一種胎兒心電信號采集系統的設計與實現

堯永賢，謝 侃，蔡 坤

一種胎兒心電信號采集系統的設計與實現

堯永賢，謝 侃，蔡 坤

目的：針對傳統的胎兒心電采集系統難以滿足實時性和低幅度高噪聲的問題，設計并實現一種基于片上系統（system on chip，SoC）的胎兒心電信號實時采集和顯示系統。方法：PC機通過USB轉串口線向ARM處理器（advanced RISCmachines，ARM）發送命令，ARM對命令進行識別后控制ADS1294芯片工作。母親腹壁上的生理信號通過標準的導聯線傳入ADS1294芯片，ADS1294將模擬信號轉換成數字信號，并通過外圍串行接口（serial peripheral interface，SPI）將轉換后的信號送入ARM。ARM把數據封裝成固定的格式，數據通過串口傳輸到PC機中，PC機再將濾波后的信號顯示出來。結果：該系統能夠從母親腹壁上采集到胎兒心電信號，同時將胎兒心電信號轉換成24位數字信號并將數據存儲在PC機中。結論：該胎兒心電采集系統結構簡單、性能優異，并且可應用于胎兒心電監護設備上，具有一定的實用價值。

胎兒心電；ARM微控制器；ADS1294

0 引言

胎兒心電圖（fetalelectrocardiogram，FECG）是反映胎兒心臟電生理活動的一項客觀指標，同時也是反映胎兒在子宮內安危的一種客觀檢查指標，并反映了胎兒在孕期中的生長和健康狀況[1]。在現代醫學中，胎兒心電檢測有著舉足輕重的地位。因此，在胎兒心電信號檢測的實際應用中，應該準確、有效地從母親腹部表面采集到含有胎兒心電信號的原始信號。自20世紀末以來，醫療電子技術得到了飛速發展，許多芯片廠商將采集胎兒心電信號的各個模擬電路模塊集成在一個片上系統（system on chip，SoC）上，這使得系統擁有更小規模、更低功耗、更高的精確度?！?br>