心電遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：研制一種功能強(qiáng)大、成本低的心電遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療心臟病患者。該系統(tǒng)前端采用FPGA控制，采集和存儲(chǔ)人體的心電(ECG)信號(hào)，通過串口將心電數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)，并在LabVIEW軟件平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的顯示和遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)。其中大部分功能是由軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以便于后續(xù)功能擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。該系統(tǒng)可廣泛用于醫(yī)院、社區(qū)、家庭、戶外監(jiān)護(hù)，幫助醫(yī)生及時(shí)診斷病人。
關(guān)鍵詞：FPGA；心電信號(hào)；LabVIEW；DataSocket

心臟是人體血液循環(huán)的動(dòng)力裝置，心臟波動(dòng)是生命存在的標(biāo)志，心臟節(jié)律是人體生理狀態(tài)的重要標(biāo)志。當(dāng)今心血管疾病已成為發(fā)病率極高的常見病之一，極大威脅人們的生命。設(shè)計(jì)一種性能可靠、價(jià)格低廉、體積較小的心電采集與遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)對(duì)心血管疾病的檢測(cè)和預(yù)防具有重要意義。本系統(tǒng)采用FPGA實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)采集的硬件系統(tǒng)，采用LabVIEW開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)心電信號(hào)的處理，包括利用DataSocket技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)將心電監(jiān)測(cè)從病床、醫(yī)院擴(kuò)展到社區(qū)、家庭實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，對(duì)于解決醫(yī)療資源分布不平衡、減少病人轉(zhuǎn)診費(fèi)用支出和勞累之苦等都具有重要意義。

1 系統(tǒng)的構(gòu)成
整個(gè)系統(tǒng)由心電信號(hào)采集、心電信號(hào)串口傳輸、心電信號(hào)處理等3部分構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)框圖如圖l所示。前端硬件設(shè)計(jì)首先采集心電信號(hào)，通過串口將該心電信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)，然后在LabVIEW軟件系統(tǒng)下對(duì)其處理。

1．1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)硬件是指由FPGA控制心電信號(hào)的采集、片外存儲(chǔ)，以及串口傳輸模塊，前端采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)采集人體的心電信號(hào)，通過電路板的信號(hào)調(diào)理電路后送入A／D轉(zhuǎn)換器，利用硬件描述語言(VHDL)在FPGA中設(shè)計(jì)A／D采樣控制器，片外存儲(chǔ)(SRAM)控制器和串口通信控制器分別控制信號(hào)通過A／D轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)到片外SRAM中并通過串口傳入計(jì)算機(jī)，存儲(chǔ)到片外SRAM中，以便在網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)出現(xiàn)故障一次未發(fā)送成功的情況下，重新發(fā)送數(shù)據(jù)。圖2為該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖。