CN213722032U - 一种心电信号实时分析系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种心电信号实时分析系统，包括心电装置端、与心电装置端连接的手机端信号分析系统、与手机端信号分析系统连接的云端信号分析系统。本实用新型一方面减轻了手机端的运算压力，另一方面可以通过神经网络根据心电装置端采集的数据分析出更多的有用信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种心电信号实时分析系统。
背景技术
心血管疾病是全球致死率最高的非传染性疾病，也是影响人类健康的最广泛的疾病。特别是随着人口老龄化的加剧，对心血管疾病监测的必要性也日益凸显。目前，对心血管疾病的检查多通过心电监测进行。医院可通过12导联心电检测仪分析患者心血管健康状况，或者通过Holter对用户进行24小时心电图分析。但12导联心电检测仪无法实现对患者长时间实时监控，Holter在使用时的舒适性和便携性较差。用户也可通过心电贴监测自己的身体情况，但目前的心电贴缺乏合适的数据分析系统同时受限于设备端和手机端的运算能力，仅能监测心率及心率变异性，或监测一些常见的心律不齐类型，无法进一步对心脏状态进行全面监控。
实用新型内容
为了解决上述现有技术中存在的缺点，本实用新型提供一种心电信号实时分析系统，具体方案如下：
包括心电装置端、与所述心电装置端连接的手机端信号分析系统、与所述手机端信号分析系统连接的云端信号分析系统；
所述心电装置端包括若干心电电极、与所述心电电极连接的放大器、与所述放大器连接的第一信号发送模块；
所述手机端信号分析系统包括与所述第一信号发送模块连接的第一信号接收模块、与所述第一信号接收模块连接的第一分析模块和第二信号发送模块、与所述第一分析模块连接的显示屏；
所述云端信号分析系统包括与所述第二信号发送模块连接的第二信号接收模块、与所述第二信号接收模块连接的第二分析模块、与所述第二分析模块连接的第三信号发送模块；
所述显示屏还通过第三信号接收模块与所述第三信号发送模块连接。
进一步地，所述心电装置端与所述手机端信号分析系统通过蓝牙通讯模块连接，所述手机端信号分析系统与所述云端信号分析系统通过无线网络模块连接。
进一步地，所述第一分析模块包括预处理电路、特征提取电路和分析电路，所述预处理电路包括与所述第一信号接收模块连接的中值滤波器，所述中值滤波器连接有低通滤波器；所述特征提取电路包括与所述低通滤波器连接的小波变换器，所述小波变换器连接有特征提取芯片；所述分析电路包括与所述特征提取芯片连接的微处理器；
所述第二分析模块包括神经网络系统。
进一步地，所述第一分析模块还包括信号质量评估电路，所述信号质量评估电路与所述第一信号接收模块连接。
进一步地，所述心电装置端还包括电极脱落检测装置，所述电极脱落检测装置与所述放大器连接。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提出的心电信号实时分析系统，包括手机端信号分析系统和云端信号系统，一方面减轻了手机端的运算压力，另一方面可以通过神经网络根据心电装置端采集的数据分析出更多的有用信息。
附图说明
图1为本实用新型的连接示意图，
图2为本实用新型云端信号分析系统的连接示意图，
图3为本实用新型第一分析模块的连接示意图，
图4为本实用新型另一些实施例第一分析模块的连接示意图，
图5为本实用新型再一些实施例心电装置端的连接示意图。
附图序号及名称：1、心电装置端，11、心电电极，12、放大器，13、第一信号发送模块，14、电极脱落检测装置，2、手机端信号分析系统，21、第一信号接收模块，22、第一分析模块，221、预处理电路，2211、中值滤波器，2212、低通滤波器，222、特征提取电路，2221、小波变换器，2222、特征提取芯片，223、分析电路，2231、微处理器，224、信号质量评估电路，23、第二信号发送模块，24、显示屏，25、第三信号接收模块，3、云端信号分析系统，31、第二信号接收模块，32、第二分析模块，321、神经网络系统，33、第三信号发送模块，4、蓝牙通讯模块，5、无线网络模块。
具体实施方式
为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。
参阅图1，本实用新型公开的一种心电信号实时分析系统，包括心电装置端1、与心电装置端1连接的手机端信号分析系统2、与手机端信号分析系统2连接的云端信号分析系统3；
心电装置端1包括若干心电电极11、与心电电极11连接的放大器12、与放大器12连接的第一信号发送模块13；
手机端信号分析系统2包括与第一信号发送模块13连接的第一信号接收模块21、与第一信号接收模块21连接的第一分析模块22和第二信号发送模块23、与第一分析模块22连接的显示屏24；
结合图1和图2，云端信号分析系统3包括与第二信号发送模块23连接的第二信号接收模块31、与第二信号接收模块31连接的第二分析模块32、与第二分析模块32连接的第三信号发送模块33，第二分析模块32包括神经网络系统321；
显示屏24还通过第三信号接收模块25与第三信号发送模块33连接。
心电装置端1与手机端信号分析系统2通过蓝牙通讯模块4连接，手机端信号分析系统2与云端信号分析系统3通过无线网络模块5连接。
如图3，第一分析模块22包括预处理电路221、特征提取电路222和分析电路223，预处理电路221包括与第一信号接收模块21连接的中值滤波器2211，中值滤波器2211连接有低通滤波器2212；特征提取电路222包括与低通滤波器2212连接的小波变换器2221，小波变换器2221连接有特征提取芯片2222；分析电路223包括与特征提取芯片2222连接的微处理器2231。
心电装置端包括心电电极、放大器及蓝牙模块。心电电极用于采集人体的心电信号，放大器采用AD8232对采集到的心电信号进行放大，蓝牙模块采用CC2540并将放大后的心电信号发送至手机端进行下一步处理。手机端分析系统通过分析心电信号的波形，获取心电信号的R峰的位置，进而分析心电信号的心率、心率变异性、信号质量、心情状态及压力状态。云端分析系统利用大数据和深度学习算法构建心律不齐及心血管疾病的监测模型，可实现对多种心律不齐及心血管疾病的识别。
手机端接收到心电信号后，将信号传送至信号预处理模块，该模块包括一个中值滤波器以去除心电信号中的基线漂移，和一个低通滤波器以去除心电信号中的高频信号干扰；预处理模块的输出信号进一步传入特征提取模块，在特征提取模块中，首先通过小波变换处理预处理模块输出的信号，然后在此基础上提取R峰的位置；特征提取模块输出的R峰的位置和质量模块输出的信号质量一起传入第一分析模块中；第一分析模块包括HR分析和HRV分析，可以用于评估心情状态和压力状态及其分析结果的可信度。
如图4，在本实用新型的另一些实施例中，第一分析模块22还包括信号质量评估电路224，信号质量评估电路224与第一信号接收模块21连接。在对信号进行分析时也对信号质量进行评估。当信号包含噪音时，信号质量变差，可能会严重影响分析系统的结果。信号质量越差，分析结果的准确性越低。
如图5，在本申请的再一些实施例中，心电装置端1还包括电极脱落检测装置14，电极脱落检测装置14与放大器12连接。
在手机端和云端信号分析系统工作前，先对心电信号进行电极脱落检测。当信号检测为脱落时，不进行任何信号分析工作，并提醒用户及时检查电极佩戴情况。当信号检测为未脱落时，信号分别进行手机端和云端分析。在信号分析系统工作的同时，也通过信噪比及信号功率分析对心电信号质量进行评估，并将信号质量从低到高分为若干级，信号质量越高表明手机端和云端信号分析系统的结果可靠性越高。
综上，仅为本实用新型之较佳实施例，不以此限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。
Claims (5)
1.一种心电信号实时分析系统，其特征在于：包括心电装置端(1)、与所述心电装置端(1)连接的手机端信号分析系统(2)、与所述手机端信号分析系统(2)连接的云端信号分析系统(3)；
所述心电装置端(1)包括若干心电电极(11)、与所述心电电极(11)连接的放大器(12)、与所述放大器(12)连接的第一信号发送模块(13)；
所述手机端信号分析系统(2)包括与所述第一信号发送模块(13)连接的第一信号接收模块(21)、与所述第一信号接收模块(21)连接的第一分析模块(22)和第二信号发送模块(23)、与所述第一分析模块(22)连接的显示屏(24)；
所述云端信号分析系统(3)包括与所述第二信号发送模块(23)连接的第二信号接收模块(31)、与所述第二信号接收模块(31)连接的第二分析模块(32)、与所述第二分析模块(32)连接的第三信号发送模块(33)；
所述显示屏(24)还通过第三信号接收模块(25)与所述第三信号发送模块(33)连接。
2.根据权利要求1所述的一种心电信号实时分析系统，其特征在于：所述心电装置端(1)与所述手机端信号分析系统(2)通过蓝牙通讯模块(4)连接，所述手机端信号分析系统(2)与所述云端信号分析系统(3)通过无线网络模块(5)连接。
3.根据权利要求1所述的一种心电信号实时分析系统，其特征在于：所述第一分析模块(22)包括预处理电路(221)、特征提取电路(222)和分析电路(223)，所述预处理电路(221)包括与所述第一信号接收模块(21)连接的中值滤波器(2211)，所述中值滤波器(2211)连接有低通滤波器(2212)；所述特征提取电路(222)包括与所述低通滤波器(2212)连接的小波变换器(2221)，所述小波变换器(2221)连接有特征提取芯片(2222)；所述分析电路(223)包括与所述特征提取芯片(2222)连接的微处理器(2231)；
所述第二分析模块(32)包括神经网络系统(321)。
4.根据权利要求3所述的一种心电信号实时分析系统，其特征在于：所述第一分析模块(22)还包括信号质量评估电路(224)，所述信号质量评估电路(224)与所述第一信号接收模块(21)连接。
5.根据权利要求1所述的一种心电信号实时分析系统，其特征在于：所述心电装置端(1)还包括电极脱落检测装置(14)，所述电极脱落检测装置(14)与所述放大器(12)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022456301.9U CN213722032U (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种心电信号实时分析系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022456301.9U CN213722032U (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种心电信号实时分析系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213722032U true CN213722032U (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=76855436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022456301.9U Active CN213722032U (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种心电信号实时分析系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213722032U (zh) |
-
2020
- 2020-10-29 CN CN202022456301.9U patent/CN213722032U/zh active Active
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