[發明專利]一種基于藍牙的便攜式心臟除顫器及心電信號采集方法

有效

• 申請號: 201611169199.6
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106730352B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 白銳;李志楊;吳俊澤;孫力
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: A61N1/39
• 分類號: A61N1/39;A61B5/0402
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 周明飛

1.一種基于藍牙的便攜式心臟除顫器，其特征在于，包括：

控制器；

心電采集模塊，用于采集心電信號，所述心電采集模塊通過A/D轉換器與控制器連接，以將心電模擬信號轉換為心電數字信號并傳遞給控制器；

藍牙模塊，其與控制器連接，用于與手機進行無線數據傳輸；

充放電模塊，其與所述控制器連接，在所述控制器控制下進行充電后對人體電擊除顫；所述充放電模塊包括依次連接的電源模塊、逆變電路、升壓整流電路、以及電容充電電路；

其中，所述控制器將獲取的第i個采樣點心電數字信號x(i)進行濾波，得到濾波后第i個采樣點心電信號y(i)；

其中，T_L為第一閾值，T_H為第二閾值，λ為常數；

所述充放電模塊根據患者身高a，體重b，年齡c以及身體健康指數d，釋放相應的電擊電壓V：

其中，V₀為標準電擊電壓；

所述心電采集模塊采用AD8232芯片，所述AD8232芯片內置導聯脫落檢測電路和一個自動快速恢復電路；

AD8232芯片通過給儀表放大器輸入端提供一個100kHz的小電流源來檢測電極何時斷開；電流通過兩個外部電阻在輸入端產生一個差分電壓，然后差分電壓經同步檢測并與內部閾值進行比較，所述兩個外部電阻的阻值為10MΩ；

AD8232中的儀表放大器用于施加增益并同時濾除近直流信號，為實現失調抑制，在儀表放大器的輸出端、HPSENSE和HPDRIVE之間連接一個RC網絡，RC網絡構成一個積分器，用于將近直流信號反饋給儀表放大器，從而消除失調，而又不會造成節點出現飽和，并同時保持高信號增益；

所述積分器還用作高通濾波器，用于將基線漂移的影響降至最低，高通濾波器的截止頻率計算公式如下：

其中，R為電阻，單位為歐姆，C為電容，單位為法拉；

如果基線漂移造成儀表放大器輸出端出現飽和，使高通濾波器的截止頻率變為：

當R值大于100kΩ時，表達式為：

AD8232從儀表放大器的輸入端提取共模電壓，然后通過RLD放大器改善共模抑制性能；

所述逆變電路采用H橋電路，實現把直流24V電源逆變成交流電；逆變控制器采用STC52單片機來實現，通過定時改變輸出口電平；

Q1、Q2為IRF4905PMOS管，IRF4905PMOS管的導通電壓為19V，截止電壓為24V；

Q3、Q4為IRF3205NMOS管，IRF3205NMOS管的導通電壓為5V；

Q5、Q6為IRF540NMOS管，IRF540NMOS管的導通電壓為5V；

Q1、Q2、Q3、Q4構成H橋逆變電路，Q5、Q6和分壓電阻構成PMOS管的驅動電路；

OUT1和OUT2的輸出電流經過電感L濾波后由升壓變壓器進行升壓，之后經整流濾波電路作用后，輸出直流；

電容充電電路中采用三個450μF電容并聯構成，保證電容的耐壓值，增大電容的容量。

2.根據權利要求1所述的基于藍牙的便攜式心臟除顫器，其特征在于，所述控制器采用STM32F103ZET6芯片，并且包括復位電路和外部時鐘電路。

3.根據權利要求1所述的基于藍牙的便攜式心臟除顫器，其特征在于，所述藍牙模塊采用HM-13藍牙模塊。

4.根據權利要求3所述的基于藍牙的便攜式心臟除顫器，其特征在于，所述電源模塊能夠輸出24V、9V和5V直流電。

5.根據權利要求4所述的基于藍牙的便攜式心臟除顫器，其特征在于，所述充放電模塊還包括電壓檢測電路。