ITU-T V 16 FRENCH-1988 MEDICAL ANALOGUE DATA TRANSMISSION MODEMS《医学模拟数据传输调制解调器》.pdf

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1、UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONSUIT-T V.16SECTEUR DE LA NORMALISATIONDES TLCOMMUNICATIONSDE LUITCOMMUNICATIONS DE DONNESSUR LE RSEAU TLPHONIQUEMODEMS POUR TRANSMISSIONDE DONNES ANALOGIQUES MDICALESRecommandation UIT-T V.16(Extrait du Livre Bleu)NOTES1 La Recommandation V.16 de l UIT-T a t p

2、ublie dans le fascicule VIII.1 du Livre Bleu. Ce fichier est un extraitdu Livre Bleu. La prsentation peut en tre lgrement diffrente, mais le contenu est identique celui du Livre Bleu et lesconditions en matire de droits dauteur restent inchanges (voir plus loin).2 Dans la prsente Recommandation, le

3、terme Administration dsigne indiffremment une administration detlcommunication ou une exploitation reconnue. UIT 1988, 1993Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque formeque ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y

4、compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit delUIT.Fascicule VIII.1 - Rec. V.16 1Recommandation V.16Fascicule VIII.1 - Rec. V.16MODEMS POUR TRANSMISSION DE DONNES ANALOGIQUES MDICALES(Genve, 1976)Le CCITT,considrant(a) que des centres spciaux de diagnostic mettent actuellement un serv

5、ice dinterprtation automatique parordinateur des lectrocardiogrammes (ECG) la disposition des praticiens en mdecine gnrale ou des hpitaux situsdans des endroits carts, ce qui demande un quipement de transmission appropri;(b) quil y aurait intrt mettre en uvre un tel service en tablissant un systme s

6、pcial de rassemblement dedonnes constitu de stations loignes relativement simples et dun organe central de haute qualit;(c) que, pour ce type de service, il faut des moyens de transmission parfaitement adapts et parfaitementcompatibles, qui ne risquent pas dtre une gne pour les autres services tlpho

7、niques;(d) que la transmission analogique, ainsi que la transmission des donnes analogiques sous une forme numrique(par exemple, enregistrement dECG) sont en principe possibles;(e) que, dans la plupart des cas, ce sont toutefois les mthodes de transmission analogique sur les lignestlphoniques qui so

8、nt les plus commodes et les plus conomiques;(f) que, dans la pratique, la transmission analogique offre dune manire gnrale des perspectives de qualitsuffisante;(g) que, dans les cas durgence ou de contrle des stimulateurs cardiaques implants, un quipement couplageacoustique et de conception trs simp

9、le peut rendre de grands services aux personnes intresses,recommande lunanimit1 que la transmission analogique de donnes mdicales analogiques (par exemple, donnes dECG) devrait treautorise sur le rseau tlphonique public. Il ne faut toutefois pas sattendre une transmission fiable et exempte deperturb

10、ations sur toutes les connexions et toutes les artres. Cest pourquoi il faudrait exprimenter les connexionsenvisages avant dintroduire finalement un tel service de transmission;2 que ce service demande deux dispositifs de transmission (modems) fondamentalement diffrents:1) quipement de transmission

11、pour transmettre simultanment trois signaux dECG sur une ligne tlphonique,dune station loigne une station centrale, de prfrence par connexion lectrique directe la lignetlphonique;2) quipement de transmission, de prfrence rserv aux cas durgence et la surveillance des stimulateurscardiaques implants,

12、pour transmettre simultanment un seul signal dECG dune station loigne unestation centrale, avec connexion lectrique ou couplage acoustique une ligne tlphonique.La station ECG comprend gnralement un enregistreur dECG, avec un amplificateur-sparateur, un dispositifentre/sortie de donnes et le modem sp

13、cifi dans la prsente Recommandation (voir la figure 1/V.16).La station centrale comprend gnralement le modem central spcifi dans la prsente Recommandation ainsiquun systme dinterprtation des ECG (par exemple, un ordinateur programm pour cette interprtation).La prsente Recommandation traite des modem

14、s, des caractristiques de transmission des voies de transmissiondes ECG ainsi que des circuits de jonction ncessaires et de la mthode de transmission des donnes numriquesassocies lECG (par exemple, code didentification du patient, signaux de commande dans les deux sens de latransmission et enregistr

15、ement de linterprtation).2 Fascicule VIII.1 - Rec. V.163 Modems pour la transmission analogique simultane de trois enregistrements ECG3.1 Caractristiques fondamentales des voies analogiquesLquipement ci-dessous spcifi est principalement destin fonctionner par connexion lectrique directe auxlignes tl

16、phoniques.3.1.1 Signal dans la bande de baseCaractristiques du signal dans la bande de base lentre du modem:- nombre denregistrements ECG simultanment transmis 3- rponse en fonction de la frquence de lamplificateur-sparateur uniforme- rapport signal/bruit avec ondes rectangulaires, 10 Hz, 1 V 50 dB(

17、non pondr)- limite de la gamme dynamique (voir la remarque 1) 2,5 V- non-linarit dune voie ECG par rapport la gamme dynamiqueet la linarit optimale 1%- distorsion admissible du temps de propagation de groupe de 3 60 Hz D t 2 msdu signal dentre lentre du modulateur (y compris le filtre de voie (en de

18、hors de cette gamme,dans la bande de base) voir la figure 2/V.16)- spectre: pas de composantes en continu, si lon applique un couplageen alternatif on doit utiliser une constante de temps t = 3,2 s,correspondant une frquence de coupure infrieure de 0,5 Hz- praccentuation dans la bande de base augmen

19、tation: 6 dB/octave;(entre lamplificateur-sparateur et le modem) frquence de coupure: 15 HzRemarque 1 Les appareils existants (enregistreurs pour ECG, lectroencphalogrammes, etc.) sont prvus pourune gamme dynamique de 2,5 V. Si toutefois la Commission lectrotechnique internationale spcifie comme lim

20、ite 1 V ou 1,25 V, la valeur spcifie devra tre adopte. La pente de la caractristique du modulateur (voir le 3.1.2)devra alors tre modifie en consquence.Remarque 2 Cette valeur devra tre rexamine si lon se sert plus tard de compresseurs-extenseurs damplitudepour amliorer le rapport signal/bruit.Fasci

21、cule VIII.1 - Rec. V.16 33.1.2 Caractristiques de lquipement de transmission (modems)Le modem doit pouvoir mettre des signaux de bande de base avec une largeur de bande pouvant allerjusqu 100 Hz environ. Lquipement de transmission (modems) ne doit pas dgrader de plus de 10% la qualit du signaltransm

22、is dans la bande de base spcifi au 3.1.1. La valeur exacte de la dgradation admissible doit faire lobjetdtudes plus pousses.Puisque la voie centrale de lquipement de transmission sera dans lavenir utilise pour la transmissionnumrique des donnes numriques associes lECG et dautres donnes de caractre b

23、iologique, cette voie doit pouvoirtransmettre des composantes en continu. La mme condition sapplique aux autres voies.- signaux de ligne pour transmission des signaux ECG: comme spcifi au 3.1.1- mthode de modulation: modulation de frquence- sous-porteuses net niveaux maximaux associsde transmission

24、pn:1= 950 Hz 6 Hz p1= 7 dB infrieur au niveau2= 1400 Hz 15 Hz (voir la remarque 1) p2= 5 dB rsultant p0spcifi3= 2100 Hz 15 Hz p3= 3 dB dans la Recommandation V.2- niveau rsultant: p0comme spcifidans la Recommandation V.2- si les porteuses 1et/ou 3sont utilises, il est obligatoiredmettre simultanment

25、 les trois sous-porteuses- excursion de frquence maximale par voie dansle cas dun fonctionnement linaire: D = 100 Hz- pente de la caractristique du modulateur(sensibilit dexcursion de la sous-porteuse): 40 Hz/V (voir la remarque 2)- un signal positif doit donner lieu une augmentationde la frquence s

26、ous-porteuse- largeur de bande dune voie MF (points 3 dB): 350 Hz- niveau rsultant accept par le rcepteur(niveau suprieur de seuil): de 6 dBm 43 dBm- niveau infrieur de seuil: 46 dBmRemarque 1 Ce choix de frquences tient compte des conditions suivantes:a) dcouplage optimal entre les trois voies ECG.

27、 La distorsion de non-linarit peut causer un faible degr dediaphonie;b) il convient dutiliser autant que possible les sous-porteuses normalises du CCITT (2100 Hz et 1400 Hz);4 Fascicule VIII.1 - Rec. V.16c) pour les systmes de signalisation actuels du CCITT, pas de perturbation par simulation de sig

28、naux decommutation.Certains des systmes de transmission dECG existants utilisent comme sous-porteuses 1= 1075 Hz,2 = 1935 Hz, 3= 2365 Hz. En raison de la modulation relativement lente par les ECG, les sous-porteuses modules 2et 3peuvent simuler des signaux des systmes de signalisation n 2 et n 4 du

29、CCITT, ce qui risque de perturber leservice tlphonique ordinaire. En labsence de ce risque, lutilisation des sous-porteuses prcites devrait tre autorisependant une priode de transition couvrant deux priodes dtudes du CCITT. Aprs quoi, seules les frquencesantrieurement mentionnes (950 Hz, 1400 Hz et

30、2100 Hz) devraient tre utilises afin de parvenir la compatibilit dessystmes de transmission dECG construits par les diffrents fabricants.Remarque 2 Cette valeur passera 100 Hz/V ou 80 Hz/V si lon applique la gamme dynamique de tensionde 1 V ou de 1,25 V (voir le 3.1.1).3.2 Transmission de donnes num

31、riques vers lavant de la station loigne la station centraleLa voie analogique centrale avec sous-porteuse 2= 1400 Hz est utiliser pour transmettre les donnesnumriques associes lECG. Les caractristiques de cette voie sont les suivantes:- frquence centrale: 2= 1400 Hz (voir la remarque)symbole 1 (repo

32、s): z= 2 80 Hzsymbole 0 (travail): a= 2+ 80 Hz- codage: Alphabet international n 5, comme lindiquent les Recommandations V.3 et V.4, avec transmission arythmique- rapidit de modulation nominale: 100 bauds- niveau de puissance: p2 11 dBmRemarque Outre le systme de signalisation ci-dessus mentionn, la

33、 transmission de donnes numriques verslavant se fait aussi avec les systmes suivants:a) code 3 niveaux, driv des frquences 1,2,3et 1,2,3 environ 100 Hz;b) code de srie avec 1= 1075 Hz 40 Hz et modulation par dplacement de frquence (MDF);c) signalisation avec frquences pour les appareils tlphoniques

34、boutons-poussoirs, comme le spcifie laRecommandation Q.23 1.Ces variantes devraient pouvoir continuer tre utilises pendant une priode de transition correspondant deuxpriodes dtudes. Aprs quoi, seule la version ci-dessus recommande sera applique pour des raisons de compatibilittechnique des appareils

35、. La mme condition sappliquera aux futurs dveloppements.3.3 Transmission numrique vers larrire de la station centrale la station loigneAfin de transmettre en retour les rsultats dinterprtation, les signaux de commande, etc., il convient de prvoirune voie numrique de retour ayant les caractristiques

36、suivantes:- modulation par dplacement de frquence avec les frquences suivantes:symbole 1 (repos): z= 390 Hz (voir la remarque)symbole 0 (travail): a= 570 Hz- rapidit de modulation nominale: 200 bauds- codage: Alphabet international n 5, commelindiquent les Recommandations V.3 et V.4,avec transmissio

37、n arythmique- niveau de transmission: comme spcifi dans la Recommandation V.2- tat de la voie numrique au repos: symbole 1 (repos), 390 Hz- niveau accept par le rcepteur: de 6 dBm 40 dBm- niveau infrieur de seuil: 46 dBm.Fascicule VIII.1 - Rec. V.16 5Remarque La frquence z= 390 Hz est conforme la Re

38、commandation V.23. Pour la signalisation une seulefrquence, = 389 Hz (norme de lAIE pour la tonalit de signalisation) doit tre autorise pendant une priode detransition correspondant deux priodes dtudes. Aprs quoi, la norme du CCITT ci-dessus mentionne sera applicable.3.4 Signal dtalonnageAu dbut dun

39、 ECG, un enregistreur dECG peut transmettre un signal normalis dtalonnage. En transmettant lacombinaison ENQ (0/5) de lAlphabet international n 5 la station loigne (enregistreur dECG), la station centrale doitmettre et rpter, chaque fois que cela est ncessaire, ce signal dtalonnage.3.5 Contrle de la

40、 qualitAfin de vrifier la qualit de transmission et dliminer les parties de lECG transmis qui contiennent desimpulsions perturbatrices, il faut prvoir dans le modem central des mesures de contrle appropries. Si une partie delECG transmis est perturbe, lorgane central enverra le signal DEL la station

41、 loigne.Comme niveau de seuil, il est provisoirement recommand un rapport signal/bruit de 40 dB dans la bande de basede la voie de lECG. La valeur exacte du seuil demande un complment dtude.3.6 Circuits de jonctionLes circuits de jonction indiqus ci-dessous sont facultatifs. Dans le cas o des circui

42、ts de jonction seraientncessaires, il faudrait prvoir les suivants:3.6.1 Circuits de jonction entre le systme denregistrement et le modem de la station loigneSil faut des circuits de jonction entre lenregistreur et le modem, les fonctions de ces circuits seront conformesaux dispositions de la Recomm

43、andation V.24 et leurs caractristiques lectriques conformes aux dispositions desRecommandations V.28 ou V.31, sauf dans le cas de circuits porteurs de signaux analogiques.3.6.2 Circuits de jonction entre le modem central et le systme dinterprtationSi ces circuits sont ncessaires, ils doivent tre con

44、formes aux dispositions des Recommandations V.24 et V.28.Le choix des circuits de jonction appropris demande des tudes plus approfondies.3.7 ProcduresLes procdures applicables doivent galement faire lobjet de nouvelles tudes concernant la compatibilitmutuelle, la neutralisation des suppresseurs dcho

45、, les tonalits de rponse, etc.Remarque Une disposition des frquences sous-porteuses et des voies numriques associes est reprsente surla figure 3/V.16.4 Modem pour transmission analogique simultane dun enregistrement ECG4.1 Considrations gnralesCette spcification permet de concevoir un quipement une

46、seule voie, pour connexion lectrique directe oucouplage acoustique, qui soit compatible avec la voie centrale de lquipement de transmission trois voies dcrit au 3.4.2 Le signal dans la bande de base, transmis de la station loigne lorgane central, doit tre tel que le spcifiele 3.1.1, mais on modifier

47、a comme suit les caractristiques des signaux de ligne:- frquence: 2= 1400 Hz;- niveau de puissance: p2 6 dBm.6 Fascicule VIII.1 - Rec. V.16En cas de couplage acoustique, ce niveau de puissance ne doit pas tre dpass la sortie de lappareiltlphonique. La gamme dynamique peut stendre jusqu 5 mV, mais le fonctionnement linaire nest exigquentre +2,5 mV et 2,5 mV. Pour un tel fonctionnement linaire, la pente de la caractristique du modulateur doit trede 40 Hz/mV. Ces caractristiques sont exprim