本文關(guān)鍵詞：體外自動(dòng)除顫儀設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 自動(dòng)除顫儀 放電控制 波形產(chǎn)生 近似熵 樣本熵

【摘要】：心源性猝死(SCD)俗稱心臟驟停,是危害人類健康的重要疾病之一。其中80%~90%的SCD是由心室纖顫(VF)所引起的。目前,除顫是防止心臟室顫導(dǎo)致猝死的唯一有效方法。傳統(tǒng)除顫儀操作復(fù)雜,其除顫時(shí)機(jī)、放電量等一般由專業(yè)醫(yī)生在醫(yī)院條件下,根據(jù)測得的心電波形進(jìn)行判斷和操作。智能體外自動(dòng)除顫儀(AED)一般是放在距離醫(yī)院較遠(yuǎn)的公共場所,如機(jī)場等。操作者定位為非專業(yè)醫(yī)生。本文采用ARM公司Cortex-M3內(nèi)核的32位高性能微處理器STM32F103VCT6為核心進(jìn)行了AED的軟、硬件設(shè)計(jì)和相關(guān)算法研究。本文對(duì)體外自動(dòng)除顫儀的硬件設(shè)計(jì)主要分為以下幾個(gè)模塊:生理參數(shù)采集與自動(dòng)除顫控制模塊、微處理器控制模塊、除顫模塊。生理參數(shù)采集與自動(dòng)除顫控制模塊是通過除顫專用電極提取心電信號(hào)以及胸阻抗,進(jìn)而確定除顫時(shí)機(jī)并選擇合適的能量,從而達(dá)到最佳除顫效果,是本文關(guān)鍵技術(shù)之一;微處理器控制模塊是除顫儀軟硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合的核心;除顫模塊包括充電模塊和放電模塊,根據(jù)需要進(jìn)行電擊除顫,其中過阻尼二階放電電路也是本文關(guān)鍵技術(shù)研究之一。在上述模塊基礎(chǔ)上,本系統(tǒng)還增加了自動(dòng)心電信號(hào)采集分析、語音操作提示等功能。在信號(hào)分析部分,采用標(biāo)準(zhǔn)心電信號(hào)數(shù)據(jù),在MATLAB環(huán)境下,重點(diǎn)對(duì)室顫/室性心動(dòng)過速檢測算法理論進(jìn)行了近似熵和樣本熵兩種算法的仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明,采用改進(jìn)的樣本熵快速算法可以實(shí)現(xiàn)AED除顫最佳時(shí)機(jī)的選擇。
【關(guān)鍵詞】：自動(dòng)除顫儀 放電控制 波形產(chǎn)生 近似熵 樣本熵
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH789;R197.39
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 除顫儀的發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 除顫儀的發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 除顫技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 AED的基本原理及整體設(shè)計(jì)16-24
• 2.1 心電圖及室顫/室性心動(dòng)過速與除顫16-18
• 2.2 除顫設(shè)備的基本工作原理18-19
• 2.3 心臟除顫器的分類以及主要技術(shù)參數(shù)19-22
• 2.4 AED的總體設(shè)計(jì)22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 AED硬件模塊設(shè)計(jì)24-41
• 3.1 微處理器控制模塊24-29
• 3.1.1 微處理器選型以及數(shù)據(jù)A/D轉(zhuǎn)換控制24-25
• 3.1.3 系統(tǒng)顯示界面以及語音提示25-27
• 3.1.4 數(shù)據(jù)傳輸以及存儲(chǔ)27-29
• 3.2 除顫模塊29-33
• 3.2.1 反激式開關(guān)電源高壓充電電路29-31
• 3.2.2 過阻尼二階放電電路31-33
• 3.3 生理參數(shù)采集與除顫控制模塊33-40
• 3.3.1 生理參數(shù)——心電信號(hào)采集34
• 3.3.2 生理參數(shù)——胸阻抗的檢測原理34-35
• 3.3.3 生理參數(shù)——胸阻抗采集的整體設(shè)計(jì)35-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 除顫時(shí)機(jī)算法研究41-57
• 4.1 算法評(píng)估實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源41-42
• 4.2 基于近似熵的除顫時(shí)機(jī)算法的研究與仿真實(shí)驗(yàn)42-45
• 4.2.1 近似熵的理論基礎(chǔ)42-43
• 4.2.3 數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析43-45
• 4.3 基于樣本熵的除顫時(shí)機(jī)算法研究與仿真實(shí)驗(yàn)45-51
• 4.3.1 樣本熵計(jì)算理論45-48
• 4.3.2 算法可行性分析研究48-51
• 4.4 算法性能評(píng)估51-54
• 4.4.1 兩種檢測算法的比較51-52
• 4.4.2 基于樣本熵算法的數(shù)據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)52-54
• 4.5 除顫控制的實(shí)現(xiàn)54-56
• 4.5.1 除顫時(shí)機(jī)的確定54-55
• 4.5.2 除顫能量的選擇55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第5章 體外自動(dòng)除顫儀軟件設(shè)計(jì)與系統(tǒng)測試實(shí)驗(yàn)57-65
• 5.1 體外自動(dòng)除顫儀軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)57-60
• 5.1.1 系統(tǒng)編程測試環(huán)境57-58
• 5.1.2 系統(tǒng)主要軟件流程圖58-60
• 5.2 系統(tǒng)硬件測試實(shí)驗(yàn)60-64
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)60
• 5.2.2 除顫能量實(shí)驗(yàn)60-61
• 5.2.3 過阻尼放電回路實(shí)驗(yàn)61-63
• 5.2.4 阻抗測量電路實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果70-71
• 致謝71-72
• 作者簡介72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：919963