在现代医学中，心电信号是确诊心血管疾病的重要依据。传统的心电监护设备在心血管疾病的确诊与医治中起到了很重要的作用，但这一类监护设备一般只能在医院里运用．而能够随身携带的Holter又只能完故意电信号的回放而不是实时监护。依据无线通讯的长途心电监护体系给了患者较大的活动自在，用户能够不受时刻、地址的约束，随时随地得到医院监护中心的监护，在呈现紧急情况时能够被及时发现并救治。美国、澳大利亚和欧洲一些国家进行了长途心电监护的研讨，部分公司还推出了相应的监护仪，国内也有部分高校和研讨单位进行了相关的研讨作业，取得了必定作用，但并未开宣布老练、有用的体系。
这儿运用业已老练的GPRS技术规划了一种便携式长途心电实时监护终端，克服了Holter只能用于回放剖析的缺陷，能够对患者心电信号进行实时监护。下面详细介绍该监护终端的规划与完结。
1 监护体系规划概述
依据GPRS的长途心电实时监护体系示意图如图1所示。它首要包含两部分：心电监护终端和医院监护中心。患者随身携带的监护终端由它上面的无线模块经过 GPRS无线基站接入GPRS网络，再经过GPRS网络连接因特网上的监护中心服务器。监护终端收集并处理患者的心电信号，所得到的心电数据经过该链路传输到监护中心服务器上，并由服务器上的心电剖析软件进行剖析，医师则依据软件剖析成果及自己的判别来给患者恰当的医嘱，必要时采纳相应的救治办法。
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本文只介绍监护终端的规划与完结，服务器端的心电归纳剖析软件这儿不再赘述。
2 监护终端硬件规划
监护终端硬件体系框图如图2所示，它首要由以下几部分组成：心电收集模块、主控单片机模块、GPRS无线通讯模块和电源模块。
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2．1 心电收集模块
人体心电信号的首要频率规模为0.05～100Hz，幅值规模为0.5～5mV。心电信号中一般稠浊有其他生物电信号，还简单遭到以50Hz工频搅扰为主的电磁信号搅扰，因而对心电信号的检测归于强噪声布景下低频弱小信号的检测。为得到合适于临床运用的干净心电信号，有必要对心电信号进行合理的扩大和滤波处理，其原理框图如图3所示。
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因为人体皮肤阻抗比较大，而心电信号非常弱小，且存在许多搅扰信号，因而前置扩大器选用了具有高共模按捺比、高输入阻抗、低输入偏置电流、低失调电压和漂移、在低增益条件下具有安稳性的外表扩大器IN—A326。人体皮肤和电极之间存在原电池效应，使电极之间存在接连的电位差，为避免该电位差经过扩大后形成后级电路饱满，前置扩大器的增益设置为5。信号需扩大至数伏量级才干满意A／D转化的要求，因而设置次级扩大的增益为200。这儿选用了具有宽增益、低失调电压和漂移、低噪声的运算扩大器OPA335。两级扩大后的总增益为1000，符合要求。
心电信号中常混有低频和直流搅扰，其间，因为金属电极、导电介质和皮肤之问的化学反应而发生的直流偏压是首要搅扰成分，因而规划了截止频率为0.1Hz的二阶高通滤波器来滤除这部分搅扰。相应地，高频搅扰信号经过一个截止频率为100Hz的二阶低通滤波器予以滤除。此外，选用由辅佐运算扩大器生成的共模电压使共模信号反相，经限流电阻回送至人体来按捺50Hz工频搅扰。反相共模信号经过右腿驱动电极回送至人体，这对50Hz工频搅扰而言是一种深度负反馈，因而能够有用加以按捺。
试验标明，该收集计划所得到的心电波形毛刺少，基线漂移很小，具有杰出的作用。
为避免导联掉落或松动而形成误判，还规划了导联掉落检测及报警电路。运算扩大器LAl358选用单电源供电时可接成跟从器，当其同相端处于悬空状况时会输出安稳的高电平。导联掉落检测电路便是运用LM358的这一特性而规划的。
2．2 主控单片机模块
主控单片机选用PICl6F877A单片机。该单片机可在线调试和编程，便于开发，并且功耗很低，合适运用于对功耗灵敏的场合。主控单片机首要完故意电信号A／D转化并与GPRS模块进行通讯，还担任外扩Flash存储器和实时时钟的办理。
P%&&&&&%l6F877A单片机具有10位片内A／D转化器，其作业方法和转化成果寄存格局经过寄存器ADCON0和ADCON1进行设置，A/D转化成果则存于寄存器ADRESH和ADRESL中。在本规划中，挑选体系时钟作为A/D转化时钟，RA0作为模仿输入通道。转化成果格局为左对齐，即高8位存于 ADRESH中，低2位存于ADRESL中。考虑到A/D转化自身存在的差错以及紧缩无线模块发送数据量的要求，在规划中疏忽ADRESL寄存器中的数据，即只选用转化成果的高8位。体系中心电信号的采样频率为500Hz，选用守时器TMRO完结2ms守时。
单片机片外扩展了4MB Nand Flash存储器，用于暂居心电数据，经过必守时刻后由无线模块会集发送，用户也能够挑选在A／D转化后不经存储就直接发送。在心电监护中，医师常要求知道心电信号呈现异常的时刻，因而运用DSl302规划了实时时钟电路。
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2．3 GPRS无线模块
GPRS无线模块选用Wavecom公司的WISMO QuikQ2406B。该模块作业频带为双频EGSM 900／GSM1800MHz或GSM 850／GSM 1900MHz，支撑GPRS多时隙class 10，可提供语音、数据、传真和短信息服务功用。模块射频部分和基带部分可共用一个电源，电压规模为3.3v～4.5V。模块基带部分内嵌了 GSM／GPRS协议栈，是否嵌入TCP／IP协议栈可由用户挑选。依据体系需求，这儿挑选了内嵌TCP/IP协议栈的模块。
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3 监护终端软件规划
体系中单片机的首要任务是完故意电信号的A/D转化并与GPRS无线模块进行通讯以完结数据传输。本文只对这部分的软件规划进行介绍。体系软件流程图如图5所示。
串口作业于异步串行方法，RC6设置为串口输出，RC7设置为串口输入，波特率设置为9600bps，这足以满意体系需求。ADC模块的初始化首要是挑选 A/D转化的时钟及其频率、模仿输入通道、转化成果的对齐方法等，守时器0的初始化首要是挑选守时器的分频比。然后单片机发送相应的AT指令给GPRS无线模块，使其进入数据状况(详细AT指令从略)。完结单片机和GPRS无线模块初始化后，单片机即以500Hz采样频率对心电信号进行采样，并经过 GPRS无线模块向外发送心电数据，该进程不断地循环。当监护结束时能够经过发送Ctrl+z(0xla)使GPRS无线模块退出数据状况．然后经过AT 指令将其封闭。
监护终端在深圳、北京、长沙等地已进行了约两个月的测验，整个体系作业安稳、牢靠，并结合软件组同学开发的心电归纳剖析软件完结了心电信号的收集、发送、接纳、剖析、确诊，其作用得到了深堋市部分三甲医院心内科主任医师的好评。但测验中发现在移动网络较为繁忙的时段，心电数据的传输速度会有所下降，导致心电归纳剖析软件中显现的心电波形有时会不接连．能够考虑在数据发送战略、波形显现方法等方面做进一步的改善。
