智能心律监测系统的设计

刘宇静 王泉清 李宏毅

冠状动脉造影是诊断冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)的一种常用且有效的方法，是一种较为安全可靠的有创诊断技术，被认为是诊断冠心病的“金标准”。为了准确诊断患者病情，医生需要了解目前患者的心律，当患者心律在85次/min以下时进行冠状动脉造影，诊断结果更为准确、可靠。智能心律监测系统的研制，用于对待诊患者进行心律的实时监测，确认被检者的心电监测数据，传输到诊断室内、外的2个显示终端上，在最合适的时间进行冠状动脉造影的扫描检查。

1 智能心律监测系统原理设计

智能心律监测系统采用数据信息无线基站方法，通过人体心电特征信息感知层，可以有效地收集心电体征信息，其原理如图1所示。主要由微处理系统、电源部件、监测系统、指示部件、无线通讯系统和电极部件组成。

图1 智能心律监测系统原理图

该系统采用微型化设计，其外观精巧。电源采用单压式开关充电方式，通过LED进行间歇式点亮显示；通过无线射频技术进行通讯，通过人体生物电信号，采集心电数据，计算心律。该系统具有心电心律监测、数据内存每10 ms进行采样；容量支持对所有数据进行36 h的记录，并可回放(如图2所示)。将心律监测计安装在心电贴上，贴在患者的左胸前，打开心律监测计，静坐候诊即可。

图2 智能心律监测系统采集端图

该系统数据采用显示屏或手持平板显示，通过无线射频技术进行通讯，最多可登录36台。心律监测数据动态显示排队，支持对所有数据进行时时记录，并可回放(如图3所示)。

图3 智能心律监测系统显示终端图

2 技术参数

(1)心律监测。采用单芯片解决方案，无外挂RAM和ROM，通过CPU自身的12 bit精度ADC采集模拟心电信号。数字化后通过无线传输方式，将心律数据发送给接收器。

(2)心律接收器。心律接收器采用单芯片解决方案，无需外挂RAM和ROM，通过无线方式接收心律数据，显示在LED大屏幕上，并可呼叫待诊患者。

(3)通讯方式。心律监测计与心律接收器采用833 MHz无线射频通讯方式进行数据交换，采用CC430是一款内嵌射频收发器的MCU，基于此MCU设计射频通讯模块，提供串口通讯方式，用来和主CPU进行命令和数据交换。

3 结语

心律智能检测系统在硬件、软件和结构设计等多个方面都属于国内领先的创新型设计，采用全面而新颖的数据软处理手段，既能本地存储又可通过无线传输方式传给数据采集手持终端，并在超小型、高集成的基础上做到微型化的结构设计。

该系统实现了时时的网络服务，提供了基础的支持，达到安全、健康，实现了信息数字化。同时，该系统减轻了医生的工作负担，提高了诊断的准确程度，使就诊环境变得更加有序。全方位覆盖的智能健康物联网系统，可为人民的健康提供有效的保障。

[1]陈克敏,赵永国,潘自来.PACS与数字化影像进展[M].上海:上海科学技术出版社,2005.

[2]吴昭,刘雷红.基于健康物联网的社区卫生服务系统设计[J].中国医药导报,2012,9(22):166-168.

[3]赵治月,张爱华,杨华.基于心电信号的脉搏波形特征点提取[J].北京生物医学工程,20011,30(1):51-56.

[4]王娟,陈皇宇.基于智能健康管理系统新模式的进展与趋势[J].微型电脑应用,2012,28(1):34-35,39.

[5]傅征,任连仲.医院信息系统建设与应用[M].北京:人民军医出版社,2002.

[6]张勘,董伟.社区卫生建设的新阶段全科医生必需承担起社区健康管理使命[J].中国卫生政策研究,2010,3(8):23-27.

[7]周挺,朱飞燕.基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计[J].数字技术与应用,2012(7):118-119.

[8]苏秋红.智能传感器、现场总线与FCS[J].科技与企业,2012(15):131.

[9]王艳琴.我国牵头的一项物联网关键标准有望年底成国际标准[J].中国标准导报,2012(5):52.

[10]吴叶兰,廉小亲,张晓力,等.一种基于GPRS的无线数据采集终端设计[J].微计算机信息,2010(20):55-57.

[11]彭建,陈岳林.条码扫描仪无线数据采集终端的研究[J].微计算机信息,2007(28):81-83.

[12]朱凌云,卢雄.基于特征波形检测的动态心电数据压缩方法[J].重庆理工大学学报:自然科学,2011(5):70-74.

[13]万里,张跃,张龙飞,等.远程无线心电监护仪的心电数据处理机制[J].计算机工程,2010,36(15):291-292.

[14]尹爽爽,王中训.基于经验模式分解的心电特征提取算法[J].生物医学工程研究,2007,26(4):328-330.

[15]曹梦如,乔玉龙,辜丽川,等.基于ID预测的RFID防碰撞算法[J].计算机应用与软件,2012,29(10):94-98.