种12导联无线实时心电监护和分析系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种12导联无线实时心电监护和分析系统，包括完全同步并行的12导联心电无线实时采集单元，12导联心电无线实时接收单元和上位机组成。12导联心电无线采集单元和无线接收单元通过工作在ISM频段的高速无线链路进行通信。无线采集单元不间断的并行同步采集12导联心电数据，并通过无线链路实时发送给配对的无线接收单元。无线接收单元将数据通过USB或者串口发送给上位机。上位机完成心电波形的实时动态显示、实时分析以及存储或者转发。本实用新型专利技术适用于病房，社区卫生站或者家庭的无线12导联心电监护。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗仪器领域，具体涉及一种12导联无线实时心电监护和分析系统。
技术介绍
心电信号是目前监测心脏状况最重要的手段之一，通过多导联体系获取心电信号在体表的分布，来反映心脏的运动变化情况，能对多种心脏疾病进行诊断。而12导联心电是目前临床所广泛使用的心电监测方法，通过10个电极来获取被检测者3个肢体导联，3个加压导联和6个胸导联的心电信号，能全面、准确的反应心脏运动变化情况，全面的获取心脏各种参数信息。现有的12导联同步心电信号监测技术中，各导联的心电信号获取是通过多路选择开关先后顺序的选通各路心电信号，然后对其进行采集，并非心脏在同一时刻在体表不同方向上表现出来的电信号，通过这种方式采集到的12导联心电信号，各导联的心电信号之间会存在延迟，并不是严格意义上的同步采集。由此可能导致多导联心电的诊断出现一定的偏差。到目前为止，还没有看到有文献或专利来描述12导联心电并行同步采集的方法。12导联心电信号的获取往往是通过有线的方式，即10根或更多的导联线一边连接被测者体表，一边连接到监护仪上。监护仪对实时采集的心电信号进行动态的波形显示， 并计算，分析，进行辅助诊断或给出报警信号。被检测者往往要求躺在病床上进行心电监测。而心脏疾病往往具有突发性、短暂性和很大的危险性，因此心脏病患者或潜在的患者必须要进行长时间的心电实时监测才能准确获得心脏信息，达到及时报警，及时预防和及时治疗的效果。长时间的卧床监测12导联的心电信号对病人来说是极其不方便的，不仅给患者带来严重的不舒适感，同时限制病人的移动，影响正常的生活。从已有的文献和资料来看，采用无线方式获取心电信号的方案主要有以下两种一是通过便携式的Holter采集心电信号，患者可随身携带Holter随意走动， Holter采集到一定的心电信号后，通过电脑联网或者手机联网的方式远程发送给服务器 (或者医院的终端)，这种方案解决了患者不能移动的问题，但是Holter采集的信号往往是一段时间的心电信号，不具有即时性，我们无法完全实时动态的在远程获取完整的心电数据，显示完整的心电波形，因此不能即时和准确的对病人的心脏异常做出诊断。二是通过GSM/GPRS/3G/4G等方式将心电信号实时采集，并实时发送给互联网。这种方式也能一定程度的解决病人无法移动的问题，而且能将数据发送到任意的远程端点。 但是，上述电信/通信网络往往也不具有准确的实时性，而且带宽有限，通常无法进行大量数据连续的发送，而且还会受到当前基站网络信号等多种限制，因此很难实时连续的无线发送采集到的心电信号到数据接收端。当病人已经在医院病房或者社区医疗站监护的情况下，也无须通过上述两种方式实现远程的数据采集，而只需要将采集的心电数据能无线的从患者身上发送到同一环境内内的动态监视设备中。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种12导联无线实时心电监护和分析系统，该系统具有12导联心电并行同步采集、低功耗和使用方便的特点。本技术提供的一种12导联无线实时心电监护和分析系统，其特征在于，该系统包括采集单元，接收单元和上位机；采集单元包含依次串行连接的电极接口、同步采集电路、控制器和无线发射模块； 心电信号通过电极接口输入到同步采集电路，控制器控制同步采集电路按照设定的采样率工作，并将采集到的数据发送给无线发射模块，无线发射模块将接收的数字信号调制为电磁波发送出去；接收单元包括依次串行连接的无线接收模块、控制器和接口模块；控制器用于对无线接收模块进行配置，控制无线接收模块接收空中的电磁波信号，解调出数字信号，并将无线接收模块接收到的数据打包，发送给接口模块；用于对接收到的数据进行分析处理、存储心电数据并实时动态显示结果数据的上位机与接口模块相连。本技术的优点和本技术的贡献是用户可以在一定的监护环境中如医院病房或者楼层，在社区卫生站或者在家里，随身携带无线12导联的心电采集模块，进行实时心脏监护，不间断的采集完整全面的心电数据，并通过无线通信模块将数据发送给同一环境中的实时显示和分析设备。用户携带的采集模块体积小，功耗低，重量轻。用户使用该采集模块可完全并行同步的采集12路心电信号，并完全通过无线链路发送给远端12导联无线心电接收单元，可以实现72小时的连续监护。上位机能动态的显示患者的心电波形并进行实时的分析、计算、存储以及通过广域网进行转发。本技术使得用户能并行同步的采集12导联心电信号，并可以在12导联心电监护过程中自由移动，而不影响正常生活。附图说明图1表示本技术无线12导联心电监护和分析系统的总体结构图。图2表示本技术中采集单元中12导联心电并行同步采集电路结构图。图3表示本技术中采集单元中控制器部分结构图。图4表示本技术中接收单元结构图。图5表示本技术中上位机分析处理的流程图。具体实施方式下面通过借助实施例更加详细地说明本技术，但以下实施例仅是说明性的， 本技术的保护范围并不受这些实施例的限制。如图1所示，本技术主要包括采集单元100，接收单元200和上位机300。采集单元100包含电极接口 110、同步采集电路120、控制器130和无线发射模块 140。电极接口 110、同步采集电路120、控制器130和无线发射模块140依次串行连接。心电信号通过电极接口 110输入到同步采集电路120，控制器130控制同步采集电路120按照设定的采样率工作，并将采集到的数据发送给无线发射模块140，无线发射模块 140将输入的数字信号调制为电磁波发送出去。接收单元200包括无线接收模块210、控制器220和接口模块230。无线接收模块210，控制器220和接口模块230依次串行连接。控制器220控制无线接收模块210接收空中的电磁波信号，解调出数字信号，并将数字信号输入接口模块 230。接口模块230可以是USB或者串口收发模块。上位机300接收接口模块230的数据，并对接收到的数据进行分析处理和显示。如图2，同步采集电路120包含射极跟随器121，威尔逊网络122，电阻网络123，以及12路并列的信号处理模块124，由于对12路心电信号的前端信号处理模块IM是相同的，都是由仪表放大器1对0，高通滤波器1241，低通滤波器1242，运算放大器1243和模数转换器1244依次串连，因此本说明书只对12路中心电信号的其中一路信号的处理过程做说明。射级跟随器121的RA、LA、LL的输出端与威尔逊网络122相连，威尔逊中心点、RA、LA、 1^、￥1、￥2、￥3、￥4、￥5和￥6与电阻网络123相连。电阻网络123与仪表放大器1M0，高通滤波器1241，低通滤波器1242，运算放大器1243和模数转换器1244依次串连。心电信号从使用者体表通过心电导联线引入到电极接口 110，电极接口 110包含 7 RA，LA，RL，LL，V1，V2，V3，V4，V5*V6 导联至少共 10 个信号接入点。RA, LA, LL, VI, V2, V3，V4，V5和V6流入由运算放大器构成的射极跟随器121，提高心电信号的输入阻抗。其中 RA，LA和LL的信号输入威尔逊网络122，得到威尔逊中心点，该点电压通过反向射极跟随器输出到RL,作为右腿驱动。威尔逊中本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种１２导联无线实时心电监护和分析系统，其特征在于，该系统包括采集单元（１００），接收单元（２００）和上位机（３００）；采集单元（１００）包含依次串行连接的电极接口（１１０）、同步采集电路（１２０）、控制器（１３０）和无线发射模块（１４０）；心电信号通过电极接口（１１０）输入到同步采集电路（１２０），控制器（１３０）控制同步采集电路（１２０）按照设定的采样率工作，并将采集到的数据发送给无线发射模块（１４０），无线发射模块（１４０）将接收的数字信号调制为电磁波发送出去；接收单元（２００）包含依次串行连接的无线接收模块（２１０），控制器（２２０）和接口模块（２３０）；控制器（２２０）用于对无线接收模块（２１０）进行配置，控制无线接收模块（２１０）接收空中的电磁波信号，解调出数字信号，并将无线接收模块（２１０）接收到的数据打包，发送给接口模块（２３０）；用于对接收到的数据进行分析处理、存储心电数据并实时动态显示结果数据的上位机（３００）与接口模块（２３０）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉星，张博，房磊，谢庆国，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：83