基于EFISH-SBC-RK3576/SAIL-RK3576的医疗设备扩展方案

一、方案背景

在家庭健康监护、野外急救、社区医疗等场景中，便携式医疗设备需满足三大核心需求：‌高精度生理信号采集‌、‌医用级电气隔离安全‌、‌多模态数据传输能力‌。传统方案常面临ADC精度不足、接口扩展性差、隔离设计复杂等痛点。
电鱼智能基于EFISH-SBC-RK3576核心板，推出‌医疗设备扩展开发方案‌，24位高精度ADC、医疗级隔离RS485/USB接口，助力快速构建符合IEC 60601-1标准的智能医疗终端。

二、核心功能模块

1. ‌生命体征监测模组（心电/血氧）‌

• ‌24位Σ-Δ ADC‌：支持0.5μV分辨率，满足ECG/IECG信号采集需求
• ‌光学血氧检测方案‌：
  • 双波长LED（660nm/940nm） + 光电二极管阵列
  • 动态环境光抑制算法，户外场景精度±1%
• ‌主动降噪设计‌：
  • 右腿驱动（RLD）电路消除共模干扰
  • 数字滤波（0.05Hz-150Hz带宽可调）

2. ‌医疗级隔离通信模块‌

接口类型	技术规格	医疗合规性
‌隔离RS485‌	2500Vrms隔离电压，120kbps速率	符合AAMI ES60601-1
‌隔离USB 2.0‌	全速/高速模式，500MΩ隔离阻抗	通过IEC 61010-2-201认证

三、系统架构设计

graph LR 

A[ECG电极/血氧探头] --> B[24位ADC信号链] 

B --> C{EFISH-SBC-RK3576} 

C --> D[数据预处理] 

D --> E[AI辅助诊断] 

E --> F[本地显示/报警] 

E --> G{{通信接口}} 

G --> H[隔离USB上传PC] 

G --> I[隔离RS485连接监护仪] 

G --> J[Wi-Fi/4G远程平台] 

关键硬件设计

• ‌低噪声电源架构‌：
  • 独立LDO为ADC供电，PSRR >80dB@1kHz
  • 电池管理单元（支持QC3.0快充）
• ‌EMC增强设计‌：
  • 共模扼流圈 + TVS阵列，通过YY 0505-2012电磁兼容测试
• ‌机械结构优化‌：
  • IP54防护等级外壳，支持跌落测试（1.2m高度）

四、方案技术拓展方向

1. ‌医疗级信号链性能‌

参数	传统方案	本方案
ADC有效位数	16位	24位
共模抑制比	80dB	120dB
温漂系数	5ppm/℃	0.5ppm/℃

2. ‌智能诊断算法赋能‌

• ‌心电异常检测‌：
  • 实时QRS波群识别（灵敏度>99%）
  • 支持17种心律失常类型分类
• ‌血氧趋势预测‌：
  • 基于LSTM网络的SpO2波动预警
  • 缺氧风险分级（轻度/中度/重度）

3. 双模数据安全传输

• ‌本地加密存储‌：
  • AES-256硬件加密，符合HIPAA数据隐私要求
• ‌远程安全通信‌：
  • DTLS协议保障RS485/USB通道安全
  • 数字签名防止数据篡改

五、典型应用场景

1. 便携式多参数监护仪

• 同步采集心电/血氧/体温，通过USB导出医疗报告
• 7寸LCD触摸屏显示，支持波形冻结/回放

2. 远程急救诊断系统

• 4G模组上传生命体征至云平台
• 支持专家远程会诊（1080P视频通话 + 数据共享）

3. 可穿戴健康监测设备

• 超低功耗模式（待机电流<10μA）
• 蓝牙5.0连接手机APP生成健康周报

六、合规性保障认证方向

• ‌安全认证‌：IEC 60601-1/60601-1-2（EMC）/ISO 13485
• ‌生物兼容性‌：接触部件符合ISO 10993-5细胞毒性测试
• ‌软件合规‌：通过IEC 62304医疗软件生命周期认证