一、方案背景

在家庭健康監護、野外急救、社區醫療等場(chǎng)景中，便攜式醫療設備需滿(mǎn)足三大核心需求：‌高精度生理信號采集‌、‌醫用級電氣隔離安全‌、‌多模態(tài)數據傳輸能力‌。傳統方案常面臨ADC精度不足、接口擴展性差、隔離設計復雜等痛點(diǎn)。
電魚(yú)智能基于EFISH-SBC-RK3576核心板，推出‌醫療設備擴展開(kāi)發(fā)方案‌，24位高精度ADC、醫療級隔離RS485/USB接口，助力快速構建符合IEC 60601-1標準的智能醫療終端。

二、核心功能模塊

1. ‌生命體征監測模組（心電/血氧）‌

• ‌24位Σ-Δ ADC‌：支持0.5μV分辨率，滿(mǎn)足ECG/IECG信號采集需求
• ‌光學(xué)血氧檢測方案‌：
• 雙波長(cháng)LED（660nm/940nm） + 光電二極管陣列
• 動(dòng)態(tài)環(huán)境光抑制算法，戶(hù)外場(chǎng)景精度±1%
• ‌主動(dòng)降噪設計‌：
• 右腿驅動(dòng)（RLD）電路消除共模干擾
• 數字濾波（0.05Hz-150Hz帶寬可調）

2. ‌醫療級隔離通信模塊‌

接口類(lèi)型	技術(shù)規格	醫療合規性
‌隔離RS485‌	2500Vrms隔離電壓，120kbps速率	符合AAMI ES60601-1
‌隔離USB 2.0‌	全速/高速模式，500MΩ隔離阻抗	通過(guò)IEC 61010-2-201認證

三、系統架構設計

graph LR 

A[ECG電極/血氧探頭] --> B[24位ADC信號鏈] 

B --> C{EFISH-SBC-RK3576} 

C --> D[數據預處理] 

D --> E[AI輔助診斷] 

E --> F[本地顯示/報警] 

E --> G{{通信接口}} 

G --> H[隔離USB上傳PC] 

G --> I[隔離RS485連接監護儀] 

G --> J[Wi-Fi/4G遠程平臺] 

關(guān)鍵硬件設計

• ‌低噪聲電源架構‌：
• 獨立LDO為ADC供電，PSRR >80dB@1kHz
• 電池管理單元（支持QC3.0快充）
• ‌EMC增強設計‌：
• 共模扼流圈 + TVS陣列，通過(guò)YY 0505-2012電磁兼容測試
• ‌機械結構優(yōu)化‌：
• IP54防護等級外殼，支持跌落測試（1.2m高度）

四、方案技術(shù)拓展方向

1. ‌醫療級信號鏈性能‌

參數	傳統方案	本方案
ADC有效位數	16位	24位
共模抑制比	80dB	120dB
溫漂系數	5ppm/℃	0.5ppm/℃

2. ‌智能診斷算法賦能‌

• ‌心電異常檢測‌：
• 實(shí)時(shí)QRS波群識別（靈敏度>99%）
• 支持17種心律失常類(lèi)型分類(lèi)
• ‌血氧趨勢預測‌：
• 基于LSTM網(wǎng)絡(luò )的SpO2波動(dòng)預警
• 缺氧風(fēng)險分級（輕度/中度/重度）

3. 雙模數據安全傳輸

• ‌本地加密存儲‌：
• AES-256硬件加密，符合HIPAA數據隱私要求
• ‌遠程安全通信‌：
• DTLS協(xié)議保障RS485/USB通道安全
• 數字簽名防止數據篡改

五、典型應用場(chǎng)景

1. 便攜式多參數監護儀

• 同步采集心電/血氧/體溫，通過(guò)USB導出醫療報告
• 7寸LCD觸摸屏顯示，支持波形凍結/回放

2. 遠程急救診斷系統

• 4G模組上傳生命體征至云平臺
• 支持專(zhuān)家遠程會(huì )診（1080P視頻通話(huà) + 數據共享）

3. 可穿戴健康監測設備

• 超低功耗模式（待機電流<10μA）
• 藍牙5.0連接手機APP生成健康周報

六、合規性保障認證方向

• ‌安全認證‌：IEC 60601-1/60601-1-2（EMC）/ISO 13485
• ‌生物兼容性‌：接觸部件符合ISO 10993-5細胞毒性測試
• ‌軟件合規‌：通過(guò)IEC 62304醫療軟件生命周期認證