高危心脏病人远程实时监护系统的原型研制

2009-05-20 18:36:42来源: 今日电子 关键字:GPS  GPRS  高危心脏病  远程监护  嵌入式技术

1 引言 

  心血管疾病发病往往十分危急,且病情严重、变化迅速,一旦发作就可能给病人带来巨大痛苦、甚至导致晕厥或猝死。尤以冠心病、心肌病、有心律失常病史、心脏 性猝死家族史、心脏移植史等病况,具有病发突然、随机、高猝死率特点,通常在急性症状出现后1小时内就可能引起死亡,恶性的室性纤颤甚至在12分钟内引起病人猝死,患有上述严重心脏病的患者即为高危心脏病人[1]。 因此,如何对高危心脏病人,尤其是占绝大多数的院外患者在病发前能做出早期诊断,在发病时能及时指导救助人员第一时间赶到现场实施救助,是降低院外高危心 脏病人群因得不到及时抢救而导致死亡的发生率的关键。心电图是诊断心脏病的常规而有效的手段,高危心脏病患者在晕厥或猝死时伴随存在多种高危心电图表现[2];利用心电图的连续动态监护、分析,有助于早期发现和及时诊断这类疾病。

      远程心电监护在心脏疾病的预防和救治中具有十分重要的作用,目前已引起国内外学者的高度重视,已先后研制成功了基于PSTN的远程心电监护系统、院内遥测心电监护系统,以及最新的基于嵌入式移动计算设备的远程移动监护系统[3,4];满足了对心脏病人进行连续动态的远程心电监护的基本要求。但是,现有的远程心电监护系统或远程移动心电监护系统在实际临床推广中,尤其是对院外高危心脏病人的监护,仍然存在诸如病人活动范围受限、不具备同时多人监护功能、不具备病人地理定位功能等不足。

      本文针对高危心脏病患者在医疗监护方面的特殊背景及临床救助要求,研制了一套基于GSM/GPRS无线移动通信系统及GPS全球卫星定位系统的功能原型,以实现对院外高危心脏病患者的心电信号进行实时监测、分析、早期诊断,最大限度防止患者发生猝死,增强患者的安全感和生活舒适感。

2 工作原理

      本文给出的高危心脏病人的远程实时监护系统由远程移动终端和医院监护中心两部分组成,一个医院监护中心可以同时监护多个病人。远程移动终端由患者携带在身上,随时随地监护患者的心电信号,并实时地将心电数据通过GSM/GPRS无线移动网络传送给医院监护中心,以便医生及时诊断。当患者心电出现异常时,医院监护中心将自动报警并提示值班医生;同时,监护中心的GIS系统根据移动终端上传的GPS信息自动指示病人目前所处的地理位置。对具有高危心电图表现和病发征兆的患者,由值班医生做出早期诊断并发出求助指令;救助人员根据指令提供的患者地理位置迅速到达现场实施救助,最大限度防止患者发生猝死。

      本系统的嵌入式移动终端主要功能是实时采集患者的三导联心电信号,一方面经过简单分析在移动终端上显示一些基本信息提供本地预警功能;另一方面采用分批传送方式,将患者的压缩后的心电信息和GPS经纬度信息通过GPRS通信网络上传给医院中心监护系统的数据库中。

      医院监护中心是整个远程实时监护系统的中枢,其主要功能是实现远程各移动监护终端用户ECG信号的远程集中监护、存储、分析和早期诊断、以及回放、打印功能,并对各终端参数、状态的远程监控;结合GIS平台的强大空间位置分析功能实现对移动用户的地理位置跟踪、定位、显示。

3 系统研制

  3.1 嵌入式移动终端设计

  (1)嵌入式移动终端的硬件设计

      嵌入式移动终端的硬件设计是在ARM 7架构的32位微处理器Philips LPC2200的基础上,以广州至远电子公司的EasyARM2200处理器模块为核心,扩展一些外围模块,实现了患者心电数据采集模块、人机接口模块、GPS模块以及与医院监护中心通信的GPRS模块,系统接口资源得到非常充分的利用。图1是整个设计的硬件系统架构图。

[1] [2] [3]

关键字:GPS  GPRS  高危心脏病  远程监护  嵌入式技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2009/0520/article_687.html
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