CN102247142A - 便携式usb心电图仪系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明名称为“便携式USB心电图仪系统和方法”。本申请的系统和方法包括一种ECG采集装置，其具有用于将该装置连接到主机装置的USB连接器和用于将该装置通过ECG导联连接到患者的患者连接器。本系统的ECG采集装置还包括处理器和存储媒体、电力管理及代理模块、USB通信控制模块、ECG采集电路、以及患者隔离模块。不同于现有技术的ECG采集系统，本申请的系统提供了真正便携式的ECG采集装置，其可通过USB连接器连接到具有软件处理能力和显示器的任何主机装置。ECG采集装置在主机装置上自动加载并运行ECG监视软件，消除了向主机装置安装附加采集软件和/或驱动器的需求，并允许采集装置与变化平台的主机装置接口。

Description

便携式USB心电图仪系统和方法
技术领域
本申请涉及患者监视和诊断的心电图学系统的领域。更具体地，本申请涉及便携式ECG系统的领域。
背景技术
在当前心电图仪(electrocardiograph)(ECG)系统中，存在由其将ECG导联（lead）的集合配置用于收集来自患者的ECG数据并将来自收集的ECG数据的该信号输送到监视器或计算装置的解决方案。在当前系统中，计算装置必须具有预安装的软件，用于接收、编译和提供用于与ECG系统一起使用的用户接口。
此外，当前的监视系统还可能要求用户安装特殊的装置驱动器或者对主机计算装置的其它剩余改变，以便利用ECG系统。这些要求使得难于实现完全便携式ECG系统，而通过便携式ECG系统，诸如医师或其它临床工作者的用户可与任何可用的计算装置一起使用ECG导联。显然，当前ECG系统非常难于具有真正的便携式ECG系统，因为计算装置必须装备有特殊软件和/或装置，而当前系统通过在卫生保健环境中的多个计算装置上要求多个许可和/或安装，也使便携式ECG收集和分析昂贵。
在图1中示出了现有技术ECG系统10的实施例。该系统10包括采集装置20，采集装置20具有：USB通信控制模块30、ECG模数转换器35、以及患者隔离模块40。该现有技术解决方案还包括患者连接器70(ECG 导联)，其将采集装置20连接到患者80。采集装置20还包括用于耦合到监视装置50的USB连接器60。此外，应该注意到该采集装置仅包括：在附连到患者的电子装置中要求的患者隔离模块40、用作采集装置20和监视装置50之间接口的USB通信控制30、以及准备用于驻留在监视装置50上的软件应用的采集的信号的转换器35。本质上，监视装置50上的软件通过USB连接器60，来控制采集系统10的整个操作。在这种情况中，采集装置20并不彻底是便携式采集装置或者全部完整的ECG系统，而只是监视装置50和患者连接器70之间的仅仅中间人或传递装置。如前所述，该系统10是严格受限的，因为它仅能与具有适当驻留软件或驱动器的监视装置50一起操作。此外，此类系统不包括装备有电力管理和代理(brokering)的采集装置20，电力管理和代理用于与带有用于提供启动电力的受限能力的主机装置一起使用。
发明内容
本申请的系统和方法包括一种ECG采集装置，其具有用于将该装置连接到主机装置的USB连接器以及用于将该装置通过ECG导联连接到患者的患者连接器。本系统的ECG采集装置还包括：处理器和存储媒体、电力管理及代理模块、USB通信控制模块、ECG采集电路、以及患者隔离模块。不同于现有技术的ECG采集装置，本申请的系统提供了真正便携式的ECG采集系统，其可通过USB连接器连接到具有软件处理能力和显示器的任何主机装置。ECG采集装置在主机装置上自动加载并运行ECG监视软件，消除了向主机装置安装附加采集软件和/或驱动器的需求，并允许采集装置与变化平台的主机装置进行接口。
一种便携式心电图仪(ECG)采集系统，该系统包括采集装置，该采集装置包括：包含在多种格式中实施主机软件应用的可执行代码的集合的存储媒体；包含ECG导联的集合的ECG连接器，其中ECG导联从患者收集ECG数据的集合；USB连接器，其中该USB连接器配置成将采集装置与主机装置耦合；ECG采集子系统模块，其中该ECG采集模块控制从患者对ECG数据的所述集合的收集；以及处理器，其中该处理器在USB连接器与主机装置耦合时在所述多种格式的适当的一种中将可执行代码的集合加载到主机装置上，并在主机装置中执行可执行代码的所述集合，并且此外其中，执行的代码启动所述软件应用并将所述软件应用显示在主机装置的显示器上。
一种心电图仪(ECG)采集装置，该装置包括：包含在多种格式中实施主机软件应用的可执行代码的集合的存储媒体；用于连接ECG导联的集合的ECG连接器，其中ECG导联从患者收集ECG数据的集合；USB连接器，其中该USB连接器配置成将采集装置与主机装置耦合；ECG采集子系统模块，其中该ECG采集子系统模块控制从患者对ECG数据的所述集合的收集；以及处理器，其中该处理器在USB连接器与主机装置耦合时与主机装置通信以识别主机装置的平台的适当的一个，以及将可执行代码的所述集合加载到主机装置上并在主机装置中执行可执行代码的所述集合，并且此外其中，执行的代码启动所述软件应用并将所述软件应用显示在主机装置的显示器上。
一种通过便携式USB心电图仪(ECG)采集装置来从患者便携式收集ECG的方法，该方法包括：通过USB连接器将采集装置连接到主机装置，通过采集装置中的处理器来识别主机装置的平台，从采集装置中的存储媒体将具有对主机装置的适合格式的可执行代码的集合自动加载到主机装置上，通过该处理器在主机装置上自动执行可执行代码的所述集合，启动ECG监视软件应用，将ECG导联的集合连接到患者（其中，ECG导联与采集装置耦合），并在采集装置中接收来自在主机装置上操作软件应用的用户的命令，其中，所述命令发起从患者收集ECG数据的集合。
附图说明
图1是示出现有技术的便携式USB心电图仪系统的一实施例的示意框图。
图2是示出本申请的便携式USB心电图仪系统的一实施例的示意框图。
图3是示出本申请的便携式USB方法的一实施例的流程图。
图4是示出本申请的便携式USB系统的一实施例的图示。
具体实施方式
在图2中描绘了本申请的采集系统100的一实施例。此处，采集装置100包括CPU和存储器120、USB通信控制130、电力管理及代理模块140、ECG采集模块150、以及患者隔离模块160。采集装置100通过患者连接器190耦合到患者195，并且还通过USB连接器180耦合到主机装置170。
还是参考图2，采集系统100包括利用ECG导联同患者195连接的患者连接器190。ECG导联可以是用于收集ECG的标准12导联配置，或者可以是本领域中已知的、收集来自患者195的ECG数据的任何其它导联配置。患者连接器190的末端直接连接到采集装置110，并且可硬连线到采集装置110或者是可移动的。此外，患者连接器190可以是从采集装置110到ECG导联的集合的连续电缆，或者可备选地是从来自采集装置110的数据延伸的、具有适配器类型末端的电缆，以便同多种可能的ECG导联配置连接。患者隔离模块160是光学的或本领域中其它已知的装置，其将患者195从电力干线(power mains)隔离，以使得患者195不会危险地暴露于当前电源。患者隔离模块160在本领域是已知的，并且是标准的患者连接的医疗电子设备。
USB连接器180优选地从采集装置110中伸出，并且是如本领域中已知的、标准USB类型连接器。本采集系统100的主机装置170要求包括USB端口，具有处理器和存储媒体，以便以软件应用的形式来存储和执行可执行代码的集合。主机装置170必须还包括显示器和输入/输出装置，以使得用户可与软件(SW)应用交互。因此，此类有资格的主机装置170包括但不限于：PC、膝上型计算机、PDA、蜂窝电话、或任何其它个人计算装置。如将在本申请中更详细讨论的，采集装置110及其对应的软件将能够与具有大量平台和/或操作系统的主机装置170交互。USB通信控制模块是子系统，其经由采集装置110的USB端口来控制采集装置110和主机系统170之间的串行通信，并且将管理采集装置110和主机装置170之间的所有通信，以使得它们与用于通信的USB标准相容。
CPU和存储器120包括存储媒体和处理器。存储媒体以可执行代码集合的形式、以各种格式来存储SW应用，以适应具有任何计算平台的主机装置170。处理器在适当时间为适当平台实行该代码的加载和执行，这将在下面更详细地讨论。最后，当接收来自SW应用的指令时，ECG采集模块150将促进通过患者连接器190的、对来自患者195的ECG数据的收集。
电力管理及代理模块140是包含在本系统实施例中的模块。当采集装置110插入到并非是具有足够电力供应的装置的主机装置170中时，可使用具有电力管理和电力代理能力的内部电源，以使得采集装置110能够用于移动主机平台。
仍参考图2，在操作中，当用户将采集装置110的USB连接器180插入到主机装置170中时，技术效果是处理器与主机装置170通信，以识别主机装置170的平台，并且然后处理器实行：根据主机装置170的平台，将适当的SW应用加载到主机装置170中。然后，处理器在主机装置170上执行SW应用。然后，用户同SW应用交互，以便监视患者并收集来自该患者的ECG数据。SW应用进一步配置成：以适于用户的方式来组织、回顾及操纵ECG数据，这同样将在下面进一步讨论。
在操作中，当采集装置110插入到主机装置170中时，采集装置将通过平台来选择适当的SW应用，并且SW应用将从采集装置110自动运行，这意味着SW应用不需要安装在主机装置170上。然而，如果主机装置170是已经与该采集系统100一起使用的装置，则软件可能已经保存在主机装置170上。接着，SW应用直接从采集装置110加载，并被执行。主机装置170平台的自动运行SW应用包括一用户接口，其允许用户：控制采集装置110上的ECG采集子系统模块150并与采集装置110上的ECG采集子系统模块150通信、输入用于ECG采集的患者和测试信息、进行实时信号调节(例如用于ECG信号的显示和噪声的滤波)、执行信号的自动配置的分析（包括出于以下目的的分析：指示信号质量、导联放置问题、ECG测量/解释）。SW应用进一步允许用户：以打印的报告或数字存储格式生成采集的和分析的ECG数据的报告、回顾并做出对生成的ECG报告的基本医师通读编辑(over-read edit)、使用对主机装置170平台可用的打印装置来打印报告、以及将记录ECG的数字记录传递回采集装置110以用于存储。
本申请的采集方法200的一实施例包括在图3的流程图中。应当注意到该流程图包括软件功能和临床工作流程步骤，并且将在所附权利要求集合中解析出采集方法200的软件部分。同时参考图2和图3，在采集方法200的步骤205中采集装置110连接到主机装置170。在步骤208中，处理器识别主机装置170的平台，并且在步骤210中，将具有适当格式的SW应用自动加载到主机装置170。一旦加载了SW应用，SW应用步骤215包括首先在步骤220中，采集装置110在主机装置170上自动执行SW应用。然后在步骤222中，用户可将用于将监视的患者的患者信息输入到SW应用中。在步骤225中，临床医生或用户将ECG导联连接到患者。在步骤230中，当通过SW应用来指令系统时，从患者收集ECG数据，并且在步骤235中，数据在主机装置上的SW应用中接收，其中可分析该数据并可创建、回顾、打印、和/或存储报告。在步骤240中，如果有更多数据要收集，则方法200返回步骤230。如果不需要进一步的数据，则在步骤245中，ECG导联从患者断开，并且在步骤250中，采集装置110从主机装置170断开，并且关闭SW应用。
本申请的进一步的实施例在图4中示出。此处，采集系统300再次包括了采集装置305。采集装置305的USB连接器310能同具有USB端口或适当适配器345的任何主机装置340a、340b、340c连接。主机装置340a、340b、340c的可能示例的非穷尽列表包括但不限于：包括USB端口的医疗监视器340a、利用适当适配器345（如果没有USB端口可用）的手持PDA和/或智能电话340b、或膝上型或台式计算装置340c、或者任何类似的计算装置。
仍然参考图4，采集装置305进一步配备了LED电力/信号指示器315。该LED电力/信号指示器315可包括任何数目的LED灯，用于向用户指示采集装置305的恰当应用。该LED电力/信号指示器315可以是可由用户来配置的，以指示适当的电力对于采集装置305是否可用，或者指示来自收集的ECG数据的信号强度是否足以用于在主机装置340a、340b、340c上的SW应用上观看。同样，该LED电力/信号指示器315是可由用户来配置的，以检测与采集装置305有关系的任何数目的状况。ECG连接器320再一次以可移动或固定的方式连接到采集装置305，并且可以是到ECG导联325的连续导联，或者可包括ECG适配器330，以便提供断开及连接ECG导联325不同配置的更简易方式。此处，患者335具有附连到其躯干的4个ECG导联325。这仅仅是示例性附图，并且实际上标准的ECG导联325集合将包括12导联配置，而在一些情况中包括8导联配置。重要的是注意到：本申请的系统和方法将利用本领域已知的多种标准ECG导联325配置，并且不一定是图4中示出的4导联配置。
此书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且也使得本领域技术人员能制造和使用本发明。本发明可取得专利的范围由权利要求定义，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构要素，或者如果它们包含与权利要求的字面语言具有非实质区别的等同结构要素，则它们旨在在权利要求的范围内。
部件列表
组成部件 引用标号 图号
现有技术采集系统 10 图1
现有技术采集装置 20 图1
现有技术USB控制 30 图1
现有技术患者隔离模块 40 图1
现有技术监视装置 50 图1
现有技术USB连接器 60 图1
现有技术患者连接器 70 图1
患者 80 图1
     
采集系统 100 图2
采集装置 110 图2
CPU和存储器 120 图2
USB控制模块 130 图2
电力管理模块 140 图2
ECG采集模块 150 图2
患者隔离模块 160 图2
主机装置 170 图2
USB连接器 180 图2
患者连接器 190 图2
患者 195  
     
方法 200 图3
步骤 205 图3
步骤 210 图3
SW应用步骤 215 图3
步骤 220 图3
步骤 225 图3
步骤 230 图3
步骤 235 图3
选择 240 图3
步骤 245 图3
步骤 250 图3
采集系统 300 图3
采集装置 305 图3
USB连接器 310 图3
LED电力/信号指示器 315 图3
ECG 连接器 320 图3
ECG导联 325 图3
ECG适配器 330 图3
患者 335 图3
主机装置 340 图3
适配器 345 图3

Claims (10)

1. 一种便携式心电图仪(ECG)采集系统(100)，所述系统(100)包括：
采集装置(110)，所述采集装置(110)包括：
存储媒体(120)，包含在多种格式中实施主机软件应用的可执行代码的集合；
ECG连接器(190)，包含ECG导联(325)的集合，其中所述ECG导联(325)从患者(335)收集ECG数据的集合；
USB连接器(180)，其中所述USB连接器(180)配置成将所述采集装置(110)与主机装置(170)耦合；
ECG采集模块(150)，其中所述ECG采集模块(150)控制从所述患者(335)对ECG数据的所述集合的所述收集；以及
处理器(120)，其中所述处理器(120)在所述USB连接器(180)与所述主机装置(170)耦合时在所述多种格式的适当的一种中将可执行代码的所述集合加载到所述主机装置(170)上，并在所述主机装置(170)中执行可执行代码的所述集合，并且此外其中，所执行的代码启动所述软件应用并将所述软件应用显示在所述主机装置(170)的显示器上。
2. 如权利要求1所述的系统(100)，还包括电力管理模块(140)，其中，当所述主机装置(170)具有用于提供启动电力的受限电力供应时，所述电力管理模块管理所述采集装置(110)的电力供应。
3. 如权利要求1所述的系统(100)，还包括USB控制模块(130)，其中，所述USB控制模块(130)电控制所述主机装置(170)和所述采集装置(110)之间的通信。
4. 如权利要求1所述的系统(100)，还包括患者隔离模块(160)，其中，所述患者隔离模块(160)从所述采集装置(110)使所述患者(335)绝缘。
5. 如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述软件应用依据通过图形用户接口的用户命令来控制从所述患者(335)对ECG数据的所述集合的所述收集，并还允许所述用户回顾、操纵、存储及打印ECG数据的所述集合。
6. 如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述主机装置(170)是以下装置的任何之一：
台式个人计算机(340c)；
膝上型计算机；
监视装置(340a)；
个人计算装置(340b)；
个人数字助理(340b)；以及
智能电话。
7. 如权利要求6所述的系统(100)，当所述主机装置(170)不是USB兼容的时，还包括USB适配器(345)。
8. 如权利要求1所述的系统(100)，还包括所述采集装置(110)中配置的LED指示器(315)，其中，所述LED指示器(315)向用户通知电力水平及ECG信号强度的任何组合。
9. 如权利要求1所述的系统(100)，其中，ECG导联(325)的所述集合是12导联ECG集合。
10. 如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述ECG连接器(320)包括ECG适配器(330)，因而使得ECG导联(325)的所述集合可移动地耦合到所述ECG连接器(320)。
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