基于LabVIEW的数据实时采集与预处理系统

目的:设计开发一套生物医学信号采集及预处理系统。方法:利用LabVIEW开发平台,设计信号采集系统及信号的预处理系统。结果:设计的信号采集系统及预处理系统实现了实时采集信号并对采集信号进行预处理,包括除去信号中的外界干扰信号和剔除异常的数据;并对实现方法进行误差分析,相对误差都在1%以内,在信号处理方面取得较好的效果。结论:采用LabVIEW开发平台搭建的信号采集及预处理系统可广泛应用于各种需要信号采集处理领域,具有重要的使用价值。     

动态心电监护仪中心电信号采集与无线收发系统的设计

解决动态监护仪由于功能强大所导致的体积重量增大,从而用户佩戴不便的缺点。利用ADμC8121控制芯片和nRF401无线收发芯片设计一个基于无线的心电信号采集与收发系统。结果表明,装置中信号采集系统与信号分析系统得到分离,心电信号采集后通过无线方式传送至信号分析系统。无线方式传递心电信号克服了用户佩戴装置过程中的不适,增强了设备应用的灵活性。     

心电、呼吸信号采集分析系统的研制

设计一种用于移动监护系统的生理信息采集及预处理装置.该装置以ARM为核心,包括低功耗的双路心电信号放大、滤波、抗基线漂移电路.实现了心电信号的采集、预处理、简单分析及从心电信号中提取呼吸信号等功能.     

基于Arduino的无线心电信号采集系统设计与实现

心电图是有效监测心血管疾病的无创监测方法。本文针对现有监测系统的不足,设计一套低成本、便携式、无线传输的心电信号采集系统。在开源硬件的微处理器上实时采集心电信号,并实现PanTompkins检波算法对心电信号进行实时分析,将计算结果通过无线方式发给上位机。实验测试表明,该系统能有效地长时间监测受试者的心率,操作方便,成本低,在医院和家庭监测方面具有应用价值,同时,也为后续相关研究奠定了基础。     

基于无线能量传输技术的植入式三路心电遥测系统

目的 为全方位监测心电信号并弥补单一导联心电检测的不足,设计并实现了一种基于无线能量传输技术的植入式三路心电遥测系统.方法 系统由无线能量传输设备供能,植入式微型电子胶囊检测心电信号,数据记录仪无线接收数据并由数据处理软件处理.直流供电下分别采用模拟心电信号、正弦信号、方波信号通过模拟实验验证了系统的性能.无线供能下信号线屏蔽后并埋在猪肉中进行体外实验.结果 模拟实验胶囊能够采集三种信号,体外实验测得有噪声的信号波形.结论 直流供电下胶囊正常工作,无线供能下猪肉对磁场有一定程度的屏蔽作用.     

One implantable three-lead ECG radio telemetry system based on wireless power transmission technology

目的 为全方位监测心电信号并弥补单一导联心电检测的不足,设计并实现了一种基于无线能量传输技术的植入式三路心电遥测系统.方法 系统由无线能量传输设备供能,植入式微型电子胶囊检测心电信号,数据记录仪无线接收数据并由数据处理软件处理.直流供电下分别采用模拟心电信号、正弦信号、方波信号通过模拟实验验证了系统的性能.无线供能下信号线屏蔽后并埋在猪肉中进行体外实验.结果 模拟实验胶囊能够采集三种信号,体外实验测得有噪声的信号波形.结论 直流供电下胶囊正常工作,无线供能下猪肉对磁场有一定程度的屏蔽作用.     

LabVIEW在HRV研究中的应用

文中采用LabVIEW技术在频域对心率变异信号进行功率谱分析，实现了三维频谱显示图。通过实验检验了心电信号采集、检测和谱分析方法的可靠性。因此，LabVIEW技术对HRV分析是有效的，可用于检测自主神经系统功能的平衡状态。     

低等哺乳动物的学习行为训练系统的研制

目的针对缺乏适应于低等哺乳动物条件反射与辨别学习行为的综合训练平台问题,本文设计并构建了一套适用于训练低等哺乳动物建立行为模型的自动训练系统。方法系统包括信号刺激与信号采集分析两大部分：刺激子系统产生条件刺激与非条件刺激信号训练刺激动物;信号采集分析子系统则以专用的生物信号采集装置采集动物的眨眼行为信号与脑电信号,记录并分析动物在条件刺激与非条件刺激下的眨眼行为信号与脑电信号。实验以豚鼠作为研究对象,分组进行条件刺激与非条件刺激配对实验。结果实验结果表明,通过对脑电信号的分析可以准确区分和判定豚鼠对特定声音的反应。豚鼠经过该系统的训练,形成了条件反射与辨别学习能力。结论该系统的成功设计为大脑神经活动和行为之间的相关性研究提供了实验平台。     

基于Labview大鼠心电信号采集及实时RR间期检测

目的 大鼠心电信号采集目前依赖于生理信号采集系统,其采样频率低,且无法进行软件算法的内部改造,不利于实验使用.本文设计了高精度大鼠心电信号采集系统以实现RR间期实时检测.方法 采用AD620设计心电信号采集电路,信号经USB-6008进行A/D转换后送入PC机,通过Labview编程完成滤波、预处理及显示.然后,通过Labview与Matlab混合编程,采用模板匹配方法实现RR间期实时检测.最后,随机选取10只大鼠心电数据进行离线分析,以阈值法作为对照检验RR间期实时检测的准确性.结果 阈值法检出率96.62%,模板匹配法检出率99.16%.结论 通过硬件与软件结合的方法能够获得高精度的大鼠心电信号.通过Labview与Matlab混合编程,采用模板匹配法能够实现RR间期实时检测,且检测准确性较高,为进一步的实验研究提供了基础.     

ECG acquisition and real-time detection of RR intervals for rats based on Labview

目的 大鼠心电信号采集目前依赖于生理信号采集系统,其采样频率低,且无法进行软件算法的内部改造,不利于实验使用.本文设计了高精度大鼠心电信号采集系统以实现RR间期实时检测.方法 采用AD620设计心电信号采集电路,信号经USB-6008进行A/D转换后送入PC机,通过Labview编程完成滤波、预处理及显示.然后,通过Labview与Matlab混合编程,采用模板匹配方法实现RR间期实时检测.最后,随机选取10只大鼠心电数据进行离线分析,以阈值法作为对照检验RR间期实时检测的准确性.结果 阈值法检出率96.62%,模板匹配法检出率99.16%.结论 通过硬件与软件结合的方法能够获得高精度的大鼠心电信号.通过Labview与Matlab混合编程,采用模板匹配法能够实现RR间期实时检测,且检测准确性较高,为进一步的实验研究提供了基础.     

医用核素活度计的设计与改进

目的对基于LabVIEW的医用放射性核素活度计的系统设计方案进行了硬件部分的改进。方法应用性能优良的电压／频率转换芯片VFC32实现了硬件电路设计和性能分析。利用设计的电路对医用放射性核素活度计电离室输出的电压进行信号处理,得到的频率信号通过NI公司的USB-6009 DAQ和LabVIEW8．0开发的虚拟仪器实现进一步的处理和显示。结果实验数据的图形表明改进后的系统在中低频段具有更好的线性度。结论改进后的活度计更有利于改善医用放射性核素活度计的测量精度、测量范围、低能探测限等性能。     

LabVIEW与MATLAB混合编程实现高精度QT间期实时自动化检测

目的研究基于LabVIEW与MATLAB混合编程的方法实现高精度QT间期实时自动化检测。方法在LabVIEW中调用MATLAB Script节点解决复杂的数字计算操作。首先,设计了一套基于LabVIEW的心电信号采集系统。然后,采用模板匹配法求解相关系数,实现实时QRS波顶点位置的获取。最后,使用T波分类与多算法结合的方法实现高精度QT间期实时检测。结果成功实现了RR间期和QT间期实时自动化检测,相关性分析实验结果表明QTa与QTm间具有线性相关性,且相关度均达到0.9以上。结论笔者从两个方面考虑,一方面,通过硬件与软件相结合提高心电信号的信噪比。另一方面,使用T波分类与多算法结合实现T波终点准确计算。实验结果表明,高精度QT间期实时自动化检测具有现实可行性。     

基于虚拟仪器的12导同步心电信号采集系统

本文介绍了一种基于虚拟仪器的12导同步心电信号采集系统的研制方法.硬件由笔记本电脑、同步心电放大器、12位数据采集卡组成,程序用虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI编写,界面模拟实际的采样仪器,可以设置采样参数、登记病例信息、采集时实时显示心电波形并将数据存盘.应用此系统,采集正常30例、异常150例心电数据存入心电数据库,效果良好.     

基于虚拟仪器的12导同步心电数据库的建立

介绍了基于虚拟仪器的12导同步心电数据库生成系统的构建过程。其中硬件系统包括同步心电放大器、12位数据采集卡及便携式电脑等,软件程序采用虚拟仪器编程语言Lab Windows／CVI编写。数据库共收入180例同步心电数据。     

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Android平台的心电监护仪设计

目的：设计一种基于Android平台的心电监护系统,可以将数据发送至手机界面,并显示心电波形和心率。方法：系统基于Android平台,结合飞思卡尔单片机9SXSl28和蓝牙模块设计,完成了心电信号的获取、放大和滤波、A／D转换和蓝牙发送的功能。系统包含电源模块、心电获取硬件模块、数据采样单片机系统、蓝牙发送模块、Android手机及软件五大部分组成。结果：通过肢体导联获取心电信号,之后经单片机AD采样,通过串口转蓝牙将数据发送至手机界面,并显示心电波形和心率。结论：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Android系统手机上的简单心电监护应用程序,心电采集模块与手机之间运用蓝牙无线方式传输心电数据。系统通过肢体导联获取人体心电信号并最终实时显示在手机上。该系统轻便小巧、低功耗、操作简单。经调试,系统运行稳定,心电信号可实时显示在手机界面,心率测量准确。通过这种设计有效缓解了就医难的问题,在医疗资源相对集中的国情下,基于Android手机的健康监护有着较大前景。     

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.     

Evaluation of high performance data acquisition boards for simultaneous sampling of fast signals from PET detectors

Detectors used for positron emission tomography (PET) provide fast, randomly distributed signals that need to be digitized for further processing. One possibility is to sample the signals at the peak initiated by a trigger from a constant fraction discriminator (CFD). For PET detectors, simultaneous acquisition of many channels is often important. To develop and evaluate novel PET detectors, a flexible, relatively low cost and high performance laboratory data acquisition (DAQ) system is therefore required. The use of dedicated DAQ systems, such as a multi-channel analysers (MCAs) or continuous sampling boards at high rates, is expensive. This work evaluates the suitability of well-priced peripheral component interconnect (PCI)-based 8-channel DAQ boards (PD2-MFS-8 2M/14 and PD2-MFS-8-500k/14, United Electronic Industries Inc., Canton, MA, USA) for signal acquisition from novel PET detectors. A software package was developed to access the board, measure basic board parameters, and to acquire, visualize, and analyse energy spectra and position profiles from block detectors. The performance tests showed that the boards input linearity is >99.2% and the standard deviation is <9 mV at 10 V for constant signals. Synchronous sampling of multiple channels and external synchronization of more boards are possible at rates up to 240 kHz per channel. Signals with rise times as fast as 130 ns (<2 V amplitude) can be acquired without slew rate effects. However, for signals with amplitudes of up to 5 V, a rise time slower than 250 ns is required. The measured energy resolution of a lutetium oxyorthosilicate (LSO)-photomultiplier tube (PMT) detector with a 22Na source was 14.9% (FWHM) at 511 keV and is slightly better than the result obtained with a high-end single channel MCA (8000A, Amptek, USA) using the same detector (16.8%). The crystals (1.2 x 1.2 x 12 mm3) within a 9 x 9 LSO block detector could be clearly separated in an acquired position profile. Thus, these boards are well suited for data acquisition with novel detectors developed for nuclear imaging.     

基于嵌入式Web服务器的心电远程监护系统

目的设计一种基于嵌入式Web服务器的心电远程监护系统。方法采用低功耗ARM9微处理器为核心的开发板,移植嵌入式Linux系统和Web服务器,通过JavaApplet和CGI设计开发,利用动态网页实现心电信号的远程实时监护。结果设计的心电记录器能准确地采集和显示各类心电信号,浏览器端能动态显示心电波形和分析结果,可准确实时地进行远程监护。结论本系统操作方便、成本低,实现了现有动态心电监护仪缺乏的实时监测,适合家庭和社区的心电监护。     

心冲击图信号的采集和特征分析及其应用

目的:探讨心冲击图（BCG）信号和心电图（ECG）信号的内在联系,从而提升BCG信号在临床中的应用价值。方法:同时采集BCG信号和ECG信号,利用小波预处理及自适应模板匹配提取BCG信号的J波,获取BCG信号的心动周期间隔,并与同时段ECG信号的心动周期间隔对比。采用一维卷积神经网络建立BCG信号到ECG信号的重构映射,获取原始ECG信号的形态。结果:同时采集得到的BCG和ECG信号的心动周期间隔相关度为98.16%,形态相关度为95.44%。可由BCG信号得到原始ECG信号的RR间期、QRS波段宽度、ST波段宽度等特征。结论:在BCG信号中可以找出有效ECG信号特征,并以此改善BCG信号的临床意义。 【关键词】心冲击图信号;心电图信号;心动周期;相关性分析