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健康小屋

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    健康小屋系统的心电检测模块和呼吸检测模块

    据统计,全世界目前有75%的亚健康人群,其中70%以上是年龄在28到45岁的 青壮年,高血压、冠心病、糖尿病及脑血管疾病的患病年龄也不断趋于年轻化,因此,随时监 测身体状况、及早发现并诊治疾病已成为全民健康的基本要求,定期体检也随之普遍。现有较为先进的体检仪器是多参数监护仪,它能为医学临床诊断提供重要的病人 信息,通过各种功能模块实时检测人体的心电信号、心率、血氧饱和度、血压、呼吸率和体温 等重要参数,并实现对各参数的监督报警、信息存储和传输,主要在医疗机构对病人进行监 护时使用。近年来也出现了便携式的多参数生理监护仪,其主机由两个16位微控制器 80C196组成,通过信号检测与预处理模块将生物医学信号转换成电信号,并进行干扰抑制、 信号滤波和放大等预处理后,通过数据提取与处理模块进行采样、量化,并对各参数进行计 算分析,结果与设定阈值比较,完成监督和报警,将结果数据实时存储到RAM中,还可实时 传送至PC机上并显示各参数值。其中一个微控制器完成对体温、心电波形、脉搏波形的信 号检测、处理、数据存储,并通过LCD显示屏对各波形、参数进行定时显示、报警。另一个微 控制器承担耗时较长的血压和血氧饱和度的检测,使之不影响整个系统的正常工作,同时 还承担对心率、呼吸率的测定。两个微控制器间的信息交换通过1个8位的并行口进行,由 2根I/O 口实现通信控制,具体是用Pl 口配合两个高速输入、输出I/O 口(HIS.0、HS0.0)用 作两个单片机之间的数据传送,这种双机间的连接方式属于松耦合的多处理机系统,在硬 件实现上较为简单,只需在软件编程时,为其通信方式设计必要的通信协议、数据传输方式等。上述的便携式多参数生理监护仪,虽在使用上较为便捷,可以提供给医疗机构之 外的日常使用,但是在实际使用时却发现其还存在有若干缺点,因此未能达到最佳的使用 效果,而其缺点可归纳如下




    1、电路集成度不高,心电、血压、血氧等都是单独的模块,容易发生干扰;

    2、测量精度不高,尤其在心电、血氧等数据检测方面;

    3、虽可应用于非医疗机构场合,但由于成本较高,仍不适合家庭常备,不利于随时监测使用;

    4、无法与病人病历、专家意见建立连接,信息不够全面且过于专业。由此可见,上述现有的便携式多参数生理监护仪在结构与使用上,显然仍存在有 不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。如何能创设一种电路集成度和测量精度更高,可与病 人病历、专家意见建立连接,更利于日常随时检测使用的自助健康小屋系统及其应用该系 统的健康小屋方法,实属当前重要的研究课题之一。

    发明内容

    本发明要解决的技术问题是提供一种自助健康小屋系统,使其电路集成度和测量 精度更高,更利于日常随时检测使用,能用硬件完成的功能避免用软件实现,从而节省上位 机的资源,简化控制软件的编写难度,实现自助体检、电子病历、网络服务和医疗服务的合 理整合,克服现有的便携式多参数生理监护仪的不足。为解决上述技术问题,本发明一种自助健康小屋系统,包括终端体检机、无线传输 模块和网络服务器,终端体检机通过无线传输模块与网络服务器连接,其中终端体检机主 要包括主板、检测控制模块、检测附件、显示模块、用户识别模块和AC/DC电源模块;检测控 制模块、显示模块、用户识别模块和AC/DC电源模块与主板连接;检测附件与检测控制模块 连接,或直接与主板连接。作为本发明的进一步改进,所述的用户识别模块包括射频读卡器和按键检测模 块。所述的主板为LPC3250主板,通过UART串口与检测控制模块通信连接,通过USB 接口与无线传输模块、用户识别模块连接,通过IXD控制接口与显示模块连接。所述的显示模块包括VGA信号转接板和带有VGA接口的TFT液晶显示器;VGA信号转接板通过IXD控制接口与主板连接;TFT液晶显示器通过VGA接口与VGA信号转接板 连接。所述的检测控制模块包括单片机控制电路,与单片机控制电路连接的心电检测 模块、呼吸检测模块、体温检测模块和血压检测模块,单片机控制电路还通过隔离电源模块 与AC/DC电源模块连接,并通过隔离数据传输模块与主板连接;所述的检测附件包括与心电检测模块和呼吸检测模块连接的心电导联线、与体温检测模块连接的体温探头、与血压 检测模块连接的血压袖带、以及直接与主板连接的一体化血氧探头。所述的心电检测模块中,采集到的心电信号通过放电管和集成电路BAV99LT1G组 成的保护电路,再经过运算放大器、威尔逊网络、右腿驱动电路、放大电路、模拟开关、内定 标电路、选频滤波器、二阶低通滤波电路、限幅电路以及起搏抑制电路。所述的放大电路包括选用高精度高共模抑制比的差分放大器的一级放大电路; 以及选用输入偏置电压在微幅级别的高精度运算放大器的二级放大电路。




    所述的呼吸检测模块中,通过正弦信号发生电路产生正弦波载波信号,并通过有 源二阶低通电路、高压电容后被加载到心电导联线的输入端,获得的呼吸信号经差分放大 器、无源低通滤波电路后,进行整形和放大。所述的整形和放大是通过锗二极管去掉载波,通过积分电路对波形进行整形,通 过放大电路把去掉载波后的呼吸波形放大。本发明还提供了一种应用上述系统的健康小屋方法,使其应用更为简便,并可在 病人病历、专家意见间建立连接。为解决上述技术问题,本发明一种应用上述系统的健康小屋方法,包括以下步骤: 将用户信息输入用户识别模块,并通过显示模块显示该用户的个人电子健康档案;用户选择体检项目,并佩戴好相应的检测附件;检测控制模块采集用户的生理信息,并把该信息发 送到主板上进行分析和处理,将检测结果通过显示模块进行显示,同时将检测结果上传到网络服务器存入个人电子健康档案;医疗专家对上传到网络服务器的检测结果进行分析, 并制作电子健康报告;将电子健康报告存入个人电子健康档案,同时发送给用户。



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