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本文进行了一系列的预研工作和监护中心软件的设计。预研的主要内容包括前端调理电路、心电信号预处理和心电信号分析算法的研究和设计。该系统由心电监护仪、通信网络和监护中心(一般设在医院)三个部分组成。监护仪采用Rabbit3000微处理器作为核心,采用MC35无线传送数据。软件采用了模块化设计的思想。监护中心采用了客户端/服务器的体系结构,工作站(客户端)为医生操作的终端,服务器为监护中心的数据存储中心。
在前端调理电路的研究中,主要考虑的是信号放大和抗干扰的问题。这里采用了以三运放差动放大电路和多级放大电路为核心,使信号幅值达到了要求。考虑到便携式监护仪供电的特点,本系统采用单极性供电的方式。在了解伴随心电信号的干扰类型的情况下,本文采用了抗高频电路、低通滤波电路和带阻滤波电路的组合设计方案,同时充分地考虑PCB布板的规则。
在心电信号预处理部分的设计中,采用了基于FFT方法的滤波和滑动平均滤波的方法使心电图特征清晰、曲线平滑。通过采用阈值法和三角形法将心电信号的各个特征点提取出来。
心电信号分析算法的研究是通过介绍常见的心脏病,引出算法设计思想的。心电信号分析算法的研究分为心电图特征分析和病症特征分类两个环节。心电图特征分析主要关注的指标为RR间期的长度、QRS波群的宽度、ST段的位置和T波是否倒置。第二环节设计的目的是为了给医生提供初步的病症特征分类结果。
该监护中心由服务器、工作站、数据库组成,主要由网络功能模块、数据库模块、心电数据处理模块这三大模块构成。其中监护中心的应用软件采用VisualBasic开发工具,采用SQLServer2000作为存储患者数据的数据库,采用VisualC++编译生成了心电数据解压缩和心电信号分析的动态链接库。