本文關(guān)鍵詞：心電無線遠(yuǎn)程實時監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

北京工業(yè)大學(xué)

碩士學(xué)位論文

心電無線遠(yuǎn)程實時監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制

姓名：李佳

申請學(xué)位級別：碩士

專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程

指導(dǎo)教師：吳水才

20080401

摘要

摘要

近年來，心臟病的發(fā)病率和致死率都有不斷增高的趨勢，心血管疾病是世界上最為普遍也最危害健康的疾病。由于這類病癥都具有偶然性和突發(fā)性的特點，因此要防治心臟病就必須對患者進(jìn)行長時間的跟蹤治療，進(jìn)行實時監(jiān)護(hù)。目前人們已經(jīng)成功研制了電話傳輸心電圖（ＢＰ機(jī)），基于ＰＣ機(jī)的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等監(jiān)護(hù)設(shè)備，但其大部分只能應(yīng)用于固定環(huán)境或小活動范圍，采用有線通信方式，達(dá)不到動態(tài)監(jiān)護(hù)的目的。因此，本文提出了一種無線心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，患者可以通過佩戴一個便攜式的儀器，達(dá)到對心電進(jìn)行實時采集分析，并在系統(tǒng)檢測到有異常心電時能夠通過ＧＰＲＳ無線模塊發(fā)送報警短信，同時將異常心電傳輸至接收端。該系統(tǒng)操作簡單、便于使用，非常適合患者在家中使用。

系統(tǒng)在整體結(jié)構(gòu)上采用基于ＡＲＭ９２０Ｔ內(nèi)核的處理器￥３Ｃ２４１０Ａ為核心處理器，采用Ｌｉｎｕｘ為實時嵌入式操作系統(tǒng)。本文對監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)計做了詳細(xì)的描述。整個硬件系統(tǒng)包括一個以處理器為核心、ＳＤＲＡＭ和ＮＡＮＤＦｌａｓｈ作為存儲設(shè)備的最小系統(tǒng)，采用了適合便攜式應(yīng)用的電源管理，集成了各種外設(shè)，如液晶顯示器接口、以太網(wǎng)接口、ＵＳＢ接口、串口、ＪＴＡＧ口、ＧＰＲＳ接口等，同時針對心電信號特點設(shè)計了模擬信號放大和濾波電路。描述了Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)的構(gòu)建與移植，介紹了Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ的開發(fā)與移植及設(shè)備驅(qū)動程序的定制。最后，介紹了針對系統(tǒng)的功能需求設(shè)計的應(yīng)用軟件，達(dá)到了不受環(huán)境限制、動態(tài)監(jiān)護(hù)的目的。

論文最后對全文作了總結(jié)，并對系統(tǒng)軟硬件性能參數(shù)進(jìn)行了測試，測試結(jié)果

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滿足設(shè)計要求。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對心電信號的實時監(jiān)護(hù)，且具有實時性好、交互性好、穩(wěn)定性好、易擴(kuò)展移植等優(yōu)點。同時本文也提出了系統(tǒng)的不足之處及其后續(xù)工作的日后展望。

關(guān)鍵詞：心電監(jiān)護(hù)；￥３Ｃ２４１０Ａ；ＬｉｎｕｘＧＰＲＳ

北京ｔ業(yè)大學(xué)Ｔ學(xué)碩士學(xué)位論文

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｒｅｃｅｎｔｙｅａｒ，ｈｅａｒｔｄｉｓｅａｓｅ，ｗｉｔｈｈｉｇｈｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆｉｎｃｉｄｅｎｃｅａｎｄｆａｔａｌｉｔｙ，ｈａｓｂｅｅｎｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｄａｎｇｅｒｏｕｓｄｉｓｅａｓｅｓｔｏｐｅｏｐｌｅｈｅａｌｔｈ．Ａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ

ｔｏｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｄｉｓｅａｓｅ，ｃｈａｎｃｉｎｅｓｓａｎｄｐａｒｏｘｙｓｍ，ｉｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ

ｐａｔｉｅｎｔｓｉｎｒｅａｌｍｏｎｉｔｏｒｔｉｍｅ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，，ｔｅｌｅｐｈｏｎｉｃＥＣＧ

ａｎｄ

ａｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ（ＢＰ），ｃｏｍｐｕｔｅｒｓｕｐｐｏｒｔｅｄＥＣＧｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇＩｎｔｅｒａｃｔｕｓｅｄｉｎｂａｓｅｄｔｅｌｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｂｅｅｎａｄｅｖｅｌｏｐｅｄ。Ｂｕｔｍｏｓｔｏｆｔｈｅｍｌｉｍｉｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｙｃａｎ’ｔｍｏｎｉｔｏｒ

ａｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ，ｆｏｒｔｈｅｃａｂｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓ

ＥＣＧｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｐａｔｉｅｎｔｓｗｅａｒ

ｓｉｇｎａｌｓ，ａｎｄａｗｉｒｅｌｅｓｓｐｏｒｔａｂｌｅｄｅｖｉｃｅ，ｗｈｉｃｈｃｏｌｌｅｃｔｓＥＣＧｔｏｔｈｅｒｅｃｅｉｖｅｒｖｉａＧＰＲＳｔｒａｎｓｆｅｒａｌａｒｍｍｅｓｓａｇｅａｎｄＥＣＧｗａｖｅｆｏｒｍ

ｍｏｄｕｌｅｗｈｅｎｔｈｅＥＣＧｉｓ

ｐａｔｉｅｎｔｓａｔｈｏｍｅ．ａｂｎｏｒｍａｌ．Ｉｔ’ｓｓｉｍｐｌｅｔｏｏｐｅｒａｔｅａｎｄｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｏｓｅ

Ｔｈｅｄｅｖｉｃｅ’ＳＣＰＵｉｓｔｈｅ￥３Ｃ２４１０ＡｗｉｔｈａｃｏｒｅｏｆＡＲＭ９２０Ｔ，ａｎｄｔｈｅＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍｉｓＬｉｎｕｘＲＴＯＳ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｄｅｔａｉｌ．ＴｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｏｆａｍｉｎｉｍｕｍｓｙｓｔｅｍｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅＣＰＵ，ｔｈｅＳＤＲＡＭａｎｄｔｈｅＮＡＮＤＦｌａｓｈ，ａｎｄＩ／ＯｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅＬＣＤｄｉｓｐｌａｙｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｔｈｅＬＡＮｐｏｒｔ，ｔｈｅＵＳＢｐｏｒｔ，ｔｈｅｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ，ｔｈｅＪＴＡＧｐｏｒｔａｎｄｔｈｅＧＰＲＳｍｏｄｕｌｅｓｏｃｋｅｔ，ａｓｗｅｌｌａｓａｐｏｗｅｒ

ｐａｐｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｃｈｅｍｅｆｏｒｐｏｒｔａｂｌｅｄｅｖｉｃｅ

ｇｉｖｅｓａｌｌａｎｄＥＣＧａｍｐｌｉｆｉｅｒ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇａｎｄｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇｏｆＬｉｎｕｘ。ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＢｏｏｔｌｏａｄｅｒａｎｄｔｈｅｃｕｓｔｏｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｅｖｉｃｅｄｒｉｖｅｒｓａｒｅａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ

ｒｅａｌｉｚｅｓａｉｍｅｄｔｏｍｅｅｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．

ａｒｅＡｔｔｈｅｅｎｄｏｆｐａｐｅｒ，ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ

ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｃｈｉｅｖｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｔａｒｇｅｔ．Ｔｈｅｔｅｓｔｅｄ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｓｙｓｔｅｍｃａｎｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅＥＣＧｓｉｇｎａｌｓｉｎｒｅａｌｔｉｍｅ，ａｎｄｉｓｒｅｌｉａｂｌｅ，ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｒｉｅｎｄｌｙ，ｅａｓｙｔｏｂｅｅｘｔｅｎｄｅｄ．Ｗｅｇｉｖｅｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｏｍｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＣＧｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；￥３Ｃ２４１０Ａ；Ｌｉｎｕｘ；ＧＰＲＳ．ＩＩ．

獨創(chuàng)性聲明

本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京工業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。

簽名：日期：趟：丞多

關(guān)于論文使用授權(quán)的說明

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（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）

簽名：導(dǎo)師簽名：

�。。�！詈�。。�！。一第ｌ章緒論

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第１章緒論

１．１課題研究目的與意義

心電信號當(dāng)中包含著人體最基本、最重要的生理參數(shù)，對這些生理參數(shù)進(jìn)行家庭日常監(jiān)護(hù)與檢測對患者的健康以及心血管疾病的治療有著極其重要的意義。

近年來，心臟病的發(fā)病率和致死率都有不斷增高的趨勢，心血管疾病是世界上最為普遍也最危害健康的疾病。由于這類病癥都具有偶然性和突發(fā)性的特點，因此要防治心臟病就必須對患者進(jìn)行長時間的跟蹤治療，進(jìn)行實時監(jiān)護(hù)。心臟病的病發(fā)特點使得心臟病的治療時機(jī)顯得尤為重要，如急性心肌梗塞（ＡＭＩ）最佳治療時間為發(fā)病后一小時內(nèi)，但是研究表明只有１／５的病人在ＡＭＩ發(fā)作后一小時內(nèi)被送往醫(yī)院接受治療。從心臟病發(fā)到被送往醫(yī)院接受治療大概可分為三個延遲時間段：從病人發(fā)病到呼叫急救車前來接救、將病人送往醫(yī)院和醫(yī)生確診并決定治療方案【ｌ】。因此需要尋求一種有效的方法，使得醫(yī)生在病人病發(fā)后能夠及時獲得病人的ＥＣＧ，從而減少病人從病發(fā)后到接受治療的延誤時間，家庭心電監(jiān)護(hù)便是一種很可行的方法。

現(xiàn)在，家庭健康監(jiān)護(hù)越來越為人們所重視。隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療和家庭健康監(jiān)護(hù)得到了更為廣寬的發(fā)展空間。家庭健康監(jiān)護(hù)中最常使用的是心電監(jiān)護(hù)。目前老年人的身體健康問題己引起社會越來越廣泛的關(guān)注。同時根據(jù)中國醫(yī)學(xué)協(xié)會統(tǒng)計有近６０％的心臟類疾病死亡是發(fā)生在家庭和社區(qū)范圍內(nèi)的。因此如果能夠在早期發(fā)現(xiàn)心電異常并及時通知家屬，就能為患者爭取寶貴的救治時間，提高其生存幾率。醫(yī)學(xué)實踐表明，對于心臟類疾病如果可以及時發(fā)現(xiàn)并作恰當(dāng)處理，患者則有７０％＂－－８０％的生存率。同時我國逐漸進(jìn)入老齡化社會，對便攜式心電監(jiān)護(hù)設(shè)備的需求每年大約要耗費５億元，并且以每年１２％一－－１５％的速度增長。所以說心電監(jiān)護(hù)儀的便攜式設(shè)計，己成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器發(fā)展的一個必然趨勢。

通過研究一種便攜式心電監(jiān)護(hù)儀，可以達(dá)到對患者進(jìn)行實時心電監(jiān)護(hù)的目的，同時能夠?qū)颊叩男碾娺M(jìn)行自動分析診斷。使用者可以通過Ｉｎｔｅｍｅｔ接入使得醫(yī)生端可以通過口地址以瀏覽網(wǎng)頁的形式實時查看患者的心電圖，如若發(fā)生

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