技术领域
本发明属于医疗监护设备技术领域,具体涉及一种心电检测装置。
背景技术
目前心血管病(包括脑血管病)已成为我国城乡居民首要死亡原 因,据世界卫生组织的调查研究表明,若对早期发现患者出现的异常 先兆进行及时救治,可以降低近一半的死亡率和致残率。因此,如果 能及早发现心血管疾病病情并通知医生和患者家属,对减少心血管疾 病死亡率具有重大意义。近年来,移动医疗(mHealth)得到了广泛 的应用,医疗基础设施人均占有率低的现状为移动医疗带来了一片蓝 海,而大数据概念和移动互联的高速发展为移动医疗提供了必要条件。 随着现代科技的高速发展,智能手机的性能不断提高,可以满足复杂 的信号处理和运算操作,而且智能手机成本不断下降,普通群众中的 普及率不断提高,为开发面向日常生活的家庭移动医疗提供了重要基 础。
传统的心电检测仪器不仅设备生产成本高,而且设备庞大、部件 繁多,不具备便捷使用的条件,现有的小型心电检测仪器存在结构功 能单一和数据误差大等问题,最关键的是缺少对心电数据的有效管理 和分析功能,因此难以满足用户对其的持续性使用和有效管理的需求。
因此,开发一款便携式心电检测仪器,使用户能够随时随地进行 心电检测,了解自己心脏健康状况,并可以通过长期检测数据分析心 脏健康发展趋势,养成良好生活和饮食习惯,具有重要的实用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种心电检测装置,本发明通过佩戴在人体 手腕处的环形带和安装于移动终端上的监测终端模块,实现了对人体 心电信号实时实地进行监测并通过监测终端模块对人体心电信号进 行检测、监测、分析、诊断、预判、存储和显示功能,进一步地,本 发明的心电检测装置体积小,结构简单,便于携带,适宜向大众普及。
为实现上述目的,本发明提供了一种心电检测装置,包括:环形 带、监测终端模块、数据采集模块、数据处理模块、蓝牙传输模块;
所述环形带佩戴在人体手腕处,所述监测终端模块安装于智能移 动终端上,数据采集模块、数据处理模块和蓝牙传输模块内置于环形 带内的电路板上;
数据采集模块的输出端连接至数据处理模块的输入端、数据处理 模块的输出端连接蓝牙传输模块的输入端,蓝牙传输模块的输出端连 接至监测终端模块;
所述数据采集模块,用于采集人体心电模拟数据,并将所述人体 心电模拟数据输出给所述数据处理模块;
所述数据处理模块,用于对所述人体心电模拟数据进行滤波处理, 并对滤波结果进行A/D转换,得到人体心电数字数据,并将所述人体 心电数字数据输出给所述蓝牙传输模块;
所述监测终端模块,包括:相互连接的数据指令收发单元,显示 单元、分析单元和储存单元,
数据指令收发单元,用于接收或发送数据信息和发送指令信号;
显示单元,用于调取分析单元和存储单元的数据信息并进行显示;
分析单元,用于对所采集的心电数字信号数据作出分析、对比、 诊断操作,并将分析结果的数据信息发送至显示单元;
储存单元,用于对数据指令收发单元接收到的数据和分析单元发 出的数据做储存管理。
进一步的,所述心电检测装置还包括电源模块;
所述电源模块设有第一输出端、第二输出端和第三输出端;
所述电源模块的第一输出端连接所述数据采集模块,用于向所述 数据采集模块供电;
所述电源模块的第二输出端连接所述数据处理模块,用于向所述 数据处理模块供电;
所述电源模块的第三输出端连接所述蓝牙传输模块,用于向所述 蓝牙传输模块供电。
进一步的,可充电锂电池、电压转换电路和充电电路;
所述充电电路的输出端连接所述可充电锂电池的正负两级;
所述可充电锂电池的正负两级连接所述电压转换电路的输入端;
所述电压转换电路的输出端连接所述数据采集模块、数据处理模 块和蓝牙传输模块。
进一步的,所述数据处理模块包括前置放大电路、工频滤波电路、 AD转换电路和系统管理模块;
所述前置放大电路的输入端与所述数据采集模块的输出端连接;
所述前置放大电路的输出端连接所述工频滤波电路的输入端;
所述工频滤波电路的输出端连接所述A/D转换电路;
所述A/D转换电路的输出端连接所述系统管理模块的输入端;
所述系统管理模块的输出端连接所述蓝牙传输模块的输入端;
其中:数据采集模块采集到的人体心电模拟数据传输至前置放大 电路,通过前置放大电路输入至工频滤波电路对人体心电模拟数据进 行放大处理并由工频滤波电路滤去干扰信息,去噪后的人体心电模拟 数据传输至A/D转换电路进行A/D转换,得到人体心电数字数据,A/D 转换电路将转换后的人体心电数字数据传输至系统管理模块,由系统 管理模块将人体心电数字数据传输至蓝牙传输模块。
进一步的,本装置还包括DSP数字信号处理模块,所述DSP数 字信号处理模块与所述系统管理模块连接,所述DSP数字信号处理模 块,用于加速对系统管理单元监控下的各种数字滤波的计算。
进一步的,本装置还包括云端服务器,所述监测终端模块与云端 服务器通过网络连接,所述云端服务器内设有人体心电数字数据、由 人体心电数字数据生成的人体心脏状态预判表、病理模型数据库和用 户数据库。
进一步的,所述显示单元为带触摸功能的显示屏,显示单元在显 示屏上显示的功能模块包括心电波段图形模块、心率数模块、开始按 键、检测按键、历史按键、趋势按键、医疗按键和设置按键。
进一步的,所述心电波段图形模块,用于动态同步显示使用者的 实时心电波段图;
所述心率数模块,用于显示使用者的实时心率数;
所述开始按键,用于发送启动装置开始进行检测程序指令的按键;
所述历史按键,用于发送从储存单元调取用户历史检测数据的指 令并显示其具体的历史检测数据;
所述趋势按键,用于从储存单元调取用户历史检测数据并按时间 顺序和数值高低进行分布排列进行数值发展趋势的显示;
所述医疗按键,用于调取分析单元中的比对结果数据进行显示;
所述设置按键,用于提供用户对装置程序进行部分操作设定。
进一步的,所述蓝牙传输模块使用HC-06模块。
进一步的,所述数据采集模块采用腕式电极和BMD101芯片;所 述可充电锂电池的电压为3.7V;所述电压转换电路,将所述可充电 锂电池的3.7V电压转化为3.3V。
如上所述,本发明通过数据采集模块的输出端与数据处理模块的 输入端连接,数据处理模块的输出端与蓝牙传输模块的输入端连接, 蓝牙传输模块的输出端与监测终端模块的输入端连接,将采集处理的 人体心电数据传输给监测终端模块,实现了数据的实时实地检测、监 测、分析、诊断、预判、存储和显示功能,进一步地,本发明的心电 检测装置体积小,重量轻,结构简单,便于携带,更重要的是抗干扰 能力强可实时实地检测用户的心脏状况,并对用户的测量数据进行存 储管理并能针对用户的数据进行分析、判断提供参考,能够为用户提 供一个完整的检测数据记录档案,提高了用户的使用便捷性和连续性, 具有很好的实用意义。
附图说明
图1是一种心电检测装置的结构示意图;
图2是环形带的示意图;
图3为监测终端模块结构示意图;
图4为监测终端模块显示界面示意图;
其中:1—环形带、2—监测终端模块、3—数据采集模块、4—数 据处理模块、5—蓝牙传输模块、6—电源模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具 体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些 描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明 中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的 概念。
图1是一种心电检测装置的结构示意图;图2是环形带的示意图。
如图1、图2所示,本发明包括佩戴在人体手腕处的环形带1和 安装于移动终端上的监测终端模块2;环形带1的粗细长短可根据不 通人体的需求进行调节。
环形带1设置有电路板,电路板包括数据采集模块3、数据处理 模块4和蓝牙传输模块5;
数据采集模块3的输出端与数据处理模块4的输入端连接,用于 采集人体心电模拟数据,并将人体心电模拟数据输出给数据处理模块 4;
数据处理模块4的输出端与蓝牙传输模块5的输入端连接,用于 对人体心电模拟数据进行滤波处理,并对滤波结果进行A/D转换,得 到人体心电数字数据,并将人体心电数字数据输出给蓝牙传输模块5 的输入端;
蓝牙传输模块5的输出端与监测终端模块2的输入端连接,用于 将人体心电数字数据传输给监测终端模块2。
心电检测装置还包括电源模块6,电源模块6包括:可充电锂 电池、电压转换电路、充电电路和充电指示灯;
充电电路的输出端连接可充电锂电池的正负两级;
可充电锂电池的正负两级连接电压转换电路的输入端;
电压转换电路设有第一输出端、第二输出端和第三输出端;
电压转换电路的第一输出端连接数据采集模块3,用于向数据采 集模块3供电;电压转换电路的第二输出端连接数据处理模块4,用 于向数据处理模块4供电;电压转换电路的第三输出端连接蓝牙传输 模块5,用于向蓝牙传输模块5供电。
可充电锂电池一般采用3.7V的电压(但不限于3.7V);在给数 据采集模块3、数据处理模块4和蓝牙传输模块5供电时,需要通过 电压转换电路,将可充电锂电池的3.7V电压转化为3.3V,以保证上 述设备能够承受所输入的电压。
另外,充电电路上设有充电指示灯,充电指示灯可显示锂电池的 充电情况,以避免过量充电,影响电池寿命。进一步地,本发明中的 电源模块6可不设置电池,可用充电电路直接给数据采集模块3、数 据处理模块4和蓝牙传输模块5充电。
数据采集模块3采用腕式电极。
数据处理模块4采用芯片BMD101,芯片BMD101包括前置放大电 路、工频滤波电路、A/D转换电路和系统管理模块;
前置放大电路的输入端与数据采集模块3的输出端连接;
前置放大电路的输出端连接工频滤波电路的输入端,用于将数据 采集模块3采集的人体心电模拟数据进行放大处理;
工频滤波电路的输出端连接所述A/D转换电路,用于将过滤掉干 扰信息的人体心电模拟数据传输给A/D转换电路;
A/D转换电路的输出端连接系统管理模块的输入端,用于将人体 心电模拟数据转化为人体心电数字数据后传输给系统管理模块。
系统管理模块的输出端连接蓝牙传输模块5的输入端,并通过蓝 牙传输模块5将人体心电数字数据发送给监测终端模块2。
核心芯片BMD101还包括DSP数字信号处理模块,DSP数字信号 处理模块与系统管理模块连接,用于加速对系统管理单元监控下的各 种数字滤波的计算。
需要说明的是蓝牙传输模块5优先采用HC-06,但不限于此,还 可采用HC-08和BLE4.0,。
如图3所示,监测终端模块2包括:相互连接的数据指令收发单 元,显示单元、分析单元和储存单元,
数据指令收发单元,用于接收或发送数据信息和发送指令信号;
显示单元,用于调取分析单元和存储单元的数据信息并进行显示;
分析单元,用于对所采集的心电数字信号数据作出分析、对比、 诊断操作,并将分析结果的数据信息发送至显示单元,
储存单元,用于对数据指令收发单元接收到的数据和分析单元发 出的数据做储存管理。
且监测终端模块2与云端服务器连接,云端服务器存储人体心电 数字数据并生成人体心脏状态预判表,监测终端模块2嵌入病理模型, 监测终端模块2将接收到的心电数字数据与嵌入的病理模型进行对 比,并根据对比结果在预存的人体心脏状态预判表中进行匹配,从而 对人体心电数字数据进行分析、诊断和预判,并进行显示。
监测终端模块2通过公共网络连接云端服务器,并将对比结果和 人体心脏状态预判结果通过公共网络传输至云端服务器以进行存储, 以实现数据的永久保存,并不断对人体心脏状态预判表进行补充。
图4是本发明的监测终端模块2的显示示意图。
如图4所示,优先以手机作为移动终端上的监测终端模块2,但 不限于此。监测终端模块2上设有显示屏、开始按键、检测按键、历 史按键、趋势按键、医疗按键、和设置按键。当触发开始按键后,监 测终端模块2启动并处于待命状态等待操作指令。当触发检测按键时, 监测终端模块2向数据采集模块3发出采集指令,数据采集模块3接 收到采集指令后开始采集人体心电模拟数据并发送给数据处理模块4, 数据处理模块4接收到人体心电模拟数据后进行滤波处理,并对滤波 结果进行A/D转换,得到人体心电数字数据并发送给蓝牙传输模块5, 蓝牙传输模块5将人体心电数字数据发送给监测终端模块2,监测终 端模块2通过显示屏显示所采集的人体心电数字数据,并进行分析、 诊断、预判和存储,达到实时实地监测和检测的目的。当触发历史按 键时,监测终端模块2向云端存储器发送调集历史数据指令,云端存 储器接收到指令后将历史数据反馈给监测终端模块2并通过显示屏 进行显示。当触发趋势按键时,监测终端模块2向云端存储器发送调 集历史数据指令,云端存储器收到指令后将历史数据反馈给监测终端 模块2,监测终端模块2将收到的数据进行分析整理形成趋势图并通 过显示屏显示。需要指出的是,用户可以根据所需,并通过触发监测 终端模块2上的开始按键、检测按键、历史按键、趋势按键、医疗按 键、和设置按键进行操作。所述心电波段图形模块,用于动态同步显 示使用者的实时心电波段图;所述心率数模块,用于显示使用者的实 时心率数;所述开始按键,用于发送启动装置开始进行检测程序指令 的按键;所述历史按键,用于发送从储存单元调取用户历史检测数据 的指令并显示其具体的历史检测数据;所述趋势按键,用于从储存单 元调取用户历史检测数据并按时间顺序和数值高低进行分布排列进 行数值发展趋势的显示;所述医疗按键,用于调取分析单元中的比对 结果数据进行显示;所述设置按键,用于提供用户对装置程序进行部 分操作设定。
本发明旨在保护一种心电检测装置,本发明通过数据采集模块3 的输出端与数据处理模块4的输入端连接,数据处理模块4的输出端 与蓝牙传输模块5的输入端连接,蓝牙传输模块5的输出端与监测终 端模块2的输入端连接,将采集处理的人体心电数据传输给监测终端 模块2,实现了数据的实时实地检测、监测、分析、诊断、预判和存 储功能,进一步地,本发明的心电检测装置体积小,重量轻,结构简 单,便于携带,更重要的是抗干扰能力强可实时实地检测用户的心脏 状况,并对用户提出健康建议。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明 或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本 发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均 应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵 盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内 的全部变化和修改例。