基于Android的智能心电仪设计

发布时间：2020-03-31 06:04

【摘要】：经济快速发展的中国,心脏病发病率增长迅速,中国最致命的三种疾病是脑猝中、冠心病以及阻塞性肺病,这三种疾病占中国死亡人数的46%。而致命的三种疾病,心血管疾病占了两个,因此定期的心脏检查对心血管疾病的预防是十分必要的。鉴于医院传统心电仪存在功耗大、线路接口易脱落、不便携、费用高、以及心电图看图的专业性等问题。本文研究设计了一款基于Android的便携式心电智能诊断监护仪,心电信号采集装置由单导联电极探头、心电信号调理AD8232模块、嵌入式STM32F407单片机、3.2寸触摸屏、蓝牙HC-05模块等组成。心电调理模块包括仪表放大器、高通滤波器、增益调整器、低通滤波器、基准电压缓冲器、集成右腿驱动(RLD)放大器等,结合数字卡尔曼滤波和迭代滤波方法,实现了滤除心电检测信号的杂波噪声。针对MIT-BIH(心律失常数据库)的样本,利用小波多尺度分解重构算法对心电信号预处理,消除信号的基线漂移、肌电干扰问题。利用小波变换模极大值检测奇异点的原理,结合差分阂值法,提出一种识别R波波峰,并沿两侧寻找Q波起点和S波终点的QRS特征波提取算法,通过Matlab软件仿真,获得了 RR间期、QRS间期等时间参数,结合临床数据构建决策树实时诊断心电图是否异常。为了能够在手机客户端能够调用这两个算法,利用C++语言编写了相关算法代码,并编译成.so库文件,植入手机客户端。Android移动端功能包括蓝牙传输数据及处理,Surfaceview实时绘图,利用JNI开发调用.so库的两个算法进行智能识别,SQlite数据库的用户信息管理,医患即时聊天系统,智能电话短信报警,健康知识库等功能。
【图文】：

心电图机,便携,手机,实业

有便携式的，还有传统的医院心电图机。但是大多比较昂贵，便携的抗干扰性差，不适逡逑合家庭使用。美国ＡｌｉｖｅＣｏｒ公司研发的手机通用家用心电图检测仪便携智能心率监护逡逑（如图１所示），四根手指按于检测器上３０秒，手机即可获得实时心电图。手机利用逡逑麦克风接收检测仪的超声信号绘制心电图。需要将记录的心电图传给医生诊断，不具有逡逑实时诊断的特点，同时只能使用ｉｏｓ手机，价格在９６８人民币左右。逡逑■逡逑＿ｆ／邋Ｈｏｗ邋ａｒｅ邋ｙｏｕ邋ｆｃｅｆｉｎｇ？逡逑＾逦Ｖ－邋ｆ0ｆｅ＞Ｗｃ邋？ａ＞－Ｋｒｒｙ－逦逡逑．．．逦－逦Ｔ－ｒ＊－．ｉｓ．；．；：．．．．邋５：＂．．邋－逦－－逡逑图１邋ＡｌｉｖｅＣｏｒ手机通用家用心电图检测仪便携智能心率监护逡逑国内的科瑞康实业有限公司的ＰＣ－８０Ｂ家用心电图机动态监护仪（如图２所示），逡逑ＰＣ－８０Ｂ能够进行３０ｓ的手持快速测量，使用心电导联持续监测１０小时的心电波，能存逡逑储回放１２００条或１０小时连续测量波形，还有能通过参考美国麻省理工大学ＭＩＴ－ＢＩＨ逡逑数据库可监测１７种心律失常结果，市场价格在７００人民币左右。虽然国内的便携心电逡逑仪功能多，操作方便，但对于中国的国情而言，价格对于普通民众还是贵了点，对于突逡逑发情况也不能预警家属

心肌细胞

心电图（ＥＣＧ）是从人体体表检测到心脏各个心动周期的电位变化曲线图＿。而电逡逑位是心脏机械收缩之前产生的电激动经人体组织传递到体表的。逡逑心肌细胞最外层的细胞膜受到刺激的部位，首先开始的状态是除极。图４所示心肌逡逑细胞的除极过程，图４邋（ａ）是心肌细胞静止时，正负符号代表钾、钠、氯、钙等离子，逡逑图４（ｂ）是细胞受到刺激后，内外离子通透性发生改变，正离子向细胞里内流动，开始逡逑除极［１１］，使膜外侧具负电荷而膜内测具正电荷，，受刺激部位的细胞膜出现除极化，即产逡逑生动作电位。图４邋（ｃ）是心肌细胞完成刺激后的除极状态。逡逑＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＿＿＿邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿逡逑ｆ：．．．：７７７７７７＾７７７７＾逦＾二逡逑＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋逡逑、逦八＋……＋逦ｊ邋ｖ逦ｙ逡逑＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋逦＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋逦逦＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋逦＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿逡逑（ａ）逦（ｂ）逦（ｃ）逡逑图４心肌细胞除极过程逡逑在除极化结束后，心肌细胞会恢复到除极化之前的状态，这一过程称为复极化过程。逡逑图５所示心肌细胞的复极化过程ＷＩ。图５邋（ａ）表示除极状态，图５邋（ｂ）表示复极过程，逡逑从左向右的顺序内外正负离子逆转。图５邋（ｃ）是复极状态。逡逑＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＿＿邋＿邋＿＿＿＿邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋邋＋逡逑
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH776

【参考文献】