Прибор телекардиодиагностики «ТелеКорд-01»

Прибор предназначен для регистрации ЭКГ по 12-ти стандартным отведениям и передачи полученных данных на удаленное рабочее место врача с целью:

проведение обследований пациентов в домашних условиях;

проведения профилактических обследований на предприятиях и в организациях;

передачи ЭКГ из отдаленных лечебно-профилактических учреждений, от выездных бригад, бригад скорой и неотложной помощи для консультации специалистов;

профилактического контроля работы сердца в спортивно-оздоровительных учреждениях.

Прибор представляет собой портативное устройство /рис.39/, позволяющее вести регистрацию ЭКГ в 12-ти стандартных отведениях, а также запоминать фрагменты ЭКГ для последующей передачи по сетям GSM-GPRS с целью анализа на компьютере.

Рисунок 39- Внешний вид прибора телекардиодиагностики «ТелеКорд-01» На верхней панели прибора расположены:

-дисплей;

-кнопки управления «Старт/Стоп», «Выбор», «|» , «|».

Кнопка «Старт/Стоп» предназначена для включения прибора и запуска режима регистрации, кнопка «Выбор»- для перехода в режим выбора параметров регистрации, кнопки «|» , «|»- для выбора необходимых параметров.

На нижней панели прибора установлены активные электроды для регистрации грудных отведений и размещена крышка батарейного отсека.

Снимаемая крышка батарейного отсека предназначена для замены батарей или аккумуляторов.

На левой боковой стенке установлен разъем USB для соединения с компьютером.

На передней боковой панели расположен разъем для подключения кабеля отведений, предназначенного для регистрации ЭКГ в I, II и III отведениях.

Регистрация ЭКГ осуществляется с помощью стандартных ЭКГ-электродов, подключаемых через внешний разъем к прибору и двух электродов, расположенных на корпусе прибора.

Прибор может функционировать в режимах регистрации ЭКГ, передачи по сети GSM-GPRS, настройки.

В режиме регистрации в течение 5 секунд осуществляется запись в память прибора ЭКГ в I, II, III и двух грудных отведениях, например V1 и V2. После окончания записи первого 5-ти секундного фрагмента прибор выдает звуковой сигнал и предлагает приступить к записи следующего фрагмента грудных отведений, например V3, V4. После окончания записи второго 5-ти секундного фрагмента предлагается записать третий фрагмент грудных отведений, например V5, V6. По окончанию записи трех 5-ти секундных фрагментов прибор автоматически переходит в режим передачи записанных данных по сети GSM- GPRS. Если передача прошла успешно, то выдается соответствующее сообщение, в противном случае, предлагается повторить передачу.

В режиме передачи осуществляется поиск сети GSM, вход и регистрация в сеть при ее наличии, переход в режим GPRS, поиск сервера в сети Интернет и передача записанных в памяти фрагментов ЭКГ.

В режиме настройки можно выделить два типа настройки прибора- настройка с помощью клавиатуры прибора и настройка с помощью персонального компьютера. Настройка с помощью клавиатуры прибора позволяет выбрать конкретного пациента из списка, занесенного в память прибора, настроить часы реального времени. Настройка с помощью персонального компьютера помимо этого дает возможность занести в прибор служебную информацию, например, такую как идентификационный номер прибора, а также считать записанные в памяти прибора данные.

Технические характеристики прибора

- Регистрация ЭКГ ....................................... 12 стандартных отведений с

помощью 2-х электродов закрепленных на корпусе прибора и 3-х электродов на кабеле пациента (регистрация грудных отведений происходит последовательно путем приложения корпусных электродов к коже пациента в определенных позициях).

- Входное сопротивление >20 МОм

- Диапазон частот регистрации.............. 0.05 - 100Гц (-3дВ)

- Диапазон входных напряжений ..2.5мВ

- Частота дискретизации.......................................... 250 Гц

- Разрядность............................................................

- Время записи в одной позиции регистрации 5 с

- Передача данных.......................................... GSM/GPRS

- Питание батарея 4.2 В

- Габариты..................................................... 70x130x30 мм

- Масса 0.3 кг

Прибор «ТелеКорд-01» включает в себя многоканальный усилитель ЭКС, микроконтроллер, энергонезависимую флэш-память, устройство связи с персональным компьютером по шине USB, low-drop стабилизатор напряжения, жидкокристаллический дисплей (ЖКИ), GSM-GPRS модуль, элементы управления.

Многоканальный усилитель ЭКС состоит из входных цепей и двухкаскадного усилителя переменного напряжения. Схема входных цепей приведена на рисунке 40. Резисторы R1-R6 и R8-R13 совместно с диодами VD2- VD13 служат для защиты входных цепей от высокого напряжения. На операционных усилителях DA2:1-DA2:3 типа AD8544 собраны повторители напряжения, которые обеспечивают высокое входное сопротивление усилителя ЭКС, формируют суммарный сигнал синфазной помехи для активного подавителя собранного на операционном усилителе DA3: 1 и опорный потенциал для грудных отведений V1-V6. С выходов повторителей напряжения сигнал поступает на ДУ DA4, DA5 типа AD623 с помощью которых производится усиление ЭКС в I и II отведениях. Для усиления ЭКС, регистрируемого с грудных отведений V1-V6, используются ДУ DA6, DA7.

С выходов дифференциальных усилителей DA4-DA7 сигналы поступают на двухкаскадный четырехканальный усилитель переменного напряжения (рис.41). Усилитель переменного напряжения содержит четыре идентичных канала двухкаскадных усилителей построенных на микросхемах DA8, DA9. На операционных усилителях DA8:1-DA8:4 реализованы неинвертирующие усилители. Резисторы R35-R38 и совместно с конденсаторами C24-C27 образуют фильтр верхних частот с частотой среза по уровню 3 дБ равной 0.05 Гц. Параллельно к резисторам R35-R38 подключены электронные ключи DD3:1- DD3:4, которые предназначены для быстрого разряда конденсаторов C24-C27 посредством замыкания на общую точку, что позволяет резко снизить постоянную времени фильтра.

Рисунок 40- Схема входных цепей прибора «ТелеКорд-01»

Рисунок 41- Схема усилителя переменного напряжения Аналогично построен второй каскад усилителя переменного напряжения.

С выхода усилителя переменного напряжения ЭКС поступают на четырехканальный аналого-цифровой преобразователь микроконтроллера MSP430F149 (рис.42).

Рисунок 42- Схема включения микроконтроллера

В микроконтроллере оцифрованный ЭКС подвергается обработке в соответствии с заложенным алгоритмом и запоминается в энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом DD7 типа AT45D321B. Также микроконтроллер обеспечивает управление модулем GSM-GPRS, который соединен с микроконтроллером помощью разъема X7, вывод информации о режимах работы на ЖКИ (X4), обмен через устройство связи с персональным компьютером (рис.43) по шине USB.

Модуль GSM-GPRS предназначен для передачи по сети Интернет записанных в энергонезависимой памяти фрагментов ЭКС на сервер для анализа и выдачи диагностического заключения, которое, в дальнейшем, может быть передано на прибор «ТелеКорд-01» посредством SMS и прочитано пользователем. В качестве модуля GSM-GPRS используется модуль типа SIM300DZ. SIM300D - трехдиапазонный GSM/GPRS модуль, который предназначен для передачи

голоса, данных, SMS сообщений, факсимильных сообщений. Маленькие размеры форм-фактора и высокая функциональность модуля SIM300D - идеально подходит для встраиваемых решений, где важны размеры конечного устройства. SMD форм-фактор модуля SIM300D дает возможность интегрировать модуль на автоматической линии в устройство (на PCB плату) без применения дорогостоящего оборудования, дорогостоящих методов проверки пропоя по сравнения с BGA корпусом. Модуль SIM300D имеет следующие основные технические характеристики:

- Диапазон частот- GSM-GPRS 900/1800/1900 МГц;

- Совместимость с GSM- phase 2/2;

- Излучаемая мощность- Class 4 (2 Вт 900МГц), Class 1 (1 Вт 1800МГц);

- Управление модулем- AT Команды (GSM 07.07, 07.05, SIMCOM);

- Передача голоса- Кодеки FR/EFR/HR;

- Функции снижения шума-Подавление эха;

- Два аудио канала;

- Передача данных- GPRS Class 10/8 B, CSD до 14.4 Кбит/сек, Fax Group 3, Class 1;

- Встроенный TCP/IP протокол

- Дополнительные функции-

Функции работы с SIM картой SIM Application Toolkit Наличие встроенного таймера реального времени Мониторинг температуры модуля Функция заряда аккумулятора

- Ток потребления-

В режиме ожидания 23 мА В режиме передачи