利用ECGAFE简化病人监护仪设计医疗电子免费猫

发布时间：2020-02-17 14:02:33 阅读：次来源：减压器厂家

利用ECG AFE简化病人监护仪设计 - 医疗电子 - 电子工程网

片内脉搏与伪像检测是与ECG输入并行的功能，可在高频状态下分接ADC，检测采用数字状态机完成。数字脉搏算法存在三种情况，在三个矢量或导联上运行，或者四个矢量或导联上运行，以检测脉搏和伪像。采样速率与实际算法属ADi专利技术。不过，脉搏与伪像功能有明确规定，能够检测并测量宽度在100μs~2ms，幅度在400μV~250mV的脉搏伪像，脉搏与伪像过滤器可过滤每分钟的换气脉冲。用户若想采用自己的脉搏检测方案，可使用第二个串行接口。

ADAS1000十分灵活，适用于各种应用场合的便携式监控仪或高端诊断设备。通过可调功耗选项，开发人员可以调整设计以适应其终端系统的需求。对于那些需要5个以上患者电极（不包括“右腿驱动”）的应用而言，开发人员很容易将多个器件进行级联。我们可以将多个ADAS1000器件进行无缝组合，将电极数量调整到5个或更多，电极数量仅受后端处理器处理能力的限制。因此，对真正的12导联ECG系统而言，可以对两个ADAS1000芯片进行级联，以提供所需数量的患者电极。对心脏标测系统之类需要大量ECG采集路径的应用来说，可以级联多个ADAS1000以获得所需的电极数量。器件组合是ADAS1000的固有功能，因此当通道数量增加时，需要的外部元件很少。

问答选编

问：请问病人监护仪能监视哪些参数？

答：基本参数包括ECG(心电图、心率、ST段、心律失常分析)，SpO2(血氧饱和度、脉率)，Nibp(无创血压)，体温，呼吸；其他包括麻醉气体分析，呼吸二氧化碳等。

问：请问ADAS1000集成了哪些功能？相比交流耦合方式，直流耦合能降低成本吗？

答：ADAS1000集成了ECG信号、胸廓阻抗、起搏测量、导联连接/脱落状态检测等功能，而且用户可方便灵活选择导联/向量或电极数据输出格式，同时数据速率可软件控制。低功耗和小尺寸特性使得此芯片非常适合便携式和电池供电系统应用，其高性能也使得此芯片适合高端诊断级的ECG设备使用。ADAS1000是集成度较高的ECG模拟前端，可将前端元件数从多达50个有源器件减少至仅一个（5导联系统），简化ECG系统设计，缩短上市时。相比交流耦合方式，直流耦合不需要模拟的滤波器，从这一点上来说是可以降低成本的。

问：请问如何将检测到的信号与身体状态关联起来？

答：专业医生可以判断，有些软件也可以自动判断。

问：请问如何解决工频干扰问题？有哪些方法？

答：解决工频干扰较为有效的办法是使用高CMRR的仪表放大器，提供“右腿驱动”反馈电路。另外可以使用软件的方法设计50Hz/60Hz滤波器来解决。

问：采用哪些方法解决共模抑制问题？

答：主要是设计架构，比如“右腿驱动”、屏蔽驱动、布线布局、电路设计等。

问：ADAS1000的满功耗是多少?是否适合用在移动ECG上?

答：22mW，主要应用之一就是移动ECG。

问：ECG的安全可靠问题该如何有效解决？

答：安全性需要通过系统设计来保证，主要是电气隔离。可参考ADI的ADuM2xxx、ADuM6xxx系列产品。可靠性主要反映在产品一致性和耐压上，前者可选择高品质高集成器件解决，后者在ESD方面需要仔细考虑，甚至小到一个限流电阻的选择都需要注意。

问：ADAS1000的RLD电极有些什么特性？

答：ADAS1000具有专门的“右腿驱动”电路，包括RLD放大器，专用的电极输出管脚，反馈管脚。可以用参考电压驱动，也可以用多通道平均驱动，详细描述可以参见ADAS1000的手册。

问：12电极和5电极ECG测量，各有什么优缺点？哪个应用更为广泛些？

答：12电极在传统心电图上应用广泛，3/5电极在传统监护仪/心电Holder上使用比较广泛，更适合便携式应用。相对来说，3/5电极市场更为广泛。

问：ADAS1000用在手提心电图仪时，对ECG的电源管理有什么好的建议?

答：选用板级电源的话，可以采用多路现行稳压器。另外，ADI的ADP2114是一颗纹波和噪声性能极佳的开关电源芯片，也可以考虑。

问：请问在使用该芯片的过程中，如何进行ESD和除颤的保护？

答：可以在ADAS1000前面加上ESD和除颤的保护电路，如空气放电管或者TVS。

问：为了降低电源对ECG的干扰，需要采取那些措施?

答：需要采取的措施有：使用线性电源、增加去耦电容，增加LC滤波、磁珠；合理PCB布局；采用差分走线，使用电池供电等。

问：在解决共模抑制问题时提到“右腿驱动”，请问什么是“右腿驱动”？

答：“右腿驱动”用于稳定人体信号的共模电压在系统电平之内，并有助于抑制共模噪声。

问：ADAS1000在节能上，有什么新的亮点？

答：ADAS1000低功耗和小尺寸。1导联通常为11 mW，3导联通常为14 mW。使能所有导联时通常为19 mW，适合便携式、电池供电系统的应用，可也可以采用禁用不同功能以节省电力，可降低ADC采集速率和数据速率以节省电力。

问：请问开发板是基于什么平台？是否提供软件代码作为参考设计？ADAS1000的SPI最高速率是多少？

答：开发板是基于BF527的DSP平台，提供驱动部分代码设计，以及NI的软件开发工具。ADAS1000 SPI接口最高提供128k-16bit的心电数据给用户。

问：请问有ADAS1000应用的监护医疗方案提供吗？

答：ADI提供NIBP和SpO2的参考板，另外ADI还有Blackfin的主板可以提供。

问： ADAS1000支持I2C通讯么？

答：ADAS1000提供2个SPI接口，一个是标准的SPI，另外一个是使用MASTER方式的高速SPI端口。