基于单片机的背心式心电监护系统设计文献综述

文献综述

课题研究现状，意义与价值

当今世界范围内,心血管疾病依然是每年致死人数最多的疾病,每年有1730万人死于心血管疾病。它不再是西方世界的疾病,全球中、低收入国家80%的死亡由心血管疾病引起。心脏病作为全球第一大死亡原因,其发病时间无规律,具有突发性。医院中短时间的心电图检测可能无法检查出异常心电图,面临床上使用的动态心电监测系统(Holter)虽然可以实现动态心电图的持续监测,却无法对采集到的心电数据进行实时分析,不能对突发心血管疾病进行实时预警,Holter使用的粘性电极长时间佩戴可能引发皮肤过敏,而且粘性电极内的导电凝胶脱水干化会影响心电信号质量。为了解决上述问题,本文提出了一种穿戴式的心电信号无线监护系统,实现了心电信号的采集放大以及实时显示。本论文的主要研究内容如下:1.分析了穿戴式心电监护系统的设计需求,将系统划分为穿戴衣,心电信号监测终端,ZigBee网络和PC端软件四个部分。明确了各模块的功能,依据行业标准确定了硬件部分和软件部分应当具备的性能指标。2.选取了穿戴衣的制作材料以满足长时间运动状态下的心电信号监测对穿戴衣弹性以及舒适度的要求。设计了穿戴衣的样式,确定电极和布线区的位置,使采集到的心电信号符合心电图导联标准。采用镀银织物材料制作织物电极,取代医用Ag/AgCl粘性电极,减少长时间连续监测过程造成的皮肤瘙痒及可能出现的过敏现象。对织物电极和粘性电极的接触阻抗、电极噪声以及安全性进行测试对比,并分析了测试结果。3.设计了心电监测终端的硬件模块结构,完成了心电信号采集电路的设计,心电信号采集电路包括两级放大电路、导联切换电路、右腿驱动电路以及多个硬件滤波电路。硬件滤波电路可以减小信号采集过程中的干扰噪声。制作了 PCB电路板,并在文章最后对心电监测终端进行了测试。4.编写了心电监测终端内的单片机程序,实现了单片机对心电信号导联切换电路的控制,驱动AD7691采样芯片完成采样过程。配置了单片机内部的UART模块,实现了单片机与ZigBee网络的串口通信。设计了数字滤波器用以消除进行心电信号采集时的干扰噪声。5.通过ZigBee网络传输心电信号至远程PC端,PC端软件实现了心电信号的实时显示。述课题研究的现状及发展趋势述课题研究的现状及发展趋势述课题研究的现状及发展趋势

参考文献

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