本文關(guān)鍵詞：MIT-BIH生理信號管理及回放系統(tǒng)

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【摘要】： 近年來心臟病仍是威脅人類生命的主要疾病,世界上心臟病患者的死亡率仍占首位,據(jù)不完全統(tǒng)計全世界死亡人數(shù)中約有三分之一死于該疾病。在我國因心腦血管疾病而死亡的人數(shù)占總死亡人數(shù)的44%,可見心臟病己成為危害人類健康的常見病癥,因此心臟系統(tǒng)疾病的防治和診斷是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界面臨的首要問題。近年來現(xiàn)代電子技術(shù)的進(jìn)步和數(shù)字計算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展極大的促進(jìn)了心電信息研究向縱深方向發(fā)展,特別是DSP、ARM等高級運(yùn)算處理單元的出現(xiàn),室性波識別檢測、T波交替檢測等理論檢測算法的日趨完善,更多的是人們對自己生命安全呵護(hù)的需要,呼喚一款先進(jìn)、實(shí)用、方便的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀器盡快出現(xiàn)。 MIT-BIH生理信號管理及回放系統(tǒng)是遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀器研制中的重要部分。該系統(tǒng)對MIT-BIH主要的心電數(shù)據(jù)庫(包括少數(shù)外庫)中的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和回放,并建立試驗(yàn)數(shù)據(jù)平臺,來產(chǎn)生模擬的心電、呼吸等生理信號,將其用于研發(fā)遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀器調(diào)試使用。 在該平臺設(shè)計中,本文首先對國際上常用的三個心電數(shù)據(jù)庫及本項(xiàng)目中所需要的典型的心電數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了簡要介紹;并對生理數(shù)據(jù)庫的識讀方法進(jìn)行了介紹,包括頭文件的識讀、數(shù)據(jù)文件的識讀及注釋文件的識讀等等。在頭文件的識讀中對其所包含的文件名、通道數(shù)、采樣數(shù)、采樣點(diǎn)、ADC的分辨率、ADC的零值、校驗(yàn)數(shù)及導(dǎo)聯(lián)情況等等進(jìn)行了詳細(xì)的說明;在數(shù)據(jù)文件的識讀中,通過文件的十六進(jìn)制顯示(片斷)介紹了數(shù)據(jù)的存儲方式,并根據(jù)其顯示的十六進(jìn)制的值確定了實(shí)際代表的幅值;在注釋文件的識讀中,對MIT格式或AHA格式進(jìn)行了判定,并對該格式下的存儲方式進(jìn)行了簡介。數(shù)據(jù)庫的識讀是D/A同步回放、數(shù)據(jù)檢索回放的基礎(chǔ),為其實(shí)施做好準(zhǔn)備。 其次,對回放系統(tǒng)的硬件平臺搭建及軟件平臺的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。在硬件搭建中,考慮心電信號存儲的特征、實(shí)時回放對硬件的要求、軟件開發(fā)工具的高效等等綜合因素,最終選取具有DA轉(zhuǎn)換模塊功能的.基于USB2.0的MP411板卡;接著對MP411的原理框圖及主要芯片CY7C68013微控制器及DAC7613 DA轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行了介紹;D/A部分原理部分介紹了該模塊用來實(shí)現(xiàn)DA轉(zhuǎn)換功能的操作函數(shù);最后給出了D/A模塊的性能指標(biāo)。軟件平臺的設(shè)計基于Visual C++的MFC框架,分為三個主要模塊來實(shí)現(xiàn),包括:數(shù)據(jù)庫管理模塊、D/A回放模塊、屏幕檢索功能模塊。數(shù)據(jù)庫管理模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫及檢索后存儲的數(shù)據(jù)文件的打開、關(guān)閉等等一些基本的文件操作,并把這些數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Uniform數(shù)據(jù)存入內(nèi)存,供其它模塊使用。關(guān)于D/A回放模塊,文章分別介紹了其波形屏幕顯示、D/A同步回放功能,及它們的實(shí)現(xiàn)流程和關(guān)鍵算法;通過任意回放兩段波形,作者分析屏幕波形及回放波形,確定了兩信號完全同步并且D/A回放幅值與理論幅值相同。關(guān)于屏幕檢索功能模塊,文章介紹了波形的檢索過程和對檢索到的信號以Uniform格式存儲過程。 文章最后對在軟件平臺中所用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了說明,包括調(diào)用動態(tài)鏈接庫技術(shù)、微秒級延時技術(shù)、多線程技術(shù)、同步通信機(jī)制、雙緩沖繪圖技術(shù)等等,并說明了這些技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用。在對動態(tài)鏈接庫技術(shù)的描述中,作者對動態(tài)調(diào)用和靜態(tài)調(diào)用的特點(diǎn)及使用方法進(jìn)行了介紹,同時對本項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)對D/A模塊動態(tài)庫調(diào)用的主要技術(shù)也進(jìn)行了介紹;對微秒級延時技術(shù)進(jìn)行了簡介并對在本項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行了說明;對多線程技術(shù)的優(yōu)勢及特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,在本項(xiàng)目創(chuàng)建多線程及利用線程函數(shù)來實(shí)現(xiàn)D/A回放也進(jìn)行說明;簡要介紹了五種線程同步通信機(jī)制,對本項(xiàng)目中利用全局變量技術(shù)來實(shí)現(xiàn)兩線程同步的技術(shù)進(jìn)行了介紹;最后對雙緩沖技術(shù)包括雙緩沖區(qū)、雙緩沖區(qū)繪圖進(jìn)行了詳細(xì)介紹,及在本項(xiàng)目中利用雙緩沖繪圖來解決了繪圖閃爍的難題。這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,確保了平臺的穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。 在MIT-BIH生理信號管理及回放系統(tǒng)平臺中,各個模塊的功能得到了很好的實(shí)現(xiàn)。通過平臺控制,各種不同的心電信號經(jīng)過DA轉(zhuǎn)換后就可以直接應(yīng)用到遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀樣機(jī)的測試中。
【關(guān)鍵詞】：ECG Visual C++ D/A模塊 回放 顯示
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH772.2
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• Abstract8-11
• 第一章 緒論11-14
• 1.1 建立MIT-BIH 生理信號管理及回放系統(tǒng)的意義11
• 1.2 生理信號基本原理11-12
• 1.3 論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 第二章 典型心電數(shù)據(jù)庫的識讀14-20
• 2.1 典型心電數(shù)據(jù)庫14
• 2.2 數(shù)據(jù)庫的識讀14-18
• 2.2.1 頭文件的識讀15-16
• 2.2.2 數(shù)據(jù)文件的識讀16-17
• 2.2.3 注釋文件的識讀17-18
• 2.3 European ST-T Database 數(shù)據(jù)格式的讀取18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 MIT-BIH 生理信號管理及回放系統(tǒng)概述20-44
• 3.1 系統(tǒng)介紹20
• 3.2 系統(tǒng)的硬件平臺部分20-26
• 3.2.1 D/A 模塊的選取20-21
• 3.2.2 MP411 簡介21-22
• 3.2.3 D/A 模塊主要芯片介紹22-25
• 3.2.4 D/A 部分原理介紹25-26
• 3.2.5 D/A 模塊的性能指標(biāo)26
• 3.3 系統(tǒng)的軟件平臺部分26-28
• 3.3.1 軟件平臺總體設(shè)計26-27
• 3.3.2 數(shù)據(jù)庫管理模塊27-28
• 3.3.3 D/A 回放模塊28
• 3.3.4 屏幕檢索功能模塊28
• 3.4 系統(tǒng)功能28-41
• 3.4.1 數(shù)據(jù)庫管理模塊28-30
• 3.4.2 回放功能的實(shí)現(xiàn)30-39
• 3.4.3 波形的檢索、存儲及回放的實(shí)現(xiàn)39-41
• 3.5 編程工具的選擇及其特點(diǎn)和優(yōu)勢41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第四章 系統(tǒng)的實(shí)施及其關(guān)鍵技術(shù)44-50
• 4.1 調(diào)用動態(tài)鏈接庫44-45
• 4.2 微秒級延時技術(shù)45-46
• 4.3 多線程技術(shù)46-48
• 4.4 同步通信機(jī)制48
• 4.5 雙緩沖繪圖技術(shù)48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 第五章 總結(jié)與展望50-53
• 參考文獻(xiàn)53-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的項(xiàng)目55-56
• 致謝56

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本文編號：746265