文 献 综 述

一 、研究现状

如今，我们的科技水平和生活水平都在不断提高，我国正在步入全面小康社会，但是随着带来一个问题#8212;老龄化的问题。这也是目前令欧美等发达国家头疼不已的社会问题。随着年龄的增长，我们的身体免疫系统能力下降，其中心血管疾病死亡率及其高，而死于心脏病占大部分，而且这些隐性疾病[1]都越来越年轻化。随着医疗保健制度的完善，越来越多的人们都会定期去医院检查。做心电图是检查心脏疾病的手段之一。但是作为一般的常规检查，如果经常去医院既不方便，也不经济。为此我们设计了这个便携式心电图仪。可以作为平时对心脏工作情况检查的初步了解，如果发现异常再去医院确诊可以节约金钱和时间。随着目前远程医疗和家庭监护迅速发展，及两者相结合的使用，使得我们更好的，更及时的监护家人健康。家庭监护仪器的发展优势是体积小，重量轻，功能多，智能化，远距离等。心脏跳动时，人体全身多处可以测量到脉动，其中食指中心的跳动就比较明显[2]。该毕业设计要求完成的简便式心电图仪是用测脉动的医用压电陶瓷传感器贴在食指中心测量或者用测脉动的专用光电传感器夹住手指测量而得到心动的脉冲波心律图。通过和同课题同学合作把脉动的脉冲波通过单片机处理后用蓝牙无线传播技术让手机和计算机等工具接收。而目前的蓝牙技术已经发展到一个很成熟的水平，广泛的应用到各个领域，而且成本和使用费用很低。可以非常方便地观察心动实时波形图和获得心跳次数等信息。而在计算机上更可以通过做软件的同学编写的分析软件对波形进行分析。了解是否有心律不齐、早搏等情况。同时，还可以把心动波形图存入计算机保存，以便和以后测量的结果进行对照比较，了解心动的变化情况。

人体的脉搏由于心脏驱动，血流沿动脉在人体内走过曲折而漫长的路径达到远离心脏的手腕桡动脉处。所以它不仅受到心脏状况的影响，同时要受到内环境调控功能器官（脏器）状态所需血液参数以及系统状态参数等的影响[3]。在20世纪60年代初由，美国科学家Norman.J.Holter发明，记录的是个长时间连续记录的心电图，称为动态心电图（Dynamic Electrocardiogram,简称DCG）又称为Holter心电图，主要应用于长时间监测病人在日常生活中心电变化[4]。

随着现代电子测量技术的不断进步，一些传统测量方法得到了十分迅速的改善。结合现代电子测量手段研制的仪器所进行的各种测量已经广泛应用于各个领域。近年来各种高精度传感器的发展、单片机制造和应用技术的发展[5][6]我们使用医用压电陶瓷传感器和专用光电传感器采集脉动信号。压电陶瓷是一种多晶铁晶体，当压电陶瓷在沿极化方向受力时，内部就产生极化现象，同时垂直于极化方向，两侧镀有电极的表面上分别产生正负电荷[7]。光电式脉搏传感器的原理是根据朗伯比尔（Lamber Beer）定律，物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比。当恒定波长的光照射到人体组织上时，通过人体组织吸收，反射衰减后测量到的光强将在一定强度上反映被照射部位组织的结构特征。脉搏主要由人体脉动舒张和收缩产生，在人体指尖，组织中的动脉成分含量高，而且指尖厚度相对于其他人体组织而言比较薄，透过手指后检测到的光强相对较大[8]。心电信号送入心电采集电路，经CMOS放大、滤波等调理工作得到符合要求的心电信号，并送入单片机的心电处理电路。自动控制系统和许多电子测量系统的快速发展得益于计算机技术的高速发展。特别是单片机技术的迅速发展。单片机是以嵌入方式应用的计算机技术，广泛应用于人工智能，工业检测，仪器仪表，通信网络终端等各个领域。单片机应用技术已成为现代智能化，数字化的重要组成部分。随着电子技术，控制技术和计算机软硬件技术的快速发展，使单片机应用系统开发设计包含了十分丰富的内容和技术，并且面临着知识与技术更新日新月异的局面。给单片机应用系统开发设计和学习专业技能培养两方面来带许多值得研究的课题[9][10]。系统控制芯片采用STM32,此系列32bit闪存微控制器使用来自于ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核，体积小、低功耗，采用备用电池，如锂电池等，以延长系统的供电时间，在应用中如果没有用到外设可以用软件关闭，以降低功耗[11]。进过一系列的信号处理之后，采用SD卡能够存储心电数据，并建立文件系统，可以通过串口与PC机进行数据传输。而且以NI的LabView虚拟仪器开发平台为核心，实时采集并显示人体脉搏测试结果（包括脉动波形、规定时间内脉搏次数、心率不齐的判断结果及不正常报警等）[12]。同时此设计能够把数据通过蓝牙技术发给手机登移动设备。蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它是一种替代移动设备或固定电子设备之间连接电缆的近距离无线链路[13]。蓝牙具有稳定可靠的接入能力和很高的抗干扰能力[14]。目前我们用的手机大部分都是搭载了Android系统，这是一个开发式的手机和平台电脑的操作系统[15]。然后我们就能在自己的手机上看到心电图测量数据。

二．拟完成任务

查找有关本论文的文献资料。重点学习单片机、医用压电陶瓷传感器、光电式脉搏传感器以及蓝牙无线传播技术等元件的工作原理与使用技术。了解学习本装置需要的编程技术，了解一般控制技术与分析软件的编写技巧。做好和本课题负责软件部分同学的协调工作，保证装置的可行性。提出该简便式心电图仪的硬件设计思想。购置元器件并且完成各部分器件的制作与连接，与此同时要与同课题同学合作完成程序使用的调试等工作。要求完成的装置可以满足实用需要。整理制作实验的结果和资料，按照规范要求书写完成毕业论文。

参考文献

1.林丽萍 我国居民死亡原因分析概况[J].上海预防医学杂志 2005年07期