CN101721207A - 心电信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种心电信号采集装置，该装置包括信号采集模块，用于采集人体体表心电信号；微处理器，用于控制心电信号采集和数据传输，与信号采集模块及接口控制模块相连；接口控制，用于与外部设备通讯，与微处理器相连。信号采集模块包括信号放大和高精度模数转换两部分，用于采集体表心电信号和将采集到的模拟信号转换为可被微处理器识别的数字信号，与微处理器相连接；接口控制模块，用于微处理器与PC主机或心电图机主机(以下通称主机)之间数据交互，连接微处理器和主机。该装置通过微处理器对信号采集模块及接口控制模块控制，配合主机软件，可以在无需其它装置的情况下采集体表十二导联心电信号。

Description

心电信号采集装置

技术领域

本发明涉及一种可移动心电信号采集装置，尤其涉及一种基于PC机的体表心电信号记录装置。

背景技术

目前，各级医院所使用的心电图机体积庞大、功能简单、造价高昂。与之相反，随着电子技术的发展，大量便携式电子设备因其结构简单，使用方便而普遍应用在社会生活与专业科研中。在医疗领域中，体表12导联心电图机几乎都难摆脱上述结构、功能及价格上的尴尬局面。在众多心电图机对体表心电信号记录的过程中，由于所记录的数据具有很强的专业性和随机性，记录数据的格式通常各个厂商自己私自定义的非标准格式，无法被用户计算机直接识别，其记录的人体体表心电数据不能在用户计算机上进行分析处理、存贮显示。当需要对所记录的心电信号进行更深入的后期分析处理时，通常的心电图机提供的功能便难以实现。

发明内容

本发明的目的是提供体表心电信号采集装置，克服现有技术的缺陷，以实现在无需增加额外装置的情况下，使得主机能够读取和处理人体体表心电图信号。

为了实现上述目的，本发明提供一种体表心电信号采集装置，包括：

信号采集模块，用于采集人体心电信号并转换为可被处理器识别的数字信号；

微处理器，用于控制所述存信号采集模块，与所述信号采集模块相连；

接口控制模块，用于与主机设备通讯，与所述微处理器相连。

其中，所述信号采集模块，采集人体体表十二导联体表信号，与所述微处理器相连接；所述微处理器，控制体表心电信号的采集，与所述接口控制模块相连接。所述接口控制模块为用于与个人计算机相连的接口电路单元。所述接口电路单元具体为USB接口电路。所述微处理器为MSP430芯片，接口控制芯片为CP2102。

本发明通过微处理器对信号采集模块和接口控制模块进行控制，实现心电数据采集和心电数据传输功能，外部主机仍读取和处理心电采集装置中传输的数据，增强装置的通用性，同时降低成本。

下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明心电信号采集装置第一实施例的结构示意图；

图2为本发明心电信号采集装置第二实施例的结构示意图；

图3为本发明心电信号采集装置第三实施例的结构示意图；

图4为本发明心电信号采集装置第四实施例的结构示意图；

图5为本发明心电信号采集装置的微处理器电路图；

图6为本发明心电信号采集装置的接口控制电路图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明心电采集装置第一实施例的结构示意图，本发明的心电信号采集装置包括数字信号线1、数字导联盒2和体表电极3。数字信号线1用于向主机传输全数字化的体表十二导联心电图信号；数字导联盒2与体表电极1相连，用于将体表心电信号转换为符合USB协议的数字信号；体表电极3用于拾取人体体表心电信号。

本实施例通过数字导联盒2完成人体体表心电信号的数字化处理，能够实现心电信号采集装置与外部设备如PC相连时，无需另外额外电源装置。

如图2所示，为本发明心电信号采集装置第二实施例的结构示意图，本发明的数字导联盒2包括接口控制模块4、微处理器5、以及信号采集模块6；接口控制模块4与微处理器5相连，同时还与外部设备如PC相连；数据采集模块6与微处理器5相连。

其中，接口控制模4块用于将微处理器5传来的数字信号转换为符合USB协议规范的数据，与外部主机和微处理器5相连接；微处理器5用于对心电信号采集的控制，并将采集到的数据传送给接口控制模块4；信号采集模块6用于采集人体体表心电信号，并转换为可被微处理器5识别的数字信号。

本实施例通过对人体体表信号的处理，能够实现体表心电信号的数字化并转换为符合USB协议的数据。当数字导联盒通过USB线缆与主机相连时，配合应用软件，便成为一个完整的十二道心电图机。基于配套的心电分析软件，人体体表心电信号以图形的方式直观地在计算机系统或心电图机主机上进行显示，还可以通过计算机或心电图机主机对人体进行打印、回放、分析、标注等操作。

如图3所示，为本发明心电信号采集装置第三实施例的结构示意图，本发明的心电信号采集装置模拟部分包括放大滤波7、导联组合8、以及信号缓冲9；导联组合8与放大滤波7相连，信号缓冲9与导联组合8相连，同时与外部体表电极3相连；模拟部分对标准体表导联电极拾取的心电信号进行处理得出十二道心电信号，具体过程为：通过肢体电极由运算电路得到标准的I道、II道 心电信号和威尔逊中心点；通过胸部电极和威尔逊中心点由运算电路得到标准的V1、V2、V3、V4、V5、V6的心电信号。I道、II道、V1、V2、V3、V4、V5、V6的心电信号经过放大和滤波后由数字电路完成心电信号的数字化工作。

如图4所示，为本发明心电信号采集装置第四实施例的结构示意图，本发明的心电信号采集装置在上述实施例的基础上，数字部分包括高精度AD12、主控制电路11、接口电路10。单元具体为接口电路10具体为CP2102芯片，主控电路具体为MSP430F1611芯片。

本实施例中，高精度AD12完成模拟心电的数字化，控制电路11完成对高精度AD12的时序控制，主控制电路11通过数字隔离芯片ADUM2402把数据传给接口电路10。

通过上述实施例可知，本发明具有以下的优点：在带有USB接口的主机上面，无需外加电源便可完成全体表心电信号的采集。可以在主机上对记录数据进行显示、分析、打印、存贮等操作，增加了心电信号采集装置的通用性同时降低了成本；控制部分软件写入主控电路的只读单元，降低了因病毒或人为因素造成的软件损坏，提高了装置使用的安全性；另外，数字导联盒已经内置各类防护功能，完全可以满足相应国家安全标准要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种心电采集装置，其特征在于包括：

信号采集模块，用于存放数据和程序；

微处理器，用于控制所述存储模块分区及属性，与所述存储模块相连；

接口控制模块，用于与外部设备通讯，与所述微处理器相连。

2.根据权利要求1所述的一种心电采集装置，其特征在于所述信号采集模块包括：

信号放大，用于人体体表心电信号的提取、缓冲、导联组合、滤波与放大，与所述微高精度模数转换相连接；

高精度模数转换单元，模拟信号向数字信号的转换，与所述微处理器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种心电采集装置，其特征在于所述接口控制模块为用于与外部设备相连的接口电路单元。

4.根据权利要求3所述的一种心电采集装置，其特征在于所述接口电路单元具体为USB接口电路。

5.根据权利要求1所述的一种心电采集装置，其特征在于所述微处理器为MPS430F1611芯片，接口控制为CP2102芯片。

6.根据权利要求1所述的一种心电采集装置，其特征在于所采集来的体表心电信息可以在个人电脑或心电图机主机上实现分析、显示、打印、存贮功能。

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