一种基于基带处理器及Android系统的电生理数据监测系统

摘要

一种基于基带处理器及Android系统的电生理数据监测系统由穿戴设备、脉搏波传感器、生理数据采集终端、多功能监护仪、后台服务器组成。多功能监护仪带有基带处理器，内部嵌有Android操作系统以及在操作系统中运行的应用程序模块，可随时查看生理数据状态。心电信号传感器、体温传感器以及加速度传感器置于穿戴设备内，各传感器与生理数据采集终端内相应的信号检测电路相连。生理数据采集终端内置各信号检测电路、滤波放大电路、模数转换电路、RAM模块及DSP模块。生理数据采集终端将处理后的生理数据暂存于RAM模块，在DSP模块的控制下将其传输到多功能监护仪，多功能监护仪通过通信网络或无线网络向后台服务器发送生理数据包，从而实现生理数据的实时动态监测。

主权项

一种基于基带处理器及Android系统的电生理数据监测系统，其特征在于：由穿戴设备、脉搏波传感器、生理数据采集终端、多功能监护仪、后台服务器组成。穿戴设备包括穿戴衣、心电信号传感器、体温传感器以及加速度传感器。心电信号传感器为导电纺织材料制成的心电测量电极，通过改变电极与皮肤接触的涂层材料及调整外形尺寸，可改善由于电极与皮肤接触阻抗变化引起的干扰，从而提高心电信号信噪比；脉搏波传感器基于光电容积测量法，将人体指端光电容积脉搏波信号转换为电信号；体温传感器与人体接触，将人体温度转换为电信号；加速度传感器通过监测使用者的重力加速度，实现跌倒探测和活动度监测。生理数据采集终端内置心电信号检测电路、体温信号检测电路、脉搏波信号检测电路、加速度检测电路、模数转换电路、滤波放大电路、RAM模块及DSP模块。各种检测电路的作用是完成对相应生理信号的采集；滤波放大电路的作用是对采集到的各种生理信号进行滤波，滤除混杂在生理信号中的噪声并将滤波后的信号进行放大至模数转换器可以识别的范围；模数转换电路将滤波放大后的各种生理信号转换为数字信号；RAM模块用来暂存各种生理数据，采用的芯片为IDT70V24PF。心电信号传感器、体温传感器、脉搏波传感器及加速度传感器通过导线与生理数据采集终端内相应的检测电路相连接，并将检测的各种生理数据传输到生理数据采集终端，生理数据采集终端对检测的各种生理数据进行滤波放大及模数转换，并将其存储到RAM模块中。DSP模块通过地址总线和数据总线与RAM模块互连，各种生理数据分别通过MIL‑STD‑1553B接口、扩展RS‑422接口及ARINC‑429接口传输到多功能监护仪，多功能监护仪带有基带处理器，内部嵌有Android操作系统以及在操作系统中运行的应用程序模块，可实时查看使用者的生理数据，并能够通过2G/3G/蓝牙/Wi‑Fi向后台服务器发送生理数据包。多功能监护仪采用高清彩屏，具有单通道心电采集和实时记录功能，支持事件记录；可以自动识别九种常见的心电异常，如心动过缓、心动过速、阵发性心动过速、心房颤动、室性二联律、室性三联律、停搏、室上性早搏、ST‑T改变，并且能够检测和记录起搏器信息，支持皮肤表面温度、血压信息的采集、记录以及异常信号报警功能；能够通过加速度检测实现跌倒探测和活动度监测；支持位置记录，可以进行GPS+GSM基站双定位定位，快速获得使用者的当前地理位置；佩戴语音播报、导联电极异常语音报警以及语音对话功能；内置可充电聚合物电池，支持USB及底座数据传输、充电功能，低功耗设计，一次充电可监护24小时；紧急情况下，可按SOS键，发送求助短信至家属手机，并同步发送此时间段的心电图到后台服务器。后台服务器装有监护软件，可建立和存储数据、显示生理信号图像、提取或计算生理信号特征信息、识别异常心电波形及辅助功能，能够根据多功能监护仪传送的数据包对生理信号作进一步分析；最终实现使用者各种生理数据的实时动态监测。