基于GPRS 的远程心电实时监护终端

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  •     摘要: 针对现代医疗的新要求, 设计了一种基于GPRS 的远程心电实时监护终端。该监护终端能采集人体心电信号并实时发送, 从而实现真正意义上的无线实时监护。介绍了系统原理和总体方案, 着重阐述了监护终端的硬件设计以及相应单片机的软件设计。

        在现代医学中, 心电信号是诊断心血管疾病的重要依据。传统的心电监护设备在心血管疾病的诊断与治疗中起到了很重要的作用, 但这一类监护设备一般只能在医院里使用, 而可以随身携带的Holter 又只能实现心电信号的回放而不是实时监护。基于无线通信的远程心电监护系统给了患者较大的活动自由, 用户可以不受时间、地点的限制, 随时随地得到医院监护中心的监护, 在出现紧急情况时可以被及时发现并救治。美国、澳大利亚和欧洲一些国家进行了远程心电监护的研究, 部分公司还推出了相应的监护仪[1] , 国内也有部分高校和研究单位进行了相关的研究工作, 取得了一定成果, 但并未开发出成熟、实用的系统。

        这里利用业已成熟的GPRS 技术设计了一种便携式远程心电实时监护终端, 克服了Holter 只能用于回放分析的缺点, 可以对患者心电信号进行实时监护。下面详细介绍该监护终端的设计与实现。

    1 监护系统设计概述
        基于GPRS 的远程心电实时监护系统示意图如图1所示。它主要包括两部分: 心电监护终端和医院监护中心。患者随身携带的监护终端由它上面的无线模块通过GPRS 无线基站接入GPRS 网络, 再通过GPRS 网络连接因特网上的监护中心服务器。监护终端采集并处理患者的心电信号, 所得到的心电数据通过该链路传输到监护中心服务器上, 并由服务器上的心电分析软件进行分析,医生则根据软件分析结果及自己的判断来给患者适当的医嘱, 必要时采取相应的救治措施。
    基于GPRS远程心电实时监护终端示意图 
        本文只介绍监护终端的设计与实现, 服务器端的心电综合分析软件这里不再赘述。

    2 监护终端硬件设计
        监护终端硬件系统框图如图2 所示, 它主要由以下几部分组成: 心电采集模块、主控单片机模块、GPRS 无线通信模块和电源模块。
     

    2 .1 心电采集模块
        人体心电信号的主要频率范围为0.05~100Hz, 幅值范围为0.5~5mV。心电信号中通常混杂有其他生物电信号, 还容易受到以50Hz 工频干扰为主的电磁信号干扰,因此对心电信号的检测属于强噪声背景下低频微弱信号的检测。为得到适合于临床应用的干净心电信号, 必须对心电信号进行合理的放大和滤波处理, 其原理框图如图3 所示。

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