專(zhuān)利名稱(chēng)：人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集傳輸監(jiān)控定位方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠準(zhǔn)確得到病員和相關(guān)監(jiān)護(hù)對(duì)象的位置坐標(biāo)參數(shù)的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位方法和人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位裝置。屬于科研及醫(yī)療保健技術(shù)和設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，在醫(yī)療及其有關(guān)的科研領(lǐng)域中，對(duì)病員或相關(guān)對(duì)象的人體電生理參數(shù)采集后，傳輸?shù)奖O(jiān)控端的方式有兩種。即有線方式及無(wú)線方式。臨床上對(duì)病員或在其他領(lǐng)域的相關(guān)監(jiān)護(hù)對(duì)象的電生理信息和參數(shù)的定點(diǎn)靜態(tài)采集已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。其中，將多項(xiàng)參數(shù)同時(shí)進(jìn)行數(shù)公里以上的遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臒o(wú)線方式尚未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。另外，需要在病員或相關(guān)監(jiān)護(hù)對(duì)象自由生存狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)采集、傳輸、監(jiān)控。尤其是當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)情況需要及時(shí)救治或某些特定需要，能夠及時(shí)得到病員或相關(guān)監(jiān)護(hù)對(duì)象的準(zhǔn)確位置坐標(biāo)參數(shù)，可以引導(dǎo)醫(yī)務(wù)人員迅速趕到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)實(shí)施救治和研究具有積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種在病員或相關(guān)監(jiān)護(hù)對(duì)象自由生存狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)采集、傳輸、監(jiān)控，尤其是當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)情況需要及時(shí)救治時(shí)，能夠得到病員或相關(guān)監(jiān)護(hù)對(duì)象的準(zhǔn)確位置坐標(biāo)參數(shù)的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位方法以及人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位裝置。
本發(fā)明基于以下技術(shù)的發(fā)展和完善1、CDMA技術(shù)在因特網(wǎng)上的訊號(hào)傳輸為本項(xiàng)目提供了有力保障，它可實(shí)時(shí)并快捷登陸，高速傳輸(150K/S)且費(fèi)用低廉，進(jìn)而應(yīng)用3G技術(shù)后在觀察電生理訊號(hào)的同時(shí)還能相互看到對(duì)方場(chǎng)景，猶如面對(duì)面溝通。
2、GPS全球定位系統(tǒng)是利用地球上空分布的21+3顆衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電巡航定位的系統(tǒng)，具有陸、海、空、航天、全性能、全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的定位功能，并可提供三維坐標(biāo)、目標(biāo)移動(dòng)速度，時(shí)間等數(shù)據(jù)。
3.許多醫(yī)療設(shè)備體積日趨縮小。(如胎兒監(jiān)護(hù)儀已達(dá)到便攜化)4、由于貼片原件及超大規(guī)模集成電路的普及，如全導(dǎo)聯(lián)心電采集器可以做到一張名片大小，單導(dǎo)聯(lián)的心電采集器可以做到小于火柴盒的體積(3.5×3.5cm2)而且低功耗。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)是全系統(tǒng)有兩個(gè)部分組成，即中心監(jiān)控單元及袖珍移動(dòng)單元。
一、移動(dòng)單元(或稱(chēng)下位機(jī))該單元又由a、微處理器組件；b、GPS衛(wèi)星定位組件；c、CDMA上網(wǎng)組件；d、電生理訊號(hào)采集組件構(gòu)成。
a、微處理器組件，實(shí)際上就是一個(gè)單片機(jī)，所采用的是低功耗芯片，主要處理芯片是Rabbit3500。它具有多個(gè)串口(3個(gè)RS-232接口)8個(gè)10位A/D通道，具有2×256K Flash和512K Sram；運(yùn)行于C語(yǔ)言程序下。
b、GPS衛(wèi)星定位組件，在相對(duì)的上空方向衛(wèi)星將信號(hào)傳送給接收器，這時(shí)接收器將接收到的坐標(biāo)信號(hào)變?yōu)榻?jīng)緯度數(shù)字由RS-232接口傳出給微處理器組件。
c、CDMA組件，采用H7710 GSM/CDMA MODEM模塊。它工作于5V電源之下，帶有天線接口及I/O接口及GSM卡口，把手機(jī)通訊用的GSM卡放入卡槽內(nèi)，開(kāi)通CDMA無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，即可由微處理器將接入的電生理信號(hào)以及位置坐標(biāo)信號(hào)通過(guò)CDMA(按流量)經(jīng)Intemet網(wǎng)傳輸至中心站。并能同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)言溝通。
d、電生理訊號(hào)采集組件。該組件可以將所需監(jiān)控的任一種或幾種人體電生理參數(shù)訊號(hào)采集、放大、濾波后輸出至微處理器的A/D接口及RS-232串口。要求具有較高的共模抑制比和高輸入阻抗、低輸出阻抗。本裝置中的胎兒監(jiān)控采集機(jī)已可做成便攜式機(jī)型；心電放大組件由于采用了專(zhuān)用模塊和貼片原件，其心電采集單元的體積已做到5×35×32mm3，功耗不足20ma。。
二、中心控制單元。[上位機(jī)]該單元以臺(tái)式微機(jī)+服務(wù)器為核心作為中央控制；數(shù)據(jù)庫(kù)。其路由器為“華為”Quiddway型，還有投影儀等。
軟件配置有數(shù)據(jù)通訊軟件、地圖軟件、電生理監(jiān)控軟件、全系統(tǒng)管理軟件、監(jiān)控域電子地圖(如縣、市、地、省)。
目前利用2.5代無(wú)線傳輸技術(shù)及全球衛(wèi)星定位技術(shù)可以做到實(shí)時(shí)語(yǔ)言對(duì)講，電生理圖形傳輸及受監(jiān)者的地理位置確定。今后，當(dāng)3G技術(shù)普及應(yīng)用時(shí)，可實(shí)現(xiàn)如同面對(duì)面的影象傳輸。
綜上所述，人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位方法，其特征是將多項(xiàng)人體電生理信號(hào)和GPS衛(wèi)星定位信號(hào)經(jīng)微處理器通過(guò)無(wú)線移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中央控制器，由中央控制器處理，得到相應(yīng)的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)和位置坐標(biāo)。
基于以上原理，一種人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位裝置，包括帶A/D通道的單片機(jī)構(gòu)成的微處理器組件，其特征是微處理器組件與人體電生理信號(hào)采集放大器和GPS衛(wèi)星定位接收器相連接構(gòu)成信號(hào)傳輸回路，微處理器組件與無(wú)線通訊模塊相連接構(gòu)成人體電生理信號(hào)和GPS衛(wèi)星定位信號(hào)無(wú)線傳輸通道。
本發(fā)明使用時(shí)，人體電生理信號(hào)和GPS衛(wèi)星定位信號(hào)經(jīng)微處理器通過(guò)無(wú)線移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中央控制器，由中央控制器處理得到每個(gè)監(jiān)控對(duì)象相應(yīng)的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)和位置坐標(biāo)。當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)情況需要及時(shí)救治時(shí)，中央控制器可以引導(dǎo)醫(yī)務(wù)人員或科研人員及時(shí)趕到病人或受控人員所在的現(xiàn)場(chǎng)。
本方法和裝置集近期先進(jìn)技術(shù)于醫(yī)療科研領(lǐng)域，可以構(gòu)建成“廣域電生理監(jiān)控站”。顯然，現(xiàn)有的采集傳輸方法和設(shè)備不可能達(dá)到上述之目的。
例如在科研領(lǐng)域內(nèi)某些對(duì)象處于迅速移動(dòng)、騰空、工作環(huán)境偏遠(yuǎn)等情況下，飛行、運(yùn)動(dòng)、藥物及其他內(nèi)容受試者進(jìn)行自由狀態(tài)下的電生理信息監(jiān)控調(diào)整受試量積累資料其意義不言而喻。
孕婦圍產(chǎn)期的宮縮情況、胎兒心律情況、胎動(dòng)情況的檢查過(guò)去必須進(jìn)入醫(yī)院才能完成。而采用上述技術(shù)則完全可以在家庭中得到監(jiān)護(hù)受中心站的指導(dǎo)。即使產(chǎn)婦緊急情況時(shí)在救護(hù)途中的地理位置，宮口開(kāi)放程度。中心站亦可早得知，為母嬰安全贏得主動(dòng)。由于多生理信息可同時(shí)傳輸，因此對(duì)某些具有潛在性心臟病的孕婦更為受益。由于從孕期才開(kāi)始顯現(xiàn)心電圖變異，因此產(chǎn)前第28周后至產(chǎn)后10周的移動(dòng)監(jiān)護(hù)十分必要。并免去住院之勞對(duì)量大面廣的高血壓病人，在亞急狀態(tài)時(shí)進(jìn)行階段性監(jiān)護(hù)后制定個(gè)體方案進(jìn)行及早治療的臨床意義亦十分重大。高血壓病的并發(fā)癥首先涉及心臟受損并由心電圖顯現(xiàn)須同步治療。本技術(shù)可同時(shí)傳輸多路信號(hào)，因此血壓及心電信號(hào)同時(shí)受監(jiān)測(cè)，對(duì)病人早期防治提高治愈率，提高生命質(zhì)量無(wú)疑有很大的作用。
現(xiàn)有的Holter儀器24小時(shí)采集的心電信息，需要事后回放進(jìn)行分析，不能實(shí)時(shí)傳輸，且數(shù)據(jù)庫(kù)容量受限。本技術(shù)優(yōu)勢(shì)超過(guò)Holter。當(dāng)3G技術(shù)成熟時(shí)可以傳輸優(yōu)質(zhì)畫(huà)面。能夠以流動(dòng)站的形式實(shí)現(xiàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)與專(zhuān)家醫(yī)院的會(huì)診。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性、廣域性、定位性、靈活性，本技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將上述的領(lǐng)域擴(kuò)大到十分廣闊的區(qū)域，就是說(shuō)在全球只要CDMA通訊覆蓋的地方都能及時(shí)觀察到受監(jiān)護(hù)者所提供的電生理訊號(hào)并給出其十米或更高精度的定位坐標(biāo)。對(duì)監(jiān)護(hù)病員或相關(guān)監(jiān)控對(duì)象的研究方面具有積極的作用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
說(shuō)明書(shū)附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖。附圖2是電生理信號(hào)放大電路圖。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例中一、移動(dòng)部分包括a、微處理器組件；b、GPS衛(wèi)星定位組件；c、CDMA上網(wǎng)組件；d、電生理訊號(hào)采集組件構(gòu)成。
a、微處理器組件，采用的是低功耗單片機(jī)芯片為Rabbit LP3500型。它具有多個(gè)串口(3個(gè)RS-232接口)8個(gè)10位A/D通道，具有2×256K Flash和512KSram；運(yùn)行于C語(yǔ)言程序下?？梢酝瑫r(shí)接受八個(gè)通路的人體電生理信號(hào)，如兩路A/D通道中，一路接入胎兒監(jiān)護(hù)信息采集，另一路接入孕婦電生理訊號(hào)。D/A接口駁接耳機(jī)，麥克以作語(yǔ)言溝通之用。
b、GPS衛(wèi)星定位組件，采用SOVA-2100接收器。該接收器帶有RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口，和天線端口，3伏供電即可。接通電源后拉出天線1分鐘后即進(jìn)入工作狀態(tài)，在相對(duì)的上空方向衛(wèi)星將信號(hào)發(fā)送給接收器，這時(shí)接收器將接受到的坐標(biāo)信號(hào)變?yōu)榻?jīng)緯度數(shù)字由RS-232接口傳出給微處理器組件。
c、CDMA上網(wǎng)組件采用Dreamland H7710型GSM/CDMA MODEM模塊。它工作于5V電源之下，帶有天線接口及I/O接口及GSM卡口，把手機(jī)通訊用的GSM卡放入卡槽內(nèi)，開(kāi)通CDMA無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，即可由微處理器將接入的電生理信號(hào)通過(guò)CDMA(按流量)傳輸至中心站。
d、電生理訊號(hào)采集組件。該組件可以將所需監(jiān)控的任一種或幾種人體電生理參數(shù)訊號(hào)采集、放大、濾波后輸出至微處理器的A/D接口及232串口。要求它具有較高的共模抑制比和高輸入阻抗、低輸出阻抗。
本裝置中的胎兒監(jiān)控采集已可做成便攜式機(jī)型，[DM2000C型]；心電放大組件由于采用了專(zhuān)用模塊和貼片原件，型號(hào)為DL-2004-A型，其心電采集單元的體積已做到5×35×32mm3，功耗不足20ma。
權(quán)利要求
1.一種人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位方法，其特征是將多項(xiàng)人體電生理信號(hào)和GPS衛(wèi)星定位信號(hào)經(jīng)微處理器通過(guò)無(wú)線移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中央控制器，由中央控制器處理，得到相應(yīng)的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)和位置坐標(biāo)。
2.一種人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位裝置，包括帶A/D通道的單片機(jī)構(gòu)成的微處理器組件，其特征是微處理器組件與人體電生理信號(hào)采集放大器和GPS衛(wèi)星定位接收器相連接構(gòu)成信號(hào)傳輸回路，微處理器組件與無(wú)線通訊模塊相連接構(gòu)成人體電生理信號(hào)和GPS衛(wèi)星定位信號(hào)無(wú)線傳輸通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位裝置，其特征是微處理器組件所采用的是具有多個(gè)串口(3個(gè)RS-232接口)8個(gè)10位A/D通道，具有2×256K Flash和512K Sram模塊；運(yùn)行于C語(yǔ)言程序下的低功耗單片機(jī)芯片Rabbit LP3500。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位裝置，其特征是人體電生理信號(hào)放大器采用了專(zhuān)用模塊和貼片原件，型號(hào)為DM2000C型胎兒監(jiān)護(hù)儀及DL-2004-A型單導(dǎo)聯(lián)心電采集器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位裝置，其特征是GPS衛(wèi)星定位接收器采用帶有RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口和天線端口的SOVA-2100接收器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位裝置，其特征是無(wú)線通訊模塊采用帶有天線接口及I/O接口及GSM卡口的H7710型GSM/CDMA MODEM模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)采集、傳輸、監(jiān)控、定位方法和裝置。屬于科研及醫(yī)療保健技術(shù)和設(shè)備領(lǐng)域。其特征是將多項(xiàng)人體電生理信號(hào)和GPS衛(wèi)星定位信號(hào)經(jīng)微處理器通過(guò)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中央控制器，由中央控制器處理得到相應(yīng)的人體電生理動(dòng)態(tài)參數(shù)和位置坐標(biāo)。構(gòu)成包括帶A/D通道的單片機(jī)構(gòu)成的微控器組件，其特征是微控器組件與人體電生理信號(hào)放大器和GPS衛(wèi)星定位接收器相連接構(gòu)成信號(hào)傳輸回路，微控器組件與無(wú)線通訊模塊相連接構(gòu)成人體電生理信號(hào)和GPS衛(wèi)星定位信號(hào)無(wú)線傳輸通道。能及時(shí)觀察到受監(jiān)者所提供的電生理訊號(hào)并給出其高精度的定位坐標(biāo)。對(duì)監(jiān)控病員或相關(guān)監(jiān)護(hù)對(duì)象具有積極的作用。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1698532SQ20051004387
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者單經(jīng)政, 張福勇, 王桂明, 張秀婷, 于新艷 申請(qǐng)人:泰安市中心醫(yī)院