心电信号检测及血压测量系统设计

发布时间：2017-06-30 21:01

  本文关键词：心电信号检测及血压测量系统设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：心电信号和血压信号是人体重要的生理信号,两者可以体现出很多的人体健康信息,因此对这两种信号的检测是必要的。冠心病是多发的心血管类疾病,急性心肌梗塞是其临床表现的一种,是临床上最常见的疾病之一。临床数据表明,血压和冠心病的死亡率有直接的关系,同时患有高血压和心肌梗塞的患者发作时的死亡率要高于患有心肌梗塞无高血压患者。因此,对心血管疾病患者尤其是心肌梗塞患者在监测心电信号的同时对血压值进行监测是十分必要的。基于以上问题,将心电信号和血压信号两者结合在一起联合监测,血压发生变化时及时观察心电信号变化情况,为同时在心电信号和血压值上发生变化的疾病的诊断和治疗提供了重要依据。本文设计了一种可以同时监测心电信号和血压信号的系统,由心电信号检测和血压测量两大模块组成。心电信号检测模块实现18导联心电信号检测,对心脏进行全面监测,心电信号数据采集使用多片ADAS1000芯片级联实现;在血压测量模块采用技术最成熟、使用最为广泛的示波法,由压力传感器传来的信号经滤波放大等处理后送至单片机进行数据采集和转换。心电信号检测模块和血压测量模块使用同一个主控单片机进行控制,实现心电信号和血压信号的同步采集,采集到的数据通过串行接口传输至上位机,由上位机对数据进行滤波和计算,最终显示血压值、心率值和心电信号波形。设定血压值正常范围,当血压值发生异常变化,超出范围时,发出报警,提示使用者及时查看心电图是否存在异常。测试结果表明,本监测系统可以有效的采集到心电信号和血压信号,并且可计算出血压值、心率值,对心电信号波形和计算结果进行显示。收缩压范围达到45-260mm Hg;舒张压范围达到45-260mm Hg;平均压范围达到45-260mm Hg;血压测量精度达到±5mm Hg。同时,血压测量标准差符合美国医疗仪器促进协会(AAMI)推荐的标准差不大于8mm Hg的标准,平均心率误差不超过8%,实现了对心电信号和血压信号的联合监测,为同时在心电信号和血压信号上有所体现的疾病的分析和诊断提供了依据。
【关键词】：血压 心电信号 联合监测 示波法 18导联
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R540.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 心电信号检测发展和现状11-12
• 1.2.2 血压测量发展和现状12-13
• 1.2.3 心电检测及血压测量联合监测现状13-14
• 1.3 论文主要研究内容和结构14-17
• 1.3.1 论文主要研究内容14-15
• 1.3.2 论文结构15-17
• 第2章 心电检测及血压测量原理17-23
• 2.1 心电检测原理17-20
• 2.1.1 心电波形简介17
• 2.1.2 心电信号导联体系17-19
• 2.1.3 18导联心电信号检测19-20
• 2.2 血压测量原理20-23
• 2.2.1 柯氏音听诊法20-21
• 2.2.2 脉搏波传导时间法21
• 2.2.3 示波法21-23
• 第3章 系统硬件设计23-38
• 3.1 系统方案设计23-25
• 3.1.1 心电和血压测量方法23-24
• 3.1.2 系统需求分析24-25
• 3.2 心电信号检测模块设计25-30
• 3.2.1 18导联实现方式25-27
• 3.2.2 心电信号调理电路设计27-28
• 3.2.3 右腿驱动电路设计28-30
• 3.3 血压测量模块设计30-36
• 3.3.1 压力传感器选型及其外围电路设计30-32
• 3.3.2 微型气泵和电磁阀选型及其驱动电路设计32-33
• 3.3.3 信号调理电路设计33-36
• 3.4 MSP430控制程序设计36-38
• 第4章 系统软件设计38-47
• 4.1 软件总体设计38-39
• 4.2 血压值计算39-43
• 4.3 R波检测与心率计算43-47
• 第5章 实验设计与结果分析47-60
• 5.1 实验设备及实验方案47
• 5.2 功能测试47-51
• 5.2.1 血压数据分析49
• 5.2.2 心电数据分析49-51
• 5.3 性能测试51-57
• 5.3.1 准确性和一致性测试51-55
• 5.3.2 通用性测试55-57
• 5.4 实验结果分析57-60
• 5.4.1 准确性和一致性分析57-58
• 5.4.2 通用性分析58-59
• 5.4.3 达到的技术指标59-60
• 第6章 总结及展望60-62
• 6.1 主要工作及成果60-61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-66
• 作者简介及科研成果66-67
• 致谢67

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