便携式移动心电监护系统由心电监护仪
便携式心电监护仪开题报告
便携式心电监护仪
1．研究意义和目的
以往专门测量心率值的仪器较少，人们为了知道自己的运动或者劳动强度是否超负荷，尤其是老年人或运动员等，他们都得赶到医院而不能实时测量和预知。为了观测“预防为主”的方针，为了实现人人能享受基本医疗保健的目标，把过去的以医院为轴心的医疗服务体系过度到以家庭为基础的社区卫生服务体系已成为必然趋势。所以便携式医疗仪器已相继问世。便携式心率测试仪属于一种集轻型化、一体化、可视化等优点的测试仪；同时它适合在家庭和社区条件下使用。心电诊断仪、心率计的应用在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。该心率仪可用于临床心率监护；并为体力劳动者劳动强度测定、运动员及士兵训练强度测定等提供确凿的和必不可少的生理指标。
2．国内外研究现状与水平
便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。现在外国的先进运动手表甚至能够无线记录用户的心率。未来，还将有众多能显著改善医疗实施及其效果的创新型医疗应用产品。
满足便携式医疗领域的微处理器需求给半导体企业带来了挑战。虽然工程设计无外乎是在相对立的功能、规范以及空间限制条件之间进行取舍，但是这种平衡取舍在便携式医疗领域往往非常棘手。医疗市场的相关需求往往很难协调，如小尺寸与高功能性、低功耗与高性能模拟，以及超长电池使用寿命与高处理能力等。这些产品需要模数
转换器 (ADC)、可调节增益、电源管理以及液晶显示屏 (LCD) 等。这些都将是需要我们更多的去研究和发展
拟采取的研究路线
便携式心率监测仪文献综述
便携式心率监测仪文献综述
文献综述
一、目的和意义
便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。未来，还将有众多能显著改善医疗效果的创新型医疗应用产品。多年来，心率检测仪在心血管疾病的研究和诊断方面发挥出显著的作用，它们所记录的心脏活动时的生物电信号，已成为临床诊断的重要依据。目前，检测心率的仪器虽然很多，但是体积大，功耗大，不易于携带。有些医院使用的各种心率监测仪器抗干扰性差，开发成本高，价格昂贵，即便用于心率信号采集的传感器也价格不菲。如果心率监测的仪器能够做到体积小，制作成本和销售价格低、操作简单，能被普通家庭患者接受，这无疑为临床诊断和个人保健使用提供了方便。因此，设计一种成本低廉，可随身携带，可长时间记录，显示和存储心率值，可与微机通讯并具有较强抗干扰能力的心率检测仪是十分必要的。基于此，本文探究研发了一种体积小，操作简单，适合家庭和社区医疗保健使用的便携式心率检测仪。
二、国内外现状
心电监护（ECG Telemonitor）的历史，可以追溯到上世纪初。1903年，“心电图之父”荷兰教授Einthoven通过1500米的电缆线，记录了世界上第一份完整人体心电图，这在后来被广泛认为是心电监护的雏形。其后数十年间，伴随冠心病等心血管疾病的大肆流行，心电采集和监测技术得以迅猛发展。最早，医务人员对ECG的监测和需求，是从危重病人抢救开始的。1933年Hooker首次进行实验动物心脏复苏，
通过密切观察心脏跳动状况，来总结和判断病人的危重抢救效果。1943年Claude Beek首次在手术室内实施电除颤，开始ECG的监测和临床应用。1952年Zoll首次推出心脏起搏术，通过对心脏功能未完全恢复的病人进行起搏、监护，使病人得以康复。1956年体外除颤仪问世，提高了危重病人抢救的存活率。1960年Kauwenhoven报道胸
心电监护仪
心电监护仪
心电监护仪是一种常见的医疗设备，用于监测和记录心脏的电活动，旨在帮助医生诊断和治疗心脏疾病。随着科技的发展和医疗需求的增加，心电监护仪在临床应用中发挥着重要的作用。本文将从心电监护仪的基本原理、分类、功能、应用领域和发展趋势等方面进行介绍。
一、心电监护仪的基本原理
心电监护仪的基本原理是利用电极将来自心脏的微小电信号转换为可视化的图形或数字形式，以便医生分析与诊断。心脏的电信号主要来源于心脏肌肉的兴奋与传导，通过电极的贴附，可以检测心脏各个部位的电信号。这些电信号经过放大、滤波等处理后，可以显示在心电图上，以供医生分析病情。
二、心电监护仪的分类
心电监护仪根据其使用场景和功能特点，可以分为多种类型，如床旁心电监护仪、便携式心电监护仪、动态心电监护仪和远程心电监护仪等。床旁心电监护仪通常设置在医院病房、急诊科和重症监护室等地，用于监测患者的心电情况。便携式心电监护仪体积小巧、操作简便，可方便患者随身携带，日常监测心脏状况。动态心电监护仪可以进行长时间的心电监测，有助于诊断不稳定的心律失常等疾病。远程心电监护仪则通过无线传输技术，实时将心电图数据传输给医生，方便远程诊断与指导。
三、心电监护仪的功能
心电监护仪的主要功能包括心电图测量、心律分析、报警提示
和数据存储等。心电图测量是心电监护仪的基本功能，可以对患者的心电信号进行采集和显示。通过心律分析功能，医生可以判断患者的心脏情况是否正常，是否存在异常心律、心脏肌肉缺血等问题。在患者心电信号异常时，监护仪会发出报警提示，医生可以及时采取措施。心电监护仪还可以将心电数据进行存储，方便医生反复查阅和分析。
床边心电监护-教案之四
正常心电波形形态有一定的规律， 如果波形形态出现异常，如出现双 峰波形、切迹波形等，可能表示心 脏肌肉存在异常。
异常心电波形处理建议
01
02
Fra Baidu bibliotek
03
及时处理
一旦发现心电监护出现异 常波形，应及时采取措施 进行处理，包括药物治疗、 电复律等。
密切观察
对于一些轻微的异常波形， 可以密切观察患者的病情 变化，根据情况采取相应 的处理措施。
定义与作用
定义
床边心电监护是一种医疗监护技 术，通过监测患者的生理信号， 如心电图、呼吸、血压等，来评 估患者的健康状况和诊断疾病。
作用
床边心电监护可以实时监测患者 的生理信号，及时发现异常情况 ，为医生提供准确的诊断依据， 有助于及时救治患者。
适用人群与场景
适用人群
床边心电监护适用于需要进行心电监 测的患者，如心血管疾病患者、手术 后患者、危重病人等。
误报和漏报
提高心电监护设备的准确性和可靠性，减少 误报和漏报现象。
设备兼容性
不同品牌和型号的心电监护设备之间的兼容 性问题需要解决。
患者依从性
部分患者可能不习惯长时间佩戴心电监护设 备，需要提高患者的依从性。
心电监护的发展趋势与展望
个性化监测
根据患者的具体需求和状况，提供个 性化的监测方案。
心电监护仪参数
心电监护仪参数
1.便携式一体化监护仪，固定式提手。
2.可监测心电、血氧、脉博、无创血压、呼吸、体温等基础参数，可升级Masimo/Nellcor
SPO2、2IBP、ETCO2等参数。
3.心电（心律失常、ST段分析）、呼吸、体温、血氧、无创血压、有创血压、呼末二氧化
碳等监测参数可适用于成人、小儿、新生儿。
4.仪器重量≤2.8kg。
5.≥12寸彩色TFT显示屏，分辨率800*600，触摸屏。
6.屏幕亮度1-100级调节。
7.支持中文手写输入。
8.心电：支持3/5导心电，具有智能导联脱落，多导同步分析功能。
9.具有ECG全屏级联。
10.心律失常分析≥26种。（提供证明文件）
11.具有ST段分析功能。支持在专门的窗口中分组显示心脏前壁，下壁和侧壁的ST实时片
段和参考片段。
12.血氧：可选Masimo血氧，测量范围为1 ％～100％；在70％～100％范围内，成人/
儿童测量精度为±2％（非运动状态下）、±3％（运动状态下），新生儿为±3％（非运动状态和运动状态下）。
13.可显示灌注指数（PI），测量范围0.02-20％。（提供证明文件）
14.具有NIBP与血氧同侧测量功能。
15.NIBP具有手动、自动、连续、整点测量模式。
16.NIBP具有辅助静脉穿刺功能。
17.IBP监护可实时监测PPV/SPV，IBP波形叠加显示。（提供证明文件）
18.IBP监护可测量10余种压力项目。
19.呼末CO2测量范围0-190mmHg，awRR测量范围0-150rpm。
20.具有数据存储功能：趋势图/表，报警事件，无创血压测量数据，波形全息回顾。
9种不同类型心电监护仪的设计方案,包括便携式、远
9种不同类型心电监护仪的设计方案，包括便携式、远
随着人们生活节奏加快，人口逐渐老龄化，心脏疾病成为危害人类健康和生命的主要疾病之一。心电监护系统为心脏病人诊断和治疗提供了一个有效的手段，对心脏疾病的防治和诊断具有重大的意义，本文为大家介绍几种心电监护仪的设计方案，包括便携式，低功耗，远程监控等类型。
基于Android 的低功耗移动心电监控系统的设计方案
本文通过研究人体心电信号的各项主要特征和实际监测应用需求，设计开发了一套无线传感心电信息监测系统，该系统通过嵌入内衣穿戴的智能电极对心电信号进行采集处理，并通过目前已成为移动设备标配的蓝牙无线数据网络将心电数据发送至Android 智能监控终端进行接收数据的存储、管理和分析。
基于Linux 和MiniGUI 的心电监护仪设计
本介绍一种基于Linux 和MiniGUI 的心电监护系统，能够满足患者随时随地对心电进行方便快捷的监测，及时地发现异常情况并采取有效的措施，从而更好地保护人们的身体健康。
基于TMS320LF2407A DSP 的心电监护系统分析
本文设计了一种以TMS320LF2407A DSP 为信号处理器的心电监护系统，该系统把心电信号的采集、分析和显示集成于一体,而且系统体积小、成本低、便于携带、实用性强。
基于S3C2410 设计三导联远程心电监护
本方案是基于S3C2410 设计三导联远程心电监护系统，可以对心脏病患者进行实时监护。具有无线传输功能，因而患者可以不受时间和空间的限制使用本系统。系统的24 小时无间断心电图记录功能，足以捕捉突发性的异常心电数据，为医护人员提供有力的诊断依据。
高效诊断便携式心电监护仪使用说明
高效诊断便携式心电监护仪使用说明随着医疗技术的不断进步，便携式心电监护仪作为一种便捷、高效的医疗设备，被广泛应用于医疗机构和家庭护理中。本文将为您详细介绍使用便携式心电监护仪的方法和注意事项，以确保您能正确合理地使用该设备进行心电监测和诊断。
1. 准备工作
在使用便携式心电监护仪之前，首先需要进行一些准备工作：
1.1 确保便携式心电监护仪已经充电，电源充足。
1.2 检查监护仪电极的粘性胶贴是否完好，是否需要更换。确保电极与皮肤接触良好，以确保监护结果的准确性。
2. 使用方法
以下是使用便携式心电监护仪的步骤：
2.1 清洁患者皮肤。使用温和的皂液和清水清洁患者胸部及四肢等需要监测的部位。确保皮肤干燥后，用酒精棉球擦拭监护仪电极的接触面。
2.2 选择正确的心电监护仪模式。根据具体需求，选择适当的监护模式，如测量心率、分析心电图等。
2.3 将心电监护仪正确安装在患者身上。根据监护仪的设计，将仪器的电极贴片粘贴在患者的胸部或四肢上，确保粘贴位置正确，以保证监测数据的准确性。
2.4 启动心电监护仪。按下仪器上的启动按钮，心电监护仪将开始采集和分析心电信号。
2.5 完成监护记录。根据需要，监护仪可以进行长时间记录或短时间记录。长时间记录可以持续监测患者的心电信号，并生成相应的心电图报告。短时间记录则可用于日常健康检查或临时心电监测。
3. 注意事项
为了确保使用便携式心电监护仪的效果和安全性，您需要注意以下事项：
3.1 确保心电监护仪的存储和使用环境干燥清洁。避免接触水分或污染物质，以免影响设备的正常工作和测量结果的准确性。
便携式心电监护仪采集系统设计
便携式心电监护仪采集系统设计
作者：魏珑
作者单位：莱芜职业技术学院信息工程系
刊名：
电子制作
英文刊名：ELECTRONICS DIY
年，卷(期)：2010,04(4)
本文链接：/Periodical_dzzz201004004.aspx
监护仪使用——精选推荐
监护仪使⽤
⼼电监护仪的使⽤⽅法
⼀．监护仪意义和作⽤
1．监护仪是⼀种以测量和控制病⼈⽣理参数，并可与已知设定值进⾏⽐较，如果出现超标
可发出警报的装置或系统。
2．监护仪与监护诊断仪器不同，它必须24⼩时连续监护病⼈的⽣理参数，检出变化趋势，
指出临危情况，供医⽣应急处理和进⾏治疗的依据，使并发症减到最少达到缓解并消
除病情的⽬的。
监护仪的⽤途除测量和监护⽣理参数外，还包括监视和处理⽤药及⼿术前后的状况。
3．监护仪可选的参数：⼼电、呼吸、⾎压（有⽆创和有创两种）、⾎氧饱和度、脉率、体温、呼吸末⼆氧化碳、呼吸⼒学、⿇醉⽓体、⼼输出量（有创和⽆创）、脑电双频指数等⼆．监护仪临床应⽤范围
⼿术中、⼿术后、外伤护理、冠⼼病、危重病⼈、新⽣⼉、早产⼉、⾼压氧舱、分娩
室等。
三．监护仪分类
1．根据结构分为四类：便携式监护仪、插件式监护仪、遥测监护仪、HOLTER（24⼩时动态⼼电图）⼼电监护仪。
2．根据功能分为三类：床边监护仪、中央监护仪、离院监护仪（遥测监护仪）。
床边监护仪是设置在病床边与病⼈连接在⼀起的仪器，能够对病⼈的各种⽣理参数或某些状态进⾏连续的监测，予以显⽰报警或记录，它也可以与中央监护仪构成⼀个整体来进⾏⼯作。中央监护仪⼜称中央系统监护仪，它是由主监护仪和若⼲床边监护仪组成的，通过主监护仪可以控制各床边监护仪的⼯作，对多个被监护对象的情况进⾏同时监护，它的⼀个重要任务是完成对各种异常的⽣理参数和病历的⾃动记录。
离院监护仪（遥测监护仪）使病⼈可以随⾝携带的⼩型电⼦监护仪，可以在医院内外对病⼈的某种⽣理参数进⾏连续监护，供医⽣进⾏⾮实时性的检查。
心电监护仪原理和使用步骤详解
心电监护仪原理和使用步骤详解
随着医学技术的发展，心电监护仪广泛适用于临床的病情的监控，通过查看它监测过来的生理参数，除给医护人员提供合理客观依据，对早期发现病情变化，预防并发症的发生起到了重要的指导作用，让医护人员更快更好的对病情有变化的病人采取有效的治疗措施和治疗手段，达到保证了患者的安全的目的。也正是因为这种设备方便了医护人员对病人的病情的监控，对病人的治疗可以更加迅速有效。因而在各个医院中被广泛的使用。从事医疗电子行业的工程师，对这一方面知识有的可能很了解，有的可能一知半解，包括什么是心电监护仪、它的基本原理、工作原理、正确的使用步骤、使用的注意事项等，下面我们从它的基本原理和使用步骤等方面深入的学习这一种设备。什么是心电监护仪什么是心电监护仪?它是监护仪一种及其重要的应用(什么是监护仪)，它作为现在医院常用的设备，可以同时对病人的心电图、呼吸、血压、体温、脉搏等生理参数进行精密测试和测量的的实用的医学仪器设备。它很直观的将需要检测和监控的数据显示到显示器上面，供医院的工作人员来对病人的病人进行判定和治疗。每个可以监控的生理参数一般都设置了安全值其参考和比对的作用，如病人的实际值不在安全值之内，则会自动报警。心电监护仪原理(1)系统基本组成：(A)阴极射线示波器(B)心电记录器(C)压力监测器(D)呼吸监测器(E)体温监测器(F)计算机处理系统组成心电活动经心电导联线传入处理器，血压经压力传感器变成电信号传入处理器。呼吸活动由呼气、吸气造成胸腔电阻的改变经心电导联与心电活动同时传入处理器，处理器将来自病人体内之电信号放大后经微型计算机处理后变成波形输出与数字信号输出，经光电显示系统显示于阴极射线示波器的屏幕上，其工作原理是心电监护仪设计的重要参考。(2)便携式远程心电监护仪结构及原理主要由心电信号的前端采集与调理模块、心电信号处理与存储模块、数据显示模块和远程传输控制模块等四个关键模块组成，系统功能结构。其硬件平台采用CycloneII 2C35 FPGA芯片，采用SOPC技术将NiosII软核处理器、存储器、功能接口和扩展I/O口等集成在一块FPGA芯片上，外围扩展心电数据采集板、网络、LCD屏、触摸屏/键盘、SD存储卡等硬件来实现系统的硬件架构，且带有可扩展的I/O接口，便于以后系统功能升级与扩展。(3)便携式心电监测仪结构及原理系统硬件模块主要包括：信号调理电路(放大器、带通滤波器、陷波器)、嵌入式处理器及外围电路(A/D转换、Flash ROM和SDRM扩展、液晶显示LCD和键盘模块、以太网模块)两大部分。其结构和原理图如下：心电信号通过专用电极从人的左右臂采集到后，送入信号调理电路，先经过前置放大器初步放大，经高通滤波滤除直流信号及低频基线干扰后，由后级放大器放大，再经滤波器进一步滤除50HZ的工频干扰，经低通滤波器后得到符合要求的心电信号，由模拟信号输入端送入ADC，进行高精度的A/D转换。我们在电路中还引入了右腿驱动电路和导联脱落检测电路。心电监护仪使用步骤(1)心电图监测目前心电图导联线电报颜色已规范化以减少混淆，按图示规定置放正、负极及地极。(2)压力监测为得到正确数据与波形必须进行下列操作(A)传感器放置位置相当于右心房水平(B)置零步骤，各种型号的监护仪都设有零按钮。(C)整个测压管道内充满肝素生理盐水，以防止血块堵塞，管道系统内绝不能含有气泡。(D)定期用肝素生理盐水冲洗或用微泵以2ml/h 速度持续冲洗，维持管道通畅。(2)操作程序如下：(A) 连接心电监护仪电源。(B) 将患者平卧位或半卧位。(C)打开主开关。(D) 用生理盐水棉球擦拭患者胸部贴电极处皮肤。(E) 贴电极片，连接心电导联线，屏幕上心电示波出现(F)将袖带绑在至肘窝上两横指处。按测量—设置报警限—测量时间。总结随着现代医疗技术和现在医学监护技术的发展，心电监护仪已经成为医用电子仪器中不可缺少的一大类仪器，在医院中起着越来越多的重要的作用，它具有操作简单、易于查看和记录、可监控生理参数多、适用的范围和场所广泛等特点，在医学治疗应用中备受重视（多参数监护仪是什么）。并随着我国的医疗行业的发展和医疗行业的改革，国家越来越重视医疗技术和医疗水平的提高，各种医疗设备的使用率更好，
产品标准--便携式心电监护仪天津大学生物医学工程
毕业设计
便携式心电监护仪--产品标准
学院：精密仪器与光电子工程学院
专业：生物医学工程
年级：2010级
姓名：邓勇3010202279
姓名：金芳3010202283
姓名：王泽昊3009202345 指导教师何峰
2014年1 月7日
目录
前言 (1)
一、范围 (2)
二、规范性引用文件 (2)
三、分类与命名 (2)
3.1型式、结构与组成 (2)
3.2型号命名 (2)
3.3结构..... .. (2)
3.4材料说明 (2)
3.5安全分类 (2)
四、要求 (3)
4.1外观与结构 (3)
4.2尺寸 (3)
4.3使用性能 (3)
4.4安全性能要求 (3)
4.5环境试验要求 (3)
五、试验方法 (3)
5.1外观与结构 (3)
5.2尺寸 (3)
5.3使用性能试验 (3)
5.4安全性能试验 (4)
5.5环境试验 (4)
六、检测规则 (4)
七、标志、使用说明书 (5)
7.1标志 (5)
7.2使用说明书 (5)
八、包装、运输与贮存 (5)
8.1包装 (5)
8.2运输 (6)
8.3贮存 (6)
前言
便携式心电监护仪由于是在老的心电监护仪的基础上进行进一步的开发，所以它在满足原有心电监护仪国家标准、行业标准的基础上就新的特性、新的功能，按照《医疗器械监督管理条例》、《医疗器械标准管理办法》，特制订本注册产品标准作为该产品生产、检验、销售的质量依据。
本标准电气安全性能全面贯彻GB 9706.1-1995《医用电气设备第一部分：安全通用要求》的规定，并将其内容列为附录A的形式。
本标准编写格式遵循了《医疗器械标准编写规范》和GB/T 1.1-2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》。
便携式心电监护仪设计
便携式心电监护仪设计
一、现有研究现状
自20世纪80年代以来，心电监护仪一直是心血管疾病检测和诊断的
基础设备，在心血管研究领域中发挥着重要作用。然而，人们对心电监护
仪设备不断改进和升级，使其更紧凑、轻便，方便携带，同时也有助于提
高设备功能和精度，从而使其应用场景更加广泛。
研究表明，目前的心电监护仪通常使用现有设备中的传感器，用于检
测心电活动，并在电极板上录制和分析心电图。然而，由于器件的体积大，成本高，分析准确度低，设备的可移动性不强，使得心电监护仪在移动医疗、家庭监督以及便携式心电图等方面仍存在一定的不足。
二、设计目的
本设计旨在研发一种新型的、具有更强移动性、功能更强的便携式心
电监护仪，以更有效、更精确地检测心电图并分析诊断，从而改善病人的
健康管理水平。
三、设计参数
新型心电监护仪采用更新的传感器设计，具有更高的准确率和灵敏度，能够更准确地获取心电图信号。设备采用小型化芯片，能够支持更多样化
的计算机技术，以实现心电图信号处理和数据传输。
监护仪分为哪几类
监护仪（心电监护仪、病人监护仪）一种可同时监测患者生理多种参数并达到监控目的的监护系统或配置。是医院不可或缺的必备医疗设备，监护仪是高科技术生产，目前监护仪市场销售的监护仪产品按作用功能不同分为几类，接下来由普朗医疗为您介绍监护仪的分类。
一、监护仪仪器按结构分为：
一般监护仪、便携式监护仪、遥测监护仪、Holter磁带记录式心电监测系统。
1、一般监护仪：一般监护仪还可以称作床边监护仪，是医院和相关单位应用得最普遍的一种监护仪。一般监护仪可放置在病床边对病人的某些状态进行监视。如：呼吸、心率、脉率、体温、血压等。
2、便携式监护仪：便携式监护仪顾名思义就是携带比较方便，外形比其他监护仪小巧、结构简单，性能稳定，一般用于非监护室和外出抢救病人时用。便携式监护仪可连接网络，可由交直流电供电，液晶显示屏显示。
3、遥测监护仪：该类监护适用于能方便走动的病人，属于无线方式。
4、Holter磁带记录式心电监测系统：该系统在病人走动、生活条件下，可以连续记录心电活动，捕捉短时发作的异常心电。
二、监护仪依据病症可分为：
监护仪依据病症分为：危重病人自动监护仪、手术室自动监护仪、冠心病自动监护仪、手术后自动监护仪、新生儿早产儿自动监护仪、分娩自动监护仪、放射线治疗室自动监护仪。
三、监护仪根据功能可分为：
监护仪根据应用功能分为：中央监护仪、床边监护仪、离院监护仪。
1、中央监护仪。中央监护仪又称中央监护系统，该系统是由主监护仪和若干床边监护仪组成的，通过主监护仪可控制各床边监护仪的工作，可对多个病人同时进行监护，并完成对各种异常的生理参数和病历的自动记录。
便携式远程心电监护仪的原理
便携式远程心电监护仪的原理与设计实例时间：2008-08-22 10:05:00 来源：EDN 作者：HHCE （Home Health Care Engineering）这门学科正随着人类对健康的重视和远程医疗的发展而逐渐走进人们的生活。它提倡的是一种“在家就医，自我保健，远程诊断”的理念，把高科技与医疗结合起来。HHCE的出现符合21世纪社会老龄化、医疗费用日益高涨以及人们生活健康质量高要求的趋势，同时可实现医疗资源共享，提高边远地区的医疗水平，因此具有特别旺盛的生命力。HHCE系统提供一种对于家庭、社区医疗、出诊医生有效便捷的医疗监测解决方案，具有心电信号监测功能的监测器是HHCE系统的重要组成部分。就国内而言，该类产品的研究也属于刚起步阶段，远程网络也只是简单的完成数据库医疗数据的存储和传输，还没有真正完成将网络与医疗器械相结合。在国际方面，世界各国在此的研究均投入大量资金，但依然主要是使用价格昂贵的仪器完成医疗数据采集，然后依托PC/internet网络完成数据采集以及网络诊断[1]。
SOPC（System On Programmable Chip）即可编程片上系统，是随着现代计算机辅助设计技术、EDA(Electronic Design Automation)技术和大规模集成电路技术高度的发展而出现的，是一种基于FPGA解决方案的SOC。本设计采用了SOPC技术，以Altera公司的NiosII软核处理器作为CPU，并移植了当今主流的uclinux操作系统。使该系统具有高稳定性、便携式、功能可升级扩展、面向用户、远程控制等特点。
移动式远程心电监护系统
移动式远程心电监护系统
近几年，冠心病和心源性猝死等心血管疾病的发病率明显上升。常规的静态体表心电图(12 导联)往往会错过病人心脏异常的短暂变化期，使得医生不能及时掌握患者的心跳记录。怎样才能使病人在家庭中得到更好医疗保健，同时又减少病人家属及社会的负担，是现在摆在有关研究人员及医生面前的一个重要课题。移动式远程心电监护系统由心电监护终端、移动通信网络和中心服务站三大部分组成。主要涉及到的内容包括：1：整个系统总体架构的设计，包括系统模型的建立，通讯介质的选择，系统的通用性、可靠性、可扩展性等2：心电监护终端的设计：包括心电信号采集器和接入模块的选择或设计，通讯方式的确定。3：心电信号压缩算法的研究和传输协议的定义，包括ECG 压缩算法的选择、信号采样、数据量化、噪音消除、传输的实时性以及协议结构与数据内容的无关性、协议的可扩展性等。4：心电信号的分析模块的设计，包括心电信号的实时处理和离线分析。5：数据管理和文件管理，包括中心数据库的设计和管理以及用户相关文件的管理。6：监护系统管理软件的开发。本文主要是针对心电数据信号的处理和心电数据的波形检测，以及一些主要病症的智能诊断。国内不少研究单位和企业也非常重视远程心电监护系统的研究，并已研制出了心电Holter、心电BP 机和心电实时监护系统等设备。国内远程心电监护仪以中央集中监护系统和家用两方面并重，但更侧重于家用系统;均采用表面粘贴式电极;通讯方式由RF 无线射频(公共频段
433MHz)逐渐向蓝牙和GPRS(通用分组无线业务)发展;采用多种多样的嵌入式芯片，从低端的8 位单片机(例如8051 系列)到利用专用DSP 芯片的数据处理功能，到高端的ARM 系列芯片，适应不同的成本要求。
监护仪可分为哪几类
监护仪可分为哪几类？
1.监护仪分类
单参数监护仪：如血压监护仪、血氧饱和度监护仪、心电监护仪等。
多功能、多参数综合监护仪：可同时监护心电、呼吸、体温、血压、血氧等参数。
插件式组合监护仪：它是由各个方面分立可拆卸的生理参数模块和一台监护仪主机构成，用户可按照自己的要求选购不同的插件模块组成一个适合自己特殊要求的监护仪。
2．根据功能分为：床边监护仪（六参数监护仪）、中央监护仪、动态心电监护仪，心电图机（最原始的一种），颅内压监护仪，除颤监护仪，多普勒胎心监护仪，胎儿监护仪，母婴监护仪等。
床边监护仪是设置在病床边与病人连接在一起的仪器，能够对病人的各种生理参数或某些状态进行连续的监测，予以显示报警或记录，它也可以与中央监护仪构成一个整体来进行工作。
中央监护仪又称中央系统监护仪，它是由主监护仪和若干床边监护仪组成的，通过主监护仪可以控制各床边监护仪的工作，对多个被监护对象的情况进行同时监护，它的一个重要任务是完成对各种异常的生理参数和病历的自动记录。
动态心电监护仪（遥测监护仪）使病人可以随身携带的小型电子监护仪，可以在医院内外对病人的某种生理参数进行连续监护，供医生进行非实时性的检查。
心电图机是监护仪家族里最早期的产品之一，也是比较原始的一种，工作原理大致是经心电导联线收集人体心电数据，最后经热敏纸把数据打印出来。
颅内压监护仪颅脑手术后病人的颅内压变化直接影响到病人的安危。颅内压的监护不但能早期发现术后可能发生的颅内并发症——出血或水肿,及时作出必要的处理。颅内压监护是目前较为安全的方法,除颤监护仪是将几千伏的高压存储在大电容中，然后通过放电控制器，控制在几秒钟内通过电极板向胸壁或直接向心脏放电，使颤动的心脏全部除极。由于窦房结产生的信号最强，因此将重新支配心脏的收缩。作为一种重要的急救设备，是疾病急救中心、各类各级医院急诊科、手术室等医疗机构及以外事故抢救现场必不可少的急救设备之一。一些医院的神经内科、老年病房、血液透析中心等也陆续配备了这种设备，对于挽救急重病人的生命有着重要的意义。但由于此类设备不经常使用，有的设备缺乏检查和保养，出现故障时无法得到及时排除，将直接
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心电图(ECG)是心脏疾病诊断的重要手段。常规心电图是病人在静卧情况下由医院的心电图仪记录的短时间心电活动，由于心脏病发作带有很大的偶然性和突发性，所以在非发作期做常规心电图检查获取疾病信息的几率很低。因此，将心电监护从病床边、医院内扩展到家中，实现实时远程监护具有重要的现实意义。
互联网尤其是无线网络的迅速普及促使嵌入式技术应用的条件日趋成熟，此外，心电监护对心脏病诊断的重要性也使得远程监护也具有现实的可能性。
本文主要研究并设计了一套实用的便携式移动心电监护系统。通过该系统可以随时随地将患者的心电信号通过GPRS网络无线发送到设在医院的PC机上，或者将心电数据先存储在本系统中，然后再通过USB实现高速回放。
系统的总体设计
本文所设计的便携式移动心电监护系统由心电监护仪、通信网络和监护中心三部分组成(如图1所示)。其工作过程如下：
心电监护仪由患者随身携带，通过粘贴式电极可随时采集用户的心电数据，并进行放大、滤波、A/D转换，然后存储到串行闪存中。当存储一定时间的心电数据后，可以通过GPRS 无线上网，利用无线网络将数据传送给位于监护中心的上位机。也可通过USB直接连接到上位机，进行本地高速回放。
本文将重点介绍心电监护仪的设计。由于是便携式设备，所以设计时必须考虑尽量降低功耗、体积和成本。经过反复地分析比较，最终决定采用Z-World公司的工业级控制芯片Rabbit30 00微处理器作为心电监护仪的主芯片。
尽管Rabbit3000是8位微处理器，但其内存空间可达1M，主频可达22M。它具有丰富的接口资源，共有40条并行I/O口线(与串行口共用)。此外，该器件的功耗非常低，处理器时钟可由32.768KHz振荡器驱动，并将主振荡器断电。此时电流约为100μA，而处理器仍能保持每秒10,000条指令的执行速度。
系统硬件设计
在进行总体硬件设计时，以Rabbit3000高性能微处理器为核心，利用外部接口扩展了512K 的并行Flash和512K的SRAM，存储空间达到1M，并扩展了USB接口。利用串行接口扩展了串行Flash、A/D转换和无线模块MC35。以下重点介绍无线模块和USB模块的硬件设计。
1. 无线模块MC35硬件设计
无线模块负责完成心电数据的无线传送。为实现此功能，本系统采用了西门子公司的MC35模块。这是西门子公司首款支持GPRS的GSM/GPRS模块，体积小巧，易于集成到便携式终端中。通过串行口连接，使用AT命令对该模块进行控制和数据传送。
西门子公司的MC35模块具有一个40脚的零插入力连接器，该连接器中提供了串行接口、音频接口、SIM接口、状态引脚、电源接口等接口，通过这些接口与SIM卡座、天线以及
主控制器相连。MC35的串行接口TXD0和RXD0与Rabbit3000的串口B，即引脚TXB和R XB(PC4和PC5)相连，以实现与MC35之间的通信。MC35的IGT引脚为其启动引脚，需要开漏极驱动器驱动。而Rabbit3000的端口E具有很强的驱动能力，因此选用PE5作为MC3 5的启动控制线。在MC35的电源接口中有电源输入引脚、电源输出引脚和充电引脚，其中充电引脚可用来给电池充电。本系统采用电池供电或外部充电。如图2所示。
设计时需注意的两点是：本系统使用电池供电，由于MC35在上行传输需提供2A的峰值电流，这会引起电压突然下降，因此设计电路时要加足够大的电容，以防电压突然下降；在S IM卡电路设计时，需要注意电磁兼容性的问题，否则会影响MC35的通信效果，甚至导致MC35无法正常工作。
2. USB模块硬件设计
USB模块负责完成心电数据的本地高速回放，它提供了另一种数据传输手段。通常的串口R S-232只是利用一条线进行数据传输，而USB传输是利用D+和D-线上的差分信号，与主机进行数据的传输，充分保证了数据传输的可靠性。本系统采用恩智浦公司的PDIUSBD12实现USB传输。
PDIUSBD12(以下简称D12)是恩智浦公司的一款性价比很高的USB芯片，完全符合USB1.l 版的规范。是在USB1.1协议设备端使用最多的芯片之一，是一种纯粹的USB接口芯片，需要外部微处理器控制。
本系统利用Rabbit3000微处理器控制USB芯片D12来完成USB传输，此时D12就是单片机的一个外设。D12与Rabbit3000之间的数据传输是通过8位数据线来实现的，即D12的并口数据线D0-D7与Rabbit3000的数据线D0-D7直接相连。
D12的INT_N引脚与Rabbit3000复用引脚INT0A相连，作为Rabbit3000的外部中断输入。当D12需要进行操作时，就利用INT_N引脚发出一个中断请求，Rabbit3000立即响应中断，对其进行操作。D12的RD_N和WR_N分别与Rabbit3000的IORD和IOWR相连，以控制数据传输的方向。D12的RESET_N与Rabbit3000的复用引脚PE4相连，Rabbit3000可以利用这个引脚向D12发出一个低电平，RESET_N被置为低电平后，D12便自动复位了。D12的CS_N与Rabbit3000的复用引脚PE7相连，可以通过这个引脚来控制片选。如图3所示。
D12有两种数据总线方式：多路地址/数据总线方式和单地址数据总线方式。本系统采用单地址数据总线方式，将D12的ALE接地，A0与Rabbit3000的地址总线A0相连，在片选信号有效的前提下(即PE7=0)，当A0=1时，CPU给D12发命令；当A0=0时，CPU向D12写数据或从D12读数据。因此，地址0xE001为发送命令地址，地址0xE000为读写数据地址。
系统软件设计
软件设计借鉴了软件工程的设计思想。采用了分层和模块化的设计思路，为代码的组织、维护和升级都提供了便利。而且，即使以后更换硬件系统平台，也能够保证大部分代码可重用。软件总体结构如图4所示。下面重点介绍无线模块和USB模块的软件设计。
1. 无线模块软件设计
无线模块MC35与Rabbit3000的串口B相连，并通过串口向MC35发送AT指令，进行拨号、设置等操作。
MC35与网关的通信协议为PPP协议(Point-to-Point Protocol)，PPP协议是一种基于TCP/IP 协议栈的数据链路层协议，是为在两个对等实体间传输数据包，建立简单连接而设计的，主要用于广域网的连接，但在局域网的拨号连接中同样可以采用。MC35本身不支持PPP协议，要通过MC35拨号上网必须编写程序实现PPP协议，同时还要实现TCP/IP协议。
开机后首先初始化MC35模块，这里要注意的是初始化MC35模块时，需要给IGT引脚一个低电平，并保持120~140ms，才能完成初始化操作。然后启动MC35并登陆移动梦网网关，建立与服务提供商的连接。
登陆成功后，MC35具有两种工作状态：数据传输状态和空闲状态。MC35在空闲状态下的电流一般为15mA，而且在空闲状态下，MC35还支持多种休眠模式。为降低功耗，本系统启用了MC35的休眠功能，设置为休眠模式7。在该休眠模式下，电流可以降到3mA左右。
2. USB模块软件设计
USB接口对于使用者来说十分简单方便，但从开发者角度来看，最大的缺点就是协议的复杂性增加了，因此也就导致了USB设计的复杂性。USB软件设计包括三个方面：固件(firmwar e)设计、驱动程序设计和主机端应用程序的设计。
a. 固件设计
固件是固化在单片机中的程序代码，可采用汇编语言或C语言设计。它运行在微处理器上，用来响应主机的请求。即它与USB控制器一起完成枚举过程和主机通信。USB协议规定任何传输过程都是由主机端发起并控制的，在枚举过程中，主机通过USB控制器的端点0的默认管道建立控制传输过程，D12响应主机的要求，主要是发送特定的描述符(如设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符和厂商描述符)给主机。主机从获得的描述符来了解该设备的配置和能力，并完成对USB设备的配置。枚举过程结束后，主机就可以与D12进行数据传输了。
本系统的固件编程采用标准C语言来编写，设计固件程序时需要注意的是：D12的中断输出为电平触发，Rabbit3000的中断为上升沿或下降沿触发。在设计程序时，使用下降沿加延时，可使低电平保持一段时间，从而达到同样的效果。
b. 驱动程序设计