ADI公司的低功耗五电极心电图(ECG)体系选用ADAS1000模仿前端(AFE). ADAS1000能够丈量心电图(ECG)信号、胸阻抗、人工起搏信号、导联衔接/掉落状况,并将此信息以数据帧的方式输出,以可编程数据速率供给导联/矢量或电极数据。它具有低功耗和小尺度特性,合适电池供电的便携式运用。本文介绍了ADAS1000首要特性, 功用方框图,以及心电图(ECG)体系解决方案框图,所用首要元件以及ECG体系所运用的首要产品.
ADAS1000能够丈量心电图(ECG)信号、胸阻抗、人工起搏信号、导联衔接/掉落状况,并将此信息以数据帧的方式输出,以可编程数据速率供给导联/矢量或电极数据。它具有低功耗和小尺度特性,合适电池供电的便携式运用。它仍是一款高性能器材,因而适用于高端确诊设备。
ADAS1000旨在简化收集和保证高质量ECG信号的使命。心脏后处理是一种增值功用,可在外部DSP、微处理器或FPGA上履行。多个数字输出选项则保证监控和剖析信号的灵敏性。ADAS1000针对生物电信号运用供给了一种低功耗、小型数据收集体系。
它还具有一些有助于进步ECG信号的收集质量辅佐特性,包含:多通道均值受驱导联;可选的参阅驱动;快速过载康复;回来起伏和相位信息的灵敏呼吸电路;在3个导联上运转内置起搏信号检测算法;以及沟通或直流导联掉落检测选项。
因为ECG体系运用广泛,因而ADAS1000选用一种灵敏的功耗/噪声调整挑选,以进步功耗为价值下降噪声。为了省电,能够封闭信号收集通道,也能够下降数据速率。
为了简化制作测验、开发以及供给全体上电测验,ADAS1000经过CAL DAC供给一套直流和沟通测验鼓励、CRC冗余测验,以及对一切相关寄存器地址空间的回读功用。
ADAS1000供给56引脚LFCSP和64引脚LQFP两种封装选项,额外温度规模为-40°C至+85°C。
ADAS1000首要特性:
生物电信号输入,数字信号输出
5 个收集(ECG)通道 + 1个受驱导联
IC并行可用于10多个电极的丈量
沟通和直流导联掉落检测
3个导联内置起搏信号检测算法
— 支撑运用者数字起搏信号
胸阻抗丈量(内部/外部途径)
可选参阅导联
ADAS1000运用
ECG:监控与确诊
床边患者监护
便携式遥测
动态心电监护仪
主动体外除颤器(AED)
心脏除颤器
便携式监护仪
心脏起搏器编程器
患者运送
压力测验
图1.ADAS1000功用方框图
心电图(ECG)体系解决方案
心电图(ECG)体系经过丈量活安排外表电位来记载心脏在一段时间内的电性活动。它运用生物电位电极来拾取身体特定部位的心脏信号,两个电极间的差分电压或某一电极与多电极均匀电压之间的差分电压可在丈量后显现为ECG输出上的一个通道。
模仿前端(AFE)的首要功用是将心脏信号数字化。因为需求按捺来自强射频源、起搏信号、导联掉落信号、共模频率、其他肌肉信号及电噪声的搅扰,该进程十分复杂。一般,AFE包含外表放大器(INA)、滤波器和模数转换器(ADC)。
ECG体系规划考虑和首要应战:
规划ECG体系时,需求战胜各种应战,例如安全、共模按捺、直流偏置、RFI(射频搅扰)/EMC(电磁兼容性)、输入维护和等效输入噪底。
• 优先考虑与患者和操作员安全相关的沟通主电源阻隔,以及与患者电极粘附相关的源电流或吸电流。保证不存在能发生流经患者的电流超越10 _A rms的常态或单一毛病条件途径。保证患者电路的直流及低频阻隔到达沟通主电源的10次谐涉及以上。保证患者与接地之间至少5000 V的阻隔。
• 规范要求指定测验的共模按捺比(CMRR)稍低于100 dB,某些临床用处要求120 dB。“右腿驱动”等技能有助于下降INA的CMRR要求,但仍需求细心全体考虑元件和体系规划。
• 粘附于皮肤的电极发生的直流偏置电压可高达_300 mV。丈量起伏仅有几mV的方针信号时,该直流偏置电压会有很大影响。
• 体系不能遭到邻近其他契合AAMI、ISO和IEC规范的医疗设备的影响。体系也不能经沟通主电源或其他“外部电缆”宣布或“传导”超越IEC60601-1-2规范的辐射。
• 有必要维护ECG前端体系遭到因环境和人为瞬变形成的危害,例如除颤器维护和静电放电(ESD)。
• 在20秒或更长周期内,于0.05 Hz至150 Hz带宽上丈量的_V(峰峰值)输入噪底约束常常是一大应战。需求选用各种硬件和软件技能完成所需噪底。
图2. 心电图(ECG)体系解决方案框图
心电图(ECG)体系解决方案框图中首要元件:
图3.心电图(ECG)体系外形图
ECG体系所运用的首要产品: