[實用新型]一種基于SOPC系統的心電監護裝置

有效

• 申請號: 201720683559.8
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN207804244U
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 岑小林;陳援峰;楊偉鈞;王曉棟
• 申請（專利權）人: 廣州城市職業學院
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/00
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 劉敏

本實用新型公開了一種基于SOPC系統的心電監護裝置，包括有主控制模塊、數據采集前端模塊、藍牙模塊及按鍵模塊，數據采集前端模塊、藍牙模塊和按鍵模塊分別與主控制模塊連接，主控制模塊為定制有32位微處理器NiosII軟核的FPGA芯片；主控制模塊連接有數字邏輯模塊，數字邏輯模塊與數據采集前端模塊連接。本實用新型通過采用高集成度的數據采集前端，主控制模塊基于FPGA芯片，可將數字處理邏輯與控制邏輯集成在一塊芯片上，提高了系統集成度，可以做成可穿戴式設備，使得在生活場景中實時捕捉心電信號異常成為可能，能夠對患者進行實時監護，幫助確定病情，可捕捉到潛在的心臟疾病心電信息，對患者起到預警作用。

技術領域

本實用新型涉及醫療監護設備技術領域，具體涉及一種人體心電信息監護裝置。

背景技術

醫院心電檢查，數據精度高，但是只能記錄患者在特定且極短時間內的一段心電波形，對非持續性心律失常，尤其是對一過性心律失常及短暫的心肌缺血發作常常漏檢，延誤了診斷。目前得到普遍應用的24小時動態心電圖(DCG)克服了這一缺點，但是DCG沒有實時處理數據的能力，也不具備即時提交數據以及及時發出警告的能力，必須等待24小時監護結束，才能由醫生對數據進行分析并做出結論。

中國組織工程研究與臨床康復雜志2011年第17期，名為《基于ARM9的心電監護系統》的文獻公開了一種基于ARM9和嵌入式Linux操作系統的心電監護系統，給出了基本硬件和軟件設計。該文獻利用AD620作為信號采集放大模塊，獲取放大的模擬心電信號之后再通過S3C2440內部集成的CMOS模數轉換器實現A/D轉換功能。AD620作為一種儀表運算放大器，處理微弱信號效果不錯，但是作為外部分立器件與S3C2440連接容易在線路中引入干擾；而且較多外部分立器件導致設計集成度不高。該設計在軟件方面對心電信號按Mallat算法進行小波變換，只能實現基本的QRS波識別，并不能對異常心電信號進行識別。

吉林大學學報(信息科學版)2011年第06期，名為《基于C8051F320單片機的心電監護系統設計》文獻公開了一種心電監護系統，該系統采用放大濾波電路對心電信號進行放大和噪聲的消除，利用液晶屏顯示心率，借助SD卡轉存數據到PC機再采用LabVIEW軟件實現心電圖顯示。該系統采用分立元件放大和濾波，集成度不高，參數性能較低，且數據處理需要用SD卡和PC機配合工作，使用不方便。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構設計更合理、集成度更高、更為輕型化和小型化，能做到可穿戴使用的基于SOPC系統的心電監護裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種基于SOPC系統的心電監護裝置，包括有主控制模塊、數據采集前端模塊、藍牙模塊及按鍵模塊，數據采集前端模塊、藍牙模塊和按鍵模塊分別與主控制模塊連接，其特征在于：所述主控制模塊為定制有32位微處理器NiosII軟核的FPGA芯片，該FPGA芯片的型號為EP4CE6F17C8；主控制模塊連接有數字邏輯模塊，數字邏輯模塊與數據采集前端模塊連接，且數字邏輯模塊集成于FPGA芯片中。芯片EP4CE6F17C8采用的是Altera公司的Cyclone IV系列FPGA芯片，通過在其上定制NiosII軟核，可以控制系統其它模塊的工作狀態。

進一步地，所述數據采集前端模塊采用芯片ADS1298構成對心電信號的放大、濾波及模數轉換機構；所述數字邏輯模塊包括有模擬SPI通訊接口模塊和數據分析功能模塊，模擬SPI通訊接口模塊連接數據采集前端模塊，數據分析功能模塊連接模擬SPI通訊接口模塊，主控制模塊連接數據分析功能模塊。模擬SPI通訊接口模塊用于與芯片ADS1298通訊，獲取心電數據，數據分析功能模塊用于對獲取到的心電數據進行分析和識別異常信號，并將結果返回主控制模塊。芯片ADS1298是8通道24位模數轉換器，具有功耗低、轉換精度高的特點，該芯片每通道功耗小于750uW，非常適合用在穿戴式設備上。