用于移动医疗的微型无线心电传感器 - 临床心电学杂志杂志社投稿_期刊论文发表|版面费|电话|编辑部- 临床心电学杂志

一、来稿必须是作者独立取得的原创性学术研究成果，来稿的文字复制比（相似度或重复率）必须低于用稿标准，引用部分文字的要在参考文献中注明；署名和作者单位无误，未曾以任何形式用任何文种在国内外公开发表过；未一稿多投。二、来稿除文中特别加以标注和致谢之外，不侵犯任何版权或损害第三方的任何其他权利。如果20天后未收到本刊的录用通知，可自行处理(双方另有约定的除外)。三、来稿经审阅通过，编辑部会将修改意见反馈给您，您应在收到通知7天内提交修改稿。作者享有引用和复制该文的权利及著作权法的其它权利。四、一般来说，4500字（电脑WORD统计，图表另计）以下的文章，不能说清问题，很难保证学术质量，本刊恕不受理。五、论文格式及要素：标题、作者、工作单位全称(院系处室)、摘要、关键词、正文、注释、参考文献(遵从国家标准：GB\T7714-2005，点击查看参考文献格式示例)、作者简介(100字内)、联系方式(通信地址、邮编、电话、电子信箱)。六、处理流程：（1）通过电子邮件将稿件发到我刊唯一投稿信箱（2）我刊初审周期为2－3个工作日，请在投稿3天后查看您的邮箱，收阅我们的审稿回复或用稿通知；若30天内没有收到我们的回复，稿件可自行处理。（3）按用稿通知上的要求办理相关手续后，稿件将进入出版程序。（4）杂志出刊后，我们会按照您提供的地址免费奉寄样刊。七、凡向文教资料杂志社投稿者均被视为接受如下声明：（1）稿件必须是作者本人独立完成的，属原创作品（包括翻译），杜绝抄袭行为，严禁学术腐败现象，严格学术不端检测，如发现系抄袭作品并由此引起的一切责任均由作者本人承担，本刊不承担任何民事连带责任。（2）本刊发表的所有文章，除另有说明外，只代表作者本人的观点，不代表本刊观点。由此引发的任何纠纷和争议本刊不受任何牵连。（3）本刊拥有自主编辑权，但仅限于不违背作者原意的技术性调整。如必须进行重大改动的，编辑部有义务告知作者，或由作者授权编辑修改，或提出意见由作者自己修改。（4）作品在《文教资料》发表后，作者同意其电子版同时发布在文教资料杂志社官方网上。（5）作者同意将其拥有的对其论文的汇编权、翻译权、印刷版和电子版的复制权、网络传播权、发行权等权利在世界范围内无限期转让给《文教资料》杂志社。本刊在与国内外文献数据库或检索系统进行交流合作时，不再征询作者意见，并且不再支付稿酬。九、特别欢迎用电子文档投稿，或邮寄编辑部,勿邮寄私人，以免延误稿件处理时间。

用于移动医疗的微型无线心电传感器

作者:

关键词:

摘要：

0 引言

据统计我国每年约有60万人死于心源性猝死，90%以上心脏病急性发作发生在医院外，发作后抢救的存活率不到1%。现代医学研究证明，心电图异常出现的频率和复杂程度，是预测心脏病急性发作或猝死的重要指标之一。也就是说，一般心脏病急性发作或猝死患者，在发病前1～2周内，都会有不同程度的心电图异常，而及时捕捉到这些心脏病发作前稍纵即逝或是不易察觉到的异常，并及时采取有效的临床措施，可以防患于未然。现有的便携式心电图仪成本高、体积大、操作复杂，一般用户在没有经过专门培训的情况下，难以正确使用。近几年随着电子技术的高速发展，可穿戴心电采集技术的研究成为热门[1-4]，其主要形式有布带式、背心式等，这些穿戴衣在使用和抗干扰能力方面还不是很理想。

本文针对目前便携心电图仪和可穿戴心电采集系统所存在的不足，提出一种用于移动医疗的微型无线心电传感器(Miniature Wireless ECG Sensor，MWEsensor)，该微型无线心电传感器采用单导联方式，只需两个电极，采集的信号经过一定的算法处理后，通过蓝牙将心电数据传输到Andriod手机端显示心电波形和心率，并可通过移动网络随时将心电数据发送给健康顾问或家人以实现对病人远程监护。该微型无线心电传感器具有操作简单、测量准确度高、抗干扰能力强、实时性好等特点，做到了人体长时间佩戴在胸部而不会有什么明显不适的感觉，不会影响到人的正常活动，为家庭连续心电监护提供可靠保障。

1 系统设计

1.1 总体设计

目前，大多数的心电采集系统都是由心电信号放大电路、心电信号滤波电路、模数转换电路、心电信号处理电路等几个各自分离的独立模块连接而成[5-7]，这种方式构成的心电采集系统一般具有体积较大、重量较重，成本也比较高等缺点。本文所设计的微型无线电传感器主要由心电采集处理模块（该模块集心电放大、滤波、模数转换和信号处理于一体）、超低功耗蓝牙传输模块、电源管理模块三部分构成，如图1所示。由Ag/AgCl 一次性心电电极片采集的人体心电信号经过两根很短的导联线送到心电采集处理模块内部进行放大、模数转换、滤波、计算处理后经串口再由蓝牙传输模块将心电数字信号无线传送至Andriod手机端即可完成心率及心电波形的显示、存储等功能。

图1 系统总体结构框图Fig.1 Block diagram of the system

1.2 硬件系统设计

1.2.1 心电模块设计

本文的心电采集处理模块采用美国神念科技公司的生物信号检测和处理芯片BMD101。BMD101芯片的模拟前端（AFE）由高通滤波器（HPF）、可变增益低噪音放大器（LNA）、16位高精度模数转换器（ADC）和一个检测感应器脱落的电路(Sensor-Off)构成，能够有效地检测到人体μV到mV级的微弱心电信号。BMD101芯片的系统管理单元，主要实现整体系统配置、内外通讯、专有算法计算和电源管理等功能。在BMD101芯片内部还固化了一个数字信号处理模块(DSP)来加速对系统管理单元监控下的50 Hz(或60 Hz)工频数字陷波器和截止频率为100 Hz的数字低通滤波器的计算。该心电采集处理芯片表面积只有3 mm×3 mm，供电电源的电压范围为2.5 V～3.6 V，典型值为3.3 V，正常工作状态芯片总电流不超过 0.8 mA。BMD101芯片内部结构如图2所示。图3为BMD101在本文中的应用电路。

图2 BMD101内部结构框图Fig.2 Block diagram of BMD101

图3 BMD101应用电路Fig.3 BMD101 application circuit

1.2.2 蓝牙传输模块设计

蓝牙传输模块采用基于蓝牙4.0BLE设计的HJ580DA透传模块，该蓝牙传输模块使用德国Dialog的DA作为主控制器芯片，具有内嵌16 MHz 32位ARM Cortex M0TM处理器、支持多个数字接口，具有重量轻、超小尺寸(5 mm×6.2 mm)、超低功耗(平均工作电流1.5 mA，最大5 mA)等特点。特别适合应用在对体积和高度有特殊需求的，如智能手环、蓝牙手表等智能穿戴式设备中。该蓝牙传输模块默认状态为透传模式，模块可以从串口一次性最大接收256个字节的数据包，模块在接收到串口数据后，会根据是否处于连接并发出使能通知，自动将数据分包发送出去。在本文中心电采集处理芯片将心电数据通过异步通信的方式传送该蓝牙传输模块，蓝牙传输模块收到心电数据后再将数据无线发送到Andriod手机，使用时为了和心电模块BMD101实现串口异步信号传送，需将该蓝牙传输模块串口的波特率设置为57 600 bps。在本文中的应用电路如图4所示，蓝牙传输模块的10脚为串口数据接收端与EMD101的5脚相连。

文章来源：《临床心电学杂志》网址: http://www.lcxdxzz.cn/qikandaodu/2021/0312/530.html