基于GPRS心电实时监护终端设计

　　1　引　　言

　　心脏疾病是社区医疗中最为普遍和严重的疾病之一,近年来发病率上升迅猛,社会经济危害性严重。心电信号是进行病理诊断重要依据,目前在医院内应用的心电监护系统主要有两种:一种是病房使用的心电监护系统;另一种是24小时记录病人心电数据的Holter系统。后者可以由使用者携带,但不能实时做出诊断。随着生活节奏的加快,在社会上需要一种使患者活动不受限制、同时能和医生进行实时交互的便携式心电监护系统。

　　本课题针对上述社会需求而提出,研究目标是实现一种基于移动通信网络的、实时交互的远程监护系统,系统构架如图1所示。目前该监护终端已经申请国家发明专利并获得批准[1],整个项目受2006年天津市社会发展基金资助。

　　2　监护终端体系构架

　　移动监护终端设计是本系统的核心,下面将详细介绍相关硬件设计及实现。在移动监护终端系统中,采用了主从处理器的设计方案,按功能分为4个模块:主控Rabbit3000模块负责实现嵌入式TCP/IP协议栈[3];心电信号采集分析模块负责信号采集和分析[4];采用西门子MC35无线模块负责数据传输和语音、短信通信[5];电源管理模块负责电源管理[6]。终端结构如图2所示。

　　3　安全方案的嵌入式实现

　　由于我们的监护终端与中心服务器之间传送的数据包含病历信息这类隐私信息,同时生理数据本身又是直接关系到医生的诊断和紧急救治建议,所以系统中安全性问题至关重要,同时考虑到监护终端的硬件配置情况,安全性方案算法的效率至关重要。

　　考虑到技术先进性,我们决定采用美国国家标准和技术研究所经过4年考察,于2000年10月推出的AES(Advanced Encryption Standard,以下简称AES)加密标准。为防止恶意篡改和维护数据完整性要求我们同时也引入了基于MD5算法的数字签名技术。鉴于篇幅,关于智能终端和监护中心服务器之间的通讯组织、身份鉴权等安全性问题我们另行撰文进行详细介绍[7],本文就不再赘述了。

　　参考文献

　　[1]　吕扬生,张力新,曹玉珍.网络传输生理信号监护器[P]中国:ZL02117066.5, 2004208211.

　　[2]　丁明石.基于移动心电监护系统设计[D].天津:天津大学,2005.

　　[3]　Rabbit Semiconductor Inc. Rabbit 3000 Data Sheet.pdf[DB/OL].http://www.rabbitsemiconductor.con/documentation/docs/manuals/Rabbit3000/UsersManual/R3000UM.pdf.

　　[4]　高　虹,吕扬生,万柏坤.基于DSP实现ECG信号的小波变换[J].北京生物医学工程,2002, 21(2):1092110.

　　[5]　Siemens AG. mc35_datasheet_01_v0500.pdf [DB/OL]. www.siemens.com.de.