便攜式監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、近年來，我國心血管疾病患者眾多，并且呈增長趨勢，患者的心臟活動(dòng)數(shù)據(jù)可以為診斷、治療提供重要的依據(jù)。心血管疾病患者分布全國各地，但醫(yī)療條件分布不均衡。傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)心電圖機(jī)一般只在市級及以上醫(yī)院才有配備，而且使用價(jià)格昂貴，操作專業(yè)性高，為此便攜式心率監(jiān)護(hù)儀具有很大的發(fā)展前景。論文主要設(shè)計(jì)一套基于脈搏測量的便攜式心率監(jiān)護(hù)儀，它兼具常規(guī)動(dòng)態(tài)心電圖機(jī)與脈搏測量儀二者的特性，不僅降低了儀器的成本，而且降低了使用難度，這將對心臟病的預(yù)防與控制產(chǎn)生積極的

2、影響。
　　論文首先對心臟的構(gòu)成及其功能進(jìn)行了簡單介紹，分析了心電信號起因與傳播方式、心電信號測量的方法、心電信號各部分的特征以及該部分所表示的生理意義。介紹了脈搏波產(chǎn)生的機(jī)理，并且對脈搏信號中各部分波形進(jìn)行詳細(xì)分析。通過脈搏波形與心電圖波形之間的對比，設(shè)計(jì)了從脈搏信號中心率時(shí)間的提取算法，闡述了幾類用于分析心率數(shù)據(jù)的時(shí)域指標(biāo)、頻域指標(biāo)、以及散點(diǎn)圖分析方法。選用Physio Bank數(shù)據(jù)庫中健康人群、心臟猝死型心律衰竭患者、心律衰

3、竭患者等幾類人群的心電圖數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在二維散點(diǎn)圖、三維散點(diǎn)圖中，各類心血管疾病患者產(chǎn)生的圖像將會(huì)呈現(xiàn)出明顯的差異。
　　其次，便攜式監(jiān)護(hù)儀需要持續(xù)長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)精度高、受到的干擾小。論文采用ST公司生產(chǎn)的STM32F103微處理器設(shè)計(jì)了基于脈搏信號的心率監(jiān)護(hù)系統(tǒng)以及相對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件。在監(jiān)護(hù)儀的硬件電路設(shè)計(jì)中，采用光電傳感器外加濾波器、放大器實(shí)現(xiàn)了信號的采集，采用FAT文件操作系統(tǒng)完成了對SD卡數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，

4、選用GPRS模塊實(shí)現(xiàn)對患者心率數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測。以ARM7硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)脈搏信號采集電路以及相應(yīng)的處理電路，并且介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要的功能模塊。
　　然后，用LABVIEW設(shè)計(jì)了與便攜式心率監(jiān)護(hù)儀所配套的分析軟件。該軟件可以對原始的脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并且將脈搏信號數(shù)據(jù)中包含的心率數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。具有友好直觀的用戶操作界面，可以統(tǒng)計(jì)測試時(shí)間內(nèi)的心跳次數(shù)，顯示最快心率位置、最慢心率位置、以及幾類心率變異性指標(biāo)。完成了二維與三維散點(diǎn)圖的可視