基于虚拟仪器的家庭心电监护系统

时间:2012-08-09来源:网络

2.3 数据采集模块
数据采集模块主要是通过设备驱动程序接口完成对DAQ数据采集卡的初始化工作。在进行数据采集和预处理过程中,信号必然要受到外界干扰和内部噪声的影响,虽然我们对信号进行了滤波处理,来消除外部干扰,但由于硬件电路内部的噪声仍然存在,噪声不能消除,只能抑制。为了改善信号的质量,方便后期处理,可以在软件中采用五点平滑消噪法,以抑制噪声的影响。

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X[t]和Y[t]分别为原始信号采样数据和处理后的信号采样数据,图11为五点平滑消噪法处理信号的效果比较图。
2.4 数据显示模块
数据显示模块的主要功能是将采集到的心电数据以及分析后的结果,及患者个人信息显示在前面板上。数据显示界面中最为直观的是心电波形显示界面,如图12所示。

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2.5 数据分析模块
信号分析与处理模块是虚拟仪器必不可少的重要组成部分。在由硬件系统和软件系统完成信号的采集后,就要对信号进行分析处理,分析处理方法不同,就能构成不同的仪器。信号的分析与处理方法有很多种,在设计虚拟仪器时可根据所需的功能和信号的特点,来选择最合适的方法。

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本系统中测量电压的直流分量,心电信号峰值、谷值、峰峰值、周期平均值、周期均方根等,选用现成的VI函数Amplitude&Level Meas urement VI,而Timing&Transition Measurement可以直接用来测量心电信号的频率、周期等参数。然后再通过简单的公式计算,就可算出心率,进而可以判断心率是否正常等。分析结果在前面板上显示如图13所示。
2.6 数据管理模块和波形存储模块
数据管理模块和波形存储模块都属于信息的管理与存储,可以合并为一个部分。在LabVIEW中对数据的管理有两种基本方式:基于文件的数据存储方式和基于数据库的数据存储方式。

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在本系统的设计过程中,通过实验采集了一些志愿者的心电信号,并进行了分析处理,病人的心电波形图如图14所示;病人的诊断报告如图15所示,通过把心电信号存储为文档形式,可以直接从中看出病人的诊断报告数据,便于医生作为诊断治疗的依据和参考。
2.7 诊断报警模块
心电信号的诊断与报警系统的主要作用是对所采集的心电信号进行处理、判断和报警等操作。在本系统设计中所采用的判断方法有两种,即设定心率的最大值和最小值,也就是上下限,分别为100次每分钟和160次每分钟。本系统中用长条布尔指示灯显示报警状态,当采集的心率高于100次每分钟时,红色指示灯便点亮,表示心动过速;当心率低于60次每分钟时,橙色指示灯便点亮,表示心动过缓;当心率为60-100次每分钟时,心率正常的指示灯点亮为绿色,表示心率在正常范围内;当间隔超过30秒的两次平均心率相差5次以上,就显示为心律不齐,心律不齐的黄色指示灯便点亮,如图16所示。

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当诊断结束时可以点击“保存至文件”按钮,将患者个人信息、患者心电波形、心电信号参数及诊断信息保存至文件或数据库,以便以后查阅。最后,可以点击“停止”按钮,使系统停止工作。
本系统结构简单、功能完整、操作方便、界面友好,能够完成对心电的实时监护。

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关键词: 虚拟仪器 心电监护 系统

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