ADI可穿戴无线ECG动态心电监护仪参考设计

2014-10-01 18:27:16来源: 互联网 关键字:穿戴  无线  动态  参考
    传统心电监护仪通常需要随身携带记录监视仪,放在靠近病人颈部或腕部的口袋里,而无线心电图监视仪的噪声和干扰大大降低,尺寸减小到甚至可以安装在电极背面,能够提供比传统方案更精确的信号。这种电路价格便宜,且能够提供诊断质量的1导联心电图迹线,驱动腿免除了对 60 Hz陷波滤波器的需求。所有的电路都能穿戴在衣服内,因此患者舒适度和隐私度大幅提高。

  病人的监测数据经过加密,每隔几分钟就自动上载至医院、护理机构或养护机构中的现场采集分析系统。病人可以在预定的时间(每天或每周)到医生办公室或诊所上载信息,而无需移除监视仪或重新放置电极。无线心电图监视仪还可以安装存储卡,通过手机或局域网进行数据传输。除了性能、可靠性、低功耗以及成本等因素,无线心电图监视仪设计必须支持专用的遥测频段,以使监视仪的心电图数据可以迅速、准确、安全的传输至数据采集器进行评估。

  概述

  在北美地区,无线医疗遥测服务(WMTS)频段以及其它免授权的工业、科学和医用(ISM)频段提供专用的频谱,以确保数据传输的无干扰、可靠连接。 ADI公司的ADF7021高性能、窄带ISM收发器IC支持WMTS频段以及433 MHz、868 MHz与915 MHz的ISM频段。ADF7021具有同类最佳的接收机灵敏度,在1 kbps时为-123 dBm,内置T/R开关、VCO tank、RF/IF滤波器、全自动化的自动频率控制(AFC)与自动增益控制(AGC)电路。为了延长电池寿命,ADF7021可以设置在功耗极低的休眠模式,使电流消耗下降至不足0.1 µA。ADF7021与低功耗微控制器一起使用时,平均待机电流不足2 µA。WMTS优化的无线电电台参考设计(EVAL-ADF7021DBZ6)包括原理图与布局,可供用户作为无线心电图监视仪设计的参考。

Patch

  无线动态心电监护仪尺寸极小,足以安装在心电电极的背面,因为大大减少了噪声和干扰,其信号精确度优于传统设计。该电路价格低廉,并能提供诊断级单导 联心电图。 由于存在驱动腿,因而无需60 Hz陷波滤波器。 收发器(如下所示的ADF702x)及其外围电路随其所使用的频带而变化。 由于所有电路可以穿戴在衣物中,极大提升了患者的舒适度和私密性。

  功能框图
 

ADI可穿戴医疗功能框图

  AD623是一款集成单电源仪表放大器,提供轨对轨输出摆幅和低功耗(3 V电压功耗为1.5 mW)。其中心节点用于访问残留共模信号。

  详细资料:AD623集成单电源仪表放大器

  AD8500低功耗、高精密CMOS运算放大器的最大电源电流是1 µA,最大偏置电压1 mV,典型输入偏移电流1 pA,提供轨对轨输入和输出,采用1.8 V ~ 5.5 V单电源或±0.9 V ~ ±2.75 V双电源供电

  详细资料:AD8500低功耗、高精密CMOS运算放大器

  AD8641低功耗、轨对轨输出结型场效应晶体管(JFET)放大器具有高输入阻抗、高精密性能以及低成本,输入阻抗大于681 kΩ。

  详细资料:AD8641低功耗、轨对轨输出结型场效应晶体管

  AD7466是一款12-bit ADC,采用小型封装,且功耗极低,3.6 V/50 kSPS时,功耗为480 μW。它采用6引脚SOT-23封装。对于要求更宽动态范围和更高信噪比的设计来说,AD7685 PulSAR® ADC可以提供16-bit分辨率,在2.5 V/100 kSPS时,功耗为1.35 mW,它采用3 mm × 3 mm QFN (LFCSP)封装。

  详细资料:AD7466 12-bit ADC

  另一种实现此信号链的方案是采用ADuC7022 取代ADC和MCU。功能框图如下。ADuC7022内置16-bit/32-bit MCU,它在单芯片上集成了一个性能高达1 MSPS的ADC。ADC提供必要的动态范围,以满足医用标准,检测微弱的心电图波形变化。ARM7架构包括32-bit寄存器,使它能够对心电图信号进行实时FIR滤波。

  功能框图

ADI可穿戴功能框图2

  ADuC70xx系列均为完全集成的1 MSPS、12位数据采集系统,在单芯片内集成高性能多通道ADC、16位/32位MCU和闪存/EE存储器。

  详细资料:ADuC7022: 精密模拟微控制器

关键字:穿戴  无线  动态  参考

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2014/1001/article_5092.html
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