穿戴式單導(dǎo)聯(lián)ECG監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-10-31 18:59
心臟類疾病的突發(fā)性使得一些非持續(xù)性的異常心電信號(hào)難以被及時(shí)捕捉。有時(shí)在出現(xiàn)不適癥狀后再去醫(yī)院做心電圖已經(jīng)無法對(duì)患者做出正確的診斷與治療。隨著心血管類疾病發(fā)病率逐年上升,對(duì)心臟活動(dòng)進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)并做出輔助診斷的需求日益增加。而傳統(tǒng)ECG監(jiān)護(hù)設(shè)備導(dǎo)聯(lián)數(shù)眾多,沒有考慮多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景,有著便攜性不足的缺陷,因此研究更便捷的ECG監(jiān)護(hù)系統(tǒng)十分必要。隨著微電子、醫(yī)療等行業(yè)不斷技術(shù)融合,可穿戴式ECG監(jiān)護(hù)設(shè)備逐漸成為研究的熱點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了一套可穿戴式單導(dǎo)聯(lián)ECG監(jiān)護(hù)系統(tǒng),其包括三個(gè)部分:心電監(jiān)護(hù)硬件、作為硬件載體的心電監(jiān)護(hù)衣和便攜式心電監(jiān)護(hù)終端。為了提高穿戴的舒適性,硬件采取FPC柔性電路板設(shè)計(jì),經(jīng)設(shè)計(jì)后電路板尺寸為6.4cm×5.7cm;為了實(shí)現(xiàn)輔助診斷的功能,首先采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法提取R波,隨后結(jié)合窗口掃描法依次提取出Q波、S波、P波和T波,在此基礎(chǔ)上計(jì)算出具有醫(yī)學(xué)價(jià)值的心電特征參數(shù),參照臨床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行四類心拍的識(shí)別以及常見心律失常的輔助診斷;為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)的功能,一方面采用網(wǎng)頁發(fā)布實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的遠(yuǎn)程網(wǎng)頁端實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)傳輸,另一方面通過調(diào)用百度地圖逆地理編碼API將數(shù)字化的經(jīng)緯度信息轉(zhuǎn)換為可...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 穿戴式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作以及章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)以及相關(guān)技術(shù)理論
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析
2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.3 心電信號(hào)生理學(xué)基礎(chǔ)及測(cè)量原理
2.3.1 心電信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理
2.3.2 典型心電圖
2.3.3 心電信號(hào)特征及噪聲來源
2.4 心電圖導(dǎo)聯(lián)體系及與穿戴式背景結(jié)合
第三章 可穿戴心電信號(hào)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.1 可穿戴式心電采集系統(tǒng)硬件方案總體設(shè)計(jì)
3.2 心電監(jiān)護(hù)硬件電路設(shè)計(jì)
3.2.1 可穿戴式生物醫(yī)學(xué)傳感器的選型
3.2.2 心電信號(hào)調(diào)理電路的選型設(shè)計(jì)
3.2.3 主控模塊的選型設(shè)計(jì)
3.2.4 電源模塊及充電電路的設(shè)計(jì)
3.2.5 GPS模塊與GSM模塊的選型
3.2.6 無線信號(hào)傳輸模塊的設(shè)計(jì)
3.3 硬件系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.3.1 數(shù)據(jù)采集協(xié)議
3.3.2 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
3.4 穿戴衣的設(shè)計(jì)
第四章 便攜式信號(hào)接收與處理終端的設(shè)計(jì)
4.1 便攜式終端開發(fā)平臺(tái)介紹
4.1.1 LabVIEW開發(fā)平臺(tái)
4.1.2 Android開發(fā)平臺(tái)
4.2 便攜式信號(hào)接收與處理終端總體設(shè)計(jì)
4.3 LabVIEW平臺(tái)信號(hào)接收與處理終端設(shè)計(jì)
4.3.1 心電監(jiān)護(hù)平臺(tái)登錄頁面設(shè)計(jì)
4.3.2 心電信號(hào)采集與存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)
4.3.3 心電信號(hào)回放模塊設(shè)計(jì)
4.3.4 心電信號(hào)波形識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)
4.3.5 心電參數(shù)計(jì)算及常見心律失常的診斷
4.3.6 遠(yuǎn)程心電監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì)
4.3.7 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及逆地理編碼模塊設(shè)計(jì)
4.3.8 GSM監(jiān)護(hù)模塊設(shè)計(jì)
4.4 Android平臺(tái)信號(hào)接收與處理終端設(shè)計(jì)
第五章 心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.1 模擬前端測(cè)試
5.2 監(jiān)護(hù)系統(tǒng)功能測(cè)試
5.2.1 測(cè)試項(xiàng)目
5.2.2 心電信號(hào)采集存儲(chǔ)回放測(cè)試
5.2.3 MIT-BIH數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證
5.2.4 遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)功能測(cè)試
5.2.5 GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換驗(yàn)證以及逆地理編碼精度測(cè)試
5.2.6 GSM通信模塊驗(yàn)證
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LabVIEW的采集數(shù)據(jù)快速文件存儲(chǔ)方法[J]. 李俊嬌,朱磊,張曉丹,郭華,遆寧. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]心電信號(hào)的預(yù)處理算法分析[J]. 王潤. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2018(07)
[3]智能健康監(jiān)測(cè)終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 武風(fēng)波,周云如,張會(huì)可. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(14)
[4]基于電子地圖的多終端定位追蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張蒙,梁海涵,葉國悅,劉詩嫻,張研平. 國外電子測(cè)量技術(shù). 2017(06)
[5]心電軸新視野[J]. 魯端. 臨床心電學(xué)雜志. 2015(06)
[6]可穿戴式心電信號(hào)采集電極的研究[J]. 孟妍,鄭剛,戴敏. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]經(jīng)緯網(wǎng)及其應(yīng)用的研究[J]. 郭建. 黑龍江科技信息. 2014(13)
[8]46例心臟內(nèi)科急診臨床分析[J]. 趙東陽,鄭斯琴. 中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè). 2012(34)
[9]基于ZigBee技術(shù)的老人身體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王魯,王志良. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2011(09)
[10]T波檢測(cè)和QT間期提取策略[J]. 王大雄,顧永跟,徐耕,顧正浩. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]可穿戴生理參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)心電信號(hào)處理方法研究[D]. 李肅義.吉林大學(xué) 2009
[2]心臟電信號(hào)分析及輔助診斷系統(tǒng)[D]. 張道明.中國礦業(yè)大學(xué) 2008
[3]心電信號(hào)處理和特征信息提取方法的研究及心電工作站的研制[D]. 羅小剛.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]心電數(shù)據(jù)的預(yù)處理與分類算法研究[D]. 王鳳.中北大學(xué) 2018
[2]穿戴式多生理參數(shù)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制[D]. 王憲忠.吉林大學(xué) 2017
[3]心電信號(hào)特征提取及心律失常分類算法研究[D]. 史夢(mèng)穎.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[4]可穿戴心電監(jiān)控服裝的研究及其性能表征[D]. 梁麗君.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于STM32和藍(lán)牙4.1的便攜式心電采集分析系統(tǒng)研究[D]. 馬曉玉.燕山大學(xué) 2016
[6]基于LabVIEW的心電工作站軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張況.中南民族大學(xué) 2016
[7]基于智能手機(jī)的家用人體生理參數(shù)檢測(cè)終端通信設(shè)計(jì)[D]. 何江山.浙江大學(xué) 2015
[8]病態(tài)心電信號(hào)處理及診斷算法研究[D]. 朱迅杰.清華大學(xué) 2013
[9]基于形態(tài)學(xué)的心電信號(hào)特征提取和分類方法的研究[D]. 石屹.華東理工大學(xué) 2013
[10]心電信號(hào)特征提取和ST段識(shí)別算法研究[D]. 汪振興.重慶大學(xué) 2012
本文編號(hào):3468677
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 穿戴式心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作以及章節(jié)安排
第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)以及相關(guān)技術(shù)理論
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析
2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.3 心電信號(hào)生理學(xué)基礎(chǔ)及測(cè)量原理
2.3.1 心電信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理
2.3.2 典型心電圖
2.3.3 心電信號(hào)特征及噪聲來源
2.4 心電圖導(dǎo)聯(lián)體系及與穿戴式背景結(jié)合
第三章 可穿戴心電信號(hào)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.1 可穿戴式心電采集系統(tǒng)硬件方案總體設(shè)計(jì)
3.2 心電監(jiān)護(hù)硬件電路設(shè)計(jì)
3.2.1 可穿戴式生物醫(yī)學(xué)傳感器的選型
3.2.2 心電信號(hào)調(diào)理電路的選型設(shè)計(jì)
3.2.3 主控模塊的選型設(shè)計(jì)
3.2.4 電源模塊及充電電路的設(shè)計(jì)
3.2.5 GPS模塊與GSM模塊的選型
3.2.6 無線信號(hào)傳輸模塊的設(shè)計(jì)
3.3 硬件系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.3.1 數(shù)據(jù)采集協(xié)議
3.3.2 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
3.4 穿戴衣的設(shè)計(jì)
第四章 便攜式信號(hào)接收與處理終端的設(shè)計(jì)
4.1 便攜式終端開發(fā)平臺(tái)介紹
4.1.1 LabVIEW開發(fā)平臺(tái)
4.1.2 Android開發(fā)平臺(tái)
4.2 便攜式信號(hào)接收與處理終端總體設(shè)計(jì)
4.3 LabVIEW平臺(tái)信號(hào)接收與處理終端設(shè)計(jì)
4.3.1 心電監(jiān)護(hù)平臺(tái)登錄頁面設(shè)計(jì)
4.3.2 心電信號(hào)采集與存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)
4.3.3 心電信號(hào)回放模塊設(shè)計(jì)
4.3.4 心電信號(hào)波形識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)
4.3.5 心電參數(shù)計(jì)算及常見心律失常的診斷
4.3.6 遠(yuǎn)程心電監(jiān)控模塊的設(shè)計(jì)
4.3.7 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及逆地理編碼模塊設(shè)計(jì)
4.3.8 GSM監(jiān)護(hù)模塊設(shè)計(jì)
4.4 Android平臺(tái)信號(hào)接收與處理終端設(shè)計(jì)
第五章 心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.1 模擬前端測(cè)試
5.2 監(jiān)護(hù)系統(tǒng)功能測(cè)試
5.2.1 測(cè)試項(xiàng)目
5.2.2 心電信號(hào)采集存儲(chǔ)回放測(cè)試
5.2.3 MIT-BIH數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證
5.2.4 遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)功能測(cè)試
5.2.5 GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換驗(yàn)證以及逆地理編碼精度測(cè)試
5.2.6 GSM通信模塊驗(yàn)證
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LabVIEW的采集數(shù)據(jù)快速文件存儲(chǔ)方法[J]. 李俊嬌,朱磊,張曉丹,郭華,遆寧. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]心電信號(hào)的預(yù)處理算法分析[J]. 王潤. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2018(07)
[3]智能健康監(jiān)測(cè)終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 武風(fēng)波,周云如,張會(huì)可. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(14)
[4]基于電子地圖的多終端定位追蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張蒙,梁海涵,葉國悅,劉詩嫻,張研平. 國外電子測(cè)量技術(shù). 2017(06)
[5]心電軸新視野[J]. 魯端. 臨床心電學(xué)雜志. 2015(06)
[6]可穿戴式心電信號(hào)采集電極的研究[J]. 孟妍,鄭剛,戴敏. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]經(jīng)緯網(wǎng)及其應(yīng)用的研究[J]. 郭建. 黑龍江科技信息. 2014(13)
[8]46例心臟內(nèi)科急診臨床分析[J]. 趙東陽,鄭斯琴. 中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè). 2012(34)
[9]基于ZigBee技術(shù)的老人身體狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王魯,王志良. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2011(09)
[10]T波檢測(cè)和QT間期提取策略[J]. 王大雄,顧永跟,徐耕,顧正浩. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]可穿戴生理參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)心電信號(hào)處理方法研究[D]. 李肅義.吉林大學(xué) 2009
[2]心臟電信號(hào)分析及輔助診斷系統(tǒng)[D]. 張道明.中國礦業(yè)大學(xué) 2008
[3]心電信號(hào)處理和特征信息提取方法的研究及心電工作站的研制[D]. 羅小剛.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]心電數(shù)據(jù)的預(yù)處理與分類算法研究[D]. 王鳳.中北大學(xué) 2018
[2]穿戴式多生理參數(shù)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制[D]. 王憲忠.吉林大學(xué) 2017
[3]心電信號(hào)特征提取及心律失常分類算法研究[D]. 史夢(mèng)穎.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[4]可穿戴心電監(jiān)控服裝的研究及其性能表征[D]. 梁麗君.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于STM32和藍(lán)牙4.1的便攜式心電采集分析系統(tǒng)研究[D]. 馬曉玉.燕山大學(xué) 2016
[6]基于LabVIEW的心電工作站軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張況.中南民族大學(xué) 2016
[7]基于智能手機(jī)的家用人體生理參數(shù)檢測(cè)終端通信設(shè)計(jì)[D]. 何江山.浙江大學(xué) 2015
[8]病態(tài)心電信號(hào)處理及診斷算法研究[D]. 朱迅杰.清華大學(xué) 2013
[9]基于形態(tài)學(xué)的心電信號(hào)特征提取和分類方法的研究[D]. 石屹.華東理工大學(xué) 2013
[10]心電信號(hào)特征提取和ST段識(shí)別算法研究[D]. 汪振興.重慶大學(xué) 2012
本文編號(hào):3468677
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