可穿戴動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)與心電信號(hào)處理方法研究.pdf

1、近幾年來,隨著醫(yī)療方式由被動(dòng)治療向主動(dòng)監(jiān)測(cè)和預(yù)防的轉(zhuǎn)變,基于可穿戴計(jì)算技術(shù)的健康監(jiān)護(hù)在老年人健康輔助領(lǐng)域中成為一種更加有效的模式?？纱┐鹘】当O(jiān)護(hù)將超微型化電子元器件、微機(jī)電系統(tǒng)、電子織物以及先進(jìn)的交互技術(shù)融入其中,協(xié)助患者進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)和科學(xué)的個(gè)性化健康管理,成為現(xiàn)代醫(yī)療的主要研究方向之一。
　　針對(duì)可穿戴健康監(jiān)護(hù)中的心電信號(hào)檢測(cè),基于不同織造技術(shù)的織物電極得到廣泛研究,心電信號(hào)的自動(dòng)分析也成為必然的發(fā)展趨勢(shì),但是由于在長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)中織

2、物電極無法時(shí)刻緊貼皮膚以及具有低阻抗的特性,在人體運(yùn)動(dòng)的情況下極易受到噪聲尤其是運(yùn)動(dòng)偽跡噪聲信號(hào)的干擾,對(duì)心電信號(hào)的特征檢測(cè)造成很大的困難,所以設(shè)計(jì)信號(hào)質(zhì)量高的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)以及研究信號(hào)處理方法成為學(xué)者日益關(guān)注的問題。
　　鑒于以上分析,本文以可穿戴動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)與心電信號(hào)處理方法研究為主題,設(shè)計(jì)能夠在人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行長(zhǎng)期檢測(cè)的可穿戴心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),深入研究心電信號(hào)的處理方法。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)介紹在可穿戴

3、監(jiān)測(cè)診療系統(tǒng)中心電信號(hào)分析的基本知識(shí)和檢測(cè)原理,闡述心電圖以及典型的心電波形、心電圖各個(gè)波段的特性以及對(duì)診療康復(fù)的意義。分析了心電信號(hào)的特點(diǎn)以及檢測(cè)方法,以及在心電采集的過程中需要抑制的幾個(gè)主要噪聲信號(hào)。
　　(2)設(shè)計(jì)基于STM32微處理器的可穿戴動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng),設(shè)計(jì)柔性織物傳感電極,設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)工作的基本電路模塊,如具有高共模抑制比和高輸入阻抗的信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理,以滿足 A/D轉(zhuǎn)換的電壓需求,以及數(shù)據(jù)

4、采集模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及數(shù)據(jù)接口等,將心電信號(hào)無線傳輸給移動(dòng)終端(手機(jī)、平板電腦等)和PC機(jī),分別進(jìn)行波形的實(shí)時(shí)顯示和分析。最后設(shè)計(jì)尺寸較小,穩(wěn)定可靠的PCB板。
　　(3)闡述動(dòng)態(tài)心電信號(hào)的處理方法。對(duì)于信號(hào)的濾波處理,本文著重闡述了運(yùn)動(dòng)偽跡噪聲干擾的抑制方法,設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器,并在傳統(tǒng)LMS自適應(yīng)算法的基礎(chǔ)上提出了一種歸一化LMS算法,并將其運(yùn)用到動(dòng)態(tài)心電信號(hào)運(yùn)動(dòng)偽跡的抑制中。對(duì)于心電信號(hào)的特征檢測(cè),