一种便携式心电监护系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种便携式心电监护系统。
【背景技术】
[0002] 心脏病属于慢性疾病，通常不易被察觉，严重的心率失常甚至可以造成猝死，所 以，心电监护系统的应用就显得十分重要。心电监护系统作为"4P"医学模式（即预防性、预 测性、个体化和参与性，强调人的主动性，以预防为主）下的经典智慧医疗方案，可以实时 检测心率状况，并对检测心率做出基本诊断，预测心血管健康状况。但中国人口众多，医院 不可能做到对每个人的全覆盖，现有技术亟待出现一种能够携带于人体的便携检测装置， 以让用户实时知晓当前的心率状况。 【实用新型内容】
[0003] 有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种便携式心电监护系统，其能够实 时检测用户的心率状况，并依据数据处理方法对检测心率做出基本诊断。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种便携式心电监护系 统，其特征在于，包括：微型检测装置，用于佩戴于用户身体，以采集心电信号，并将采集的 心电信号进行滤波，然后通过蓝牙4. 0进行传输；用户端设备，用于通过蓝牙4. 0接收所述 微型检测装置传输的心电信号，实时显示心电数据并绘制成波形曲线，然后，采用心电数据 实时处理算法输出用户当前的心率状况，同时在用户授权时将所述心电数据进行传输；月艮 务端设备，用于接收用户端传输的心电数据，以进行存储分析。
[0005] 本实用新型相对于现有技术具有以下实质性特点和进步：
[0006] 第一，结构简单，具有微型检测装置，用户端与服务端，通过蓝牙4. 0接收微型检 测装置检测的心电数据，绘制实时波形，显示平均心率以及自身健康状况，并将检测到的数 据以压缩文件格式传送到医院服务器端存储，医生可以通过查看用户历史数据对用户做出 正确指导，用户通过特定板块查看医生指导建议，同时提供聊天功能，用户可以与自己的负 责医生进行实时交流，交换彼此的意见。
[0007] 第二，应用广泛，基于Android平台，采集的心电数据通过低功耗蓝牙传输到用户 App上，用户软件实时显示心电数据并绘制成直观的曲线，并采用心电数据实时处理算法告 诉用户当前的心率状况，同时在用户授权的情况下将数据传输到服务端，服务端能够将数 据存储到SQLServer数据库，以便于实现各级授权用户对数据进行增、删、改、查的功能。
【附图说明】
[0008] 图1为本实用新型的便携式心电监护系统的结构原理示意图；
[0009] 图2是本实用新型的微型检测装置的模拟前端单元的结构示意图；
[0010] 图3是本实用新型的微型检测装置的数字信号处理单元的结构示意图；
[0011] 图4是本实用新型的电源模块的实施例电路图；
[0012] 图5是本实用新型的处理模块的实施例电路图；
[0013] 图6是本实用新型的蓝牙4. 0通讯模块的实施例电路图；
[0014] 图7是图1所示系统的数据处理方法的流程图；
[0015] 图8是本实用新型的用户端基于Android设计的软件架构示意图；
[0016] 图9是本实用新型的蓝牙4. 0接口和类的实施例示意图；
[0017] 图10是本实用新型的蓝牙连接流程示意图；
[0018] 图11是采用本实用新型的便携式心电监护系统的数据处理方法进行诊断的流程 图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员 可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。 [00 20] 实施例1
[0021] 请参照图1，本实用新型的便携式心电监护系统包括：微型检测装置100,用于佩 戴于用户身体，以采集心电信号，并将采集的心电信号进行滤波，然后通过蓝牙4. 0进行传 输；用户端设备200,用于接收所述微型检测装置传输的心电信号，实时显示心电数据并绘 制成曲线，然后，采用心电数据实时处理算法输出用户当前的心率状况，同时在用户授权时 将所述心电数据进行传输；服务端设备300,用于接收用户端传输的心电数据，以进行存储 分析。
[0022] 优选地，微型检测装置100用于完成心电信信号的采集、滤波和传输功能；用户端 200与服务端300用于解决数据存储分析和用户体验问题，采用典型的C/S模式设计，在医 生和患者之间搭建真正的"P2P (个人对个人）"体验，减少医生繁重工作量的同时使个人用 户能够真实准确的把握自己的健康状况。
[0023] 优选地，微型检测装置100将采集的心电数据通过低功耗蓝牙传输到用户端200 上，用户端200例如采用智能手机，用户软件采用当下流行的Andro i d平台，实时显示心电 数据并绘制成直观的曲线，并采用简单的算法告诉用户当前的心率状况，同时在用户授权 的情况下将数据传输到服务端300上，服务端300的管理软件会将数据存储到SQLServer 数据库，以便于实现各级授权用户对数据进行增、删、改、查的功能。
[0024] 请参照图2,所述微型检测装置100包括模拟前端单元和数字信号处理单元，其 中，模拟前端单元包括：传感器110,所述传感器110连接一高通滤波器111，所述高通滤波 器111连接一可编程低噪声放大器112,所述可编程低噪声放大器112连接一模数转换器 113〇
[0025] 优选地，传感器110采集心电信号后，采用高通滤波器111滤除幅值较大、变化缓 慢的DC信号，然后经可编程低噪声放大器112对信号做放大处理，其增益通过编程控制，最 后使用16位高精度模数转换器113将心电数据转化成数字信号，为防止传感器脱落造成信 号紊乱.
[0026] 优选地，模拟前端单元还包括一个测传感器脱落的电路。
[0027] 优选地，心电信号是微弱生物电信号，信号幅值在0. 05~5mv之间，信号频率在 0. 05~IOOHz之间（中心频率为17Hz)，信号源内阻非常大，通常超过100KQ，因此具有信 噪比低，频率低，高阻抗三大特点。鉴于心电信号以上特征，可编程低噪声放大器112需要 对心电信号进行有效放大处理，放大增益选择时必须满足A/D转换条件的要求2. 5V-5V，所 以其增益一般要在1000以上。
[0028] 请参照图3,数字信号处理单元包括：陷波滤波器120,所述陷波滤波器120的输入 端连接所述模数转换器113,输出端连接一低通滤波器121。
[0029] 优选地，陷波滤波器120用来去除50Hz或60Hz工频信号，低通滤波器121用来去 除IOOHz以上的噪声干扰，并为截至频率提供一个稳定的通频带，同时，为有效滤除高频段 噪声，设置其终止频率为_40dB。
[0030] 请参照图4,所述传感器110包括：电源模块，处理模块与蓝牙4. 0通讯模块；电源 模块包括：一升压转换器，其输入端与输出端分别并联一电容器。
[0031] 优选地，电源电路设计以稳定为标准，TPS63001固定输出为3. 3V电压，精度为 ±0. 5%，满足BMDlOl对电源电压上下波动10%的要求。采用TPS63001升降压转换器作为 DC-DC电路的电平转换处理核心。为增强电路的抗干扰能力，使TPS63001输出波形平稳，在 VIN和VOUT端分别并联IOuF钽电容，输出芯片工作电压VDD为3. 3V。
[0032] 请参照图5,处理模块包括：一心电芯片，其电压端与接地端之间连接有隔离电 容，所述接地端还连接一电感。
[0033] 优选地，信号输出端采用64字节TX FIFO UART串行接口，其波特率为57600,模拟 信号输入端采用SEP和SEN接口，用来接收传感器传来的微弱生物电信号；电源供电电压为 3. 3V(3. 3±0. 5% )，带片上I. 2V电源调节器；P3、P2作为对外连接设备的接口使用；VDD和 GND之间使用IOuF旁路电容隔离，防止通过VDD引入的干扰及寄生震荡对输出信号产生影 响；RESET接口处接入高平RC复位电路，Rl为10K，Cl为0.1 uF (滤波作用）、El为22uF。
[0034] 优选地，AGND是电路的模拟地，模拟地和数字地不可以直接短路连接，否则会导致 互相干扰。由于设备测量的都是低频模拟信号，信号端可以看做为一个电压源，采用一点接 地的接入方式，对AGND做了加粗处理，并缩短了其长度，同时在AGND和DGND之间加入IOuH 电感作为缓冲，以减少两者之间的相互干扰。
[0035] 请参照图6,蓝牙4.0通讯模块包括：一蓝牙芯片，其连接一天线。
[0036] 优选地，采用TI公司生产的CC2540低功率蓝牙系统单晶片，CC2540是一种低成 本低功耗的高标准无线方案，耗电量极低（一粒纽扣电池可以维持其工作数年），延迟时间 很短（只有3ms)，体积小，通讯距离超长（100米，较之前的版本10米而言，有质的飞越）， 同时还有AES-128加密措施，使得信息传递变得安全可靠，不用担心数据被截取情况。
[0037] 优选地，选择最新的蓝牙4.0技术解决心电数据实时传输的问题，传感器端的蓝 牙上电后便一直保持使能被发现状态，配对连接后可将原始数