移动心电监护系统设计及开发文献综述
2020-06-14 16:16:21
目前,心脏病是威胁人类健康的最严重的疾病之一,据统计世界上每年有几百万人死于心血管疾病,因此研究这种疾病的预防、诊断和治疗成为了医学界的重要课题。心电监护系统正是以对心脏类疾病的监控为出发点,提供使用者实时的心电监控服务,保证使用者的体征有任何异样就可以得到实时的监护并及时的采取治疗措施。
基于STM32微处理器的可穿戴动态心电监护系统,设计柔性织物传感电极,设计保证系统工作的基本电路模块,如具有高共模抑制比和高输入阻抗的信号调理模块对动态信号进行放大和滤波处理,以满足A/D转换的电压需求,以及数据采集模块、电源模块、数据存储模块、数据传输模块以及数据接口等,将心电信号无线传输给移动终端(手机、平板电脑等)和PC机,分别进行波形的实时显示和分析。最后设计尺寸较小,稳定可靠的PCB板。
文献[1]针对稀疏分解算法以及基于GA的稀疏分解算法的这些缺陷,结合了ECG信号本身特点,提出了基于ECG信号特征的稀疏分解算法的改进,并将改进算法使用在心电信号压缩技术中。与原始的基于GA的心电信号稀疏分解算法比较,改进的算法计算量降低了50%,而信号压缩比达到6.4:1,较好地解决稀疏分解算法计算量大、算法复杂度的问题。
文献[2]在日益发展的现代化生活中,家庭心电监护系统显得举足轻重,其研究将朝着智能化、便携式、操作方便、价格低廉的方向发展。
文献[3]基于可穿戴计算技术的健康监护在老年人健康辅助领域中成为一种更加有效的模式。
文献[4]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。
文献[5]针对通常的诊断用心电图机只能获得很短时间的心电图,可用于诊断已成为常态的心脏疾病,而对于往往是偶发性的心率失常则基本无能为力。在医院病房中使用的床边心电监护仪(ECG Monitor),虽然可以对病人处于安静状态下的心电图进行长时间监测,但限制了病人的活动,一些患者只有在动态下才会诱发的心率失常,则由于不会发生而无法捕捉。医院中心监测站采用计算机作为中心处理器,并且用虚拟仪器语言LabVIEW编写监测站和家庭终端的操作界面,可以完成心电信号的接收、心电图显示。
文献[6]对基于智能手机的心电监护系统进行了阐述,主要对系统中检测算法进从运行时间方面进行了优化,对心电监护系统进行了功能设计和数据库设计,同时编程实现了整个手机端心电监护系统。
文献[7]提出在物联网环境下构建远程心电监护系统,采用物联网3层架构,分为对象感知、透明传输和应用服务3个层次。系统划分为心电数据采集与上传以及心电监护服务两个主要功能模块。探讨远程心电监护系统应用方案,该方案可为构建城乡医疗协作体系、开展心血管疾病防治提供参考。
文献[8]设计一种基于便携式智能终端的心电监护系统,可以实时提取心电信号的波形特征,并对心脏性猝死发出预警,弥补了现有的便携式心电图机(如Holter)难以实时分析诊断的不足。