專利名稱：掌上醫(yī)用普及型多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，微計算機的軟，硬件及個人電腦軟件技術(shù)的信號記錄及處理 系統(tǒng)，還包括現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生物學(xué)知識，特別是涉及信號的相關(guān)技術(shù)心電信號、血壓信號、血 氧信號和體溫信號的收集及處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的心血管疾病檢測設(shè)備可分為兩大類分別是醫(yī)療機構(gòu)專業(yè)用和個人家用，兩類設(shè) 備通常都是單一獨立的血管疾病檢測設(shè)備。在此我們所指心血管疾病檢測設(shè)備為常用的基本 設(shè)備，更高級的檢測設(shè)備不在此討論。
醫(yī)院專用的心血管疾病的檢測的基本設(shè)備主要有
1、靜態(tài)心電圖機， 一般只在醫(yī)院的專業(yè)科室酉漆，要求病人在醫(yī)院內(nèi)臥M測，使用此 類儀器需要專業(yè)醫(yī)師的指導(dǎo)和一定的培訓(xùn)。
2>動態(tài)心電圖機或Holter。此機便于攜帶，可連續(xù)記錄24小時或更長的動態(tài)心電信號， 并由專用的電腦軟件作圖形回放進行計算分析，打印出診斷分析結(jié)果。但心血管疾病往往為 突發(fā)性，不易及時、適時的收集突發(fā)時的體征信息，往往錯失了診斷的最佳時機。(不利于隨 時記錄異常病狀。)
3、 水4艮柱血壓計，需專業(yè)醫(yī)師經(jīng)過培訓(xùn)使用，且不利于環(huán)保要求。
4、 血氧儀，需專業(yè)醫(yī)師經(jīng)過培訓(xùn)使用。
5、 重癥監(jiān)護病房等專業(yè)病房使用的心臟監(jiān)護設(shè)備，這種設(shè)備一般具有多^籃護功能， 但需要醫(yī)院專業(yè)人員使用，且一般為大型設(shè)備，使用復(fù)雜。
以上檢測;殳備需要醫(yī)院專業(yè)人員操作，并只能滿足在醫(yī)院內(nèi)的疾病人群需要。 個人或家用的心血管疾病檢測設(shè)備目前有
1、遠程心電監(jiān)控系統(tǒng)或心臟BB機電話傳輸系統(tǒng)(TTM)。該機可隨時記錄患者的心電圖， 然后將心電信號轉(zhuǎn)換成聲音或RF,通過電話向Jfe護中心傳送，系統(tǒng)依靠中心站管理和監(jiān)測裝 置，且系統(tǒng)及設(shè)備價格昂貴。其系統(tǒng)的數(shù)據(jù)既不可以跟一般醫(yī)療機構(gòu)共享，也無法接受其他 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，用戶不能獨立地獲得結(jié)果，分析數(shù)據(jù)。并且這種設(shè)備一般為一導(dǎo)聯(lián)的記錄設(shè)備， 無法提供較全面的專業(yè)的診斷數(shù)據(jù)。
2-家用的便攜式心電檢測設(shè)備，采用微電腦技術(shù)，有顯示和分析功能，且為一導(dǎo)聯(lián)，只 能進行心率方面的檢測，不能對心臟的整體狀態(tài)進行檢測和記錄，其精度也達不到專業(yè)的心 電圖機標(biāo)準，不能作為專業(yè)診斷依據(jù)。
3、 家用的血氧儀，可作為個人的健康指標(biāo)但不作為醫(yī)院的診斷依據(jù)。
4、 家用的血壓計，其準確度和精度達不到醫(yī)院的專業(yè)的診斷要求。 通過以上分析可知，上述現(xiàn)有的心血管疾病檢測設(shè)備仍存在有諸多的缺陷，造成它們在
實際應(yīng)用上未能達到最佳的使用效果而亟待加以改進。醫(yī)院的專業(yè)設(shè)備只能在特定條件下使用，因此用戶個人無法及時收集發(fā)病時的生物體征信息，失去重要的診斷依據(jù)。而現(xiàn)在家用 設(shè)備因采集數(shù)據(jù)精度不夠及導(dǎo)聯(lián)數(shù)不足，也無法滿足人們對醫(yī)院專業(yè)的心血管疾病的診斷檢 測、防病的需求，
鑒于上述現(xiàn)有的心血管疾病檢測設(shè)備均無法滿足普及、靈活.專業(yè)、和檢測結(jié)果可以用 于醫(yī)生診斷的需求，本發(fā)明人基于豐富的實踐經(jīng)驗及專業(yè)知識，經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并 經(jīng)反復(fù)試作樣品，不斷改進，終于完成了本發(fā)明，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有的心血管疾病檢測設(shè)備存在的缺陷，提 供一種專業(yè)設(shè)備，可以由不需要專業(yè)訓(xùn)練的普通人、在不同地點、隨時使用、操作簡單、易
于普及。該設(shè)備按專業(yè)標(biāo)準及精度所設(shè)計，所得檢測數(shù)據(jù)可以提供給任何一家專業(yè)的醫(yī)療機 構(gòu)作診斷參考，資源共享，彌補專業(yè)設(shè)備的不足.
為提高便攜式設(shè)備精度，達到專業(yè)標(biāo)準，本發(fā)明沒有采用昂貴的高顯像度的大液晶屏， 而是將收集生物信息的硬件系統(tǒng)存儲器設(shè)計為既是該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲媒體，又是可在任何 Windows操作系統(tǒng)下的電腦上運行的個人電腦應(yīng)用軟件的內(nèi)部鑲嵌式技術(shù)的載體。并將存儲 器的數(shù)據(jù)存儲格式規(guī)定為Windows的通用格式。該鑲嵌的個人電腦應(yīng)用軟件具有讀寫和使用 該存儲體存儲的數(shù)據(jù)功能，該軟件可以管理、分析和打印出圖，使收集的身體體征信息在準 確度和顯示精度方面完全滿足專業(yè)要求。
本發(fā)明同時解決了心血管疾病檢測設(shè)備功能分散的問題，將有關(guān)的檢測設(shè)備功能綜合在 一起，實現(xiàn)高效利用微計算機資源和方便檢測心血管疾病的綜合系統(tǒng)。
本發(fā)明解決的其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，依據(jù)本發(fā)明提出的心血管 疾病的多種生物信息收集及處理系統(tǒng)有外殼、心電電極及導(dǎo)聯(lián)、血壓袖帶及傳感器、血氧傳 感器、體溫傳感器，其內(nèi)部設(shè)有信號識別電路、信號濾波電路、信號放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電 路、微處理器系統(tǒng)'存儲器媒介(U盤存儲器或微型存儲卡)和電池，外殼上設(shè)有USB-PC機 通信電路及接口， D/A輸出電路及心電圖機接口，液晶顯示屏和六個按鍵。該系統(tǒng)記錄在存 儲器媒介上的信息可回放，也可以在普通計算機上運行該存儲器媒介上鑲嵌的個人電腦應(yīng)用 軟件。
本發(fā)明解決的其主要技術(shù)問題還可以采用以下技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。 前述的心血管疾病的多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)，其中所述的六個,均為自恢復(fù)按 鈕，每一個掩鍵與微處理器的一只中斷管腳連接，它們的另一端共同連楱接地，其中所述的 六個M中的兩個^tt為系統(tǒng)設(shè)置鍵和工作模式設(shè)置鍵，隨著其中每一個按鍵操作，由所對 應(yīng)的中斷服務(wù)程序判斷并執(zhí)行不同的設(shè)置過程。如日期設(shè)置、時間設(shè)置、記錄長度設(shè)置、定 時啟動設(shè)置、報警設(shè)置、記錄模式設(shè)置，使用時按六個鍵中的操作確認鍵，該系統(tǒng)便開始記 錄。按六個鍵中的復(fù)位鍵，系統(tǒng)接通向微處理器提供清零返回信號，微處理器的中斷服務(wù)程 序清零返回的功能；系統(tǒng)記錄開始后，將按設(shè)定記錄間隔時間自動停止，或再按操作確認4建 停止記錄。系統(tǒng)定時記錄則按系統(tǒng)時鐘自動啟動記錄工作開始。
前述的心血管疾病的多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)中的存儲器媒介(U盤存儲器或微型存儲卡)被設(shè)計為該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器。其微處理器讀取和存儲的數(shù)據(jù)格式為Windows操作 系統(tǒng)的格式，并且在存儲器媒介(U盤存儲器或微型存儲卡)內(nèi)鑲嵌個人電腦應(yīng)用軟件，該 軟件具有管理、分析、讀取存儲器媒介上的信息可打印出圖的功能。用該存儲器媒介并通過 外部的計算機使該系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)得以實現(xiàn)專業(yè)標(biāo)準和精度。該存儲器媒介(U盤存儲器或微 型存儲卡)可以方便的從系統(tǒng)取出連接到個人電腦上。
前述的心血管疾病的多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)中的多種生物信息的輸入分別由心電 電極及導(dǎo)聯(lián)的接入、或由血壓袖帶及傳感器的接入、或由血氧傳感器的接入、或由體溫傳感 器的接入，并經(jīng)過系統(tǒng)內(nèi)部的信號識別電路和微處理器計算機的軟件來實現(xiàn)。該信號識別器 通過不同處理程序和通道來實現(xiàn)心電、血壓、血氧和體溫等信號記錄及處理系統(tǒng)功能。
前述的心血管疾病的多功能生物信息記錄及處理系統(tǒng)中的后置記錄模式是用微處理器的
軟件來實現(xiàn)的。當(dāng)系統(tǒng)操作開始并設(shè)置記錄才莫式操作后，系統(tǒng)的生物信息采集開始，并將信 息記錄在存儲器的緩沖區(qū)。當(dāng)緩沖區(qū)記錄的信息長度達到設(shè)置的記錄長度后，系統(tǒng)將去掉舊 的信息，增加新的信息，保持該信息長度直到收到記錄存儲指令，系統(tǒng)將這段長度信息記錄 在存儲器，系統(tǒng)又開始新的循環(huán)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明既有 高精度的專業(yè)標(biāo)準，又有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、靈活實用、易于推廣的優(yōu)點，壹機多能，完 全符合國家的醫(yī)療改革開放政策和國家的環(huán)境保護政策。
綜上所述，發(fā)明心血管疾病的多功能生物信息記錄及處理系統(tǒng)，其在技術(shù)發(fā)展空間有限 的領(lǐng)域中，不論在設(shè)計理念上、結(jié)構(gòu)上、方案上.功能上、技術(shù)上皆有發(fā)明亮點，本發(fā)明將 促進社會進步，為禰補我國醫(yī)療機構(gòu)的設(shè)備不足和預(yù)防心臟疾病的檢測不足作貢獻。


圖1發(fā)明的原理圖。
圖2發(fā)明的電氣原理示意圖。
圖3發(fā)明尚未安裝電極和導(dǎo)聯(lián)時的外觀圖的正面圖，
圖4發(fā)明尚未安裝電極和導(dǎo)聯(lián)時的外觀圖的背面、側(cè)面、和俯視圖。
下面結(jié)合附圖進行描述
圖1為基本原理圖。
1心電信號輸入-由五個心電電極、五根導(dǎo)聯(lián)線和特別連接插頭構(gòu)成.
2血壓信號輸入-由血壓袖帶、壓力傳感器和特別連接插頭構(gòu)成。
3血氧信號輸入-由血氧傳感器和特別連接插頭構(gòu)成。
4體溫信號輸入-由體溫傳感器和特別連接插頭構(gòu)成。
5信" # ^理系統(tǒng)-由信號識別、信號濾波、信號放大等模擬電路構(gòu)成。
6微計算機信息處理-由微處理器及其邏輯電路，A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、晶震電路、電源
電路，外部時鐘電路、以及外部接口電路構(gòu)成。
7人機互動系統(tǒng)-由系統(tǒng)設(shè)置鍵/左行鍵、上行鍵、工作模式設(shè)置/右行鍵，下行鍵、
操作確認鍵和LCD液晶顯示屏構(gòu)成。8用戶指令輸入系統(tǒng)-由系統(tǒng)復(fù)位鍵、USB-PC機通信接口、 D/A輸出心電圖機接口構(gòu)成。9存儲和外設(shè)共享系統(tǒng)-由存儲器媒介(U盤存儲器或微型存儲卡)構(gòu)成。該存儲媒介存儲的數(shù)椐格式為Windows操作系統(tǒng)下的數(shù)椐格式，為該系統(tǒng)特殊設(shè)計的個人電腦應(yīng)用軟件鑲嵌在此存儲媒介上，可在任何Windows操作系統(tǒng)的電腦上運行，具有管理，分析，和打印出圖等功能，使該系統(tǒng)收集的身體信息在準確度和顯示精度方面完全滿足專業(yè)要求。圖2為此發(fā)明的電氣原理示意圖，各個部分圖中已經(jīng)說明。
具體實施例方式
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理系統(tǒng)具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效詳細說明如后
請參閱圖2所示，本發(fā)明的心血管疾病的多功能生物信息記錄及處理系統(tǒng)中，主要由電極1檢測到心電信號(或2檢測到血壓信號、或3檢測到血氧信號、或4檢測到體溫信號)后，通過輸入接口進入信號識別裝置5識別出信號種類，進入放大電路6,放大后的信號經(jīng)濾波電路7輸入A/D轉(zhuǎn)換電路8后輸入微處理器11,并記錄在存儲器媒介13中。記錄的信號既可以通過D/A轉(zhuǎn)換12到心電圖機接口 19輸出在記錄紙上，也可以通過計算機接口 14或存儲器媒介13連接至普通計算機20，并通過該計算機連接的打印機22打印出來、或應(yīng)用存儲器媒介中的個人電腦應(yīng)用軟件進行數(shù)據(jù)管理21、還可利用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)23傳送數(shù)據(jù)進行遠程診斷服務(wù)。顯示器9顯示M操如的過程'皿組17向微處理器11發(fā)出中斷信號，該中斷的服務(wù)程序使微處理器11執(zhí)行記錄工作.其中系統(tǒng)復(fù)位鍵向微處理器11發(fā)出清零中斷信號，該中斷的服務(wù)程序使微處理器11執(zhí)行存儲器清零，系統(tǒng)準備重新工作。按其按鍵組17中的系統(tǒng)設(shè)置鍵/左行鍵，該相應(yīng)的中斷服務(wù)程序使微處理器11將執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)置服務(wù)程序，按其M組17中的模式設(shè)置鍵/右行鍵，該相應(yīng)的中斷服務(wù)程序使微處理器11將執(zhí)行工作模式設(shè)置的服務(wù)程序。工作模式設(shè)置后，^組17中的操作確認鍵，該系統(tǒng)將按工作模式向微處理器11發(fā)出該工作模式中斷信號，該中斷的服務(wù)程序使微處理器11開始記錄采集的數(shù)據(jù)。其中微處理器ll可使用MSP430、 NEC、或M0T0L0RA的MCU。存儲器媒介可用U盤存儲器或微型存儲卡等容易移動且容易和個人電腦連接的存儲器。該存儲器既是微計算機信息處理系統(tǒng)的存儲器，又可是Windows操作系統(tǒng)的存儲器。其存儲器的數(shù)據(jù)文件格式為通用文件格式，如ASIIC文件格式等。該存儲器又是個人電腦應(yīng)用軟件的鑲嵌載體。該軟件具有管理、分析、讀取存儲器媒介上的信息可打印出圖的功能。通過外部的計算機使該系統(tǒng)采集數(shù)椐的實現(xiàn)專業(yè)標(biāo)準和精度。
請參閱圖3所示，本發(fā)明的心血管疾病的多功能生物信息記錄及處理系統(tǒng)在外殼的上裝
圖3的i兌明
1系統(tǒng)設(shè)置鍵和左行鍵
4下行鍵
圖4的說明
7電池倉蓋
10系統(tǒng)復(fù)位鍵
2上行鍵5操作確認鍵
8導(dǎo)連線輸入接口 9 USB-計算機接口11存儲器媒介(U盤存儲器或微型存儲卡)
3工作模式設(shè)置和右行鍵6液晶顯示屏有液晶顯示屏6,圖中顯示為記錄工作中的畫面。該心血管疾病的多功能生物信息記錄及處理系統(tǒng)的顯示畫面可以組合成數(shù)十種，對應(yīng)顯示各種工作模式、系統(tǒng)狀態(tài)或人機對話的指令、 。再次不一一列舉'
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實例而已，并非對本發(fā)明任何形式上的限制，特別是能實現(xiàn)同一種功能的微處理器有多種型號，但凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改(例如使用主要功能相同而型號不同的孩t處理器)等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種掌上醫(yī)用普及型多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)，具有機殼、心電極及導(dǎo)聯(lián)、血壓袖帶及傳感器、血氧傳感器、體溫傳感器、其內(nèi)部設(shè)有信號識別電路、信號濾波電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器、存儲器媒介(U盤存儲器或微型存儲卡)和電池，外殼上裝有PC-USB接口，輸出到心電圖機的接口，液晶顯示屏，并設(shè)有六個按鍵，每一個按鍵與微處理器的一只中斷管腳連接。其系統(tǒng)特征在于是可識別、收集、處理四種生物信號的系統(tǒng)，既心電、血壓、血氧和體溫等多種生物信號的收集處理系統(tǒng)。用存儲器媒介作為該系統(tǒng)的內(nèi)部存儲器保存數(shù)據(jù)，同時存儲器媒介上鑲嵌的個人電腦應(yīng)用軟件可共用存儲器媒介上存儲的數(shù)據(jù)在任意Windows操作系統(tǒng)的電腦上運行。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掌上醫(yī)用普及型多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)，其特征在于 該系統(tǒng)可記錄及處理的四種生物信號分別為心電信號.血壓信號、血氧信號.和體溫信號。 該系統(tǒng)可作為單 一 的心電信號記錄系統(tǒng)或單 一 的血壓信號記錄系統(tǒng)或單 一的血氧信號記錄 系統(tǒng)或單一的體溫信號記錄系統(tǒng)。該系統(tǒng)將自動識別這些輸入信號種類，并共享該生物信 息記錄及處理系統(tǒng)的大部分資源。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掌上醫(yī)用普及型多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)，其特征在于 其中所述的存儲器媒介可為U盤存儲器或微型存儲卡，該存儲器媒介的設(shè)計既可作為該系 統(tǒng)的內(nèi)部存儲器，同時又可以借助特定的軟件在任意Windows操作系統(tǒng)的電腦上可運行使 用的存儲器。該系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)格式為Windows操作系統(tǒng)的通用格式，
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掌上醫(yī)用普及型多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)，其特征在 于其中所述為實現(xiàn)其醫(yī)用專業(yè)的精度須借用電腦顯示和打印，該系統(tǒng)在存儲器媒介上鑲嵌 了個人電腦應(yīng)用軟件。該軟件具有讀寫存儲器媒介上的數(shù)據(jù)功能，并可對這些數(shù)據(jù)進行管 理，分析，和打印出圖。這一特征不要求使用者有專用電腦和預(yù)裝軟件。該系統(tǒng)可獨立操 作，也可連接在任何Windows操作系統(tǒng)的電腦上，借用電腦的顯示屏和打印機實現(xiàn)醫(yī)用專 業(yè)的精度，
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掌上醫(yī)用普及型多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)，其特征在于 其中所述的六個按鍵均為自恢復(fù)按鈕，它們各有一端與微處理器的中斷口連接，其一為工 作模式設(shè)置鍵或左行鍵(雙功能鍵)，其二為系統(tǒng)設(shè)置或右行鍵(雙功能鍵)，其三為確認操 作鍵，其四為上行鍵，其五為下行鍵，其六為系統(tǒng)復(fù)位鍵。其中所述的兩個設(shè)置鍵工作 模式設(shè)置鍵，配合其他鍵和LCD的顯示可設(shè)定三種工作模式定時模式，前置記錄模式和 后置記錄模式；系統(tǒng)設(shè)置鍵，配合其他鍵和LCD的顯示，其設(shè)置的相應(yīng)功能可設(shè)定系統(tǒng)曰期、 系統(tǒng)時間、定時器、記錄長度、報警開關(guān)、聲音開關(guān)、背光燈開關(guān)、數(shù)據(jù)回放、數(shù)據(jù)文件 刪除等操作。使用這六個按鍵，該系統(tǒng)可獨立完成設(shè)置、記錄和回放的所有功能，使該系 統(tǒng)可在沒有專用的計算機條件下保證其專業(yè)精度且可獨立運行工作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的掌上醫(yī)用普及型多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)，其特征在于 其中所述的在工作模式設(shè)定中，定時模式為按使用者設(shè)定的記錄啟動時間，記錄此時之后內(nèi) 定記錄時間長度的生物信號；其中前置記錄模式為當(dāng)使用者按確認操作鍵時，該系統(tǒng)記錄 此時之前內(nèi)定記錄時間長度的生物信號；其中后置記錄模式為當(dāng)使用者按確認操作鍵時， 該系統(tǒng)記錄此時之后內(nèi)定記錄時間長度的生物信號。
全文摘要
一種掌上醫(yī)用普及型多種生物信息記錄及處理系統(tǒng)，設(shè)有心電電極及導(dǎo)聯(lián)、血壓袖帶及傳感器、血氧傳感器、體溫傳感器、信號識別、濾波、放大及A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器、存儲器媒介、USB接口、D/A輸出心電圖機接口、液晶顯示屏和電池。設(shè)六個按鍵，每個鍵與微計算機連接，由其調(diào)用相應(yīng)的中斷程序處理相應(yīng)操作。使用者可設(shè)定系統(tǒng)時間、記錄長度、報警、記錄模式和定時開機，方便攜帶操作。該系統(tǒng)記錄在存儲器媒介上的信息可回放，也可借助特別設(shè)計的軟件在個人電腦上使用。該軟件鑲嵌在存儲器媒介上，可在任意Windows系統(tǒng)上運行，具有管理，分析，讀寫信息和打印出圖的功能。該系統(tǒng)也可直接將存儲的信息輸出到普通心電圖機上打印。
文檔編號A61B5/0205GK101664305SQ20081011927
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者徐乍了 申請人:徐乍了