心電遠程監(jiān)測系統(tǒng)設計
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獲取心電圖的方法是依靠與肢體接觸的電極，稱為“導聯(lián)”。本系統(tǒng)通過前端電極、引入人體標準導聯(lián)心電信號，對心電信號進行必要的放大和去除干擾。而同時引入的心電信號要經信號調理電路放大和濾波后才能對其A／D轉換，信號調理電路如圖3所示。其中右腿驅動技術對抑制交流信號干擾效果較好。前置放大器放大輸入電路微弱的(變化緩慢的)心電信號，同時將干擾信號降至最低。系統(tǒng)設計的通帶頻率為
0．05～100 Hz的帶通濾波電路，將心電信號的有用成分從采集到的信號中分離出。輸出放大器將進一步放大心電信號，這樣可使信號調理電路輸出的心電信號滿足本系統(tǒng)采用的A／D轉換模塊的刻度范圍。由于心電信號易受市電50 Hz工頻干擾，因此這里采用陷波電路，即帶阻濾波器，濾除干擾。最后將處理后的心電信號送入A／D轉換器的輸入端。本系統(tǒng)設計的心電信號采集板為單通道采集板，適用于眾多心臟疾病患者。本文引用地址：http://2s4d.com/article/163148.htm
1．2 LabVIEW軟件系統(tǒng)
LabVIEW是NI公司推出的專業(yè)測試軟件開發(fā)平臺，其特點是圖形化編程環(huán)境，軟件設計和功能設計相互獨立，網絡功能強大，支持多種常用網絡協(xié)議，開放性強等。LabVIEW軟件是圖形化編程環(huán)境的引領者，使用該軟件進行原理研究、設計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)，可大大提高丁作效率。
1．2．1 串口通信
虛擬儀器軟件結構體系VISA (Virtual Instrument Software Architecture)實質上是I／O接口軟件庫及其規(guī)范的總稱，是VXIplugplay體系聯(lián)盟統(tǒng)一采用的標準。VISA是在LabVIEW開發(fā)平臺上控制VXI、GPIB、RS232、PXI、PCI以及其他種類儀器的單接口程序庫，是對其他總線驅動函數(shù)進行的一個統(tǒng)一封裝的高級API，通過VISA可直接訪問測試硬件設備。
LabVIEW中用于串口通信的節(jié)點實際上是VISA節(jié)點，VISA節(jié)點單獨組成一個子選板，包括8個節(jié)點，位于函數(shù)選板→“數(shù)據通信”→“協(xié)議”→“串口”子選板中，實現(xiàn)串口的配置、讀寫、串口中斷、設置I／O緩沖區(qū)大小、清空I／O緩沖區(qū)等操作。但需注意的是在使用串口前，應安裝VISA驅動軟件。
1．2．2 心電波形的顯示和存儲
波形顯示是指將接收到的心電數(shù)據繪制連續(xù)波形，以供專家分析。LabVlEW中基本的圖形顯示控件都位于Controls→ALL Controls→Gra-ph子模板上。Graph和Chart是LabVIEW圖形顯示功能中的2種最基本元素。這2個元素都可稱為“圖”，但是在LabVIEW中它們卻有很大差別。一般來說，Chaa稱為“記錄圖”，它是將數(shù)據在坐標系中實時、逐點(或一次多個點)顯示，反映被測物理量的變化趨勢，與傳統(tǒng)的模擬示波器、波形記錄儀的顯示方式相仿。Graph則是對已采集數(shù)據進行事后處理，在先得到所有需要顯示的數(shù)據，然后根據實際要求將這些數(shù)據組織成所需的圖形。并一次性顯示閣。因此本系統(tǒng)選用Chart實時顯示，Graph波形回放。
采用信號的時間和瞬態(tài)特性測量Express VI測量信號的周期和頻率。使用寫入測量文件可將數(shù)據存放在文本文件中，需要回放時，使用讀取測量文件回放數(shù)據。這樣可實現(xiàn)心電信號的實時顯示、存儲、回放、打印等功能，還可進一步建立數(shù)據庫。測試界面如圖4所示。
1．2．3 心率計算及報警
LabVlEW具有較為強大的信號處理能力，由于心率測量反映心率的快慢，因此實時準確的心率檢測在病人監(jiān)控、臨床治療等方面具有廣泛應用。
本系統(tǒng)首先將心電信號轉換為同周期的方波信號，通過求解方波信號的周期獲得心電信號的周期。即利用LabVIEW提供的數(shù)組功能模塊檢索心電信號中相鄰2個采樣點的數(shù)據，將其相減后乘以采樣頻率，這樣就轉換成導數(shù)值構成的數(shù)組。設置閾值并與數(shù)組內導數(shù)相比較；若大于閾值則輸出高電平；反之，則輸出低電平，從而得到一系列方波，這樣就可測出R波，2個相鄰R波間的時間為心率周期，再將其轉換為每分鐘的心跳數(shù)。通常人的心率在50～150次／min，因此，可設置心率的上下限，當心率超過該范圍時，指示燈點亮，表示病人有生命危險。
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