可穿戴動態(tài)心電監(jiān)護系統(tǒng)與心電信號處理方法研究.pdf

1、近幾年來,隨著醫(yī)療方式由被動治療向主動監(jiān)測和預防的轉變,基于可穿戴計算技術的健康監(jiān)護在老年人健康輔助領域中成為一種更加有效的模式?？纱┐鹘】当O(jiān)護將超微型化電子元器件、微機電系統(tǒng)、電子織物以及先進的交互技術融入其中,協助患者進行實時監(jiān)護和科學的個性化健康管理,成為現代醫(yī)療的主要研究方向之一。
　　針對可穿戴健康監(jiān)護中的心電信號檢測,基于不同織造技術的織物電極得到廣泛研究,心電信號的自動分析也成為必然的發(fā)展趨勢,但是由于在長期監(jiān)測中織

2、物電極無法時刻緊貼皮膚以及具有低阻抗的特性,在人體運動的情況下極易受到噪聲尤其是運動偽跡噪聲信號的干擾,對心電信號的特征檢測造成很大的困難,所以設計信號質量高的可穿戴心電監(jiān)護系統(tǒng)以及研究信號處理方法成為學者日益關注的問題。
　　鑒于以上分析,本文以可穿戴動態(tài)心電監(jiān)護系統(tǒng)與心電信號處理方法研究為主題,設計能夠在人體運動狀態(tài)下進行長期檢測的可穿戴心電監(jiān)護系統(tǒng),深入研究心電信號的處理方法。主要研究內容如下:
　　(1)介紹在可穿戴

3、監(jiān)測診療系統(tǒng)中心電信號分析的基本知識和檢測原理,闡述心電圖以及典型的心電波形、心電圖各個波段的特性以及對診療康復的意義。分析了心電信號的特點以及檢測方法,以及在心電采集的過程中需要抑制的幾個主要噪聲信號。
　　(2)設計基于STM32微處理器的可穿戴動態(tài)心電監(jiān)護系統(tǒng),設計柔性織物傳感電極,設計保證系統(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調理模塊對動態(tài)信號進行放大和濾波處理,以滿足 A/D轉換的電壓需求,以及數據

4、采集模塊、電源模塊、數據存儲模塊、數據傳輸模塊以及數據接口等,將心電信號無線傳輸給移動終端(手機、平板電腦等)和PC機,分別進行波形的實時顯示和分析。最后設計尺寸較小,穩(wěn)定可靠的PCB板。
　　(3)闡述動態(tài)心電信號的處理方法。對于信號的濾波處理,本文著重闡述了運動偽跡噪聲干擾的抑制方法,設計自適應濾波器,并在傳統(tǒng)LMS自適應算法的基礎上提出了一種歸一化LMS算法,并將其運用到動態(tài)心電信號運動偽跡的抑制中。對于心電信號的特征檢測,