基于GPRS心电监护系统的设计

　　1 背景知识

　　远程医疗作为一种病人健康监护的手段，受到了越来越多的重视[1]。在各类监护参数中，心脏的活动是一个至关重要的生理参数，特别是对患有严重心血管病的病人。为了阻止病人的病情恶化，需要对其进行实时监护。因此，本文提出了一种基于 GPRS 标准的新型心电图仪系统。图 1 给出了整个网络系统的架构，它包括一个与病人连接的便携心电图获取控制台、接收信号的控制中心以及负责传输心电图的 GPRS通信协议 3 大部分。病人的心电图信号通过一个控制台中内置 GPRS 调制解调器发送，由控制中心使用另一个 GPRS 调制解调器接受信号，然后通过 RS-232-C系列的通信接口，把接收到的信号通过调制解调器反馈到电脑中，可视化程序就会将心电图显示在屏幕上。在整个系统中，关键部分是心电图获取控制台，它负责病人的信息获取以及发送，下面我们就其心电数据无线传输、心电图获取控制台硬件结构和控制台软件设计分别进行介绍。

　　2 心电数据无线传输方案

　　到目前为止，国内外已经研发出了各种各样的便携式心电监护产品。这些便携式心电监护仪将心电信息传送到医院的传送方式主要有以下几种：1)由病人将记录盒送到医院的方式。这种方式使病人来回奔波，很不方便，且得不到医生的及时指导和治疗。2)病人通过固定电话将心电信息传送到医院的方式。这种传输方式基本为声耦合方式[2]，即将 0.5～100 Hz的心电图，经过频率调制到语音频段后再通过电话话筒送出，在医院中心经过反变换恢复心电图数据。声耦合方式使心电信息的失真较大，容易造成误诊，且病人只能在家中进行监护。3)用无线发射器将心电信号发射出去的方式。这种方式的传输距离很近，一般在医院内部用作床边监护。4)采用USB(Universal SerialBus，通用串行总线)接口闪存数据盘的方式。这种方式兼具快闪存储器和 USB 接口的优点，能快速地与计算机或其他用户进行数据交换。尽管这样，数据的传输还是需要将心电采集仪与 PC 机连接然后进行传输，不能进行实时分析。

　　我们在心电信号传输方案中考虑到手机的日益普及，如果用手机来传输心电信号，那么，心电监护将不受时间、地点的约束，患者可随时随地记录自己的心电信号，然后通过手机将心电信号传送到医院，医生可对患者进行及时的指导和治疗。因此，本心电监护仪的心电数据传输方案确定采用 GSM/GPRS 无线传输方式。

　　3 心电仪获取控制台硬件结构

　　心电仪获取控制台主要由 4 个部分组成：心电图仪、高效的微处理控制器、GPRS 调制解调器以及存储器(参见图1)。