基于蓝牙技术的心电动态监护系统设计文献综述
2020-06-30 21:11:54
1. 研究意义和目的
随着生活水平的逐步提高,人们对健康的理解越来越全面。健康不仅意味着生理上没有疾病,还包括心理上、精神上和社会活动的完好状态。目前人们生活节奏的加快,心血管疾病的发病率迅速上升,已成为威胁人类身体健康的主要因素之一。而心电图则是治疗此类疾病的主要依据,具有诊断可靠、方法简便,对病人无损害的优点,在现代医学中变得越来越重要。随着电子与计算机技术的发展,电子技术、计算机计算逐渐与医学问题相结合,为心电信号的检测和处理提供了强有力的工具,在基础医学、临床医学、运动医学等学科的研究中占有非常重要的地位。不仅在医学研究领域用到心电采集系统,现在与健康相关的便捷仪器已经进入家庭和社区。随着科技和医学的发展,当代高新技术和医疗工程相结合产生了”家庭医疗工程”(HHCE),HHCE设备具有明显的现代化医疗仪器的特点,除了具有科学性、先进性之外,最重要的是可靠、操作简单,在体积、重量、价格、维护、安全等方面适应家庭的需要。其中的诊断和监护仪器就是用来检测患者的生理指标,如心电、血压、体温等,帮助医生掌握病情。
常规的心电监护仪的设计思路是通过PC串口将心电仪所记录的数据传送到主机上进行分析处理和打印,其缺点是用户安装麻烦,使用有线连接繁琐复杂。如果能用一种方便快速的总线和主机相连,将能大大提高仪器的方便性及可用性。因此,我们着力开发一种无线的动态心电监护仪,数据通过无线设备进行传输,使几个病房内的病人可以集中实时监测,而不影响他们的自由活动。
蓝牙技术是一种短距离无线连接技术,它取代目前多种电缆连接方案通过统一的短程无线链路,在各信息设备之间可以穿过墙壁或者公文包实现方便快捷、灵活安全、低成本小功耗的话音与数据通信。从目前的应用看,由于蓝牙体积小功耗低,几乎可以被集成到任何数字设备之中,特别是对传输速率要求不高的移动设备和便捷设备。除蓝牙技术外,其他较为成功的短距离无线通信技术还有红外、IEEE802.11无线局域网技术和HomeRF家用无线局域网技术。这三种技术诞生都早于蓝牙,并且经过多年的发展,已经日渐成熟,各项技术指标也在不断提升。这三种技蜀和蓝牙技术都工作在一个频段,他们之间存在着一定的竞争和相互影响。但是总的来说,IEEE802.11比较适合办公室中的企业无线网络,HomeRF可应用与家庭中的移动数据和语音设备与主机之间的通信,而蓝牙技术则可以应用于任何可以用无线方式替代电缆的场合。目前这些技术还处于并存状态,但是可能引起干扰等问题,从长远看,随着产品与市场的不断发展,它们将走向融合。
2. 国内外研究现状与水平
便携式医疗设备正不断改进数以百万计患者的医疗保健条件。现在的先进运动手表甚至能够无线记录用户的心率。未来,还将有众多能显著改善医疗实施及其效果的创新型医疗应用产品。
满足便携式医疗领域的微处理器需求给半导体企业带来了挑战。虽然工程设计无外乎是在相对立的功能、规范以及空间限制条件之间进行取舍,但是这种平衡取舍在便携式医疗领域往往非常棘手。医疗市场的相关需求往往很难协调,如小尺寸与高功能性、低功耗与高性能模拟,以及超长电池使用寿命与高处理能力等。这些产品需要模数转换器 (ADC)、可调节增益、电源管理以及显示等。这些都将是需要我们更多的去研究和发展