杨琦[1]2003年在《基于MSP430超低功耗MCU的便携式心电监护仪及其系统的研究》文中进行了进一步梳理本课题主要进行基于MSP430超低功耗MCU的便携式心电监护仪及其系统的研究。根据人体心电信号的特征，设计性能优良的心电信号采集变送系统，选用超低功耗16位单片机MSP430f149和大容量Flash存储器对采集的心电信号进行记录、实时分析及处理，在发现异常或者导联脱落时能及时报警。所记录的心电数据可通过电话线向监护中心发送，也可通过无线RS232接口向微机传送。所研制的监护仪带有液晶显示器，能显示所检测的心电波形，配合按键提供友好的中文菜单，操作简便。该监护仪能长期连续可靠稳定工作，具有体质小、存储容量大、功耗低等特点，便于随身携带，使用方便。作者还利用VC++编写了一个在微机上运行的心电自动分析软件。微机在接收心电数据后，可进行功能更完善的心电数据分析，也可通过互联网向医院发送心电数据。该软件界面友好，操作方便。最后，提出了一种心电数据的无损压缩编码方法，该算法简单有效，利于单片机实时实现。
蒋庐俊, 杨李萍, 陈会, 张玉兴[2]2010年在《基于MSP430FG439超低功耗MCU便携式心电仪的研究》文中进行了进一步梳理文章主要进行基于Msp430FG439超低功耗MCU的便携式心电监护仪及其系统的研究。根据人体心电信号的特征,设计性能优良的心电信号采集变送系统,选用超低功耗的16位单片机msp430FG439为核心,心电信号经过FG439内部叁个运放放大以及FG439内部的12位A/D转换,然后通过LCD显示每分钟的心率和通过PC显示心电图。该系统性能可靠,成本低廉,抗干扰能力强、体积小、重量轻、携带方便等特点。
续岭岭[3]2012年在《基于ZigBee和GSM网络的社区心电监护系统样机的设计》文中指出本设计基于远程医疗技术和家庭医疗保健工程，研究了一种符合社会发展的低成本、低功耗、易组网以及网络容量大、网络稳定、可靠的社区心电监护系统。可以将心电监护仪采集到的患者心电数据实时的通过社区心电监护网络系统平台传送到有医护服务人员值班的医疗机构，并且使患者及时得到来自医护人员的治疗帮助和康复指导。本课题选用TI公司MSP430系列的MSP430F149单片机为核心处理器设计系统硬件平台，包括MSP430F149单片机的外围电路设计、SD卡数据存储电路设计、心电采集电路和调理电路的设计、接口设计以及键盘设计等。系统软件设计包括C语言实现MSP430单片机的控制、用C语言实现心电监护仪与SZ05-ADV嵌入式无线模块和TC35GSM通信模块的接口通信、用LabVIEW图形化编程语言实现上位机软件界面的控制设计。最终，在心电监护仪上采用320*240的彩色液晶显示患者的心电波形图，界面友好且便于控制。作为社区心电监护系统，实现了患者心电数据的采集、存储和远程传输以及自动报警。该课题选用ZigBee无线数据传输模块和GSM通信模块实现心电数据的远程传输和自动报警，因此基于它们的社区心电监护系统网络平台的实现成为了该设计的核心。充分利用SZ05-ADV嵌入式无线模块和TC35GSM通信模块的特性以及它们的内部资源，完成监护系统网络平台的建立、实现。采用点对点的连接方式完成社区心电监护系统网络平台的构建，不仅保证系统的稳定工作，而且使得各个模块协调有序稳定工作，同时能使医疗服务机构的医护人员方便、快捷的找到求助者，并对其做出紧急帮助。本论文详细阐述了该系统各个模块的设计要点、设计思想与设计方法；通过测试结果验证设计方案的可行性；测试结果表明，本系统性能具有一定的优越性，为社区医疗和家庭监护提供一种有效的解决方案。
雷鹏[4]2009年在《基于MSP430的心电HOLTER系统设计与实现》文中提出心血管疾病是当今危害人类健康的主要疾病之一,心电图检查是诊断心血管疾病的主要手段。不断探索新的更加精确诊断方法及完善监护仪的功能和实用性设计一直是生物医学工程领域重要的研究课题。本课题主要基于MSP430完成心电监护仪设计及基于虚拟仪器的上位机系统的实现。根据人体心电信号的特征,设计性能优良的心电信号采集系统,选用超低功耗单片机MSP430F149和大容量存储器对采集的心电信号进行记录。所记录的心电信号既可以使用RS232接口向电脑传送,又可以使用SD卡进行大容量的存储。同时所研制的心电监护仪带有液晶显示器,可以实时显示心电波形。利用LabVIEW编写了上位机运行的心电采集分析软件,可以显示采集的心电波形,进行数据的上位机存储、显示、诊断分析以及传输。最后利用MPS450多参数病人模拟仪对所设计的心电信号采集系统进行验证性实验,通过液晶显示屏以及上位机LabVIEW视窗观察,实现了预期的设计目标。同时由于MPS450可以模拟36种心率失常,通过对上位机软件的进一步研究可以实现对心率失常的诊断。
刘捷[5]2011年在《基于GPRS的远程心电监护系统的研究与实现》文中研究表明自从人类出现以来,人类就一直在与疾病进行着斗争。随着人类生活水平的提高、平均寿命的延长,各种疾病也不断出现,心血管病就是其中的一种。而心电图是常规检查心脏正常与否的最基本、最简便、最经济的检查方法。目前,心电图机主要用于医院,不仅不宜移动,而且成本较高,不能走进社区和家庭,使心电图常规检查无法普及,无法满足市场的需要。因此,远程心电监护仪器的研究对社会有非常现实的意义。本文提出了一个低功耗的远程心电监护系统的设计方案。该系统以TI公司的超低功耗16位单片机MSP430F149为控制核心,将心电传感器实时采集到的心电信号通过串口和GPRS模块相连,经GSM网络建立的无线数据传输链路,远程传送至心电监护中心,监护中心软件再把心电数据还原成动态心电波形显示,以便于医生观察。系统克服了以往心电图机只能应用于特定场合、不便于移动的缺陷,具有小巧、便携、功耗低、成本低的优点,对心血管疾病的监护和突发救治有着有重要的现实意义。基于GPRS的远程心电监护系统是物联网技术在医疗监护领域中的应用,是一种集成了计算机应用技术、现代传感器技术、数字处理技术、自动控制技术、无线传输技术于一体的自动化、智能化、网络化产品,它能够通过前端传感器实时采集心电数据,通过GPRS无线传输模块与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现对人体心电信号的监测。本课题所研究的远程心电监护系统不仅可用于家庭医疗与社区医疗,而且也可用于养老院、干休所、运动训练场、偏远地区以及医疗条件较差的地区,它可以在患者移动的过程中实时采集人体心电信号并进行无线传输,而且便携、低廉,具有广阔的市场前景和潜在的销售市场。
杨雪[6]2007年在《一种基于GPRS的家庭心电无线监护系统的研制》文中认为众所周知,心血管疾病已经是威胁人类生命健康的第一大杀手。据统计:全世界死亡人数中,死于此类疾病的人约占叁分之一。心脏病具有突发性、难预测、死亡率高等特点,因此对患者的心电信号进行实时监测显得尤为重要。目前由于人们生活方式的改变及社会竞争激烈等因素,心血管疾病的发病率不断上升,并且具有低龄化的趋势,大部分患者需要能够随时提供心电监护的仪器,并且使其工作和生活不会受到影响。基于这种转变,无线心电监护系统的研究在近年来引起了国内外的高度重视。由于大多数心电监护仪成本较高,操作复杂,不宜在家庭中普及,因此,本文提出并研制了一种能够实时采集、分析及报警的家庭心电监护仪,患者可以通过佩戴一个便携式的仪器,对心电信号进行实时监测、分析,并对心率失常情况给予诊断及报警,当患者在规定时间(10s左右)无法解除此报警时,监护仪可以通过GPRS无线模块以发送短消息的方式通知其家属;为患者争取宝贵的救治时间。该系统操作简便,非常适合患者在家中使用。该系统以TI公司生产的超低功耗16位单片机MSP430F449作为控制核心,集成了心电信号放大滤波电路,液晶显示电路,键盘接口电路,与GPRS无线模块的串口通信电路以及电源管理电路,能够完成心电信号采集与显示,心率参数的计算,与GPRS无线模块的串行通信以及报警等功能。系统为了克服了大多数心电监护仪只能应用于固定环境的特点,采用了无线模块进行监护及报警。选用西门子公司推出的GPRS无线模块MC55与微控制器进行通信,以达到不受环境限制、动态监护的目的。样机研制完成后,对系统性能参数进行了测试,测试结果满足设计要求。该系统运行稳定,实时性强,安全可靠,系统通用性好,移植、扩展方便,同时具有功耗低,体积小,操作简单,便于随身携带等特点,适合家庭医疗保健使用,对心血管疾病的实时监护具有重要的意义。
张光辉[7]2015年在《基于Android的心电监护系统设计》文中认为目前,人们越来越重视健康的生活习惯,更加关注自身的身体健康,因此经常会购买各种智能便携式的心电信号监测设备,比如便携式家用心电监护仪,能测量心率的智能手环等。然而,传统的心电信号监测设备不仅体积大,结构复杂,价格昂贵,而且不适合长时间实时动态监测。便携式的心电监护设备虽然能够长时间动态监测,并且具有采集,显示,存储等功能,但是通常不具备自动分析心电信号及报警功能,而且不便于随身携带,以及随时随地测量。目前流行的智能穿戴设备受其显示屏幕限制通常只能显示心率数据,不能对心电波形,尤其是心率失常波形进行直观的观察。根据这一特点,本文设计了一种基于Android系统的心电监护系统,包括心电电极,信号前端处理电路,心电信号采样及无线传输模块以及基于Android智能手机的心电应用程序等。本系统通过心电电极采集人体的心电信号,然后经过后级的放大,滤波处理电路,微控制器的AD控制器采样前端处理电路输出的心电信号,并经过一定的处理,然后通过串口蓝牙模块无线传输到Android智能手机上。Android智能手机接收到数据后,首先从接收到的数据帧中提取出心电数据,然后对心电信号进行预处理,最后绘制成心电波形显示出来,并且对其进行保存,以备以后使用。除此之外,本文还对接收到的心电数据进一步分析,进行了Q波,R波,S波(合称QRS波群)检测,特征提取,而后对提取的特征通过主成分分析的方法进行降维处理,最后通过支持向量机的方法进行分类,从而实现检测出异常波形,并对其进行记录,报警。本系统能够实现长时间的实时动态监测人体心电信号,同时能够对采集到的心电数据存储。同时,本系统还能实现对采集的心电数据进行自动检测,发现异常波形,立即报警,从而大大减轻了医务人员的负担。本系统具有便携性,低功耗,智能化等特点,对人体心电信号的长时间动态监测具有重大的实用价值。
张晓琳[8]2006年在《一种新型的心电监护模块设计》文中研究说明心电监护可以对心脏病患者的心电活动进行连续的跟踪记录,是临床监测和诊断心血管疾病的重要方法。心电监护仪器能否正确及时捕捉心律的各种异常变化,会直接影响医护人员对患者病情的判断及后续治疗。因此,进行高性能动态心电监护系统的研究在临床上具有重要的意义。近年来,微电子技术的飞速发展,为展开此类研究和应用提供了良好的技术条件。本课题完成的心电监护模块包括心电信号采集通道和基于单片机的心电数据处理单元两个部分。根据心电信号特征,使用仪表放大器设计了高指标的心电信号采集通道,由MSP430F149单片机进行控制,可选择多导联切换检测,以及切换工作模式,并对模拟信号进行A/D转换。在使用高性能模拟器件构建信号采集通道的基础上,引入数字信号处理方法进行了数据处理。通过对心电波形特征和常用心电分析处理算法的分析和比较,采用了适合单片机运行的滤除工频干扰和心电特征参数提取算法。论文对以上各项工作进行了详细的探讨,并制作了实物模块,验证了设计的可行性。为进一步的产品开发应用奠定了良好的基础。
王亚驰[9]2013年在《基于嵌入式的多导联心电监护系统的信息处理与数据传输》文中指出随着电子科学技术的不断进步,远程医疗等新型医疗服务逐渐兴起,传统的以医院为中心的医疗监护方式将可能不再是主流,取而代之的是家庭、社区医疗等服务方式。在这个背景下,低成本,低功耗,智能化,便携式的家庭和社区医疗健康监护正在逐渐成为社会的一种需求。心电图(ECG)是医护人员诊断患者心脏疾病的重要依据,心电信号,尤其是多导联心电信号的采集、检测与分析对于心脏疾病的临床诊断有着非常重要的意义。国际多导联心电信号标准是以12导联心电信号为主,12导联心电信号的采集精度,传输的误差率,后期数据分析对患者的心脏疾病医学诊断和后期治疗非常重要。12导联心电信号检测技术是同时对人体心脏在一个周期的12个不同位置的心脏电信号的记录技术,通过分析12支不同导联的心电信号,可以得出更为全面,详细的心脏活动特征,从而做出更准确的判断,12导联心电信号比单导联或者其他多导联心电信号更加具有医学价值。本课题完成的基于嵌入式系统的多导联心电监护系统,主要包括模拟模块和数字模块,模拟部分主要包括前段心电模拟信号采集,威尔逊中心电位参考电路,右腿驱动电路,各导联信号差分放大电路,级模拟信号放大电路,二级模拟信号放大电路；数字部分包括MSP430片内A/D采样,数字滤波器,异步串行数据传输以及无线发射模块。针对以上主要功能模块的划分,本论文主要工作如下。1.在对本课题的选题背景,心电图的基本知识,心电信号的产生原因,心电信号的特征等充分学习和研究的基础上,着重研究了12导联心电信号之间的数学关系,严格按照国际12导联心电信号的标准,设计硬件电路和软件算法对心电信号进行采集和处理,并在PC端绘制出12导联心电图。2.重点研究了12导联心电监护系统的硬件设计,例如心电信号采集端的设计,威尔逊电路和右腿驱动的设计以及两级放大电路的重点描述,威尔逊电路是心电信号之间差分放大的一个参考电极点,形成一个接近0电位的参考点,将胸导和参考电极做差分放大得出单体胸导连,右腿驱动电路是12导联监护系统的重要部分,负责滤除人体细胞活动产生的肌电干扰信号以及50Hz工频干扰信号,两级放大电路的放大倍数近1000倍,提高了信号的准确度,对片内A/D采样有很大帮助。系统硬件设计是本课题的重点内容。3.论文详细介绍了数字部分的数据处理,尤其是片上系统软件的设计,例如A/D采样模块的设计,数字滤波器的工作原理以及心电数据异步串行传输和无线Zigbee传感网络的应用。该部分着重比较了几种滤波器的功能,介绍了本设计文数字滤波器的实现。4.分析实验结果,验证了监护系统的可行性和实用性,并做出了总结和展望,对监护系统的改进和优化,提出建设性意见。
张志臣[10]2012年在《基于无线传感网络的多导联心电监护系统的研究和设计》文中研究表明心血管疾病在我国一直是人体健康的第一杀手。对于人体的心电信号的检测和监护工作,常规的医院心电设备只能进行短时间内心电图的检查,不易捕捉到人体偶发性的失常心电信号。而便携式的Holter装置只能把数据采集后存储在Flash存储器中,监护完成之后才能对心电信号进行判断,不能对心电信号进行实地数据上传监护,更无从谈起实时地分析预警。所以,研发一套便携式、低功耗、动态实时的心电监护产品显得十分必要。本文设计了一套基于ZigBee无线传感网络的多导联心电监护系统。完成了整个系统方案的设计、制定和实现工作。根据心电信号微弱、噪声干扰强等特征,进行了心电导联体系的相关研究工作,设计了前端叁路心电采集部分,完成了PCB设计与调试,并最终采集到理想的心电波形信号。模数转换部分,采用了两种开放式的设计方案。一种设计方案是传统的使用MSP430内部的模拟多路器和12位的模数转换内核,实现多路心电信号的实时切换和模数转换。另一种设计方案是使用独立的高精度ADC模块,实现多路心电信号的实时切换和模数转换。本设计中采用了AD公司18位的模数转换器AD7691,通过SPI接口配合MSP430F149实现叁路心电信号的同步采集工作。这两种设计方案,都能够实现多路导联信号同步切换、同步采集。在第二种设计方案中,硬件上省略了二级放大滤波电路和50Hz陷波电路,缩小了板图体积。把AD7691转化后的数字心电信号通过数字信号滤波的方式进行处理,这样,大量需要硬件处理的工作转化为用软件实现,符合系统应用所需要的低功耗、便携性需求。在研究分析各种短距离无线通信技术之后,根据本系统的应用需求和系统特点,最终选择了ZigBee无线通信技术。对ZigBee无线通信协议进行了研究,分析了初始化网络、建立网络、加入网络的过程,最终使用CC2430芯片组建了无线心电信号传感网络。通过验证,能够实现心电信号的可靠、无失真、实时传输。点对点通信距离在室内穿墙条件下可达到15m左右,室外空旷条件下可达上百米,达到了预期设计要求。系统设计完成之后,对系统进行了测试。经过测试验证,该基于无线传感网络的多导联心电系统能够连续稳定工作。该系统体积小、功耗低、便携性好、信号稳定可靠,能够满足在家庭或社区等实用环境中应用。能够实现心电信号的实时监护的工作,满足了设计初期的需求,对国内心脑血管疾病的远程监护工作有积极的推动意义。
参考文献：
[1]. 基于MSP430超低功耗MCU的便携式心电监护仪及其系统的研究[D]. 杨琦. 福州大学. 2003
[2]. 基于MSP430FG439超低功耗MCU便携式心电仪的研究[J]. 蒋庐俊, 杨李萍, 陈会, 张玉兴. 大众科技. 2010
[3]. 基于ZigBee和GSM网络的社区心电监护系统样机的设计[D]. 续岭岭. 西华大学. 2012
[4]. 基于MSP430的心电HOLTER系统设计与实现[D]. 雷鹏. 燕山大学. 2009
[5]. 基于GPRS的远程心电监护系统的研究与实现[D]. 刘捷. 东华大学. 2011
[6]. 一种基于GPRS的家庭心电无线监护系统的研制[D]. 杨雪. 北京工业大学. 2007
[7]. 基于Android的心电监护系统设计[D]. 张光辉. 华中科技大学. 2015
[8]. 一种新型的心电监护模块设计[D]. 张晓琳. 电子科技大学. 2006
[9]. 基于嵌入式的多导联心电监护系统的信息处理与数据传输[D]. 王亚驰. 北京邮电大学. 2013
[10]. 基于无线传感网络的多导联心电监护系统的研究和设计[D]. 张志臣. 北京邮电大学. 2012