多通道動態(tài)(可移動)心電圖機信號測試臺

黃耀森 / 無錫市計量測試中心

多通道動態(tài)(可移動)心電圖機信號測試臺

黃耀森 / 無錫市計量測試中心

0 引言

動態(tài)(可移動)心電圖機（以下簡稱動態(tài)心電圖機）是醫(yī)院常用的診斷設備，它能夠在患者自然狀態(tài)下連續(xù)24 h或更長時間記錄三通道或多通道心電信號，借助計算機進行顯示、分析處理、發(fā)現(xiàn)各類心率失常事件及ST段異常改變，為臨床診斷和治療提供重要依據。目前，動態(tài)心電圖機的檢測方式均為每次檢測一臺，單臺耗時0.5 ～ 1 h，一家醫(yī)院可能會有多臺設備，檢測耗時較長。實際上檢測動態(tài)心電圖機時，機器大多數都在病人身上，醫(yī)療機構沒有給予更多的檢測時間。解決多臺動態(tài)心電圖機同時檢測、縮短檢測時間、方便醫(yī)療機構、提高工作效率以及提高企業(yè)的生產效率有著積極的意義。

1 總體思路

采用10臺動態(tài)心電圖機同時并行檢測的方法。由于動態(tài)心電圖機的輸入阻抗大于3 MΩ，而心腦電圖機檢定儀的阻抗只有幾十歐姆，所以完全不用擔心檢測儀是否能夠拖動10臺動態(tài)心電圖機。

2 系統(tǒng)構成

測試臺分為四大塊，左上側為人機交互界面，包括液晶顯示和按鍵部分；左下側為電源模塊（電源采用兩節(jié)5號電池供電）、電源開關鍵POWER；中間區(qū)域完成對各路狀態(tài)的監(jiān)控和提示；右側為電極片區(qū)域，用于連接被檢定動態(tài)心電圖機導聯(lián)線，最多可連接10臺。

3 硬件設計

硬件電路主要分為電源模塊、MCU基本電路、看門狗復位電路、液晶電路、KEY接口電路以及模擬信號采集電路。

4 軟件設計

軟件設計由液晶模塊、看門狗喂狗模塊、LED顯示模塊、時鐘中斷模塊等組成（圖1）。

圖1 軟件設計框圖

4.1 液晶模塊

用于提示操作界面，用戶根據液晶的提示來進行相應的設置和查看。

4.2 看門狗喂狗模塊

MCU 正常工作的時候，每隔一段時間輸出一個信號到喂狗端，給 WDT 清零。如果超過規(guī)定的時間不喂狗(一般在程序跑飛時)，WDT 定時超過，就會給出一個復位信號到MCU，讓MCU 復位，防止MCU 死機。

4.3 LED顯示模塊

是方便檢測人員使用儀器查看哪個通道在檢測，哪個通道已經檢測完成。

4.4 時鐘中斷模塊

提供按鍵掃描的基本掃描頻率，同時為每個通道測試的時間進行保存。

5 結果的驗證

5.1 測試設備

ECG-3心腦電圖機檢定儀、多通道動態(tài)心電圖機信號測試臺、10臺動態(tài)心電圖機。

5.2 測試方法

依據JJG 1042-2008《動態(tài)（可移動）心電圖機檢定規(guī)程》，將編號為1311的動態(tài)心電圖機在以下三種情況下進行試驗，測試項目包括最大輸入電壓、最小描記靈敏閾、靈敏度誤差、頻率響應、過沖、滯后、硬拷貝描記速度、噪聲。

方法1：將編號為1311的動態(tài)心電圖機直接接入ECG-3心腦電圖機檢定儀檢定，此法為檢定規(guī)程規(guī)定的方法；

方法2：ECG-3心腦電圖機檢定儀接多通道動態(tài)心電圖機信號測試臺，再將編號為1311的動態(tài)心電圖機接到多通道動態(tài)心電圖機信號測試臺，單臺檢定，考察方法2與方法1測量結果的差異性；

方法3：ECG-3心腦電圖機檢定儀接多通道動態(tài)心電圖機信號測試臺，再將10臺動態(tài)心電圖機（包括編號為1311動態(tài)心電圖機）接到多通道動態(tài)心電圖機信號測試臺，同時對10臺動態(tài)心電圖機進行檢定，考察方法3與方法1測量結果的差異性。

5.3 測試數據

測試結果如表1所示。

表1 測試結果

6 結語

從檢測的數據可以看出，En值均遠遠小于1,經過信號測試臺測試的數據與正常單臺測試的數據差異性極小，完全滿足檢定/校準的需要。上述測試項目只是針對后續(xù)檢定項目（除共模抑制比外），下一步將對更多的首次檢定項目進行實驗， 解決共模抑制比通過信號測試臺數據一致性的問題。總之，測試臺已經大大提高了檢測效率，下一步將更加完善，以達到預期的要求。

[1] 全國無線電計量技術委員會. JJG 1042-2008[S]. 北京: 中國計量出版社, 2008.

[2] 倪育才. 實用測量不確定度評定(第3版). 中國計量出版社, 2007.

[3] 李慶忠, 李春燕. 合成不確定度的兩種評估方法[J]. 計量技術, 2007, (06): 57-59.

[4] 王幸之, 王雷, 瞿成, 等. 單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術[M]. 北京:北京航空航天大學出版社, 2000.

[5] 趙茂泰. 電子測量儀器設計[M]. 武漢: 華中科技大學出版, 2010.