嵌人式远程心电监护系统的设计

　　0引言

　　心电信号是人类最早研究并应用于医学临床的生物电信号之一，通过心电信号诊断心血管疾病是目前医院应用最普遍的方法。目前，检测心脏疾病的常规方法是到医院做心电图，反映患者的心脏功能情况。但这种方法只能描记患者几分钟平卧状态下短时间内的心电图片段，难以获得患者各种状态、各时间段的心电图变化，这样就限制了医生诊断的范围，甚至会贻误对症治疗的时机。因此，本文提出一种嵌人式远程心电远程监控系统设计，病人无需亲自到医院做常规心电图检测，只需要穿着一种专用的服装，就可完成对患者进行移动式、远距离、不间断的心电监护。

　　1设计总体结构设计

　　系统总体设计框图如图1所示。

　　系统由一个前端模块和一个后端模块组成，前端包括心电采集电路、单片机和射频发射芯片，用以获取心电并经处理后通过射频无线传输到后端;后端包括一个射频接收芯片、一个ARM处理器、一个DSP处理器、一个LCD显示屏，以及一块GPRS发射模块，主要用于接收来自前端的心电数据，并对数据进行处理，最后采用GPRS模块并通过Internet将处理后的心电数据远程传输到监护中心。

　　1. 1心电信号采集

　　心电信号采集采用穿戴式心电采集设备，如图2所示。该设备将检测人体动态生理参数的传感器、电路板、连接线嵌在绝缘软材料制作的基体(胸带)内，舒适性好，使用方便，功耗低，适用于临床监护、家庭保健、运动实验、心率失常监测、空中记录与监测、远程监测、应急救护等。

　　穿戴式心电采集设备的电路主要是由传感器、放大滤波电路及陷波电路组成。

　　(1)传感器:传感器是将所要监测的生理信号转化为电信号。实验时，传感器采用的是贴片电极，通过CMl导连方式来获取信号。

　　(2)放大滤波电路:经传感器转换后得到的生理电信号一般幅值较低，且带有很大的噪声干扰，必须进行放大滤波处理。该电路包含一个前置放大电路，一个带通滤波电路及二级放大电路。前置放大电路采用的是一个AD620仪用放大器作为前置放大器。带通滤波电路由一个二阶高通滤波电路和一个二阶低通滤波电路串联而成。考虑到心电信号的频率范围及后续A/D的动态范围，带通滤波电路的通频带设计为0. 1 -v100 Hz，总放大倍数为1 000左右。

　　(3)陷波电路:50 Hz工频干扰(国外为60 Hz)是生理信号最主要的噪声来源，50 Hz干扰消除的效果直接决定了最后获取信号的好坏。区别于传统的双T对称有源陷波器，该系统采用非对称阻容网络陷波器，其优点在于可根据干扰源频率和干扰强度进行陷波频率和Q值的调节，使设计更具通用性。