低功耗远程动态心电监护仪的设计
发布时间：2021-11-24 11:47
心电图是现代医疗领域诊断和预防心脏疾病的有效方法,但对于一些偶发性的心脏疾病,使用动态心电监护仪进行监测和诊断更为便捷。本文研究设计的远程动态心电监护仪,可以实现动态心电数据的采集、处理和本地存储,并通过蓝牙连接智能手机实现远程实时监护,不仅提高了心脏疾病的诊断效率,而且降低了医疗成本。本文借鉴嵌入式系统的低功耗技术,完成远程动态心电监护仪的系统设计,其中硬件电路设计包括器件选型、模块电路设计和电源管理三个方面。心电采集模块选择集成低功耗方案ADS1298,并在此基础上设计检测电路,完成心电起搏信号硬件检测,采集后的数据经过处理,存储于Micro SD卡并通过蓝牙协议实时传输到智能手机平台。系统完成的数据处理主要包含心电信号质量评估和心电数据压缩,心电信号质量评估是通过在信号高频段和低频段分别进行质量评估,再综合评估结果,得到最终的信号质量水平;数据压缩是通过将数据二阶差分并提取符号信息,再经过Huffman分段编码实现。系统的软件设计在保证实时性和系统低功耗的思路下,简化数据处理流程,使处理器在空闲时间工作于低功耗模式下。系统测试结果表明:监护仪实现了 12导联心电数据的采集、存储和...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２以色列医疗穿戴设备公司ＨｅａｌｌｈＷａｔｃｈ研制的ｈＷｅａｒ??国业，上
国外研宄相比国内起步较早，技术也更加先进和成熟，已经存在各式各样适用于临床的产品。德国??ＧＥＴＥＭＥＤ医学和信息有限公司在远程动态心电监护仪方面，分别针对上述的两种方案提出对应的产品，??如图１．１中的ＣＭ?４０００，使用高精度彩色屏幕，支持２？３导联的心电数据采集，不仅小巧便捷而且防水，??使用一节电池连续工作５天，并可蓝牙连接智能手机完成在线数据交互，从而实现远程实时监护和诊断；??图１．１中的另一款产品ＰＭ?１００则采用另一种方案，使用方法为当患者发现心脏不适时，按下设备上的按??键，则设备自动无线发送之后一段时间内的心电数据至后台服务器，使患者得到及时的诊断和帮助。??Ｓ?１?■??＃?Ｉ?ｆ?＿??ＣＭ?４０００?ＰＭ?１００??图１．１德国ＧＥＴＥＭＥＤ医学和信息有限公司的ＣＭ４０００和ＰＭ?１００??最近以色列一家医疗穿戴设备公司ＨｅａｉＵｉＷａｔｃｈ展示了他们新一代的产品ｌｉＷｅａｒ，如图１．２所示。这款??产品使用交织织物电极，能监测３￣１５导联心电信号，不管测试者处于休息或运动的状态，ｈＷｅａｒ均能完成??高质量的心电数据采集工作。ｈＷｅａｒ可以通过蓝牙连接智能手机，使用手机应用实现心电数据的查看、分??析和上传等功能。这款产品被称为在心电监护领域的第二代医疗设备，是未来的发展方向。??图１．２以色列医疗穿戴设备公司ＨｅａｌｌｈＷａｔｃｈ研制的ｈＷｅａｒ??随着国内健康医疗行业的兴起与技术的进步
将人体体表的电信号传导至心电图机的连接路径称为导联根据电极所连接的位置和导联连接的电??路的不同可以得到不同的心电导联。目前临床广泛应用的标准１２导联体系在体表安放１０个电极（通常由??导电凝胶、自黏合板以及电缆组成），按照如图２－２所示位置安放在受检者身体上。标准１２导联通常包含??三种导联双极肢体导联、加压单极肢体导联和胸导联。双极肢体导联包含Ｉ、ＩＩ、ＨＩ三个肢体导联，通过??将电极放置于肢体测量得到；加压单极肢体导联ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ分别记录右上肢、左上肢、左下肢的心??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]康复运动治疗心血管疾病的研究进展[J]. 郭瑞雪,吴宗辉. 现代医药卫生. 2017(01)
[2]动态心电监测系统介绍及关键技术水平分析[J]. 王吉鸣,吕颖莹,包涛,楼理纲,冯靖祎. 中国医疗设备. 2016(10)
[3]远程心电监测:概念与应用概述[J]. 张兆国. 临床心电学杂志. 2016(05)
[4]远程心电监护患者依从性及其相关因素分析[J]. 文分芝,姚锦容,古伟珍. 中国医药导报. 2016(26)
[5]远程心电监护的临床应用现状[J]. 丁玉婷,王德国,王安才. 实用心电学杂志. 2016(04)
[6]《中国心血管病报告2015》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2016(06)
[7]心电信号压缩方法研究[J]. 徐小华. 科技视界. 2016(07)
[8]远程心电监测的临床应用现状[J]. 李云飞. 临床医学研究与实践. 2016(03)
[9]便携式心电仪中数据存储机制的实现[J]. 汤龙梅,甘振华. 福建工程学院学报. 2015(04)
[10]基于CC2530的心电数据采集存储系统的设计和实现[J]. 王国静,昂清,王卫东. 医疗卫生装备. 2012(09)
博士论文
[1]移动心电信号质量评估的分析与研究[D]. 张亚涛.山东大学 2015
硕士论文
[1]基于蓝牙通信的推衍十二导联心电监测原理与技术[D]. 黄奇奇.中国科学技术大学 2016
[2]便捷式智能远程心电监护仪设计[D]. 蒋富贵.东南大学 2015
[3]穿戴式心电监护设备的低功耗技术研究[D]. 李珂.浙江大学 2015
[4]基于移动医疗信息终端的研究[D]. 孙月鹏.天津大学 2014
[5]基于Android系统的蓝牙无线动态心电监护系统设计[D]. 杨德龙.天津大学 2014
[6]基于ZigBee技术的心电检测分析系统设计与实现[D]. 宋仁亮.南京大学 2013
[7]基于ADS1298和ARM7的12导联无线Holter监护系统设计与实现[D]. 阳广照.云南大学 2013
[8]基于Android智能手机平台的便携式心电监护仪的设计[D]. 周子龙.中南民族大学 2013
[9]远程心电监护中数据分析与压缩技术的研究[D]. 孙金平.山东大学 2013
[10]基于STM32和FPGA双处理器架构的心电监护系统设计[D]. 张少华.兰州大学 2013
本文编号：3515911
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２以色列医疗穿戴设备公司ＨｅａｌｌｈＷａｔｃｈ研制的ｈＷｅａｒ??国业，上
国外研宄相比国内起步较早，技术也更加先进和成熟，已经存在各式各样适用于临床的产品。德国??ＧＥＴＥＭＥＤ医学和信息有限公司在远程动态心电监护仪方面，分别针对上述的两种方案提出对应的产品，??如图１．１中的ＣＭ?４０００，使用高精度彩色屏幕，支持２？３导联的心电数据采集，不仅小巧便捷而且防水，??使用一节电池连续工作５天，并可蓝牙连接智能手机完成在线数据交互，从而实现远程实时监护和诊断；??图１．１中的另一款产品ＰＭ?１００则采用另一种方案，使用方法为当患者发现心脏不适时，按下设备上的按??键，则设备自动无线发送之后一段时间内的心电数据至后台服务器，使患者得到及时的诊断和帮助。??Ｓ?１?■??＃?Ｉ?ｆ?＿??ＣＭ?４０００?ＰＭ?１００??图１．１德国ＧＥＴＥＭＥＤ医学和信息有限公司的ＣＭ４０００和ＰＭ?１００??最近以色列一家医疗穿戴设备公司ＨｅａｉＵｉＷａｔｃｈ展示了他们新一代的产品ｌｉＷｅａｒ，如图１．２所示。这款??产品使用交织织物电极，能监测３￣１５导联心电信号，不管测试者处于休息或运动的状态，ｈＷｅａｒ均能完成??高质量的心电数据采集工作。ｈＷｅａｒ可以通过蓝牙连接智能手机，使用手机应用实现心电数据的查看、分??析和上传等功能。这款产品被称为在心电监护领域的第二代医疗设备，是未来的发展方向。??图１．２以色列医疗穿戴设备公司ＨｅａｌｌｈＷａｔｃｈ研制的ｈＷｅａｒ??随着国内健康医疗行业的兴起与技术的进步
将人体体表的电信号传导至心电图机的连接路径称为导联根据电极所连接的位置和导联连接的电??路的不同可以得到不同的心电导联。目前临床广泛应用的标准１２导联体系在体表安放１０个电极（通常由??导电凝胶、自黏合板以及电缆组成），按照如图２－２所示位置安放在受检者身体上。标准１２导联通常包含??三种导联双极肢体导联、加压单极肢体导联和胸导联。双极肢体导联包含Ｉ、ＩＩ、ＨＩ三个肢体导联，通过??将电极放置于肢体测量得到；加压单极肢体导联ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ分别记录右上肢、左上肢、左下肢的心??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]康复运动治疗心血管疾病的研究进展[J]. 郭瑞雪,吴宗辉. 现代医药卫生. 2017(01)
[2]动态心电监测系统介绍及关键技术水平分析[J]. 王吉鸣,吕颖莹,包涛,楼理纲,冯靖祎. 中国医疗设备. 2016(10)
[3]远程心电监测:概念与应用概述[J]. 张兆国. 临床心电学杂志. 2016(05)
[4]远程心电监护患者依从性及其相关因素分析[J]. 文分芝,姚锦容,古伟珍. 中国医药导报. 2016(26)
[5]远程心电监护的临床应用现状[J]. 丁玉婷,王德国,王安才. 实用心电学杂志. 2016(04)
[6]《中国心血管病报告2015》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2016(06)
[7]心电信号压缩方法研究[J]. 徐小华. 科技视界. 2016(07)
[8]远程心电监测的临床应用现状[J]. 李云飞. 临床医学研究与实践. 2016(03)
[9]便携式心电仪中数据存储机制的实现[J]. 汤龙梅,甘振华. 福建工程学院学报. 2015(04)
[10]基于CC2530的心电数据采集存储系统的设计和实现[J]. 王国静,昂清,王卫东. 医疗卫生装备. 2012(09)
博士论文
[1]移动心电信号质量评估的分析与研究[D]. 张亚涛.山东大学 2015
硕士论文
[1]基于蓝牙通信的推衍十二导联心电监测原理与技术[D]. 黄奇奇.中国科学技术大学 2016
[2]便捷式智能远程心电监护仪设计[D]. 蒋富贵.东南大学 2015
[3]穿戴式心电监护设备的低功耗技术研究[D]. 李珂.浙江大学 2015
[4]基于移动医疗信息终端的研究[D]. 孙月鹏.天津大学 2014
[5]基于Android系统的蓝牙无线动态心电监护系统设计[D]. 杨德龙.天津大学 2014
[6]基于ZigBee技术的心电检测分析系统设计与实现[D]. 宋仁亮.南京大学 2013
[7]基于ADS1298和ARM7的12导联无线Holter监护系统设计与实现[D]. 阳广照.云南大学 2013
[8]基于Android智能手机平台的便携式心电监护仪的设计[D]. 周子龙.中南民族大学 2013
[9]远程心电监护中数据分析与压缩技术的研究[D]. 孙金平.山东大学 2013
[10]基于STM32和FPGA双处理器架构的心电监护系统设计[D]. 张少华.兰州大学 2013
本文编号：3515911
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