便携式心电监护系统的软件设计

发布时间：2017-10-16 05:20

  本文关键词：便携式心电监护系统的软件设计

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【摘要】：传统医用心电仪只适合医院定点监测,不适合患者随身携带和长期监护,从而便携式心电仪应运而生。目前已有的便携式心电仪存在信号容易受运动干扰影响失真,且缺乏远程数据访问能力等缺陷。本论文针对现有便携式心电监护系统的不足,研发了便携式心电监护系统软件,具有较高的工程应用价值。本文研发了一套结合加速度传感器和移动互联网技术的便携式心电监护系统的系统软件,该软件基于前端心电采集硬件模块,采用了ADS1298作为心电调理模块、DSP作为核心处理器、三轴加速度传感器作为运动评估。系统软件负责实现心电数据的采集、处理、传输和显示。根据需求将ADS1298进行初始化配置,将采集到的心电数据进行处理后通过蓝牙模块发送到手机客户端。对心电信号中包含的常见噪声进行数字滤波,使用自适应闽值法对QRS波群中的R波进行检测,结合加速度传感器区别正常活动和剧烈活动,用于排除运动状态监测中引入的运动伪波干扰。本文进一步开发了Android手机客户端,负责接收采集模块处理完成的心电数据并予以实时波形显示,并添加远程告警功能,能根据心率异常自动发送短信远程告警,同时利用微信这一普及的手机应用提供的公众平台接口的搭建远程管理平台,使心电数据能够远程查询,提高了本监护系统的远程数据访问能力。测试结果表明该系统能够准确反应心电波形,心电QRS波检测率达到98.2%以上,运动干扰识别率达到80%以上,能够有效排除运动干扰,并且支持远程获取心电数据。
【关键词】：心电 运动干扰 加速度传感器 安卓 QRS波 微信
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R540.4;TP274
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 课题背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势12-17
• 1.2.1 便携式心电监护设备的发展历史与现状12-14
• 1.2.2 远程医疗的发展现状14-15
• 1.2.3 运动伪差波消除的发展现状15-17
• 1.3 课题研究内容17
• 1.4 本论文组织结构17-18
• 1.5 本章小结18-19
• 2 相关技术介绍19-26
• 2.1 心电检测19-21
• 2.1.1 心电信号概述19-20
• 2.1.2 常见心电信号处理方法20
• 2.1.3 MIT/BIH心电数据库20-21
• 2.2 Android平台和技术21-24
• 2.2.1 Android系统基本介绍21-22
• 2.2.2 Android系统架构分析22-23
• 2.2.3 Service技术23-24
• 2.3 微信及微信公众平台24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 需求分析和总体设计26-30
• 3.1 系统需求分析26-27
• 3.1.1 功能需求26
• 3.1.2 性能需求26-27
• 3.2 系统总体设计27-29
• 3.2.1 通信方式选择28
• 3.2.2 数据访问权限和层级28-29
• 3.3 本章小结29-30
• 4 前端心电采集模块设计30-56
• 4.1 前端心电采集硬件平台介绍30-32
• 4.1.1 处理器模块31
• 4.1.2 集成模拟前端模块31
• 4.1.3 加速度传感器模块31-32
• 4.1.4 串口蓝牙模块32
• 4.1.5 SD卡模块32
• 4.2 采集前端软件设计32-42
• 4.2.1 DSP集成开发环境CCS介绍32-33
• 4.2.2 DSP软件整体架构33-36
• 4.2.3 ADS1298模拟前端配置36-40
• 4.2.4 加速度传感器程序设计40-41
• 4.2.5 串口蓝牙通信传输41-42
• 4.3 核心算法逻辑设计42-53
• 4.3.1 心电信号的降噪处理42-45
• 4.3.2 QRS波检测45-48
• 4.3.3 加速度消除运动伪波48-53
• 4.4 通信协议设计53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 手机客户端与远程管理平台实现56-69
• 5.1 Android客户端应用程序设计56-63
• 5.1.1 应用程序整体框架56-57
• 5.1.2 数据库模块57
• 5.1.3 通信模块57-61
• 5.1.4 心电数据显示模块61-63
• 5.2 远程监护模块63-68
• 5.2.1 远程告警模块63-65
• 5.2.2 远程查询模块65-68
• 5.3 本章小结68-69
• 6 测试及结果69-78
• 6.1 测试概要69-70
• 6.1.1 测试环境69
• 6.1.2 测试内容69-70
• 6.2 功能测试70-75
• 6.2.1 实物展示70
• 6.2.2 心电采集模块仿真测试70-72
• 6.2.3 远程绑定与查询测试72-73
• 6.2.4 客户端界面测试73-75
• 6.3 性能测试75-77
• 6.3.1 运动干扰测试75
• 6.3.2 心电检测准确性测试75-76
• 6.3.3 实时性测试76-77
• 6.4 本章小结77-78
• 7 总结与展望78-80
• 7.1 总结78-79
• 7.2 展望79-80
• 参考文献80-84
• 作者简介84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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中国硕士学位论文全文数据库 前6条

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5 石涛;基于Android系统智能手机的心电远程监护系统软件设计[D];北京工业大学;2013年

6 彭保基;基于蓝牙及Android的便携式心电仪的设计与实现[D];吉林大学;2014年

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本文编号：1040842