專利名稱：便攜式心電信號測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及心電信號檢測領(lǐng)域，特別是一種便攜式心電信號測量裝置。
技術(shù)背景隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，心電圖的測量漸漸成為個人保健的一個重要項 目。心電信號并不是只有一個數(shù)值的信號，心電波形上體現(xiàn)出來的健康信息也 并不像血壓、血糖等指標一樣顯而易見，當前，心電監(jiān)護儀和心電圖機多為電 平供電，并自帶顯示設(shè)備，體積較大。而巿面上出現(xiàn)的小型化適合家用的心電 監(jiān)護儀器往往因為沒有使用醫(yī)用標準的測量方式而達不到應(yīng)有的精度。更多數(shù) 的是帶有較大顯示屏幕的多參數(shù)監(jiān)護儀，即使是便攜式的多參數(shù)監(jiān)護儀，存在 的問題依然是體積過大，并且成本過高，不太適合于家庭的普及化。實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種便攜式心電信號測量裝置， 該裝置體積小、便于攜帶、測量準確。為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種便攜式心電信號測量裝置，該裝置包括模擬信號處理模塊、光耦隔離 器、數(shù)字信號處理模塊和電源模塊，模擬信號處理模塊連接光耦隔離器，光耦 隔離器連接數(shù)字信號處理模塊，模擬信號處理模塊連接電源模塊，數(shù)字信號處 理模塊連接電源模塊，其中所述模擬信號處理模塊用于將人體生理信號放大、濾波，并將處理后的信 號傳送給光耦隔離器；光耦隔離器用于隔離模擬信號處理模塊與數(shù)字信號處理模塊，并將模擬信號處理模塊傳來的信號轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)字信號處理模塊；數(shù)字信號處理模塊用于將光耦隔離器傳來的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號并輸出； 電源模塊用于向模擬信號處理模塊、數(shù)字信號處理模塊供電。 所述模擬信號處理模塊包括放大電路和濾波電路，所述放大電路用于將所述人體生理信號進行差分、放大，并發(fā)送到濾波電路；所述濾波電路將放大電路處理過的信號濾去干擾信號。所述電源模塊包括電源隔離模塊和USB供電模塊，所述電源隔離模塊用于 隔離USB供電模塊和模擬信號處理模塊；所述USB供電模塊用于穩(wěn)定來自電 腦的USB電壓。所述電源隔離模塊包括振蕩電路、隔離高壓變壓器線圈、第一整流穩(wěn)壓電 路和第二整流穩(wěn)壓電路，振蕩電路連接隔離高壓變壓器線圈，隔離高壓變壓器線圈連接第一整流穩(wěn)壓電路和第二整流穩(wěn)壓電路，其中振蕩電路用于將直流輸入信號振蕩為交流信號，并將交流信號輸入隔離高 壓變壓器線圈；隔離高壓變壓器線圏將振蕩之后的信號傳輸?shù)酱渭壘€圈并分別輸出到第一、第二整流穩(wěn)壓電流；第一整流穩(wěn)壓電路和第二整流穩(wěn)壓電路分別將變壓器輸出的交流信號整流 為直流信號，并穩(wěn)壓輸出。所述裝置還包括第一、第二、第三三根電極連接線，所述第一、第二電極 連接線連接人體和模擬信號處理模塊，用于釆集人體生理信號，所述第三電極 連接線連接人體和模擬信號處理模塊，用于反饋信號。所述裝置還包括用于顯示該裝置與電腦連接情況的指示燈。 所述裝置還連接信號處理設(shè)備，用于顯示并進一步處理信號。 本技術(shù)方案在保證精確度的情況下，將心電監(jiān)護數(shù)據(jù)釆集、初步處理與復 雜的數(shù)據(jù)分析過程分離，釆用USB外設(shè)的方式對釆集到的心電數(shù)據(jù)初步處理， 為了解決便攜裝置的供電問題，本實用新型專門設(shè)計了電源模塊，利用USB連 接電腦時，電腦主機的電源，經(jīng)過隔離轉(zhuǎn)換，變?yōu)榘踩碾娫垂┰撗b置使用， 本實用新型通過家用電腦的USB接口將數(shù)據(jù)上傳，充分利用了家用電腦這一強大的運算能力和精確的顯示能力。同時上位機精確的計算和豐富的網(wǎng)絡(luò)接口也 為在家中需要監(jiān)護的人與外界專家連接提供了可能。


圖l為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型電源模塊示意圖；圖3為本實用新型外觀示意圖； 圖4為本實用新型應(yīng)用示意圖。
具體實施方式
本實用新型的原理是對采集到的人體信號進行放大、濾波處理，去掉干 擾信號，得到心電信號并進行AD轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波，將心電信號轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于處 理的信號傳送到家用電腦上進行處理。為保證信號轉(zhuǎn)換的效果，本實用新型釆 用USB供電模塊所提供的穩(wěn)定電源替代傳統(tǒng)的鋰電池結(jié)構(gòu)，使用更為方便。下面結(jié)合具體實施例，進一步說明本實用新型的結(jié)構(gòu)。便攜式心電信號測量裝置如圖1所示，包括模擬信號處理模塊101、光耦 隔離器102、數(shù)字信號處理模塊103和電源模塊104,模擬信號處理模塊IOI、 光耦隔離器102、數(shù)字信號處理模塊103依次相連，模擬信號處理模塊101和 數(shù)字信號處理模塊103均連接電源模塊104。其中模擬信號處理模塊101包括相互連接的電極連接線接口、放大電路和濾波 電路，人體生理信號經(jīng)過電極連接線接口進入放大電路，放大電路經(jīng)過差分運 算和兩級放大將釆集的1亳伏左右的人體生理信號轉(zhuǎn)變?yōu)镃PU可識別的500毫 伏至l伏的信號，并傳送給濾波電路，濾波電路將放大后的信號中的呼吸信號、 肌電信號等50Hz工頻的干擾信號濾除，只保留心電信號，并將濾波后的信號 傳送到光耦隔離器102;光耦隔離器102用于將信號進行光電、電光轉(zhuǎn)變，保 證進入CPU的信號不失真；數(shù)字信號處理模塊103包括相互連接的CPU、 USB 轉(zhuǎn)換芯片和USB接口，心電信號進入CPU的AD釆集電路，CPU對心電信號進行512HZ的釆樣變成數(shù)字信號，并進行數(shù)字濾波，由CPU的串行接口輸出 到USB轉(zhuǎn)換芯片，USB轉(zhuǎn)換芯片用于根據(jù)USB連接協(xié)議將數(shù)字信號打包、成 幀，并經(jīng)USB接口輸出至電腦等信號處理設(shè)備。此外，數(shù)字信號處理模塊103還連接有指示燈(圖l未示出)，用于顯示便 攜式心電信號測量裝置與電腦等信號處理設(shè)備的連接情況，指示燈亮時，連接 正常；否則，連接錯誤。電源模塊104用于為放大電路、濾波電路提供穩(wěn)定的士5伏電壓，保證其更 好的工作，電源模塊104包括USB供電模塊和電源隔離模塊，電源隔離模塊用 于將USB供電模塊與放大電路、濾波電路隔離，電源隔離模塊能夠抵擋4500 伏特以上靜電或者其他類型的電壓對人體的影響，保證人體接觸測量裝置的安 全，并嚴格符合醫(yī)療標準；USB供電模塊用于為數(shù)字信號處理模塊103提供5 伏直流電。電源隔離模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示，該模塊包括振蕩電路、隔離高壓變壓器 線圈、整流穩(wěn)壓電路1和整流穩(wěn)壓電路2，振蕩電路連接隔離高壓變壓器線圈， 隔離高壓變壓器線圈連接整流穩(wěn)壓電路l和整流穩(wěn)壓電路2，其中振蕩電路用于將直流輸入信號振蕩為交流信號，并將交流信號輸入隔離高 壓變壓器線圈；隔離高壓變壓器線圈將接收到的交流信號分別輸出到整流穩(wěn)壓電路1、 2;整流穩(wěn)壓電路1將隔離高壓變壓器線圏輸出的交流信號整流為直流信號， 并穩(wěn)壓輸出，輸出電壓為5伏；整流穩(wěn)壓電路2將隔離高壓變壓器線圈輸出的交流信號整流為直流信號， 并穩(wěn)壓輸出，輸出電壓為-5伏。便攜式心電信號測量裝置的外觀如圖3所示，使用時，通過電極連接線接 口 301外接三根電極連接線，USB接口 303與電腦主機連接，根據(jù)指示燈302 的顯示，隨時檢測該裝置與電腦的連接情況。電極連接線中的兩根用來釆集人 體生理信號，主要包括呼吸信號、肌電信號、心電信號以及若干干擾信號；剩 下的一根電極連接線用于反饋信號。所釆集的人體生理信號經(jīng)過便攜式心電信號測量裝置的處理，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量的心電信號，就可輸出到電腦設(shè)備中，供進 一步的數(shù)據(jù)分析。本實用新型可以與各種各樣的電腦終端連接，將分析軟件載入電腦中，就 可以對釆集到的信號進行分析；將電腦聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，如圖4所示，可以將病人 的數(shù)據(jù)資料傳送給遠方的專業(yè)人員，對病人的資料進行分析，使得病人免去醫(yī) 院排隊之苦。本實用新型對釆集的人體生理信號初步處理后，連接家用電腦，將在心電 監(jiān)護儀中完成的復雜運算、顯示任務(wù)分解到家用電腦上，使得心電監(jiān)護儀的設(shè) 計復雜程度和成本大大降低。從而使得需要監(jiān)護的心臟病人不用花很大負擔在 家中獲得監(jiān)護變成可能。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型 的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種便攜式心電信號測量裝置，其特征在于，該裝置包括模擬信號處理模塊、光耦隔離器、數(shù)字信號處理模塊和電源模塊，模擬信號處理模塊連接光耦隔離器，光耦隔離器連接數(shù)字信號處理模塊，模擬信號處理模塊連接電源模塊，數(shù)字信號處理模塊連接電源模塊，其中所述模擬信號處理模塊用于將人體生理信號放大、濾波，并將處理后的信號傳送給光耦隔離器；光耦隔離器用于隔離模擬信號處理模塊與數(shù)字信號處理模塊，并將模擬信號處理模塊傳來的信號轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)字信號處理模塊；數(shù)字信號處理模塊用于將光耦隔離器傳來的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號并輸出；電源模塊用于向模擬信號處理模塊、數(shù)字信號處理模塊供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的便攜式心電信號測量裝置，其特征在于，所述模 擬信號處理模塊包括放大電路和濾波電路，所述放大電路用于將所述人體生理 信號進行差分、放大，并發(fā)送到濾波電路；所述濾波電路將放大電路處理過的 信號濾去干擾信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的便攜式心電信號測量裝置，其特征在于，所述電 源模塊包括電源隔離模塊和USB供電模塊，所述電源隔離模塊用于隔離USB 供電模塊和模擬信號處理模塊；所述USB供電模塊用于穩(wěn)定來自電腦的USB 電壓。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式心電信號測量裝置，其特征在于，所述電 源隔離模塊包括振蕩電路、隔離高壓變壓器線圏、第一整流穩(wěn)壓電路和第二整 流穩(wěn)壓電路，振蕩電路連接隔離高壓變壓器線圏，隔離高壓變壓器線圈連接第 一整流穩(wěn)壓電路和第二整流穩(wěn)壓電路，其中振蕩電路用于將直流輸入信號振蕩為交流信號，并將交流信號輸入隔離高 壓變壓器線圏；隔離高壓變壓器線圏將振蕩之后的信號傳輸?shù)酱渭壘€圈并分別輸出到第一、第二整流穩(wěn)壓電流；第一整流穩(wěn)壓電路和第二整流穩(wěn)壓電路分別將變壓器輸出的交流信號整流 為直流信號，并穩(wěn)壓輸出。
5 、根據(jù)權(quán)利要求1至4任 一所述的便攜式心電信號測量裝置，其特征在于， 所述裝置還包括第一、第二、第三三根電極連接線，所述第一、第二電極連接 線連接人體和模擬信號處理模塊，用于釆集人體生理信號，所述第三電極連接 線連接人體和模擬信號處理模塊，用于反饋信號。
6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的便攜式心電信號測量裝置，其特征在于，所述裝 置還包括用于顯示該裝置與電腦連接情況的指示燈。
專利摘要一種便攜式心電信號測量裝置，該裝置包括模擬信號處理模塊、光耦隔離器、數(shù)字信號處理模塊和電源模塊，模擬信號處理模塊連接光耦隔離器，光耦隔離器連接數(shù)字信號處理模塊，模擬信號處理模塊連接電源模塊，數(shù)字信號處理模塊連接電源模塊，其中所述模擬信號處理模塊用于將人體生理信號放大、濾波，并將處理后的信號傳送給光耦隔離器；光耦隔離器用于隔離模擬信號處理模塊與數(shù)字信號處理模塊，并將模擬信號處理模塊傳來的信號轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)字信號處理模塊；數(shù)字信號處理模塊用于將光耦隔離器傳來的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號并輸出；電源模塊用于向模擬信號處理模塊、數(shù)字信號處理模塊供電。本實用新型體積小、便于攜帶、測量準確。
文檔編號A61B5/0432GK201164462SQ20072019032
公開日2008年12月17日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者钷 周 申請人:钷 周