9种不同类型心电监护仪的设计方案,包括便携式、远

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心电监护仪设计

心电监护仪设计

心电监护仪设计心电监护仪的设计实验QYK 电子信息工程温州医科大学一、系统功能要求1、设计一个标准导联的心电信号采集、处理和显示系统。

2、能记忆当前时刻前若干秒的数据,由设计者确定参数。

3、数据回放和打印功能。

4、软件数字滤波,计算瞬时心率,并在LCD12864液晶显示器上显示出来。

5、报警参数设计,通过软件实现当心率输入大于某个固定值时,报警装置工作。

二、总体论证(1)总体方案确定心电信号作为心脏电活动在人体体表的表现,信号一般比较微弱,幅值范围0.5-5mV,带宽0.05-100Hz,因此极易受环境影响。

在采集的心电信号中,常常掺杂着各种干扰,这些来源于心脏以外的干扰信号会使心电信号在周期和形态上发生畸变,噪声严重时可完全淹没心电信号。

为了正确进行测量、波形识别和病征诊断,就必须抑制这些干扰。

而抑制干扰的主要方法是通过各种滤波器进行滤波。

考虑到心电信号的幅值很低,不能使AD芯片正常采样,因此就必须放大体表的心电信号。

最后将经过滤波、放大、AD转换后的信号输入到单片机中进行处理,得到并显示人体的生理参数。

1.采样方法选择一般临床上使用的心电采集分为胸导联和肢体导联,其中又以肢体导联最为普遍。

肢体导联分为标准导联Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和加压单极肢体导联aVR、aVL、aVF。

标准导联为双极肢体导联,反映其中两肢体之间电位差变化。

而加压单极肢体导联属单极导联,基本上代表检测部位电位变化。

本系统将选取标准导联的三种导联作为心电监护仪的采样方式。

2.系统组成本系统主要由模拟部分和数字部分组成。

在模拟部分中考虑到心电信号的微弱和易受干扰等特点,在设计系统组成时便不得不考虑到对信号的优化和处理,所以在信号采集和处理是本部分的重要环节。

首先,由于心电信号只有0.5-5mV,远远低于AD采用的幅值范围。

因此需将采集的信号进行放大,为了减少噪声且增加共模抑制比,此单元采用常见的分级放大。

同时因为电极是直接与皮肤接触的,基于安全考虑,将在前级放大和后级放大之间用光耦器件进行隔离,保证了测量者的人身安全。

新型便携式心电监测仪的设计原理

新型便携式心电监测仪的设计原理

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人体心电信号属于强噪声背景下的低频微弱信号,一般只有0.05-5mV,频谱范围为:0.05-100HZ,心电信号正常输出时其幅值约为1mV,而A/D转换器的输入电平要求到达1V左右,即心电放大倍数约为1000倍,由于肌电干扰可能造成前置放大器静态工作点的偏移,甚至截至饱和,所以前置放大器的增益不能太大。

心电监护的应用和分类

心电监护的应用和分类

心电监护的应用和分类
心电监护是一种常见的医疗技术,它可以实时监测心脏电活动,对心脏病的诊断和治疗起到重要作用。

按照不同的应用场景和技术特点,心电监护可以分为以下几类:
1. 传统心电监护:传统的心电监护主要应用于医院内的急诊、重症监护和手术室等场景。

这种监护方式一般采用导联贴在患者胸部,通过心电图机器实时记录心电信号,并进行数据分析和处理。

2. 家庭心电监护:随着移动互联网和智能设备的发展,家庭心电监护逐渐成为了一种趋势。

这种监护方式一般采用便携式心电仪,可以随时随地对患者的心电信号进行监测和记录,为患者提供更加便捷的医疗服务。

3. 远程心电监护:远程心电监护主要应用于一些偏远地区或者无法到达医院的患者。

这种监护方式通过互联网技术实现医生对患者心电信号的远程监测和诊断,为患者提供更加全面和便捷的医疗服务。

4. 心电信号分析:除了实时监测患者的心电信号外,心电监护还可以对心电信号进行分析和处理,以辅助医生进行诊断和治疗。

例如,心电信号可以用于检测心律失常、心肌缺血、心肌梗死等心脏病的病情,为医生提供更加准确的诊断依据。

总之,心电监护作为一种重要的医疗技术,具有广泛的应用场景和技术特点。

未来随着人工智能和大数据技术的发展,心电监护将为患者提供更加智能化和个性化的医疗服务。

心电监护仪

心电监护仪

心电监护仪心电监护仪是一种常见的医疗设备,用于监测和记录心脏的电活动,旨在帮助医生诊断和治疗心脏疾病。

随着科技的发展和医疗需求的增加,心电监护仪在临床应用中发挥着重要的作用。

本文将从心电监护仪的基本原理、分类、功能、应用领域和发展趋势等方面进行介绍。

一、心电监护仪的基本原理心电监护仪的基本原理是利用电极将来自心脏的微小电信号转换为可视化的图形或数字形式,以便医生分析与诊断。

心脏的电信号主要来源于心脏肌肉的兴奋与传导,通过电极的贴附,可以检测心脏各个部位的电信号。

这些电信号经过放大、滤波等处理后,可以显示在心电图上,以供医生分析病情。

二、心电监护仪的分类心电监护仪根据其使用场景和功能特点,可以分为多种类型,如床旁心电监护仪、便携式心电监护仪、动态心电监护仪和远程心电监护仪等。

床旁心电监护仪通常设置在医院病房、急诊科和重症监护室等地,用于监测患者的心电情况。

便携式心电监护仪体积小巧、操作简便,可方便患者随身携带,日常监测心脏状况。

动态心电监护仪可以进行长时间的心电监测,有助于诊断不稳定的心律失常等疾病。

远程心电监护仪则通过无线传输技术,实时将心电图数据传输给医生,方便远程诊断与指导。

三、心电监护仪的功能心电监护仪的主要功能包括心电图测量、心律分析、报警提示和数据存储等。

心电图测量是心电监护仪的基本功能,可以对患者的心电信号进行采集和显示。

通过心律分析功能,医生可以判断患者的心脏情况是否正常,是否存在异常心律、心脏肌肉缺血等问题。

在患者心电信号异常时,监护仪会发出报警提示,医生可以及时采取措施。

心电监护仪还可以将心电数据进行存储,方便医生反复查阅和分析。

四、心电监护仪的应用领域心电监护仪广泛应用于各个医疗领域,特别是心内科、急诊科和心电图室等部门。

心内科医生可以通过心电监护仪来诊断各类心律失常、心脏缺血、心肌炎等疾病。

在急诊科,心电监护仪可以快速判断患者是否存在严重心脏问题,并采取相应的抢救措施。

心电图室则通过心电监护仪的数据存储与分析功能,帮助医生评估患者的病情发展。

便携式心电监护系统设计

便携式心电监护系统设计
Rl 7= 1 , Rs 2 1 0 . 1 KQ ,
摘 要 采 用基 于A R M 7 内核 的L M 3 S 8 1 1 处理 器为核 心
设 计 了便携 式 心 电监 护 系统 。通过输 入保 护 电路 、前 置放 大 电路 、带 通滤 波 电路 、5 0 H z 限波 电路 、主放 大 电 路 ,主要 实现 对心 电信 号 的前 级 采集和 调理 ;通过 L M S S 8 1 1 控 制A /
O P A2 6 0 4 的 第二 个 放大 器 与 电阻R6 、R7 和 电容 c 1 9 构 成 右腿 驱 动 电路 ,可将 人 体共 模 信号倒相放大后用于激励人体右腿 ( 接 入 RL ) ,从 而 降低 甚 至 抵 消共 模 电压 ,以 达 到较 强抑制 5 0 Hz 工频 干扰 之 目的 。 3 .3主放 大 电路设 计 在 前 置 放 大 电 路 中 ,本文 将 心 电信 号 放大 了约 1 O 倍 ,对于 1 0 0 0 倍 的放大 要求 ,主 放 大 电路需 将 其 放大 1 0 0 倍 左 右 才能 达 到后 级处 理 的要求 。主 放大 电路 由一片 运放 和两 个 电阻组 成的 同 向放大 电路构 成 ,其 电路 图 如 图3 ~6 N示 。若 取
比。
其 放 大 倍 数 为
G :1 + R 1 0 0
文献标 识 码 :A 中 图分类 号 : T P 3 9
引言
心 电 图是 心 脏 疾 病 诊 断 的 重 要 手 段 。 常规 心 电 图需 要到 医院 去检 查 ,而心 脏病 发 作带 有很 大 的偶然 性和 突发性 ,便携 式心 电 监护 系统 可 以 录 下 来 ,提 供 给 医 生进 行诊 断分 析 ,人们 还可 以通 过便 携式 心 电监 护 系统 实现 自我检 测 ,为人 们 的健康 维 护提 供一 种便 利 的手 段 。

便携式心电监护仪设计

便携式心电监护仪设计

图1 系统总体设计框图图2 输入缓冲电路+前置放大电路
2014.9
305842
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范围为0.05-100Hz,频谱能量主要集AD620具有如下特点:
(1)AD620低成本高精度、输入在8-l0倍,防止前置放大电路出现饱和现象。

本系统是在l、8引脚之间接
(2)
(4)
图3 滤波电路图4 后级放大电路
2.3 后级放大电路设计
由于心电信号放大器总的电压放大倍数要求1000倍,前置级放大倍数为10,所以后级放大器的电压放大倍
如图4所示,放大倍数:
Au=1+2
1
R
R
=101 (9) 2.4 电平抬升电路设计
图5 电平抬升电路图
图6 施密特触发器电路
图7 系统软件流程图图8 不同滤波器的处理结果
图9 一个周期的ECG信号
的编写,在液晶上获得如图9所示的心电信号。

心脏监护仪设计

心脏监护仪设计
医疗仪器概论课程
心脏监护系统设计
——The Design of Cardiac Monitor
2004年10月22日
一:开 题
在医院或者大型诊所,心电图机可以为患者提 供心电描述和心脏的病情诊断。较完整的心电描迹
和自我判断功能为心电图机在医疗行业获得了很好 的应用。
可是,更多的患者需要更为轻巧、成本更为低廉
图1:前置放大器
参 数 特 点: 1、增益 25.4
2、共模抑制比86dB
B、高通滤波和一级放大环节
设计特点: 1、高通截止频: 0.5Hz
2、一级放大增益: 7.2
3、高通滤波时采取两级RC无源滤波网络级联的目的在于使 得 高通滤波更可靠和彻底
C、低通滤波和二级放大环节
心电信号频谱比较宽,从直流到250Hz都有可能存在频谱。但 是,常人正常情况下的P波、QRS波、T波等的频率却在100Hz以 下,因此,为了滤得较为干净的心电信号同时排除噪声,低通滤 波的截止频率定在100Hz。 有源滤波器较之RC滤波网络而言, 衰减速率较快,因此采取了有源滤波的方式。放大器增益7.2。
的小型心脏监护仪(Cardiac Monitor),期望它 能够随时检测患者的心率,并给出一定的警示功能。 而这些是大型心电图机所不能满足的。基于上述的 优点,小型心脏监护仪可以在家庭、野外、出差时 随时监测患者的心率变化情况。
期待中的心脏监护仪应该具备以下的功能和优点:
一:较为准确的心率监测和显示系统 二:能够实时判断患者的心率正常与否 三:体积小,重量轻,能够随身携带 四:成本不能太高
51系列CPU 警告装置
ADC0809转换器分辨率8位,典型转换时间100us,单一+5V供电, 输入范围0~5V。将模拟通道的电压输入转换为数字输入后,通 过EOC信号通知CPU并请求中断。

便携式心电监护系统的设计与解决方案(优选.)

便携式心电监护系统的设计与解决方案(优选.)

便携式心电监护系统的设计与解决方案心电图(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。

一、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:图1:便携式心电监护系统总体框图。

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Rabbit3000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。

二、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。

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9种不同类型心电监护仪的设计方案,包括便携式、远
随着人们生活节奏加快,人口逐渐老龄化,心脏疾病成为危害人类健康和生命的主要疾病之一。

心电监护系统为心脏病人诊断和治疗提供了一个有效的手段,对心脏疾病的防治和诊断具有重大的意义,本文为大家介绍几种心电监护仪的设计方案,包括便携式,低功耗,远程监控等类型。

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具有无线传输功能,因而患者可以不受时间和空间的限制使用本系统。

系统的24 小时无间断心电图记录功能,足以捕捉突发性的异常心电数据,为医护人员提供有力的诊断依据。

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