近年來(lái),死于心血管疾病的人越來(lái)越多,在眾多的心血管疾病中心室纖顫(VF)是造成患者死亡的重要因素之一。目前,能夠很好治療VF的方法就是用脈沖電流對(duì)患者心臟電擊,幫助心臟恢復(fù)正常心律。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,醫(yī)療用電子設(shè)備也在快速朝著智能化、人性化方向發(fā)展。體外智能心臟除顫器就是采用了高壓脈沖電流電擊心臟這一方法的智能化電子醫(yī)療器械,它具有心電信號(hào)采集、VF波形識(shí)別和對(duì)心臟電擊治療的功能。新型的便攜式心臟除顫器(AED)是一種方便攜帶,操作容易,專(zhuān)門(mén)為公共場(chǎng)所室顫患者提供便利的急救設(shè)備。本文以ARM公司的STM32F103ZET6單片機(jī)為核心進(jìn)行了便攜式心臟除顫器的軟件設(shè)計(jì)及硬件開(kāi)發(fā)工作。本文首先說(shuō)明了除顫器的充電和放電除顫的原理,并在電極除顫的原理之上提供了本系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。整體流程為:采集心電波形,結(jié)合樣本熵算法判斷是否發(fā)生室顫,與此同時(shí)檢測(cè)患者的胸腔電阻,根據(jù)電阻選擇合適的除顫能量,如果單片機(jī)判斷為發(fā)生室顫,就對(duì)儲(chǔ)能電容充電,通過(guò)電擊來(lái)救治患者。本系統(tǒng)中對(duì)除顫器的硬件設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)模塊:心電采集模塊、人體電阻檢測(cè)模塊、充電除顫模塊、GPRS傳輸模塊。心電采集模塊的功能是采集人體的心電信號(hào),經(jīng)過(guò)STM32單片機(jī)處理之后進(jìn)行顯示;人體電阻檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)人體胸腔電阻的檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)到的電阻值選擇放電能量大小;充電除顫模塊實(shí)現(xiàn)了用蓄電池為電容充電,實(shí)現(xiàn)整個(gè)AED的便攜性,放電部分則是除顫能否成功的關(guān)鍵;GPRS傳輸模塊的功能是將采集到的心電信號(hào)通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸給指定醫(yī)護(hù)人員。軟件部分本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主程序有心電波形采集程序、室顫信號(hào)判定和放電時(shí)間選擇程序、心電波形遠(yuǎn)程傳輸?shù)闹噶钆渲?還包括逆變電路、雙相波放電電路的驅(qū)動(dòng)程序。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的反復(fù)測(cè)試,證實(shí)已完成各模塊運(yùn)行情況良好,表現(xiàn)在:(1)在人體采集來(lái)的心電信號(hào)噪聲較小且波形顯示清晰;(2)人體胸腔間電阻能夠較準(zhǔn)確的采集;(3)蓄電池給電容充電時(shí)能在短時(shí)間內(nèi)蓄能200J左右;(4)心電波形能快速的遠(yuǎn)程傳送到在指定手機(jī)上并清晰顯示。
【學(xué)位單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TH77
【部分圖文】：

紹了樣本熵算法的發(fā)展和主要應(yīng)用，對(duì)樣本熵算法進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算室顫信號(hào)判定和除顫時(shí)機(jī)選擇的方法；其次對(duì)除顫器充電除顫的次講述了除顫器的分類(lèi)及主要技術(shù)參數(shù)；最后提出了除顫器的整及室顫的概念描述的介紹本文設(shè)計(jì)除顫器系統(tǒng)之前，我們應(yīng)知道心臟有很多活動(dòng)這當(dāng)中最重要的一個(gè)名詞[36]。（Electrocardiogram，ECG）的概念最早由荷蘭“諾貝爾生理學(xué)托（Eintol）提出。心臟的跳動(dòng)是具有周期規(guī)律性的，在每一個(gè)部的電興奮傳導(dǎo)都是按著從興奮點(diǎn)到心房再到心室這個(gè)順序傳導(dǎo)在興奮點(diǎn)傳到心肌細(xì)胞的時(shí)候最為強(qiáng)，可以成為能被檢測(cè)到的微流最終會(huì)傳輸?shù)饺梭w表體皮膚，在皮膚的不同位置就會(huì)出現(xiàn)電集設(shè)備將體表的這些電位采集之后繪制成的波形圖就是心電圖。臨床上的研究和幫助診斷病人病情都有很大的意義[37-40]。但是出確切的發(fā)病原因診斷，正常的心電波形如圖 2.1 所示：

雙極導(dǎo)聯(lián)的示意圖如圖 2.2 所示，按照連接方法不同雙極導(dǎo)聯(lián)可分為三種：（1）極連接左臂，負(fù)電極連接右臂；（2）正電極連接左腿，負(fù)電極連接右臂；（3）正電接左腿，負(fù)電極連接左臂。心電波形圖能夠反映出心臟生理功能的異常變化，并且能夠通過(guò)波形幅值和寬度析，來(lái)確定異常的類(lèi)型。正常人的心臟跳動(dòng)屬于竇性心律，竇性心律波形圖如圖 2。

圖 2.3 竇性心律的心電圖Fig. 2.3 The electrocardiogram of sinus rhythm所有和上邊的竇性心律圖不符合的心電圖都屬于畸態(tài)，下邊是兩種不正常心律的圖，（a）圖為竇性心律不齊，（b）圖為心臟早搏跳動(dòng)的心電圖，如圖 2.4 所示。（a）竇性心律不齊
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2840524