專利名稱：虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備，特別是心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀，主要涉及通過高精度、高放大倍數(shù)的電生理前置信號放大器和基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在使用的心電檢測監(jiān)護(hù)設(shè)備，是作為獨(dú)立的醫(yī)療設(shè)備存在的，其把心電信號采集、放大、濾波等處理功能和顯示功能集成到一個硬件設(shè)備中，顯示輸出一般是一體化的液晶顯示器。對于此類硬件心電檢測監(jiān)護(hù)儀，主要存在以下不足(1)價格相對昂貴；(2)設(shè)備一旦生產(chǎn)出來，就是一個封閉的系統(tǒng)，因而對于硬件和軟件的升級是不可能的；(3)受設(shè)備內(nèi)置微處理器運(yùn)算能力、數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器空間的限制，硬件設(shè)備難以完成需要大量計(jì)算才能完成的心電信號分析功能；(4)不能作長時間的心電監(jiān)護(hù)，不具有與計(jì)算機(jī)通訊的能力，不能實(shí)現(xiàn)有效的病歷管理，不能聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)和診斷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種不同于現(xiàn)有硬件式心電檢測監(jiān)護(hù)儀的虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀，克服了上述硬件心電檢測監(jiān)護(hù)儀的不足，通過四肢導(dǎo)聯(lián)電極和6個胸導(dǎo)聯(lián)電極同步采集心電信號，通過心電信號放大器后變換為12路心電信號，然后通過基于PCI總線的16路12位的數(shù)據(jù)采集設(shè)備把心電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并與計(jì)算機(jī)通訊(只使用了其中的12路通道)，實(shí)現(xiàn)12路心電信號的同步采集、轉(zhuǎn)換、顯示與分析。該虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大運(yùn)算功能與高分辨率的顯示器代替現(xiàn)有硬件式心電檢測監(jiān)護(hù)儀中的內(nèi)置微處理器及液晶顯示器，并以模塊化的方式實(shí)現(xiàn)軟件部分功能，使之能獨(dú)立于硬件部分單獨(dú)運(yùn)行。所述硬件部分配合虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀的軟件部分以及計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)功能，可以實(shí)現(xiàn)多種心電檢測、監(jiān)護(hù)與分析等輔助診斷功能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀，包括4個四肢導(dǎo)聯(lián)電極和6個胸導(dǎo)聯(lián)電極，前置電生理信號放大器；其中前置電生理信號放大器將4個四肢導(dǎo)聯(lián)電極和6個胸導(dǎo)聯(lián)電極檢測到的心電信號進(jìn)行放大，同時進(jìn)行濾波、隔離等處理，并把檢測到的10路心電信號轉(zhuǎn)換為12路心電信號；其特征在于，前置電生理信號放大器的輸出端口通過與基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡之間的連接線輸出到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，對12路心電信號進(jìn)行同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并通過PCI總線與計(jì)算機(jī)通訊。計(jì)算機(jī)將接收到的心電信號顯示在顯示器上，同時顯示心電信號特征參數(shù)，也可通過打印機(jī)打印心電波形和特征參數(shù)。
本實(shí)用新型由于所述結(jié)構(gòu)而具有的優(yōu)點(diǎn)是性價比高、產(chǎn)品升級方便，可對心電圖進(jìn)行長時間的監(jiān)護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)多種心電檢測、監(jiān)護(hù)與分析等輔助診斷功能。


附圖1是本實(shí)用新型的虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀的連接示意圖。
附圖2是本實(shí)用新型的虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方案參見附圖1，本實(shí)用新型的虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀，包括六個胸電極1和四個四肢導(dǎo)聯(lián)2，它們通過電極連接線3與前置電生理信號放大器4相連，前置放大器4輸出的12路心電信號進(jìn)入PCI總線數(shù)據(jù)采集卡5，進(jìn)行同步采樣和A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)入計(jì)算機(jī)6，然后通過虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀可在與計(jì)算機(jī)6相連的顯示器7中進(jìn)行顯示、回放、分析等操作，心電圖和心電特征參數(shù)也可以通過打印機(jī)8打印輸出。
參見附圖2，本實(shí)用新型所述的前置電生理信號放大器4由威爾遜網(wǎng)絡(luò)電路、前置放大電路、直流隔離電路、后置放大電路、濾波電路、后置隔離電路構(gòu)成；實(shí)施例中，前置電生理信號放大器4可以采用祥云計(jì)算機(jī)公司生產(chǎn)的12導(dǎo)同步心電圖放大器EEGS-12?；赑CI總線的數(shù)據(jù)采集卡可以采用ADLINK-凌華公司生產(chǎn)的PCI-9112。
上述虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀的基本工作原理是心電信號ECG經(jīng)導(dǎo)聯(lián)電極采集，通過威爾遜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行導(dǎo)聯(lián)選擇；當(dāng)選定某一導(dǎo)聯(lián)后，經(jīng)前置放大電路，進(jìn)行差模信號(心電信號)放大并抑制共模信號(干擾信號)；經(jīng)直流隔離電路，進(jìn)行直流成分的隔離；通過后置放大電路，進(jìn)一步放大心電信號并抑制干擾信號；經(jīng)濾波電路進(jìn)行50Hz陷波，并濾除高頻干擾信號；經(jīng)后置隔離電路，對干擾成分進(jìn)一步隔離；再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字心電信號，進(jìn)入計(jì)算機(jī)，為軟件部分提供心電數(shù)據(jù)。
實(shí)施本實(shí)用新型提供的虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀，PCI數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)采集卡通過計(jì)算機(jī)PCI擴(kuò)展槽與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，將由四肢導(dǎo)聯(lián)和胸導(dǎo)聯(lián)采集到的心電信號經(jīng)過前置電生理信號放大器后輸入到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后經(jīng)過PCI總線傳送到計(jì)算機(jī)，利用Windows操作系統(tǒng)，配上以模塊化方式實(shí)現(xiàn)的可獨(dú)立于虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀硬件部分運(yùn)行的軟件，使之具有下述的優(yōu)點(diǎn)(1)簡化了硬件設(shè)計(jì)，使成本降低，儀器可靠性提高；(2)軟件與硬件分離，方便軟件功能的升級；同時由于虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀是一個開放式的儀器系統(tǒng)，因此隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)和信號調(diào)理技術(shù)的進(jìn)展，可對其硬件進(jìn)行相應(yīng)升級；(3)利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能，可實(shí)現(xiàn)病人心電數(shù)據(jù)的長時間監(jiān)護(hù)、回放、遠(yuǎn)程診斷及會診和病人信息的查詢；(4)配合虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀的豐富的軟件功能，可以完成心電圖編輯、心電信號的小波分析及特征參數(shù)提取、計(jì)算機(jī)輔助診斷等功能；(5)病人的心電記錄及相關(guān)記錄可以在硬盤中作長時間的保存，并可轉(zhuǎn)存到刻錄光盤等存儲設(shè)備做永久保存；(6)利用計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程診斷及會診。
本實(shí)用新型的軟件部分工作于微軟公司的Windows操作系統(tǒng)平臺，采用Visual C++編程語言，可在Windows 98/2000/XP等版本的操作系統(tǒng)平臺下工作。作為本實(shí)用新型的軟件部分，可獨(dú)立于本實(shí)用新型的硬件部分獨(dú)立運(yùn)行，可以對已經(jīng)采集的病人的心電數(shù)據(jù)作回放、編輯、分析等處理。
本實(shí)用新型的軟件部分以模塊化的方式實(shí)現(xiàn)，包括以下主要模塊(1)心電數(shù)據(jù)采集模塊，用于將PCI總線數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換得到的心電數(shù)據(jù)通過PCI總線傳遞進(jìn)入計(jì)算機(jī)；(2)心電信號預(yù)處理模塊，利用數(shù)字濾波的方法，對得到的心電數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的抗工頻干擾和0.3Hz以下的基線漂移的抑制；(3)心電數(shù)據(jù)記錄模塊，是心電檢測、監(jiān)護(hù)和心電數(shù)據(jù)記錄的最主要的功能模塊。該模塊中主要有心電數(shù)據(jù)采集、心電數(shù)據(jù)保存、瞬時心率的計(jì)算；(4)心電波形顯示模塊，用于將心電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為心電曲線，并顯示在計(jì)算機(jī)顯示器上。該模塊可通過不同的走紙速度(走紙速度為12.5、25、50、125和250mm/sec)和增益值(增益為1、2.5、5、10、20、40和100mm/mV)的組合，實(shí)現(xiàn)不同的顯示，方便閱讀；(5)心電波形分析和特征參數(shù)提取模塊，包括反映心電波形的各種特征參數(shù)心率、PR及QT間期、QTc離散度、P波及QRS波寬度、ST段寬度和移位、R波幅度等；(6)打印機(jī)輸出模塊，用于將心電圖及診斷結(jié)果輸出到打印機(jī)。作為標(biāo)準(zhǔn)輸出，本軟件支持所有Windows標(biāo)準(zhǔn)的打印機(jī)；(7)網(wǎng)絡(luò)模塊，用于聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交流，使用TCP/IP協(xié)議，在硬件設(shè)備支持下，可實(shí)現(xiàn)心電遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)和會診。
權(quán)利要求1.一種虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀，包括4個四肢導(dǎo)聯(lián)電極和6個胸導(dǎo)聯(lián)電極，前置電生理信號放大器；其中前置電生理信號放大器將4個四肢導(dǎo)聯(lián)電極和6個胸導(dǎo)聯(lián)電極檢測到的心電信號進(jìn)行放大，同時進(jìn)行濾波、隔離等處理，并把檢測到的10路心電信號轉(zhuǎn)換為12路心電信號；其特征在于前置電生理信號放大器的輸出端口通過與基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡之間的連接線輸出到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，對12路心電信號進(jìn)行同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并通過PCI總線與計(jì)算機(jī)通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀，其特征是基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡為16路。
專利摘要一種虛擬式心電檢測監(jiān)護(hù)分析儀，包括4個四肢導(dǎo)聯(lián)電極和6個胸導(dǎo)聯(lián)電極，前置電生理信號放大器；其中前置電生理信號放大器將4個四肢導(dǎo)聯(lián)電極和6個胸導(dǎo)聯(lián)電極檢測到的心電信號進(jìn)行放大，同時進(jìn)行濾波、隔離等處理，并把檢測到的10路心電信號轉(zhuǎn)換為12路心電信號；其特征在于前置電生理信號放大器的輸出端口通過與基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡之間的連接線輸出到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，對12路心電信號進(jìn)行同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并通過PCI總線與計(jì)算機(jī)通訊。具有的優(yōu)點(diǎn)是性價比高、產(chǎn)品升級方便，可對心電圖進(jìn)行長時間的監(jiān)護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)多種心電檢測、監(jiān)護(hù)與分析等輔助診斷功能。
文檔編號A61B5/0402GK2749456SQ20042006158
公開日2006年1月4日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者秦樹人 申請人:秦樹人