基于虚拟仪器的胎儿心电图仪的研制

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1、基于虚拟仪器的胎儿心电图仪的研制摘要介绍了一种基于虚拟仪器的电脑胎儿心电图系统。该系统由两部分组成：以PIC单片机为核心硬件的数据采集装置和PC平台的处理分析系统。硬件电路功耗低，直接采用端口供电。软件平台采用可视化语言LabVieA，可以采用串口供电[3]，无须外接电源。其中，12个X表示12位A／D采样得到的数据；00、11为标志位，00代表高6位，11代表低6位。另外，硬件部分也接收PC机的控制字。2.3软件部分软件部分分为RS-232接口模块、信号预处理、匹配滤波算法3部分，其中匹配滤波又包括相关检测和波形对消2个部分。2.3.1RS-232接口

2、模块(1)串口供电。由于硬件数据采集器工作电流比较小，本系统使用RS-232中空闲的握手信号线制成电源，使其工作因此，在主程序打开串口读人数据前，必须对硬件数据采集器加电，使其处于工作状态。在LabViee-outFT.vi模块，以保证每次从串口缓存中读出等量偶数个数据。用SerialPortWrite.vi模块发送控制字给硬件模块。控制字的发送采用了LabView6.1中新增的事件驱动[4]功能。2.3.2信号预处理主要功能是滤除工频干扰和抑制基线漂移。由于硬件系统采用串口供电，采集的信号中常混入50Hz的工频干扰，必须加以抑制。抑制工频干扰的方法可以

3、从硬件和软件2个方面来实现。在硬件方面，工频干扰是一种共模信号，可以设计高质量的前置放大器和良好的屏蔽以及优秀的电源模块减弱工频干扰对系统的影响。在软件方面，使用50Hz的数字陷波的方法。本系统的数字陷波器采用Lab-VieainBuffer，将数据不断从尾部移动到首部。是用LabVies，每位显示时间间隔必须小于20ms。显示中断每次中断间隔9ms，轮流切换显示3位LED，每位数字的显示时间间隔为18ms(20ms)，可以达到稳定的视觉效果。计时中断服务子程序包括正计时和倒计时，其中倒计时又分为以min为单位计时和以s为单位计时。故障处理子程序完成的功

4、能是关闭系统中断、关闭加热输出、根据采样温度判断并显示故障的类型(短路、断路以及温度超标)、发出报警以及等待用户确认故障信息后程序自动复位等功能。为了编程方便，本系统具体编制了按键检测确认子程序、从D转换子程序、电压＼温度转换子程序、读EEPROM以及写EEPROM等子程序。4结束语自动煎药机目前以其突出的优越性受到了各大医院与制药厂家的欢迎，当然它也存在一些需要解决的问题，即：如何解决先煎、后下问题，增加浓缩功能等。这些问题有待于在进一步的实践中不断完善。过程中发现传统的模板更新方法[1]对母亲心电QRS波群变化的跟踪能力不强，某些情况下不能彻底滤除母

5、亲心电QRS波群，本系统改进了该方法。系统初始化时建立一个容量为N的模板库，将检测到的母亲心电QRS波群存入该库中，替换最初入库的母亲心电QRS波群，即构建一个母亲心电QRS波群队列，随后按照新高旧低的优先级原则进行加权平均。各母亲心电QRS波群的权系数。用信号流图的形式表示该算法。展示了系统对腹部电信号进行匹配滤波处理后的效果，A为从腹部提取的电信号；B为改进模板更新方法后的胎儿心电信号；C为采用传统模板更新方法的胎儿心电信号，*表示母亲心电的残余。5结论本系统硬件无须另配电源，系统结构更简单。软件采用LabView6.1进行图形化编程，直接使用NI公

6、司提供的多种成熟的软件模块，因而大大节省系统开发时间和成本。本系统具有信号基线校正功能，改进了传统匹配滤波模板更新的方法，经过近20例临床测试，均取得良好效果。本系统在胎儿心电波群的识别上仍有改进的空间。