CN102973263B - 一种智能移动心电图综合处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能移动心电图综合处理装置，包括便携式心电采集设备、近程无线通讯网络和个人移动智能终端；所述的个人移动智能终端从便携式心电采集设备中获取心电图信息，并判断该心电图信息的波形质量是否符合临床诊断要求，若不符合，提示重新采集命令给便携式心电采集设备，若符合，所述的个人移动智能终端对采集的心电图信息进行处理和预诊断，同时还可随时通过远程无线通信网络与远程专家终端进行交互获得诊断结果，并对历史心电图数据和诊断结果进行管理，获得一段时间内心脏健康状况变化。与现有技术相比，本发明具有可对日常心脏健康自我实时监测和病情趋势自我管理、心电图数据质量高、携带方便、适用范围广实时性好等优点。

Description

一种智能移动心电图综合处理装置

技术领域

本发明涉及一种适合个人和家庭使用的心电图采集与心脏健康管理技术，尤其是涉及一种智能移动心电图综合处理装置。

背景技术

随着社会生活方式的改变、工作压力的增加以及社会老龄化的加剧，慢性病之一的心血管疾病患病率占总人口比例大幅提高，心血管疾病已经成为居民死亡的主要原因。同时，病人对自身健康的关心程度不断提高，而医疗资源的投入又滞后于就医需求的增长更加重了看病难、就医难的社会矛盾。目前，一些简单的医疗健康诊察设备如电子血压计、血糖仪等已经大量的进入了家庭，成为个人常规健康检查的必备仪器。这些设备有效减轻了医院常规检查的压力，同时提高了个人对慢性病预防的共识，对降低慢性病的社会成本带来了贡献。

由于心脏的电生理特点和心脏疾病发病突然、长期存在的特点，要求个人心电图设备便于随身携带、随时采集、心电波形数据必须有临床诊断价值、使用简单方便、对心脏健康状态趋势能长期观察；从临床诊断特点来看，心电图需要得到执业医师及时的专业诊断，在有心脏危急情况下能及时通知病人就医，因此心电数据的远程诊断和数据交互应及时方便。

目前国内外的个人心电图设备和专利技术主要包括下列3种方案：第一种是家用心电图一体机，集成了心电图采集-实时波形显示-存储，然后在安装专用程序的电脑上显示分析或发送心电图至远程诊断中心；第二种是心电图采集-存储装置，然后在安装专用程序的电脑上显示分析或发送心电图至远程诊断中心；第三种是采用独立的心电采集盒-近程有线或无线发送至移动终端，然后再由移动终端发送心电图至远程诊断中心或医生工作站。

在现有的技术方案中，不足之处是仅仅提供了一种一次性的心电图检查和分析诊断功能，无法方便有效的为慢性心脏病患者或潜在人群提供既能满足随时心电图检测又能提供长期的基于个人心脏检测诊断结果的心脏健康管理和病情预警装置；使用者历史心电图数据、分析结果、专家诊断结果和心脏健康变化预警功能没有集成并保留在使用者身边，这不利于慢性病监测的长期性和对使用者总体健康发展趋势的管理；另外，使用者作为非心电专业人士自行采集心电图，不实时显示采集时的心电波形或不对采集的波形进行判断并重新采集会导致心电图数据质量不佳，无临床诊断价值，错失获取异常心电图的时机；有些心电图机显示分析或者向远程诊断中心发送完全依赖具有专用程序的个人电脑，操作复杂，并且贻误诊断治疗时机；有些把移动终端仅作为数据和信息传输的工具，使用者无法利用该终端对心脏疾病进行长期的健康综合监测，不符合慢性病的预防控制原则。由于上述各种方案的局限性，导致家用心电图设备一直让病人和临床医师感觉实用意义不大，对使用者的心脏健康没有实质性的帮助，因此长期以来无法在实际应用中推广。

近2年来，由于智能移动产品的高速发展，智能移动电话、智能平板电脑迅速成为个人日常生活工作助理；高速移动互联网的出现；慢性病的预防控制需求的不断增加，正在逐渐改变智能移动平台在个人医疗健康中应用的深度和广度，行业内也在持续寻求对新型家用心电图机的突破。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足，提供一种在使用者端直接进行日常心脏健康自我实时监测和长期病情趋势自我管理、心电图数据质量高、携带方便、操作便捷、扩展性强、适用范围广的个人智能移动心电图综合处理装置；由于日常的监测管理前移到使用者端，专家只需远程提供专业诊断和咨询，节约了医疗资源，为真正做到慢性病的自我预防控制提供了可能性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，包括便携式心电采集设备、近程无线通讯网络和个人移动智能终端，所述的便携式心电采集设备通过近程无线通讯网络与个人移动智能终端连接；

所述的个人移动智能终端从便携式心电采集设备中获取心电图信息，并判断该心电图信息的波形质量是否符合临床诊断要求，若不符合，提示重新采集命令给便携式心电采集设备，若符合，所述的个人移动智能终端对采集的心电图信息进行处理和预诊断，同时还可随时通过远程无线通信网络与远程专家终端进行交互获得诊断结果，并对历史心电图数据和诊断结果进行管理，获得一段时间内心脏健康状况变化。

所述的便携式心电采集设备包括心电电极组、放大采样滤波电路、微控制器、无线通讯单元和液晶数码显示单元，所述的心电电极组与放大采样滤波电路连接，所述的微控制器分别与放大采样滤波电路、无线通讯单元和液晶数码显示单元连接。

所述的心电电极组包括嵌入式心电电极和外接式电极导联线。

所述的液晶数码显示单元用于心电采集所获心率的实时显示以及采集过程和设备工作状态显示；所述的便携式心电采集设备可不依赖个人移动智能终端而单独作为心率计使用。

所述的近程无线通讯网络为蓝牙通讯网络或WiFi通讯网络，通讯过程中采用交互勘误协议来保证大批量、实时、连续数据的安全传输，并可通过个人移动智能终端对便携式心电采集设备发送重新采集指令。

所述的个人移动智能终端内嵌有心脏健康管理模块，该心脏健康管理模块包括实时心电图显示单元、心电图分析预诊断单元、心脏健康状态趋势及提醒警示单元、历史心电图管理单元、用户管理单元和心电图无线远程诊断交互单元。

所述的实时心电图显示单元在获取便携式心电采集设备的心电实时数据时，实时显示心电波形，同时可以设置采集的时间长度。

所述的心电图分析预诊断单元对采集的心电数据进行信号分析处理来获得心电图P-QRS-T波的特征值，从而判断相应的心律失常情况，提供预诊断结果，同时在信号质量不符合临床诊断要求时，提示发送重新采集命令给便携式心电采集设备；存储心电图数据。

所述的心电图无线远程诊断交互单元根据使用者的要求发送指定的心电图至远程诊断中心，并把获得的专业诊断结果提示给使用者，依据轻重程度采用不同的提示音和色彩提示使用者；同时在危急时根据个人移动智能终端的定位信息，向使用者提供定位点就近的医疗机构信息或向定位点就近的医疗机构发送报警信息。

所述的历史心电图管理单元让使用者随时在个人移动智能终端上查看存储的心电图波形、预诊断和专业诊断结果以及使用者检测时的身体状态信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、实时性和病情趋势管理更有效，利用个人智能移动终端随身携带、可随时移动互联的特点和不断增强的运行能力成为兼具个人心脏实时检测和健康管理的综合设备，让使用者真正可以随时采集有效的心电图、随时得到专业的医疗诊断服务、随时关注自己的心脏健康，实现慢性病的自我预防和控制；

2、心电数据质量高，由于在无线交互通讯模块中采用了交互勘误协议，保证了智能移动终端获得的心电数据完整性；在智能移动终端上能实时显示心电图波形，还能对采集的心电波形进行有效性分析，保证了最终采集的心电波形能符合临床诊断要求；

3、操作便捷，能在个人移动智能终端上直接发送、接收、查看、管理心电图信息历史记录和诊断结果，避免了需要电脑才能发送、接收、查看、管理心电图信息和诊断结果的复杂操作；

4、携带方便，心电图采集设备由于去除了波形显示、存储等功能，体积更小，耗电更少，重量更轻；

5、扩展性强，本发明项目利用个人智能移动通用平台，设备兼容性强；进一步地可以扩展到其他生命体征监测和管理；

6、适用范围广，适用更多的慢性病健康管理、医疗服务、社区居民健康档案管理、急救、边远地区医疗等众多拓展应用；

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的个人移动智能终端内部功能模块图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种智能移动心电图综合处理装置，包括便携式心电采集设备1、近程无线通讯网络2和个人移动智能终端3，所述的便携式心电采集设备1通过近程无线通讯网络2和个人移动智能终端3连接。

所述的便携式心电采集设备1包括心电电极组11、低功耗放大采样滤波电路12、低功耗微控制器13、无线通讯单元15、液晶数码显示单元14、电池、电源管理模块、按键和外壳，所述的心电电极组11与低功耗放大采样滤波电路12连接，所述的低功耗微控制器13分别与低功耗放大采样滤波电路12、无线通讯单元15和液晶数码显示单元14连接。

所述的心电电极组11包括相互连接的嵌入式心电电极和外接式电极导联线，嵌入式心电电极的数量为3片，外接式电极导联线为3根；导联***采用心电标准中的左右肢体导联，第3根为右腿参考电路，可降低使用环境中存在的电磁干扰影响提高心电信号质量，方便了普通使用者的使用；外接式导联线使长时间的心电图采集成为可能。所述的液晶数码显示单元用于心电采集所获心率的实时显示以及采集过程和设备工作状态显示。所述电池包括干电池和可充电电池。

所述的近程无线通讯网络为蓝牙通讯网络或WiFi通讯网络，通讯过程中采用交互勘误协议来保证大批量、实时、连续数据的安全传输，如通常蓝牙在实时连续数据传输过程中会有2-3％的误码率，采用了交互勘误协议，可保证数据的完整性。

所述个人智能移动终端包括智能手机、个人平板电脑、智能掌上电脑，进一步地，为运行Android操作***、iOS操作***和Microsoft操作***的个人移动智能终端。

如图2所示，所述的个人移动智能终端内嵌有心脏健康管理模块，该心脏健康管理模块包括实时心电图显示单元31、心电图分析预诊断单元32、心脏健康状态趋势及提醒警示单元33、历史心电图管理单元34、用户管理单元35和心电图无线远程诊断交互单元36。

所述的实时心电图显示单元31在获取便携式心电采集设备的心电实时数据时，以标准的心电比例方格形式实时显示心电波形，如速度25毫米/秒，增益10毫米/毫伏；进一步地，上述比例可根据采集的心电图电压值大小自动调整，以显示清晰的波形；使用者可判断显示的心电图波形是否符合诊断要求。

所述的心电图分析预诊断单元32对采集的心电数据进行信号分析处理来获得心电图PQRST波的特征值，从而判断相应的心律失常情况，提供预诊断，同时在信号质量不符合临床诊断要求时，返回重新采集命令给便携式心电采集设备。

所述的心脏健康状态趋势及提醒警示单元33显示使用者的历史心电图重要心电参数、预诊断和专业诊断结果，提供心脏的健康趋势信息，并用色彩提出警示，提示使用者改善工作压力和生活习惯，以保护心脏健康。

所述的心电图无线远程诊断交互单元36根据使用者的要求发送指定的心电图至远程专家终端4，发送可以通过WiFi、GPRS、3G等移动终端具有的移动通信网络进行，并把获得的专业诊断结果提示给使用者，依据轻重程度采用不同的声、色彩提示使用者。

本发明使用过程如下：

使用者左右肢体分别可靠接触嵌入式电极组11，参考电极置于右侧肢体，使用者生理微电压信号通过放大采样滤波电路12进行采样、放大、过滤；获得的模拟信号送给微控制器13进行模/数转换，并进一步滤波、处理、分析和计算，计算所得的心率值显示在液晶数码显示单元14上，同时把数字化的心电电压值数据流进行编码并通过无线通讯单元15、短程无线通讯网络2发送个人移动智能终端3，微控制器13采用MSP430FG439低功耗芯片，无线通讯单元15采用蓝牙模块，近程无线通讯网络2保证无线通讯单元15与个人移动智能终端3是唯一的可靠连接，同时仅在心电图需要采集时保持数据链接；

心电图分析预诊断单元32从个人移动智能终端3获得实时数据并判断是否有误漏码，如果有，立即发送指令给微控制器13，要求重发数据；如果数据正确则由实时心电图显示单元31在个人移动智能终端3的屏幕上实时描绘心电波形，达到预设的采集时间后，采集结束并存储心电图数据；

同时心电图分析预诊断单元32对心电图数据进行处理和分析，显示实时心率，在采集结束后判断心电图波形质量是否符合临床诊断要求，若不符合，提示发送重新采集命令给便携式心电采集设备1；若符合，

进入历史心电图管理单元34，并在个人移动智能终端3的屏幕上回放显示该心电图波形、心电图相关数据以及智能预诊断的结果供使用者参考；

历史心电图管理单元34可根据使用者的指令立即通过心电图无线远程诊断交互单元36发送心电图数据至远程诊断中心、接收远程诊断中心发回的专业诊断结果并整合至该心电图的诊断结果中；还可进入心脏健康状态趋势及提醒警示单元33；

心脏健康状态趋势及提醒警示单元33，可以显示存储的所有心电图检查的重要数据及预诊断或专家诊断结果和趋势，并根据心脏诊断结果的病情状态，用不同的声音和颜色提示使用者心脏健康状况和建议；

所述的心电图无线远程诊断交互单元36根据使用者的要求发送指定的心电图至远程诊断中心，并把获得的专业诊断结果提示给使用者，依据轻重程度采用不同的提示音和色彩提示使用者；同时在危急时根据个人移动智能终端的定位信息，向使用者提供定位点就近的医疗机构信息或向定位点就近的医疗机构发送报警信息。

用户管理单元35可以对使用本发明一种智能移动心电图综合采集装置的使用者个人信息进行管理，包括姓名、年龄、性别、个人疾病史等，以及编辑、添加、删除使用者。

实施例2

使用者可采用电极组11的外接式电极导联线连接标准心电电极片粘贴在左右肢体，参考电极粘贴于右侧肢体，进行长时间的心电采集；其余技术方法同实施例1。

Claims (9)

1.一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，包括便携式心电采集设备、近程无线通讯网络和个人移动智能终端，所述的便携式心电采集设备通过近程无线通讯网络和个人移动智能终端连接；

所述的个人移动智能终端从便携式心电采集设备中获取心电图信息，并判断该心电图信息的波形质量是否符合临床诊断要求，若不符合，提示重新采集命令给便携式心电采集设备，若符合，所述的个人移动智能终端对采集的心电图信息进行处理和预诊断，同时还可随时通过远程无线通信网络与远程专家终端进行交互获得诊断结果，并对历史心电图数据和诊断结果进行管理，获得一段时间内心脏健康状况变化；

所述的个人移动智能终端内嵌有心脏健康管理模块，该心脏健康管理模块包括实时心电图显示单元、心电图分析预诊断单元、心脏健康状态趋势及提醒警示单元、历史心电图管理单元、用户管理单元和心电图无线远程诊断交互单元；使用者的心电图数据和诊断结果都存储在个人移动智能终端中。

2.根据权利要求1所述的一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，所述的便携式心电采集设备包括心电电极组、放大采样滤波电路、微控制器、无线通讯单元和液晶数码显示单元，所述的心电电极组与放大采样滤波电路连接，所述的微控制器分别与放大采样滤波电路、无线通讯单元和液晶数码显示单元连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，所述的心电电极组包括相互连接的嵌入式心电电极和外接式电极导联线；

所述的液晶数码显示单元用于心电采集所获心率的实时显示以及采集过程和设备工作状态显示；所述的便携式心电采集设备可不依赖个人移动智能终端而单独作为心率计使用。

4.根据权利要求1所述的一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，所述的近程无线通讯网络为蓝牙通讯网络或WiFi通讯网络，通讯过程中采用交互勘误协议来保证大批量、实时、连续数据的安全传输。

5.根据权利要求1所述的一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，所述的实时心电图显示单元在获取便携式心电采集设备的心电实时数据时，实时显示心电波形，同时可以设置采集的时间长度。

6.根据权利要求1所述的一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，所述的心电图分析预诊断单元对采集的心电数据进行信号分析处理获得心电图P-QRS-T波的特征值，从而判断相应的心律失常并提供预诊断结果，同时在信号质量不符合临床诊断要求时，提示发送重新采集命令给便携式心电采集设备；对已采集的心电图数据进行存储。

7.根据权利要求1所述的一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，所述的心脏健康状态趋势及提醒警示单元显示使用者的历史心电图重要心电参数、预诊断和专业诊断结果，提供心脏的健康趋势信息；对使用者的心脏健康情况用色彩提出警示。

8.根据权利要求1所述的一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，所述的心电图无线远程诊断交互单元根据使用者的要求发送指定的心电图至远程诊断中心，并把获得的专业诊断结果提示给使用者，依据轻重程度采用不同的提示音和色彩提示使用者；同时在危急时根据个人移动智能终端的定位信息，向使用者提供定位点就近的医疗机构信息或向定位点就近的医疗机构发送报警信息。

9.根据权利要求1所述的一种智能移动心电图综合处理装置，其特征在于，所述的历史心电图管理单元让使用者随时在个人移动智能终端上查看存储的心电图波形、预诊断和专业诊断结果以及使用者检测时的身体状态信息。

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