基于ARM的便攜式遠程動態(tài)心電記錄儀的研究.pdf

1、心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無創(chuàng)的心電信號檢測設備來檢測與評價心臟功能的狀況，并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學電子學的重要研究課題之一。動態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時長時間心電圖的一種設備。研制高性能的動態(tài)心電記錄、監(jiān)護系統(tǒng)對于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術發(fā)展至今已有幾十年歷史，但目前的Holter仍存在許多不足之處：(1)許多Holter采用8位、16位單片

2、機作為控制系統(tǒng)，運算能力有限，無法加入自動診斷功能：(2)數(shù)據(jù)存儲采用固定焊接在板上的存儲芯片，容量小，數(shù)據(jù)取出回放不方便；(3)大部分Holter還不能實現(xiàn)心電信號的實時遠程傳輸，心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報告的獲取往往要滯后好幾天時間，不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對這些不足，本文設計了一個基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運算功能強、能夠實現(xiàn)心電信號實時遠程網(wǎng)絡傳輸?shù)奶攸c。為確保信息不會因

3、網(wǎng)絡傳輸故障而丟失，本系統(tǒng)同時還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲媒介，具有大容量數(shù)據(jù)存儲的功能。本文設計的系統(tǒng)主要完成的任務有心電信號的采集、心電信號的放大濾波、心電信號的顯示和心電信號的存儲與傳輸。整個系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制，本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對電極導聯(lián)傳來的心電信號進行放大和濾除干擾信號，以獲取合適的信號大小并保證采集

4、的心電信號的正確性。心電信號的顯示是把心電信號實時地顯示在Holter的液晶屏上，能使患者直觀地觀察到自己的心電信號情況。心電信號的存儲采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來存儲心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過以太網(wǎng)實現(xiàn)的，以太網(wǎng)可以實現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務器接收，并且在服務器端對心電信號進行相應的顯示和處理。為實現(xiàn)上述功能編寫的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設計、uCLINUX