智能醫(yī)療健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)—電路圖天天讀（294）

　　目前， 國(guó)內(nèi)各大醫(yī)療器械廠和科研單位都在心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上投入了大量的資源，并且都開(kāi)發(fā)了各具特點(diǎn)的心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品。電子醫(yī)療技術(shù)的突飛猛進(jìn)以及臨床醫(yī)學(xué)的相互促進(jìn)，已經(jīng)出現(xiàn)了各種各樣的心電監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，常見(jiàn)的有床邊心電監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)、電話心電監(jiān)測(cè)和天線心電監(jiān)測(cè)等。

　　對(duì)于心電信號(hào)的采集，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)方式進(jìn)行采集。心電信號(hào)是一種微弱的電信號(hào)，要先利用前置放大電路將信號(hào)放大 8 倍。由于人體信號(hào)源中存在各種噪聲干擾，為了抵消這些干擾，可以設(shè)計(jì)一個(gè)補(bǔ)償電路。對(duì)于放大以后的信號(hào)，讓它通過(guò)濾波電路進(jìn)行濾波。 心電信號(hào)中存在 0.05Hz 以下的頻率信號(hào)、 105Hz 以上的頻率信號(hào)和 50Hz的工頻干擾信號(hào)，需要讓心電信號(hào)依次通過(guò)低通濾波器、高通濾波器和帶阻濾波器，經(jīng)過(guò)濾波電路以后的信號(hào)變的比較干凈。然后為將心電信號(hào)放大到伏特級(jí)別，讓其通過(guò)一個(gè)主放大電路。同時(shí)，為了便于單片機(jī)和ADC0808 的信號(hào)采集和處理，可以讓心電信號(hào)通過(guò)一個(gè)加法器電路，將波形提升到 0V 以上。然后通過(guò)顯示電路讓經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理的信號(hào)顯示在液晶屏上。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　硬件電路設(shè)計(jì)

　　心電信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)

　　臨床上心電信號(hào)主要從體表收集， 檢測(cè)時(shí)將測(cè)量電極安放在體表相隔一定距離的兩點(diǎn)，電極通過(guò)多股絕緣芯線絞成的屏蔽線與心電監(jiān)護(hù)儀的放大器相連，測(cè)量出電極在體表的電位差就是心電信號(hào)，描成曲線就是心電圖。在測(cè)定心電信號(hào)波形時(shí)，電極安放的位置以及導(dǎo)線與放大器連接的方式，稱為心電儀的“導(dǎo)聯(lián)”。

　　標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)直接把兩個(gè)肢體的電位加到心電放大器的輸入端， 所描述的波形即為兩點(diǎn)電位差的變化。

　　標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ導(dǎo)聯(lián)：右臂（RA）接放大器反相輸入端（-） ，左臂（LA）接放大器同相輸入端（+） ，右腿（RL）作為參考電極，接心電放大器的參考點(diǎn)。

　　標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ?qū)?lián)：右臂（RA）接放大器反相輸入端（-） ，左腿（LL）接放大器同相輸入端（+） ，右腿（RL）作為參考電極，接心電放大器的參考點(diǎn)。

　　標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ導(dǎo)聯(lián)：左臂（LA）接放大器反相輸入端（-） ，左腿（LL）接放大器同相輸入端（+） ，右腿（RL）作為參考電極，接心電放大器的參考點(diǎn)。本課題采用標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ導(dǎo)聯(lián)方式，右腿（RL）的參考電極連接補(bǔ)償電路。

圖2 信號(hào)采集電路輸入端示意圖

　　在本次的設(shè)計(jì)中，采用標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ導(dǎo)聯(lián)方式，即如圖2所示，IO1 端作為參考電極接右腿，IO2 端接左臂，IO3 端接右臂。