基于蓝牙通讯的便携式心电监护仪的研制

目的 研制一种具有无线传输功能的便携式心电监护仪.方法 以MSP430单片机为核心,控制心电采集、放大模块,并通过BCM-03蓝牙模块将心电数据发送到掌上电脑上进行监护.结果 实现了心电数据的采集及与PDA的蓝牙无线通讯,掌上电脑端能稳定地接收到心电数据并实现心电波形的实时显示、存储、判别及远程传输等功能.结论 该监护仪达到设计要求,实用性好,运行稳定.     

基于DSP的体外自动除颤仪研究

电击除颤是治疗室速(VT)和室颤(VF)的最有效的方法。本文提出了一种基于DSP的体外自动除颤仪设计方案,整个设计包括了信号采集模块、微处理器控制模块、显示模块、除颤模块及R波检测和VF与非VF自动识别算法等。本文设计的自动除颤仪实现了心电(ECG)数据实时采集、ECG波形同步显示、数据U盘导出、出现可电击复律心率时自动进行除颤等功能。     

基于蓝牙传输的手机心电监护系统设计与实现

目的:本文利用智能手机平台设计并实现了一个基于蓝牙传输功能的便携式心电监护系统。方法:整个系统分为心电采集模块和用于心电显示与处理的手机模块。心电采集模块以MSP430单片机为核心,完成心电信号的拾取、放大和滤波、A/D转换和蓝牙发送功能。利用JAVA编程并运行在智能手机平台上的心电监护程序接收心电蓝牙信号并实现了心电实时显示、消噪、心率计算、存储、报警等功能。本文分别通过中值滤波和陷波滤波器方法消除心电信号的漂移噪声和50Hz工频干扰;采用长度法快速定位R波并实时计算出心率,该方法实现简单、速度快、抗干扰能力强、准确率高。结果:本文设计并实现了心电采集模块的硬件电路和软件程序,编写了运行在Android系统手机上的心电监护应用程序,心电采集模块和手机之间通过蓝牙无线方式传输心电数据。系统通过心电电极拾取人体心电信号并最终实时显示在手机上,自动分析功能能实时消除噪声并准确计算出心率,当心率超出设定范围时系统能驱动铃声报警并保存异常数据段。整个系统运行时有很好的实时性和较好的稳定性。结论:该系统轻便小巧、功耗低、操作简单。系统的实现将为以手机及其他移动设备为平台的人体生理信息监护系统的产品化带来很好的启发,促进医疗监护进入移动计算时代。     

基于USB接口与Windows XP操作系统的多参数监护仪的设计

目的探讨USB接口技术在多参数监护仪的设计中的应用。方法根据USB接口可即插即用并能提供一定电流的特点,应用高集成数据采集芯片ADμC812和数字化技术,设计高性价比、小型化、低功耗的监护参数信号采集和数据处理功能模块;采用USB转UART的单芯片桥接器技术CP2101,硬件实现USB,把所有检测模块的数据实时传送到PC主机。软件整体设计采用C 面向对象的编程及复用技术,充分利用MFC的框架,控制USB接口并从USB接收数据,利用PC强大的计算和数据存储功能及良好的人机界面,实现监护参数的实时采集、连续显示及波形分析。结果多参数监护系统具有监护心电、呼吸、血氧饱和度和体温等生理参数的功能。测量模块集成了心电、血氧饱和度、呼吸、体温测量电路,实现了参数的数值采集、控制和通讯功能。模块小型低功耗设计,满足USB供电不大于500 mA的要求,实现即插即用。用户程序自动识别测量模块、发出测量启动命令并接收USB接口传来的数据,测量数据以波形和数值的形式在计算机上显示出来,形成监护功能。系统具有病人信息和监护参数设置功能,可存储监护数据,可打印心电、血氧饱和度、呼吸的波形和心率、血氧饱和度、体温、呼吸率的趋势图,具有静态和动态回放、演示等功能。结论测量模块体积小,质量轻,非常便于携带,既适合医生出诊使用,也适用于手术室或重症监护。无需外接电源,插入计算机的USB接口,直接使用,实现了即插即用的功能。软件系统的可移植性,增加了监护仪应用的灵活性。由于监护系统具有数据存储与实时回放功能,所以也可用于临床分析与研究工作。     

双通道心电信号长时间连续采集和实时分析系统

基于微机实现了双通道心电信号长时间连续采集和实时分析系统，使用扩展内存实现了大量数据的连续存储，可连续采集３０分钟以上的双道信号；利用中断实现了信号的实时采集和显示，可滚动显示双道信号；可实时分析心电波形，并对异常心电进行报警。该系统为建立心电数据库研究和临床心电监护等应用提供了一个良好的工具。     

基于MSP430的便携式无线心电监护仪的设计

目的:提出一种基于MSP430的便携式无线心电监护仪的设计原理.方法:通过对系统的MSP430F449微控制器模块、心电采集及放大滤波处理模块、蓝牙无线数据传输模块、数据存储模块、键盘及LCD显示模块等硬件结构和原理及其对应系统软件的介绍阐述了新型便携式无线心电监护仪系统的设计思想及其优越性.结果:在无线易便携的前提下实现了对患者心电信号的实时采集、分析、显示及报警.当心电信号发生异常时,它通过其蓝牙模块SBT-800-RD将心电数据无线发送到医生工作站(或家用电脑)上进行监护.医生工作站(或家用电脑)终端能稳定地接收到心电数据并实现心电波形的实时显示、存储、判别及远程传输等功能.结论:在功能和传统心电监护仪相差不多的情况下,使心电监护仪实现了无线化并大大减小了系统的体积、重量及价格.     

3G双处理器远程心电实时监护系统的研制

目的:详细介绍基于3G双处理器远程心电实时监护系统总体设计框架,以及各个具体功能模块的设计方法。方法:综合运用3G技术、网络技术、多媒体技术等技术,以高性能TMS302VC5402芯片为核心,专用数字信号处理器BSP15处理多媒体信息,3G通信模块HC25来实现。结果:基于3G双处理器的远程心电实时监护系统可以实时接收ECG数据并进行在线自动分析、波形显示,一旦检测到病变心电信号或可疑的心电信号时,给以预警和提示;医患可以通过远程双向音视频等技术在远离医疗设施的环境中实现急救处理。结论:本系统的实现可以帮助医生实时、全面地、无地域限制地获取病人心电信息,适合于监护具有长期带病与突然发病特点的冠心病人。3G的引入更进一步加强了信息传递的实时性与便利性。     

PC ECG的原理和特点

ＰＣ ＥＣＧ就是通过安装相应的硬件的软件，将计算机扩展成的心电图机，它利用计算机来实现对心电图的记录和分析。 ＰＣ ＥＣＧ不仅能实现常规心电图机的心电图描记功能，而且能实时观察和储存同步十二导心电波形，并记录的心电信号进行编辑、自动测量、波形分析入诊断、报告打印、数据储存和远程传输。利用数据库的管理功能，可对大量的心电数据进行分析比较和统计，为心电图的研究创造了更好的条件。     

基于移动智能终端的单通道胎儿心电监护系统

目的 设计基于移动智能终端的单通道胎儿心电监护系统,以实现扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filtering,EKF)和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)相结合的单通道胎儿心电提取算法,实时获取高信噪比的胎儿心电信号,完成胎心监护的远程移动医疗.方法 利用STM32单片机控制24位采样芯片ADS1298,对单通道的孕妇腹部信号进行采集,并将采集后的数据经蓝牙传送给移动智能终端,在基于Android的移动智能终端上实现EKF和SVD相结合的单通道胎儿心电提取算法,完成对胎儿心电的实时提取、显示、存储与分析,计算心律变异率,实现对整个监护系统进行控制等功能.结果 测试结果表明,该系统可从单通道孕妇腹部信号中准确提取出胎儿心电信号,准确度为95.60％,阳性预测率为98.71％,系统工作稳定,连续处理5个胎心周期的数据用时约为70μs,小于一个母体心动周期(约0.8 s)的时间,适于临床对胎儿心电的实时监护.结论 该系统实时性强、准确率高、工作稳定、操作简单、便于携带,实现了对胎心监护的可穿戴式远程移动医疗,适合社区医院和家庭使用.     

一种新型心电监护仪应用研究

目的:介绍一种基于移动互联网技术的轻巧、便携心电监护仪。方法:该设备独创性地可通过蓝牙、移动互联网等通信将心电数据传输到手机客户端,使智能手机实现24 h心电监护功能,并利用移动网络将数据远程、实时发送给服务器进行分析和诊断。使用该仪器检测1名研究人员的24 h动态心电图,同时以临床常用的标准十二导联心电图机MAC1600作为参照,比较该仪器与这两者之间的差异。结果:该移动监护仪记录心电波形与MAC1600基本吻合,准确率与传统仪器也无明显差异(P0.05)。结论:本心电监护仪器具有简单、便携、实时和易于操作等优点,准确率与传统心电仪器相当,值得开展临床研究与推广应用。     

基于非平稳特征从单导联ECG中提取房颤信号

目前,房颤(AF)信号提取算法大部分是针对多导联(12导)心电图(ECG),但是多导联的监护系统移动性不强,单导联监护系统由于灵活方便,将成为未来可移动化的AF监护系统的发展趋势。从单导联提取AF信号的方法有模板匹配法,然而,该方法受ECG波形的形态以及噪声的影响较为严重,鲁棒性较差。有鉴于此,本文提出了一种新方法。新方法利用AF信号在时间上的非平稳性,把单导联ECG进行扩维(分段),然后再利用盲源提取算法进行AF信号的提取。实验结果表明,新方法能够很好地从单导联ECG中提取AF信号,计算时间较短,具有应用于实时无线AF监护系统的前景。     

一种基于织物电极的可穿戴心电采集系统的设计

本研究设计了一种高精度可穿戴心电采集系统,该系统由心电模拟前端电路、数字滤波及控制电路和系统软件三部分组成.其采用软硬件滤波来消除基线漂移、皮肤接触噪声及运动伪迹等干扰,并设计嵌入聚吡咯织物电极的心电衣来增加穿戴舒适性.经与两款同类型心电监护仪相比,结果表明:本系统准确度较高,功耗较低,且能稳定可靠的对心电进行长时间监测,并能通过蓝牙实现无线传输.     

穿戴式随行监护系统心电信号质量评价研究

穿戴式生理参数监测技术是一种新型的生理监护技术,代表未来监护技术的发展方向,但该类技术应用于临床尚有许多问题亟待解决。本文针对自主研发的穿戴式随行监护系统(SensEcho-5B)的心电信号质量评价问题开展了探索性研究。首先基于模板匹配法开发出一种心电信号质量评价算法,用于心电信号的自动、定量评价,在100名受试者(15名健康人和85名心血管疾病患者)随机抽取的100 h心电信号数据集上进行了算法性能测试。在此基础上使用SensEcho-5B与心电Holter同步采集了30名受试者(7名健康人和23名心血管疾病患者)的24 h心电数据,使用心电信号质量评价算法对两个系统同步记录的心电信号质量进行评价。算法性能测试结果:敏感度为100%,特异度为99.51%,准确率为99.99%。30名受试者的对照试验结果:SensEcho-5B所检测到的心电信号,信号质量较差时间的中位数(Q1,Q3)为8.93(0.84,32.53)min,Holter所检测到的心电信号,信号质量较差时间的中位数(Q1,Q3)为14.75(4.39,35.98)min(秩和检验P=0.133)。研究结果表明,本文提出的心电信号质量评价算法能够对穿戴式随行监护系统的心电信号质量进行有效评价;随行监护系统SensEcho-5B与对照Holter相比,心电信号质量相当。后续研究将进一步在真实临床环境中采集大样本量的随行监护生理数据,并对心电信号质量进行分析和评价,从而使监护系统的性能得到持续优化。     

基于CDMA网的GPS心电远程监护系统的研究

系统由袖珍式心电监护终端和心电远程监护工作站构成,监护终端可以对病人心电信号进行实时显示、存储、异常报警和无线传输.此外,终端内置GPS接收系统,在紧急时刻,监护中心可以迅速掌握病人位置,为紧急救护节省宝贵时间.     

A comprehensive survey of wearable and wireless ECG monitoring systems for older adults

Wearable health monitoring is an emerging technology for continuous monitoring of vital signs including the electrocardiogram (ECG). This signal is widely adopted to diagnose and assess major health risks and chronic cardiac diseases. This paper focuses on reviewing wearable ECG monitoring systems in the form of wireless, mobile and remote technologies related to older adults. Furthermore, the efficiency, user acceptability, strategies and recommendations on improving current ECG monitoring systems with an overview of the design and modelling are presented. In this paper, over 120 ECG monitoring systems were reviewed and classified into smart wearable, wireless, mobile ECG monitoring systems with related signal processing algorithms. The results of the review suggest that most research in wearable ECG monitoring systems focus on the older adults and this technology has been adopted in aged care facilitates. Moreover, it is shown that how mobile telemedicine systems have evolved and how advances in wearable wireless textile-based systems could ensure better quality of healthcare delivery. The main drawbacks of deployed ECG monitoring systems including imposed limitations on patients, short battery life, lack of user acceptability and medical professional’s feedback, and lack of security and privacy of essential data have been also discussed.     

Real-time abdominal fetal ECG recording using a hardware correlator.

A real-time fetal ECG monitoring system using abdominal recording is presented. The system is based on an IBM AT compatible personal computer. The computer lacks the performance required for real-time analysis. Therefore, a new design of a fast hardware correlator board was developed to enhance the computer throughput. The technique is based on a cross-correlation procedure. An averaged maternal ECG waveform is derived using the cross-correlation function for the waveform's alignment. With this procedure a template signal corresponding to one complete maternal ECG is obtained. The averaged maternal ECG is then subtracted from the abdominal signals. Thus, it is possible to detect all the fetal ORS complexes in spite of their coincidence with the maternal ECG. An average fetal ECG is then extracted to improve the signal-to-noise ratio, making it possible to recognize fetal P and T waves.     

基于织物电极的非接触便携式睡眠心电监测系统设计

目的 为通过心电信号检测睡眠分区及睡眠呼吸障碍等疾病,设计一种基于织物电极的心电监测系统.方法 使用医用级导电织物电极代替传统电极,可在不与人体接触的情况下实时、准确地采集生理电信号,对被测者进行长时间心电监测.使用ARM11嵌入式系统代替医用主机进行数据处理、波形显示等.采用无线宽带设备代替串口线与预定主机进行通信.结果 该系统可有效降低被测者的不适感,准确检测、处理、记录大量心电数据并通过无线网络实时进行远距离数据交换.结论 该系统使用方便,兼顾可靠性、安全性及舒适性,适用于睡眠分析等长时间心电信号监测.     

基于微机的心电信号实时自动分析系统

作者介绍了在３８６微机上研制开发的心电信号实时自动分析系统，着重介绍了ＱＲＳ复合波的帝时检测算法和心律失常自动分析软件。该系统能实时显示任一导联心电波形，同时显示心率（ＨＲ）和早搏（ＰＶＣ）累积数；能自动识别十余种心律失常并报警；具有ＳＴ段分析功能，能实时检测ＳＴ段电平和斜率，经用美国ＭＩＴ心电数据库的部分数据对该系统进行测试，准确率达９５％以上。     

Portable Wireless ECG Monitor with Fabric Electrodes

A portable and comfortable wireless ECG monitoring system composed of fabric electrodes and a monitoring terminal was proposed,which is essential to continuous ECG monitoring. The ECG signal acquired could be processed and stored in the monitoring terminal. The HR was got and transmitted to any devices through a Bluetooth interface. The experimental results in resting and walking showed that the ECG monitoring system could acquire the ECG signal steadily,continuously and precisely.