PIC16C74单片机蓝牙技术的心电监护系统设计(2)

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采集信号仪器体积上的减小使其更便于携带，它可以与计算机无线连接，这样医生就可以在主控制端同时监测多个患者携带的仪器，若其与互联网相接，还可以实现远程医疗监护。

蓝牙是开放性、无线通讯技术规范，如今很多地方都不用电缆连接而选择蓝牙，设备与设备之间可以传输数据信息，不受门、墙等障碍物阻挡，更快捷、灵活、低功耗，它的广泛应用将极大改变传统意义上的通讯。

此动态监护仪使用了蓝牙技术进行信号无线传输，使得数据从传感器传递到监护中心不需其他传输媒介，减少了病床旁和仪器上电缆的使用，外型小巧，便于携带，在检测患者的重要生命参数时可以定时、连续、长时间，保障了患者的生命安全[3.4.7]。

2 系统有关技术与整体方案设计

2．1 心电图基本知识

心电属于一种生物电，由人体产生，因心脏的活动产生变化的电位所致。人体具有导电性能，体表能够接收到电位变化，所以要记录心脏活动过程的电位变化只要在人体表面适当位置放置电极即可，为获得临床上有用的心电数据还需进行适当处理，而处理后的结果可作为心脏病的基础诊断依据。

2．1．1 心电波形产生的原理

心电波形产生的原理是心肌细胞膜内与膜外的钠离子浓度存在差值，而此差值即为电压差90mv。ECG代表的是心脏中所有激活电势的总和。钠离子不能从正常状态下的细胞膜渗透，若要增加对钠离子的渗透性需激励肌细胞。细胞周围电场因细胞外钠离子的进入会变化，由电压脉冲在细胞内从负电势变化返回的激活电势会引起肌细胞内肌肉收缩。在去极化和恢复极化期间, 皮肤表面的电极将ECG记录下来。心脏肌细胞去极化引起收缩，心脏管理系统单元同步去极化。同步去极化最明显的是位于右心房最上层的肌细胞。其他肌细胞去极化的电流由该细胞群提供。因为心肌细胞彼此连结，所以全部心脏连接肌都会被此收缩、去极化和恢复极化波影响到。电流的产生则源于心脏的极化与同步去极化。当心脏肌细胞极化与无极化相同时，这个电流最大。在极化部分和无极化部分的比例小于l时，此电流下降，即可检测、分析这些电流随时间的变化[1] 。

2．1．2 心电监测常见的问题

心电信号非常难测，在测量时特别容易受到干扰。

(1)噪声和漂移干扰

测量心电信号最容易受到系统本身元器件以及电路产生的噪声干扰。漂移就是这样一种干扰信号，它的频率很低，通常小于1Hz。电极和体表间的极化电压变化会产生漂移，而运动造成两者间接触阻抗改变也会产生漂移。

(2)50Hz工频干扰

测量心电信息时，50Hz工频干扰最普遍。磁感应是造成50Hz工频干扰的原因之一，而电源变压器会产生50Hz磁场，在获取心电的环境中，50Hz电动势可由环路感应出，而此环路是由心电导联线组成的；电场干扰也会产生50Hz工频干扰。

(3)肌电干扰

是一种高频干扰，波形不规则，且变化快。频率在lO一1000Hz，持续大约50ms，幅度是毫伏级。在检测过程中，用户活动会产生肌电干扰，剧烈运动时干扰会更加明显[2]。

2．2 蓝牙通讯

2．2．1 蓝牙技术介绍

将无线电空中接口与其控制软件标准化、公开化、通用化是蓝牙技术的根本，这一技术促进了通信与计算机连结，因此，在无电线或电缆连接的情况下，嵌有蓝牙的仪器能近距离隔空传输数据。蓝牙的工作频段是2．4GHz ISM，全球通用。蓝牙还运用了跳频扩展频谱技术使其受到干扰的可能性降低。工作频段相同的情况下，蓝牙具有跳频更快、数据包更短的优点，因此比其它系统更稳定。FM调制方式使得蓝牙能够不受干扰、防止衰落和简化设备[3]。