移动心电监护系统的研制

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1、中文摘要摘要远程医疗是采用通信技术为远离医院的患者或用户提供医疗、保健和咨询的服务系统。而远程监护(Telemonitoring)和家庭护理技术(HomeHealthCare,HHC)则是近年来远程医疗非常重要的一个研究领域，也是一个相对薄弱的研究领域。由于心脏病和高血压的发作具有突发性和危险性的特点，一般将心电图的远程监护和报警作为家庭监护的一个重要应用。本论文开发的基于移动通讯的无线智能心电监护系统是一种集本地智能报警、实时监测、诊断与急救指导、心脏保健与咨询为一体的新型院外监护系统。监护中心

2、能通过移动通信的无线传输将可以达到上百名的院外患者的心电进行在线、实时和长期监测。该系统既可作为院内监护(ICU/CCU)的延续，也可用来协助医生诊断不明原因的心悸、胸闷、胸痛和晕厥患者的病情；或用于急性心肌梗塞后，以及室性心律失常、高血压病等高危患者的检测和指导治疗。本论文主要的研究内容为以下三个方面：1)智能报警，并且能够实时传输数据的心电监护终端。智能移动终端采用一块MSP430单片机作为数据采集的主要部分。本设计采用有源电极的设计方法有效地提高了信号的质量。在体积方面，除了单片机本身的体积

3、很小外，该单片机还将大量的外围模块整合到片内，减少了很多其他的外围电路，都使中心处理单元微型化。同时有源电极的设计令放大电路前移以及采用了其他微型元器件（电源稳压芯片、电平转换器等）进一步使中心处理单元微型化。信号经过放大和初步的处理后由串行通讯接口传输到终端的主机。主机的管理和处理部分采用ARM7TDMI结构的SAMSUNGS3C44B0X。采用嵌入式操作系统ucLinux作为平台开发心电数据分析、分类和管理软件。使用ucLinux的TCP/IP协议栈和PPPOE协议，控制移动通信模块将识别出来

4、的需要报警的心电数据实时的上传到监控中心。移动通讯的模块既可以采用GPRS,也可以采用CDMA模块。2)移动网络的数据传输和数据网关移动网络分为两个部分，无线部分和Internet网。根据方式不同无线部分分为GPRS和CDMA网络。无论采用何种方式数据都被发送到无线基站，通过无线基站的数据网关发送到Internet网的相应的服务器上(通过IP地址指定)。无线发送数据的模块为GPRSmodem或CDMAmodem。不管是那种modem它们都使用相近或相同的AT指令集控制modem和收发数据。通常不用

5、直接使用AT指令集,由ucLinux调用这些命令控制modem。建立数据链路以后，通过ucLinuxI重庆大学硕士学位论文的协议栈就可以直接使用TCP/IP协议传送数据了。数据通过Internet网发送到IP地址所指定的服务器。因此数据需要一个网关来进行管理和分配，以便于完成各种相应的功能3)监护中心实时的心电数据通过数据网关分配到各个监护中心的工作站。实时监控工作站可以看到当前报警的心电波形和对这个波形进行初步的分析。医生能够根据这些信息对病人进行及时的处理。对于实时报警的数据，利用二阶差分极小

6、值和一阶差分过零点来精确定位心电信号QRS波群的实时检测。用于存储的FLASH卡可以存储一天以上的完整数据，因此，本系统也可以覆盖现有Holter的所有功能。可以根据所存储的数据详细的诊断病人的病情。本文中所提到的算法和技术均已经在产品中实现，并通过临床测试，因此是切实可行的。关键词：远程监护，移动通讯，家庭护理技术，心电图，ARMMSP430II英文摘要ABSTRACTTelemedicineisonekindofservicesystemthatusescommunicationtechnol

7、ogytoprovidecure,healthcareandconsultationforremotepatient.TelemonitoringandHomeHealthCare(HHC)isimportantbutrelativelyweakresearchfieldofthetelemedicine.Becausecardiopathyandhypertensionhavecharacteristicsofabruptnessanddangerousness,generally,telemo

8、nitoringofECGisthoughtasimportantapplicationofHHC.Thesystemoftelemonitoringdevelopedbyusisanewtelemonitoringsystemoutofhospitalthatcanautomaticallyalarm,realtimemonitor,diagnoseandsupervisefirstaid.Themonitorcentercanmonitorpatient’sECGtransmi