CN104720790B - 多通道同步心电图机检定仪 - Google Patents

多通道同步心电图机检定仪 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多通道同步心电图机检定仪，属于测量人体或人体各部分的生物电信号领域。该检定仪具有用于存储数据库内心电波形数据并将其转换为心电图仪能够检测到的电势波形的人体心电信号模拟模块及用于对人体心电信号模拟模块的波形与心电图仪实际采集到波形进行比较，判断所述心电图仪的检测功能和分析功能是否合格的心电图仪检定模块。该检定仪可以模拟真实的心电图机工作状态，实现12导联标准和异常心电波形信号的同步输出，用于对心电图机自动分析功能的测量评价。

Description

多通道同步心电图机检定仪
技术领域
本发明属于测量人体或人体各部分的生物电信号领域，尤其涉及一种多通道同步心电图机检定仪。
背景技术
心电图检定仪输出R、L、F、N、C1～C6共10个点的电势波形给心电图机，为心电图机提供标准心电波形信号，实现对心电图机的检定。现有的心电图机检定仪普遍存在两方面问题：首先，只能输出单一或部分导联的标准信号，不能12导联(由R、L、F、N、C1～C6之间的电压关系得到I、II、III、AVR、AVL、AVF六个肢体导联和V1～V6六个心导联)同步输出，无法有效地模拟心电图机在真实工作状态下的记录方式：如当R、L、F有电势波形时C1～C6为零，心电图机检定仪仅能输出肢体导联信号；而当C1有电势波形时R、L、F、C2～C6为零，心电图机检定仪则只能得到心导联V1的信号；其次，现有的心电图机检定仪仅能输出标准方波、正弦波信号实现对心电图机的测试，无法对心电图机自动分析功能进行检测，例如，对于电图机自动分析结果是“心律不齐”的心电波形是否正确无法给出检测结果。
发明内容
本发明提出一种解决现有心电图机检定仪无法实现12导联同步输出的问题的多通道同步心电图机检定仪。
本发明所采用技术方案是：一种多通道同步心电图机检定仪，包括：
人体心电信号模拟模块，存储数据库内的心电波形数据并将其转换为心电图仪能够检测到的电势波形输出；
心电图仪检定模块，对人体心电信号模拟模块的波形与心电图仪实际采集到波形进行比较，判断所述心电图仪的检测功能和分析功能是否合格。
所述人体心电信号模拟模块还包括心电波形获取模块，接收肢体导联I、II的心电波形和以及心导联V1、V2、V3、V4、V5、V6的心电波形；
波形转换模块，将接收到的肢体导联和心导联的波形信号转换为对应的测试点R、L、F、N、C1～C6的电势波形；
波形输出模块，将波形转换模块获得的电势波形通过R、L、F、N、C1～C6十个测试点输出。
进一步地，所述心电图形获取模块包括：
肢体导联模块，获取来自测量心电信号的医疗设备或载有标准或异常心电信号的历史数据库的肢体导联I、II的心电波形；
心导联模块，获取来自测量心电信号的医疗设备或载有标准或异常心电信号的历史数据库的心导联V1、V2、V3、V4、V5、V6的全部心电波形；
进一步地，所述心电图形获取模块包括：所述波形转换模块包括：
R-L-F-N转换模块，根据肢体导联模块中的I、II导联心电波形，计算R、L、F、N的电势波形；
Ci转换模块，根据肢体导联I、II和心导联V1～V6心电波形计算C1～C6的电势波形。
进一步地，所述R、L、F、N的电势波形及所述形C1～C6的电势波形，采用如下公式计算：
R＝0
L＝I
F＝II
N＝0
C1＝V1+(I+II)/3
C2＝V2+(I+II)/3
C3＝V3+(I+II)/3
C4＝V4+(I+II)/3
C5＝V5+(I+II)/3
C6＝V6+(I+II)/3
式中，R、L、F、N、C1～C6为电势波形，I、II、V1～V6为心电波形，N＝0指浮地。
进一步地，所述心电图仪检定模块包括：
心电图仪采集模块，采集和获取与人体心电信号模拟模块连接的心电图仪经测量电势波形而转换后输出的心电波形，以及心电图仪对心电波形的分析结果；
判断模块，比较心电图仪采集模块与人体心电信号模拟模块内存储的心电波形及波形所对应的病症是否相同。
进一步地，所述判断模块还包括：
波形比较模块，比较心电图仪采集模块与人体心电信号模拟模块内存储的心电波形是否相同或判断是否满足偏差小于心电图仪指标要求的最大测量误差，若相同或满足，则待检测的心电图仪的测量功能合格。
病症比较模块，比较心电图仪根据波形分析得出的病症与人体心电信号模拟模块存储的心电波形所反应的病症是否相同，若相同则待检心电图机的分析功能合格。
本发明提供的多通道同步心电图机检定仪，具有用于存储数据库内心电波形数据并将其转换为心电图仪能够检测到的电势波形输出的人体心电信号模拟模块及用于对人体心电信号模拟模块的波形与心电图仪实际采集到波形进行比较，判断所述心电图仪的检测功能和分析功能是否合格的心电图仪检定模块。其可以模拟真实的心电图机工作状态，实现12导联标准和异常心电波形信号的同步输出，用于对心电图机自动分析功能的测量评价。
附图说明
图1为本发明实施例提供的同步心电图机检定仪结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中的多通道同步心电图机检定仪，包括带有USB接口的控制器、存储器及输入输出设备，其中，控制器采用C8051F020单片机，其USB接口由CP2102芯片和ADUM1201芯片组成，存储器采用IS61MV10248芯片实现。
在所述控制器内，还设置有判定心电图机的检测和分析功能是否正确的控制模块，具体包括：
人体心电信号模拟模块1，存储数据库内的心电波形数据并将其转换为心电图仪能够检测到的电势波形输出。所述来自数据库中的数据，可以是正常情况的心电波形，也可以是经确诊的异常的心电波形，以及该异常波形所对应的病症。上述的数据可以来自于直接用于测量的医疗设备，也可以来自于间接获得心电波形的设备，如，可用于处理(如，合成和分析)上述测量值而获得进一步表明症状的心电波形的设备。人体心电信号模拟模块1可采用Flash存储。
心电图仪模块1还进一步包括：
心电波形获取模块101，接收肢体导联I、II的心电波形(本实施例仅以此二者为例，实际使用过程中，可以根据需要选取肢体导联I,II,III,AVR,AVL,AVF中的任意两种)和以及心导联V1、V2、V3、V4、V5、V6的心电波形，该模块应与外界数据库连接，用于接收并存储外界数据库中心电数据，该模块还进一步包括：
肢体导联模块1011，获取来自测量心电信号的医疗设备或载有标准或异常心电信号的历史数据库的肢体导联I、II的心电波形(或肢体导联I,II,III,AVR,AVL,AVF中的任意两种)；以及
心导联模块1012，获取来自测量心电信号的医疗设备或载有标准或异常心电信号的历史数据库的心导联V1、V2、V3、V4、V5、V6的全部心电波形。
波形转换模块102，将接收到的肢体导联和心导联的波形信号转换为对应的测试点R(人体右手腕)、L(人体左手腕)、F(人体左脚)、N(人体右脚,应接地)、C1～C6(人体胸前)的电势波形。该模块接收心电波形获取模块传递来的波形数据，并对数据进行转换，该模块还进一步包括：
R-L-F-N转换模块1021，根据肢体导联模块中的I、II导联心电波形，计算R、L、F、N的电势波形；以及
Ci转换模块1022，根据肢体导联I、II和心导联V1～V6心电波形计算C1～C6的电势波形。
具体的计算公式如下：
R＝0
L＝I
F＝II
N＝0
C1＝V1+(I+II)/3
C2＝V2+(I+II)/3
C3＝V3+(I+II)/3
C4＝V4+(I+II)/3
C5＝V5+(I+II)/3
C6＝V6+(I+II)/3
式中，R、L、F、N、C1～C6为电势波形，I、II、V1～V6为心电波形，N＝0指浮地。
波形输出模块103，将波形转换模块获得的电势波形通过R、L、F、N、C1～C6十个测试点输出。该模块一端连接波形转换模块102，用于接收经波形转换模块102转换后的电势波形，该另一模块另一端则连接待测试的心电图仪3，用于为待检定的心电图仪提供输入信号。
心电图仪检定模块2，对人体心电信号模拟模块的波形与心电图仪实际采集到波形进行比较，判断所述心电图仪的检测功能和分析功能是否合格。该模块一端连接待检测心电图仪3，用于采集心电图仪3的数据，另一端连接判断模块，用来判断待检定仪是否合格。该模块其进一步包括：
心电图仪采集模块201，采集和获取与人体心电信号模拟模块连接的心电图仪经测量电势波形而转换后输出的心电波形，以及心电图仪对心电波形的分析结果。心电图仪本身具有计算功能，能够将采集到的电势波形转换为心电波形；带有分析功能的心电图仪能偶根据心电波形给出病症分析。
判断模块202，比较心电图仪采集模块与人体心电信号模拟模块内存储的心电波形及波形所对应的病症是否相同，其进一步包括：
波形比较模块2021，比较心电图仪采集模块与人体心电信号模拟模块内存储的心电波形是否相同或判断是否满足偏差小于心电图仪指标要求的最大测量误差，若相同或满足，则待检测的心电图仪的测量功能合格。
病症比较模块2022，比较心电图仪根据波形分析得出的病症与人体心电信号模拟模块存储的心电波形所反应的病症(或无病症)是否相同，若相同则说明待检心电图机的分析功能合格。该模块可用于检定那些具备分析功能的待检定心电图仪，例如，待检定心电图仪经检测获得异常心电波形后，经待检定心电图仪的分析，确定该心电波形为典型的“心律不齐”症状的，此时，比较根据上述异常心电波形所确定的病症与存储在心电波形获取模块101中的波形所对应的症状是否相同，若相同，则说明该待检定心电图仪的分析功能准确。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种多通道同步心电图机检定仪，其特征在于：包括：
人体心电信号模拟模块，存储数据库内的心电波形数据并将其转换为心电图仪能够检测到的电势波形输出；
心电图仪检定模块，对人体心电信号模拟模块的波形与心电图仪实际采集到波形进行比较，判断所述心电图仪的检测功能和分析功能是否合格；所述人体心电信号模拟模块包括：
心电波形获取模块，接收肢体导联I、II的心电波形和以及心导联V1、V2、V3、V4、V5、V6的心电波形；
波形转换模块，将所述心电波形获取模块接收到的肢体导联和心导联的波形信号转换为对应的测试点R、L、F、N、C1～C6的电势波形；
波形输出模块，将所述波形转换模块获得的电势波形通过R、L、F、N、C1～C6十个测试点输出；
所述波形转换模块包括：
R-L-F-N转换模块，根据所述肢体导联模块中的I、II导联心电波形，计算R、L、F、N的电势波形；
Ci转换模块，根据肢体导联I、II和心导联V1～V6心电波形计算C1～C6的电势波形；所述R、L、F、N的电势波形及所述C1～C6的电势波形，采用如下公式计算：
R＝0
L＝I
F＝II
N＝0
C1＝V1+(I+II)/3
C2＝V2+(I+II)/3
C3＝V3+(I+II)/3
C4＝V4+(I+II)/3
C5＝V5+(I+II)/3
C6＝V6+(I+II)/3
式中，R、L、F、N、C1～C6为电势波形，I、II、V1～V6为心电波形，N＝0指浮地。
2.根据权利要求1所述多通道同步心电图机检定仪，其特征在于：所述心电波形获取模块包括：
肢体导联模块，获取来自测量心电信号的医疗设备或载有标准或异常心电信号的历史数据库的肢体导联I、II的心电波形；
心导联模块，获取来自测量心电信号的医疗设备或载有标准或异常心电信号的历史数据库的心导联V1、V2、V3、V4、V5、V6的全部心电波形。
3.根据权利要求1所述多通道同步心电图机检定仪，其特征在于：所述心电图仪检定模块包括：
心电图仪采集模块，采集和获取与人体心电信号模拟模块连接的心电图仪经测量电势波形而转换后输出的心电波形，以及心电图仪对心电波形的分析结果；
判断模块，比较心电图仪采集模块与人体心电信号模拟模块内存储的心电波形及波形所对应的病症是否相同。
4.根据权利要求1所述多通道同步心电图机检定仪，其特征在于：
所述判断模块包括：
波形比较模块，比较心电图仪采集模块与人体心电信号模拟模块内存储的心电波形是否相同或判断是否满足偏差小于心电图仪指标要求的最大测量误差，若相同或满足，则待检测的心电图仪的测量功能合格；
病症比较模块，比较心电图仪根据波形分析得出的病症与人体心电信号模拟模块存储的心电波形所反应的病症是否相同，若相同则待检心电图机的分析功能合格。
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