本文關鍵詞：基于Android手機的Holter研究

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【摘要】：在人類關于眾多疾病的探索中,毫無疑問心臟病始終是威脅人體健康的主要疾病之一。尤其是在生活壓力和工作壓力越來越大當今時代,心臟疾病的發(fā)病率也在與日俱增。為保障患者在第一時間能夠得到準確的治療,心電圖機就成為了醫(yī)院診斷患者心臟疾病的主要手段以及重要依據(jù)。但是心臟疾病并不是憑借一次心電檢測就可以準確的反映出患者健康狀況,這源于心臟疾病具有偶然性和突發(fā)性。因此傳統(tǒng)的大型心電監(jiān)護系統(tǒng)從體積上以及實用性上來說已經(jīng)不能滿足未來的發(fā)展趨勢。Holter(動態(tài)心電圖)雖然可以做到長時間的監(jiān)測,但是功能單一且便攜度較低。針對現(xiàn)有心電監(jiān)護系統(tǒng)存在的一些缺陷,同時結合智能化的概念,研究了一種基于Android手機的Holter系統(tǒng)。系統(tǒng)以ARM11的S3C6410微處理器為核心,通過心電信號的采集,存儲,模數(shù)轉(zhuǎn)換,以及無線功能將數(shù)據(jù)發(fā)送至Android手機平臺供醫(yī)生和患者使用。其主要完成的內(nèi)容如下:首先學習了心電信號的基礎知識,掌握了其產(chǎn)生的原理,心電圖中各個波段的意義,分析了心電圖測量的主要干擾源和困難,并設定了心電信號的測量標準和設計要求以及心電監(jiān)護的總體設計。解決了動態(tài)Holter系統(tǒng)的三大核心問題:心電信號采集部分、心電信號處理部分和信息發(fā)布部分。針對這三大核心部分,首先設計了心電提取電路。以LM324芯片為主完成了輸入保護電路和緩沖電路,利用運算放大器AD620芯片完成了前級放大電路的設計,并設計了一系列的濾波電路來防止其他信號的干擾。同時還設計了貼片的脫落檢測模塊,防止當貼片脫落時導致的測量數(shù)據(jù)失真。在這之后,需要將其模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。以mini6410為平臺,使用S3C6410為微處理器完成了A/D轉(zhuǎn)換,并將其心電信號以FAT文件格式保存在SD卡中。同時設計了心電預警模塊,以防心臟突發(fā)疾病而患者卻不知情。由于心電波形中最能反映心臟狀態(tài)的為R波,一旦R波出現(xiàn)基線漂移就會影響到醫(yī)生的診斷,因此利用R波檢測算法對其進行強化。通過GC-02藍牙模塊,將心電數(shù)據(jù)發(fā)送至智能手機客戶端,使心電信號得以顯示。最后對基于Android手機的Holter系統(tǒng)進行了系統(tǒng)測試,并針對存在的問題進行了系統(tǒng)優(yōu)化,實驗結果表明系統(tǒng)能夠較好的實現(xiàn)信號的采集,處理和信息發(fā)布功能,證明了系統(tǒng)的可行性。
【關鍵詞】：Holter系統(tǒng) 心電監(jiān)護 心電信號 ARM Android手機
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH789;TP316
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 研究的背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)及發(fā)展趨勢11-12
• 1.2.1 發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.3 本文的研究內(nèi)容及各章節(jié)安排12-14
• 1.3.1 本文研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 本文章節(jié)安排13-14
• 1.4 本章小結14-15
• 2 心電基礎知識及心電監(jiān)護系統(tǒng)的總體設計15-25
• 2.1 心電信號基礎15-18
• 2.1.1 人體信號產(chǎn)生的機理15-16
• 2.1.2 典型心電圖和波形及意義16-17
• 2.1.3 心電圖的測量標準17-18
• 2.2 心電導聯(lián)系統(tǒng)18-19
• 2.3 心電信號的特征及其干擾19-23
• 2.3.1 動態(tài)心電圖（DCG）與常規(guī)心電圖（ECG）的差異19-20
• 2.3.2 心電信號特性分析20-21
• 2.3.3 心電信號的主要干擾來源21-23
• 2.4 心電監(jiān)護系統(tǒng)的總體設計23-24
• 2.5 本章小結24-25
• 3 動態(tài)心電監(jiān)護系統(tǒng)硬件設計25-49
• 3.1 心電信號提取部分設計25-39
• 3.1.1 心電提取部分的導線和電極貼片選擇26-27
• 3.1.2 輸入保護和緩沖電路的設計27-28
• 3.1.3 前置放大電路設計28-32
• 3.1.4 右腿驅(qū)動電路設計32-33
• 3.1.5 濾波電路設計33-35
• 3.1.6 后級放大電路設計35
• 3.1.7 陷波電路（notch filter）設計35-36
• 3.1.8 導聯(lián)脫落檢測模塊36-37
• 3.1.9 電源電路設計37-38
• 3.1.10 心電報警電路設計38-39
• 3.2 心電信號處理部分設計39-48
• 3.2.1 ARM微處理器的介紹與選擇40
• 3.2.2 mini6410硬件平臺簡介40-41
• 3.2.3 FLASH存儲器41
• 3.2.4 SDRAM存儲器41-43
• 3.2.5 SD卡存儲電路設計43-45
• 3.2.6 UART串口和USB接口模塊45
• 3.2.7 網(wǎng)絡接口45-46
• 3.2.8 心電信號的A/D轉(zhuǎn)換46-48
• 3.3 本章小結48-49
• 4 動態(tài)心電監(jiān)護系統(tǒng)軟件設計49-64
• 4.1 SD卡讀寫與FAT文件設計49-53
• 4.1.1 SD卡的寄存器49-50
• 4.1.2 SD卡的命令的指令格式50
• 4.1.3 SD卡初始化50
• 4.1.4 SD讀寫操作50-52
• 4.1.5 FAT文件系統(tǒng)52-53
• 4.2 藍牙通訊模塊設計53-58
• 4.2.1 藍牙（Bluetooth）技術簡介53-54
• 4.2.2 Android手機中的藍牙類54-56
• 4.2.3 藍牙模塊的選擇56-58
• 4.3 心率檢測模塊設計58
• 4.4 Android平臺軟件開發(fā)58-63
• 4.4.1 智能手機操作系統(tǒng)簡介58
• 4.4.2 Android操作系統(tǒng)簡介58-60
• 4.4.3 Android開發(fā)環(huán)境搭建60-62
• 4.4.4 心電監(jiān)護程序設計62-63
• 4.5 本章小結63-64
• 5 系統(tǒng)測試與結果分析64-67
• 5.1 系統(tǒng)測試與結果分析64-66
• 5.2 本章小結66-67
• 6 總結與展望67-69
• 6.1 總結67
• 6.2 展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-73
• 附錄73

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本文編號：755648