微型低功耗实时心电监护系统的设计开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

脉搏携带有丰富的人体健康状况的信息,自公元三世纪我国最早的脉学专著《脉经》问世以来,脉学理论得到不断的发展和提高。在中医四诊(望、闻、问、切)中,脉诊占有非常重要的位置。脉诊是我国传统医学中最具特色的一项诊断方法,其历史悠久,内容丰富,是中医“整体观念”、“辨证论证”的基本精神的体现与应用。脉诊作为“绿色无创”诊断的手段和方法,得到了中外人士的关注。但由于中医是靠手指获取脉搏信息,虽然脉诊具有简便、无创、无痛的特点易为患者接受,然而在长期的医疗实践中也暴露出一些缺陷。首先,切脉单凭医生手指感觉辨别脉象的特征,受到感觉、经验和表述的限制,并且难免存在许多主观臆断因素,影响了对脉象判断的规范化;其次,这种用手指切脉的技巧很难掌握;再则,感知的脉象无法记录和保存影响了对脉象机理的研究。脉诊的这种定性化和主观性,大大影响了其精度与可行性,成为中医脉诊应用、发展和交流中的制约因素。为了将传统的中医药学发扬光大,促进脉诊的应用和发展,必须与现代科技相结合,实现更科学、客观的诊断。

科技的创新,脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法,脉搏测量可利用电子仪器测量出精度更高的数据。人体脉搏信号中包含丰富的生理信息,也逐渐引起了临床医生的很大兴趣,达到了方便、快捷、准确在测量脉搏的目的。随着电子测量技术的迅速发展,现代电子测量仪器以极快的速度向数字化、自动化的方向发展。制成的脉搏测量仪器性能良好,结构简单,因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。

在先进科学技术的推动下,医疗仪器的相关技术日新月异,全球医疗仪器的发展朝微小化迈进。便携式、低功耗的心率计会越来越受到人们的青睐。长期以来,各种静态的、动态的、随身携带的、远程遥控的心率计已经相继问世。由于心率和心率变异是临床心血管疾病诊断所需要的重要生理参数,有关心率和心率计的研究一直以来成为医学、电子学、工程技术领域科研的工作者们的涉足焦点。在国外到06年底,已经开始研究可佩戴式心率计。植入人体式心率计。国内的心率计产品由于受相关科学水平及生产设备的限制,功能和集成度不及国外。

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2. 研究的基本内容与方案

课题的基本内容:本系统中,主要包括取样电路、放大电路、比较电路和单片机处理电路无线数据发送与接收电路及显示电路。首先,使用压电传感器采集与心跳同频率的信息,送至单片机后,然后软件对信号进行处理,通过无线传输电路传输数值,通过手机app或者pc机显示存储数据对数据进行分析不合格的心率信号进行语音报警。

课题的目标是通过单片机实现无线数据的传输,并且在pc机或者手机上显示采集到的脉搏数据。

课题的基本技术方案:心电信号属于微弱信号,体表心电信号的幅值范围为1-10mv。在测量心电信号时存在很强的干扰,包括测量电极与人体之间构成的化学半电池所产生的直流极化电压,以共模电压形式存在的50hz工频干扰.人体的运动、呼吸引起的基线漂移,肌肉收缩引起的肌电干扰等。因此,就要求采集传感器具有较高精度。采用动态微压传感器是一种高性能、低成本的压电式小型压力传感器,动态压力信号通过薄膜变成电荷量,在经传感器内部放大电路转换成电压输出。该传感器具有灵敏度高,抗过载及抗冲击能力强,抗干扰性强、操作简便、体积小、重量轻、成本低等特点,广泛应用于医疗、工业控制、交通、安全防卫等领域。采用脉搏采集模块提高采样成功率。无线传输模块在连接pc机时选用wifi模块进行远距离数据传输。如果选择手机开发就选择蓝牙模块,在手机上制作app就可以实现数据实时观察。系统总体框架如图2.1所示。

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3. 研究计划与安排

1~2周:查阅相关文献资料,明确研究方向,确定研究内容,完成开题报告;

3~6周:了解相关的专业知识,完成不少于2万字符的英文翻译任务;

7~9周:继续深入学习相关内容,逐步实施设计方案,完成主要的设计;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]刘君华.智能传感器系统.西安:西安电子科技大学出版社,1999.

[2]蔡建新.生物医学电子学.北京大学出版社,1997.

[3]康华光,电子技术模拟部分.高等教育出版社,1987.

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