移動(dòng)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制.pdf

1、遠(yuǎn)程醫(yī)療是采用通信技術(shù)為遠(yuǎn)離醫(yī)院的患者或用戶(hù)提供醫(yī)療、保健和咨詢(xún)的服務(wù)系統(tǒng)。而遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)(Telemonitoring)和家庭護(hù)理技術(shù)(Home Health Care, HHC)則是近年來(lái)遠(yuǎn)程醫(yī)療非常重要的一個(gè)研究領(lǐng)域，也是一個(gè)相對(duì)薄弱的研究領(lǐng)域。由于心臟病和高血壓的發(fā)作具有突發(fā)性和危險(xiǎn)性的特點(diǎn)，一般將心電圖的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)和報(bào)警作為家庭監(jiān)護(hù)的一個(gè)重要應(yīng)用。本論文開(kāi)發(fā)的基于移動(dòng)通訊的無(wú)線智能心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是一種集本地智能報(bào)警、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷與急

2、救指導(dǎo)、心臟保健與咨詢(xún)?yōu)橐惑w的新型院外監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。監(jiān)護(hù)中心能通過(guò)移動(dòng)通信的無(wú)線傳輸將可以達(dá)到上百名的院外患者的心電進(jìn)行在線、實(shí)時(shí)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)既可作為院內(nèi)監(jiān)護(hù)(ICU/CCU)的延續(xù)，也可用來(lái)協(xié)助醫(yī)生診斷不明原因的心悸、胸悶、胸痛和暈厥患者的病情；或用于急性心肌梗塞后，以及室性心律失常、高血壓病等高危患者的檢測(cè)和指導(dǎo)治療。 本論文主要的研究?jī)?nèi)容為以下三個(gè)方面： 1)智能報(bào)警，并且能夠?qū)崟r(shí)傳輸數(shù)據(jù)的心電監(jiān)護(hù)終端。

3、 智能移動(dòng)終端采用一塊MSP430單片機(jī)作為數(shù)據(jù)采集的主要部分。本設(shè)計(jì)采用有源電極的設(shè)計(jì)方法有效地提高了信號(hào)的質(zhì)量。在體積方面，除了單片機(jī)本身的體積很小外，該單片機(jī)還將大量的外圍模塊整合到片內(nèi)，減少了很多其他的外圍電路，都使中心處理單元微型化。同時(shí)有源電極的設(shè)計(jì)令放大電路前移以及采用了其他微型元器件（電源穩(wěn)壓芯片、電平轉(zhuǎn)換器等）進(jìn)一步使中心處理單元微型化。 信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和初步的處理后由串行通訊接口傳輸?shù)浇K端的主機(jī)。主機(jī)的管理和

4、處理部分采用ARM7TDMI結(jié)構(gòu)的SAMSUNG S3C44B0X。采用嵌入式操作系統(tǒng)ucLinux作為平臺(tái)開(kāi)發(fā)心電數(shù)據(jù)分析、分類(lèi)和管理軟件。使用ucLinux的TCP/IP協(xié)議棧和PPPOE協(xié)議，控制移動(dòng)通信模塊將識(shí)別出來(lái)的需要報(bào)警的心電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的上傳到監(jiān)控中心。移動(dòng)通訊的模塊既可以采用GPRS,也可以采用CDMA模塊。 2)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān) 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分為兩個(gè)部分，無(wú)線部分和Internet網(wǎng)。根據(jù)方式不

5、同無(wú)線部分分為GPRS和CDMA網(wǎng)絡(luò)。無(wú)論采用何種方式數(shù)據(jù)都被發(fā)送到無(wú)線基站，通過(guò)無(wú)線基站的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)發(fā)送到Internet網(wǎng)的相應(yīng)的服務(wù)器上(通過(guò)IP地址指定)。 無(wú)線發(fā)送數(shù)據(jù)的模塊為GPRS modem或CDMA modem。不管是那種modem它們都使用相近或相同的AT指令集控制modem和收發(fā)數(shù)據(jù)。通常不用直接使用AT指令集,由ucLinux調(diào)用這些命令控制modem。建立數(shù)據(jù)鏈路以后，通過(guò)ucLinux的協(xié)議棧就可以直接

6、使用TCP/IP協(xié)議傳送數(shù)據(jù)了。 數(shù)據(jù)通過(guò)Internet網(wǎng)發(fā)送到IP地址所指定的服務(wù)器。因此數(shù)據(jù)需要一個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)進(jìn)行管理和分配，以便于完成各種相應(yīng)的功能 3)監(jiān)護(hù)中心 實(shí)時(shí)的心電數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)分配到各個(gè)監(jiān)護(hù)中心的工作站。實(shí)時(shí)監(jiān)控工作站可以看到當(dāng)前報(bào)警的心電波形和對(duì)這個(gè)波形進(jìn)行初步的分析。醫(yī)生能夠根據(jù)這些信息對(duì)病人進(jìn)行及時(shí)的處理。對(duì)于實(shí)時(shí)報(bào)警的數(shù)據(jù)，利用二階差分極小值和一階差分過(guò)零點(diǎn)來(lái)精確定位心電信號(hào)QRS波群