心电自动记录分析系统的研究

论文摘要

心脏病是威胁人类健康的主要疾病之一,心电图是诊断心脏疾病最基础的、最重要的手段之一。心电图的检测、分析的自动化、智能化一直是生物医学仪器领域关注的重点课题。 本文结合课题研究和医院实际的需要,设计了一种自动化的心电图记录分析系统。系统由前置生物电放大器、数据采集系统及分析软件组成。前置生物电放大器和分析软件的算法是系统的核心,也是本文的研究重点。 我们设计了一款具有电极失调及基线漂移抑制作用的单级心电信号前置放大器,该放大器既能够有效抑制直流电极失调和基线漂移,又保持了高输入阻抗,低噪声、高增益和高共模抑制比等特点。 分析软件主要实现了实时数据采集与显示、基于小波分析的准实时态信号噪声消除(包括50Hz工频干扰和基线漂移两部分)、心电信号R波和心率的自动测试,其它参数手动测试以及资料信息管理功能。 本系统的硬件、软件部分均是一种新的尝试,大胆运用Labview进行全部软件开发,给出一个人性化的交互界面,真正做到功能的多样化。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 概述
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 本文工作简介
• 2 ECG系统总体设计方案和心电检测基本知识介绍
• 2.1 硬件系统介绍
• 2.2 软件系统介绍
• 2.3 开发语言 Labview介绍
• 2.4 心电检测基本知识
• 2.4.1 心电图波形简介
• 2.4.2 记录导联简介
• 3 前置放大器设计与硬件连接配置
• 3.1 前置放大器的设计
• 3.1.1 问题的提出
• 3.1.2 放大器的设计构想
• 3.1.3 浮地受控源的研究
• 3.1.4 具体设计
• 3.1.5 实验结果
• 3.1.6 总结
• 3.2 数据采集卡及其配置
• 4 ECG信号的处理
• 4.1 ECG中存在的噪声分析和常用解决方法
• 4.1.1 噪声源的分析
• 4.1.2 常用工频干扰去除方法
• 4.1.3 常用基线漂移抑制方法
• 4.1.4 最终处理方案的确定
• 4.2 小波概念简介
• 4.2.1 引言
• 4.2.2 连续小波变换
• 4.2.3 离散小波变换
• 4.2.4 小波函数的选取
• 4.2.5 多尺度分析和Mallat算法
• 4.2.6 小波分析用于降噪的原理
• 4.3 小波分析应用于心电信号噪声消除
• 4.3.1 心电信号分析
• 4.3.2 抑制基线漂移
• 4.3.3 去除工频干扰
• 4.4 本章小节
• 5 ECG信号特征值的辨识
• 5.1 引言
• 5.2 R波检测技术
• 5.2.1 QRS复波的特征及R波测量意义
• 5.2.2 常用R波检测方法
• 5.3 R波检测
• 5.3.1 R波检测的小波分层确定
• 5.3.2 R波检测原理
• 5.4 本章总结
• 6 软件包介绍
• 6.1 引言
• 6.2 主界面介绍
• 6.3 病人资料输入和数据管理查询
• 6.4 打印报告
• 6.5 本章总结
• 全文总结
• 致谢
• 参考文献