移動心電監(jiān)護系統(tǒng)的研制.pdf

1、遠程醫(yī)療是采用通信技術為遠離醫(yī)院的患者或用戶提供醫(yī)療、保健和咨詢的服務系統(tǒng)。而遠程監(jiān)護(Telemonitoring)和家庭護理技術(Home Health Care, HHC)則是近年來遠程醫(yī)療非常重要的一個研究領域，也是一個相對薄弱的研究領域。由于心臟病和高血壓的發(fā)作具有突發(fā)性和危險性的特點，一般將心電圖的遠程監(jiān)護和報警作為家庭監(jiān)護的一個重要應用。本論文開發(fā)的基于移動通訊的無線智能心電監(jiān)護系統(tǒng)是一種集本地智能報警、實時監(jiān)測、診斷與急

2、救指導、心臟保健與咨詢?yōu)橐惑w的新型院外監(jiān)護系統(tǒng)。監(jiān)護中心能通過移動通信的無線傳輸將可以達到上百名的院外患者的心電進行在線、實時和長期監(jiān)測。該系統(tǒng)既可作為院內監(jiān)護(ICU/CCU)的延續(xù)，也可用來協助醫(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和指導治療。 本論文主要的研究內容為以下三個方面： 1)智能報警，并且能夠實時傳輸數據的心電監(jiān)護終端。

3、 智能移動終端采用一塊MSP430單片機作為數據采集的主要部分。本設計采用有源電極的設計方法有效地提高了信號的質量。在體積方面，除了單片機本身的體積很小外，該單片機還將大量的外圍模塊整合到片內，減少了很多其他的外圍電路，都使中心處理單元微型化。同時有源電極的設計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、電平轉換器等）進一步使中心處理單元微型化。 信號經過放大和初步的處理后由串行通訊接口傳輸到終端的主機。主機的管理和

4、處理部分采用ARM7TDMI結構的SAMSUNG S3C44B0X。采用嵌入式操作系統(tǒng)ucLinux作為平臺開發(fā)心電數據分析、分類和管理軟件。使用ucLinux的TCP/IP協議棧和PPPOE協議，控制移動通信模塊將識別出來的需要報警的心電數據實時的上傳到監(jiān)控中心。移動通訊的模塊既可以采用GPRS,也可以采用CDMA模塊。 2)移動網絡的數據傳輸和數據網關 移動網絡分為兩個部分，無線部分和Internet網。根據方式不

5、同無線部分分為GPRS和CDMA網絡。無論采用何種方式數據都被發(fā)送到無線基站，通過無線基站的數據網關發(fā)送到Internet網的相應的服務器上(通過IP地址指定)。 無線發(fā)送數據的模塊為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)數據。通常不用直接使用AT指令集,由ucLinux調用這些命令控制modem。建立數據鏈路以后，通過ucLinux的協議棧就可以直接

6、使用TCP/IP協議傳送數據了。 數據通過Internet網發(fā)送到IP地址所指定的服務器。因此數據需要一個網關來進行管理和分配，以便于完成各種相應的功能 3)監(jiān)護中心 實時的心電數據通過數據網關分配到各個監(jiān)護中心的工作站。實時監(jiān)控工作站可以看到當前報警的心電波形和對這個波形進行初步的分析。醫(yī)生能夠根據這些信息對病人進行及時的處理。對于實時報警的數據，利用二階差分極小值和一階差分過零點來精確定位心電信號QRS波群