[发明专利]利用声卡采集心电信号的心电仪

说明书

根据音频采样频率与心电图采样频率的比例，计算出写入心电图的数据间隔；

号。目前，心电仪在其硬件上，基本是由一个内部电源、一个将AC220V转换为直流的电源变换器、一个LCD显示屏、控制操作键，以及人体接触电极和导联线，还包括与光电心电图仪的心电信号连接线，与计算机USB接口相连的1条数据通讯线、4个电极夹、6个电极球等其他配件构成。

由于上述的心电仪设备必须借助专用的电极和导联线，才可采集到所需要的心电信号，因此，利用现有的心电仪设备，并不能直接利用电脑系统及其周边设备，来直接组成心电仪数据自动处理系统。

本发明克服了上述缺陷，直接利用电脑系统中的声卡采集心电信号，简化了现有心电仪的处理方式，对现有的心电仪进行数据存储，并将心电仪实现方法进行了改进。

发明内容

本发明正是为了解决上述现有技术所存在的缺陷，提供一种利用声卡采集心电信号的心电仪：通过将人体双手接触电极产生的心电信号，送至标准心电信号放大器，之后将放大1000倍后的心电信号用音频线与电脑系统的声卡Line In接口相连，结合软件控制，以实现心电仪手触键盘式心电仪由信号数据采集、处理和显示等功能，从而提高了心电仪在数据处理方面的功能。

本发明提出了一种利用声卡采集心电信号的心电仪或直接采集现有心电图机的新电信号，包括屏幕显示模块，提供信号处理的屏幕显示功能；数据存储模块，提供数据存储功能；以及报警模块，通过短信、邮件或者其他各种电子通讯方式，提供测量信号的异常报警功能；其特征在于，该系统还包括心电信号预处理单元、声卡数据采集模块、WAV数据转换模块，其中：

心电信号预处理单元中，包括手触电极、心电信号放大器、声卡的Line In接口，电源；手触电极接收到的心电信号，送至心电信号放大器，所述心电放大器的输出信号送至声卡的Line In接口；

声卡数据采集模块，利用一个数据缓冲区，对所接收到的心电信号数据进行缓存；

WAV数据转换模块，用于所述声卡数据采集模块存储后的音频信号数据与心电信号的数据的转换处理。

所述声卡数据采集模块包括以下步骤：

打开计算机系统的指定音频设备；

选择wave格式的音频数据存储结构；

为所述声卡的Line工n接口接收的音频输入信号设置一个声音数据缓冲区；

将该缓冲区加入接收队列；以及

从音频设备开始进行人体生理数据输入。

所述WAVE数据转换模块包括以下步骤：

打开指定音频数据文件；

读取心电图的参数设置，包括采样频率、采样精度、放大倍数；

根据上述参数设置创建心电图文件；

将上述参数写入心电图文件中的相关设置信息中；

将音频数据流当前位置移动至数据存储的起始位置；

根据音频采样频率与心电图采样频率的比例，计算出写入心电图的数据间隔；

判断是否将音频流中数据写入心电图数据流中；

如果要写入，则记录写入音频流中从上一数据到当前数据之间的绝对值为最大数据的数据；以及

否则将其中的较大值再存储到临时变量当中，防止因为采集频率的减少而使得信号失真。

所述电源由USB的电源或键盘接口的电源，再加入光隔离器件提供DC5V电源。

所述接触电极被设置于计算机系统的键盘上，采用双手接触。

所述屏幕显示模块在采集数据变化比较大的两个显示位置之间采用插点显示。

所述心电信号采样频率为每秒钟采集8000个采样点。

所述采集数据设置至少12秒钟的采集数据缓冲区。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用声卡来采集心电信号，可以直接借用计算机系统的音频信号线和声卡，以及利用计算机系统的外围设备(例如键盘)设置产生心电信号的手触电极，能够不受心电图机这种专用设备的限制，达到非常方便地使用，并且，直接利用了计算机系统中的现有设备，实现心电信号数据处理，以及提供有效的数据显示及报警功能，对现有心电图机的存储性能进行了提高和完善，并且提出了设备的良好的可替代性。

图1为本发明的利用声卡采集心电信号的心电仪的系统结构示意图；

图2为本发明的利用声卡采集心电信号的心电仪的声卡采集模块流程图；

图3为本发明的利用声卡采集心电信号的心电仪的WAV数据转换模块流程图；

图4为现有技术中的心电仪的触摸电极位置示意图；

图5为本发明实施例双手触键盘式心电仪的心电信号预处理单元的电路示意图。

具体实施方式