【正文】 基于 STM32和 STM8的醫(yī)療電子 方案 基于 STM32和 STM8醫(yī)療產(chǎn)品 ? 心電圖機(jī) (ECG) (基于 stm32) ? 指甲式脈搏血氧儀 (基于 stm32) ? 多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀 (基于 stm32) ? B超 (基于 stm32) ? 胎心儀 (基于 stm32) ? 血糖儀 (基于 stm8) ? 注射泵、輸液泵 (基于 stm32) ? 生化分析儀 (基于 stm32) ? 麻醉呼吸機(jī) (基于 stm32) ? 其它醫(yī)療產(chǎn)品 心電圖（ ECG） ● 由于心臟不斷地進(jìn)行有節(jié)奏的收縮和舒張活動，血液才能在閉鎖的循環(huán)系統(tǒng)中不停地流動。心臟在機(jī)械性收縮之前，首先產(chǎn)生電激動。心肌激動所產(chǎn)生的微小電流可經(jīng)過身體組織傳導(dǎo)到體表，使體表不同部位產(chǎn)生不同的電位。如果在體表放置兩個電極，分別用導(dǎo)線聯(lián)接到心電圖機(jī) (即精密的電流計 )的兩端，它會按照心臟激動的時間順序，將體表兩點間的電位差記錄下來，形成一條連續(xù)的曲線，這就是心電圖。 ● 心電圖可以反映出心臟興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程中的生物電位變化。 導(dǎo)聯(lián)（ Lead） ● 導(dǎo)聯(lián)：是指人體兩個或兩個以上體表部位之間的電位差，隨心動周期變化的波形圖。 ● 國際上通用的導(dǎo)聯(lián)，即 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)；加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)（ aVR、aVL、 aVF）及單極胸導(dǎo)聯(lián)（ V1～ V6）。 ● 測量時須在人體上安放 10個電極，分別為：右手電極 VR、左手電極 VL、右腿電極 RL、左腿電極 VF、胸部 6個電極 C1~C6。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，由這些電極可以合成標(biāo)準(zhǔn) 12導(dǎo)聯(lián)心電圖，合成方式如下： (1) 標(biāo)準(zhǔn)肢體導(dǎo)聯(lián)： 導(dǎo)聯(lián) I=VL－ VR；導(dǎo)聯(lián) II=VF－ VR；導(dǎo)聯(lián) III=VF－ VL； (2) 加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)： aVR=VR(VL+VF)/2； aVL=VL(VR+VF) /2； aVF=VF(VL+VR)/2； (3) 常用的胸導(dǎo)聯(lián)： 胸導(dǎo) Vi=Ci(VR+VL+VF)/3，式中， VR、 VL、 VF和 Ci(i=1~6)表示右臂、左臂、左腿和胸壁的電位。 ECG組成框圖 IC選型～心電圖機(jī) STM32F101/103系列 ：完成 ADC、數(shù)據(jù)處理、控制等。 競爭對手主要是 MSP430系列、 MEGA系列 ，心電圖機(jī)行采用雙 MCU方案，其一完成心電數(shù)據(jù)采集，另一只大多采用 S3C2410/40，實現(xiàn) LCD顯示驅(qū)動。 精密運放： TL062/06 TLC225 TLE2021,OPA333,TLC2262/2264,TLV2262/2264； ISL2824ISL28413/ ISL28476：主要完成心電信號的后級放大。 ICL7660A：產(chǎn)生運放 IC所需的負(fù)電壓。部分客戶會采用單電源對運放供電，但需增加直流偏置、隔直電容等，電路的 PSRR也會降低。 模擬開關(guān)： MC1405 CD4053：完成多導(dǎo)聯(lián)線的切換。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器： ADS1258， ADS8341/8342 模擬開關(guān)： DG442， 完成運放增益調(diào)節(jié)。 競爭對手包括 DG308。 電壓基準(zhǔn)： REF30xx,REF02,ISL21009/ ISL6000 LM385： ADC變換的外部基準(zhǔn)。 儀表運放： INA126/128/129,INA333,ISL28470：應(yīng)用于心電信號的前級放大。如 PCB板尺寸受限，客戶會考慮，否則會用 3只運放組成一只儀表運放，雖然性能稍差，但成本降低很多。 競爭對手包括： AD6AD62 AD8221/2。 一般全導(dǎo)聯(lián)心電圖機(jī)需 8只儀表放大器，三導(dǎo)聯(lián)需 3只儀表放大器。部分客戶會采用多選一的模擬開關(guān)，切換導(dǎo)聯(lián)信號，各導(dǎo)聯(lián)信號共用一個放大處理電路。 充電管理： BQ24103/24105,ISL6251A、 ISL6255A：對多節(jié)鋰電池的充電管理。鉛酸電池充電可使用 UC3906。 DC／ DC： TPS5430,ST的 L4973， ISL8500/8540， NCP3163，完成 12V／ 5V變換，代替 LM257 LM2676，但管腳不兼容。 1 LDO： TPS718xxyy,ISL8010 ISL9001/ ISL9007， 應(yīng)用于 DC/DC之后，實現(xiàn) 。 1 PSWH系列高隔離電壓 DC/DC模塊 (4500Vrms)， 保證人體安全。 客戶～心電圖機(jī) ? 深圳博英醫(yī)療： ISL8468 ISL9003A、EL8170。 ? 深圳科曼醫(yī)療： STM32F101C8TSTM32F101ZET6，正常批量中，月用量在 500套左右。 ? 深圳新元素醫(yī)療： ISL28470FAZTISL9003AIENZT、 ICL7660SIBA。 ? 深圳邦健： ISL2100 NCP142 NCP2820 ? 華南醫(yī)電：心內(nèi)心電圖 指甲式脈搏血氧儀 ● 參考值：血氧飽和度（ SpO2） 90%～ 100% ● 臨床意義 O2Sat系指血紅蛋白被氧飽和的百分比，血氧飽和度和 Hb含量無關(guān)，而與 Hb與氧的結(jié)合能力（親和力）有關(guān)，而此種結(jié)合又與 PO2密切相關(guān)，因此氧分壓低時，氧飽和度亦低；反之則反之。 ● 指夾式血氧探頭 將探頭指套固定在病人指端甲床，利用手指作為盛裝血紅蛋白的透明容器，使用波長 660 nm的紅光和 940 nm的近紅外光作為射入光源，測定通過組織床的光傳導(dǎo)強(qiáng)度，來計算血紅蛋白濃度及血氧飽和度。 基于 STM32的 SpO2EVM SpO2EVM（ ） 功能 血氧飽和度，測量范圍： 40～ 100％；分辨率： 1％，準(zhǔn)確率： 177。 2％ (SpO2＝ 70～ 100％ )、 177。 4％ (SpO2＝ 40～70％ )； 脈搏，脈率范圍： 30～ 250bpm，分辨率： 1bpm，精度： 177。 1bpm； 弱信號處理，弱灌注強(qiáng)度： ≤%； 彩色 OLED同屏顯示血氧飽和度、脈率、脈率波、電池電量等 無信號時自動關(guān)機(jī)，延長電池壽命 可周期性保存 PR、 SpO RTC等數(shù)據(jù)到外部串行 Flash，歷史數(shù)據(jù)可查詢、刪除 支持屏幕旋轉(zhuǎn)功能 血氧儀開發(fā)套件 ? SpO2EVM電路板 1塊 ? A0212SA100PV數(shù)字血氧探頭 1只 ? 單節(jié)鋰離子電池 1塊 ? STLINK仿真器 1只 ? 標(biāo)準(zhǔn) USB電纜線 1條 ? MiniUSB電纜線 1條 ? 標(biāo)準(zhǔn) RS232電纜線 1條 ? 數(shù)據(jù)資料光盤 1張 ? 20芯 JTAG連接線 1條 IC選型～脈搏血氧儀 1. 主控芯片： STM32 2. 升 /降壓 DC/DC、 LDO： TPS61030/61042， TPS76030/76033， NCP14NCP1450、 NCP1530 3. OLED電源 IC： NCP140 NCP140 ISL9770 NCP58 TPS65136。 OLED分為主動矩陣（ AMOLED）和被動矩陣 OLED（ PMOLED）主動矩陣 OLED電源偏置電路除了向 OLED提供正電壓之外，還需要利用反相器提供負(fù)電壓。 4. 軟開關(guān)： STM660x系列，完成按鍵開關(guān)機(jī) 5. 多路開關(guān)： NLAS405 ISL84714，控制探頭發(fā)光強(qiáng)度，保證弱灌注時測量 6.