心电遥测与诊断系统的设计与实现

论文摘要

随着科技的发展,医学水平的进一步提高,人们对心电遥测系统的性能和功能要求也越来越高。以往的心电遥测系统大都采用ISA采集卡进行数据采集,而且也没有心律失常分析和病理诊断等功能,虽然有些加上了心律失常分析功能,但由于心律失常分析出的病态不全面,仍需要进一步改进。所以,如何设计、研制一套好的遥测诊断设备越来越受到人们的重视。 本文根据实际需要,设计了一套集心电采集,数据处理,数据存储,心电图形的绘制,心电波形的识别、心律失常分析等于一体的遥测监护系统。硬件电路是采用新型高性能微处理器ADuC812设计,用来完成对心电数据的采集。软件部分分为上位机部分和下位机部分,下位机程序在C51环境下实现,其主要实现数据的采集,与串口数据发送;上位机程序在C++ builder环境下实现,其主要运用了2个线程,一个时间定时子程序,实现了数据存储,心电图形的绘制,波形回放,心电波形的识别、心律失常分析,病理诊断,病例查询等功能。 波形识别在本系统中是一项至关重要的技术,这是心律失常分析的基础。通过对小波算法的学习,本文将小波变换应用到心律失常分析中,并通过阈值、模板匹配、多点比较、归类以及特殊点特殊处理等方法的综合利用,使得分析出的心律失常病例种类更多,能达到15种以上,使得心律失常分析又上了一个新的台阶。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 心电波形简介
• 1.2 心电遥测技术的发展
• 1.3 心电遥测的临床意义
• 1.4 课题的研究方向
• 第二章 系统工作原理及硬件设计
• 2.1 硬件总体设计
• 2.1.1 ADUC812芯片简介
• 2.2.2 硬件系统结构
• 2.2 硬件电路详细设计
• 2.2.1 模拟输入部分
• 2.2.2 电压跟随与抬升电路
• 2.2.3 外部存储器扩展电路
• 2.2.4 串口通信电路
• 2.2.5 电源隔离部分
• 2.2.6 光电隔离
• 第三章 软件设计
• 3.1 软件总体设计思想
• 3.2 下位机软件设计
• 3.2.1 单片机系统的开发
• 3.2.2 下位机软件组成
• 3.3 上位机软件设计
• 3.3.1 上位机软件功能描述
• 3.3.2 上位机软件开发环境
• 3.3.3 串口通信程序设计
• 3.3.4 画图程序设计
• 3.3.5 数据存储
• 3.3.6 手动设置
• 3.3.7 波形回放
• 3.3.8 计算心率子程序
• 3.3.9 病例分析子程序
• 第四章 心电波形的识别
• 4.1 小波变换理论
• 4.1.1 Fourier变换的缺点
• 4.1.2 小波变换及其分析特点
• 4.1.3 小波变换应用于ECG分析的现状
• 4.2 小波母函数的选取
• 4.3 小波变换算法
• 4.4 双正交样条小波滤波器的设计
• 4.5 P、QRS、T波的识别方法回顾
• 4.6 心电波形的小波分析及检测
• 第五章 心律异常分析
• 5.1 心律失常分类
• 5.1.1 室性心律失常
• 5.1.2 室上性心律失常
• 5.2 心律失常分析方法
• 5.2.1 阈值选取
• 5.2.2 心律失常分析具体实现
• 5.2.3 心律失常分析结果
• 5.3 心率变异性分析
• 5.3.1 心率变异的定义和产生机理
• 5.3.2 心率变异分析的临床意义
• 5.3.3 心率变异的分析方法
• 5.4 分析结果
• 5.5 本章小结
• 第六章 系统抗干扰设计
• 6.1 干扰对系统的影响
• 6.2 干扰源的种类
• 6.3 干扰的耦合方式
• 6.4 抗干扰的硬件措施
• 6.4.1 印刷电路板的设计
• 6.4.2 硬件复位电路的设计
• 6.5 抗干扰的软件措施
• 第七章 总结和展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者攻读硕士学位期间发表论文和科研情况说明
• 致谢