1. 研究目的与意义
1.1国内外的发展状况及趋势
随着经济和科学技术的发展,威胁人类健康生命的疾病从传染病逐渐过渡为慢性非传染性疾病,心血管病就是目前全球性的主要非传染性疾病之一。预计到2020年,因心脏病等心血管疾病而死亡的人数将突破2000万,我国和其他发展中国家,也将会在那时迎来心脏病的流行顶峰。目前在我国,由心血管疾病引起的死亡已经占到了总死亡构成比的40%左右,对人们的健康造成了极大的威胁。目前这一信号已引起人们的重视,然而与其他疾病相比,心血管疾病发作具有随机性、突发性、危险性等特点,据北京急救中心统计多数患者因发病于家中或工作场所而不能及时得到病症诊断而延误了抢救时机,从而丧失了宝贵的生命。因而人们非常期待一种便携的医疗仪器关爱自己的生命健康。
不论何种原因引起的心血管疾病,疾病发展到后期大多数都会引起心电传导组织及心脏肌肉细胞的结构和生理特征发生变化,而这些变化都会使其电生理活动规则发生变化,这些变化能够传导到人体皮肤表面,因此通过放置在人体皮肤表面适当位置的电极就可以记录心脏活动的电位变化,进而形成心电图,为心血管疾病的临床诊断提供重要依据。荷兰leiden大学的威廉·爱因托芬(w.einthoven,1860~1927)教授就是依据这一原理研发出了第一台心电记录器。目前的心电监护设备主要分为常规心电动态监护系统和动态心电动态监护系统两类。其中常规心电动态监护系统主要用于医院中,这类设备能够实时、连续、长时间的检测病人病理数据,但其往往价格昂贵,体积笨重,不便于携带,很难在急救状态下及时进行心电监护工作,不适合普通大众使用。而动态心电动态监护系统虽价格相对合理,易于携带,也能实时记录病人的心电变化,可以捕捉病人潜在的心脏疾病心电信息,但由于其不具备实时分析和显示等功能,在一些紧急特殊情况下不能对病人心电数据进行及时诊断分析。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:
本课题针对心电信号的特点进行心电信号的采集、数据转换模块的设计与开发。拟通过这一课题加深对于信息处理、单片机等专业基础知识的理解和应用。主要对心电信号的实时监测,实时显示。
硬件设计包括:选择合适的硬件和接口设备。
3. 研究的方法与步骤
初期准备阶段:先收集查阅相关心电监护动态系统的资料了解有关心电动态监护系统的基本情况,了解家居心脏病患者面临的主要危险和隐患。并参考其他系统的设计方法结合此次设计运用的技术确定设计方案。
设计阶段:确定系统设计方案即设计出系统的结构图;本课题是基于单片机的心电动态监护系统,采用标准导联方式进行采集。
在硬件设计中通过查阅资料结合本课题的具体功能对硬件如线路、单片机、传感器等器件进行参数信息收集、选择。如在传感器的选择中于是心电动态系统功能的需求,将心电数据、心电速率等多种检测器收集模拟信号,并选择a/d转换器将模拟信号转换为数据信号,发送到单片机进行判断,同时将数据实时发送到监控设备。
4. 参考文献
[1] 王薇,赵冬.我国心血管病及其主要危险因素的流行病学研究.首都医科大学学报, 2005(01):143-146.
[2] 吴建刚,孙喜文,孙志辉,张宝性.现代医用电子仪器原理与维修[m],北京电子工业出版社, 2005.
[3]刘泉开.心电图机理与诺贝尔奖.家庭医生报, 2009(03):10-43.
5. 计划与进度安排
(1)2020.2.20—2022.2.28查阅资料,撰写开题报告;
(2)2020.3.01—2022.3.15硬件功能分析,熟悉单片机系统指令及编程语言;
(3)2020.3.16—2022.4.16设计电路原理图、编制应用程序;
