随着人们生活节奏的加快， 需要一种携带方便， 又能实时供医生诊断的便携式心电监护系统。 如文献[2,3]分别介绍了一种基于智能手机的心电实时监护系统，系统由测量节点、智能手机节点和监护中心端组成，智能手机节点通过蓝牙实时接收由心电采集节点传来的心电数据， 并将监护情况通过GPRS 网络传输到监护中心， 但均未给出具有蓝牙功能心电图机节点的设计方法。 文献[4]提出了一种基于ZigBee 的多功能心电信号的测量方法， 可用于连接计算机系统实现病人长期监测。 文献[5]中提出了一个基于Linux 的12 导联心电信号便携式监测系统， 具有交互式液晶触摸功能，可用于互联网远程诊断系统。
本文以AIKD812-256 心电图采样模块与智能手机为核心设计一种具有蓝牙通信接口的便携式心电监护系统。 该心电图监护系统将心电图机采集到的心电数据通过蓝牙接口传输至手机， 手机可以实时存储心电数据， 并能根据需要将心电数据通过GPRS/3G 网络传输至医疗中心服务器， 供专业人员诊断。 文章安排如下： 第1 部分给出具有蓝牙接口的心电图机设计方案；第2 部分为手机软件设计方法， 包括蓝牙通信、心电数据存储、心电数据发送至服务器， 并对其实现过程中的关键代码进行分析； 第3 部分为测试情况与小结。
1 心电图机设计方案
1.1 系统简介
心电图是一门较为深奥的学科， 一般情况下， 基层医疗单位医生、心血管患者不可能都是心电图方面的专家。 本文提出的系统以具有优质资源的医疗机构为服务中心， 通过Internet 网络与多个位于乡镇或农村、重点监护病人的心电图机终端互连， 在一定程度上解决"看病难"问题。 本系统主要由如下4 部分组成： 心电图机、安装有专用软件的手机、专家诊断终端、1 个医疗中心服务器， 系统结构框图如图1 所示。
图1 系统结构框图
其中， 心电图机与手机一一对应， 其数量m 为系统中需要心电监测的用户数； 专家诊断终端数n 是系统中专家为用户进行诊断操作的计算机数。
在该系统中，心电图机采集人体的心电数据， 并通过蓝牙将测得的心电图数据传送至手机， 实时地显示在手机屏幕上，根据用户设置可以将心电数据存储在手机中或通过GPRS/3G 网络传输至医疗中心服务器。
专业人员可以在专家诊断终端上对上传的心电数据进行诊断，并利用电子邮件或短信将诊断完成的消息通知对应用户， 以便用户通过手机软件提取诊断结果。
限于文章篇幅， 本文重点介绍系统中心电图机与手机软件的设计方法。
1.2 AIKD812-256 模块及其应用
本文心电图机设计以AIKD812-256 模块为核心。
该模块是专用于心电信号采样的产品[6], 采用同步12导联采样， 单5V 电源供电。 它有八个差分信号输入通道， 使用精密运算放大器、24 位模数转换器和高速处理器， 整个电路被封装在1.5×1.5×0.381 英寸的模块内， 并在处理器上安装了有效的数字滤波器算法， 使得本产品非常容易在强噪声背景、高输出阻抗环境下获取微小的心电图信号。
该模块以UART 串行方式输入输出数据， 3.3V 的TTL 电平， 波特率为115200bps, 数据格式为8 位数据位、1 位停止位、非校验。 对心电图采样模块的控制操作采用一定格式的命令帧， 命令帧均由20 字节组成。
如表1 所示， 其中帧头的4 个字节固定为"AIKD"字符串， 校验和为帧前面19 字节的异或结果， 具体的命令和附加字节表示的含义可参考资料[6], 在此只给出本文用到的命令字节， 如表2 所示， 其中开始命令的附加字节为1、2 时， 模块输出数据类型分别为Wilson导联、Frank 导联； 模块收到握手命令后， 会回送15字节的应答帧。
表1 模块的控制帧格式
表2 模块的控制命令字节
模块收到开始命令后， 开始每2ms 输出一个心电数据帧， 每帧16 字节， 当输出为Wilson 体系时， 数据包内包括II、III、V1~V6 导联的数据（分别记为DII、DIII、DV1~DV6）， 手机终端接收到数据帧后可以计算出I、avR、avL 和avF 导联的数据（分别记为DI、DavR、DavL、DavF）， 计算方法如下：
DI = DII-DIII
DavR = DIII/2-DIII
DavL = DII/2-DIII
DavF = （DII+DIII）/2
