基于虚拟仪器的心功能检测系统的设计

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要冠心病是一种常见的心血管疾病，据世界卫生组织统计，每年约1200万人患急性心肌梗死，而死亡总人口中，有三分之一死于冠心病。对冠心病的诊断、治疗一直被世界各国医学界所重视，如何准确、快速、简便的辅助医生及时发现和检出冠心病患者中的高危人群并积极干预是非常重要且有意义的课题。运动负荷试验心电图，由于其简便、无创为临床诊断冠心病所常用。传统的心功能检测工具是按键式的踏车功量计，这种设备价格昂贵、功能单一并且升级困难、维护维修费用高、不便与计算机连接使用。本文以最大ST／HR斜率为理论依据，设计了一种基于虚拟仪器的、由计算机控制的

2、、简便、开放、灵活的心功能检测系统。本系统采用上下位机模式，下位机由PICl6F877A单片机控制，采集经放大电路放大、滤波后的心电信号并将模拟心电信号转换为数字心电信号，数字化后的心电信号通过USB接口传输到上位机。设计了踏车控制电路，其工作过程是：下位机通过USB接口接收上位机发送的控制信号，通过踏车控制电路实现控制踏车阻力的目的。设计的心电采集模块包括心电前置放大器、二阶巴特沃斯低通滤波器、高通滤波器、50Hz双T陷波电路。系统上位机软件设计基于NI公司推出的虚拟仪器软件开发平台LabVIEW，对采集到的心电数据进行数字滤波预处理，并根据设计需要采

3、用了两种心电信号预处理算法和两种心电波形识别算法：在实时采集心电数据阶段由于其实时性要求较高且只需要分析心率信息，采用巴特沃斯滤波器和算法简单、实时性好的可变差分阈值法检测心电特征点。在离线分析时，采用小波变换对信号进行波形预处理和特征点识别。仿真结果和实际检测显示，算法具有较好的滤波效果和特征点识别能力。本文完成了心功能检测实验系统硬件及软件主要功能的设计与实现，通过采集心电信号发生器产生的信号验证，实验系统工作正常。关键词：心功能，心电，LabVIEW，虚拟仪器重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTCoronaryheartdisease(CH

4、D)iSacommoncardiovasculardisease．Accordingtothestatisticbyworldhealthorganization(WHO)，thereareabout12millionpeoplediefromacutemiocardialinfarction,andonethirdofthemdiefromCHD．ThediagnosisandtreatmentofCHDareobtainedmuchemphasis．Soitisaverysignificantsubjecttoaidthedoctorsinexact

5、,quickandeasydetectionofthellighriskgroupofCHD．andadoptagtiveintervention，Electrocardiogram(ECG)treadmillexercisetestiscommonlyusedfortheclinicaldiagnosisofCHDforitisconvenientandnon-created．Thetraditionalheartfunctionexaminationtoolistouch-tonebicycleergo-meter．Itisexpensive，sin

6、gle—function,difficultforupdate，expensiveformaintonance,andinconvenientforcommunicationwithcomputer．Inthisthesis，accordingtothebiggestST／HRslopetheory,onecomputer-controllable,simple,opened，andflexibleheartfunctiondetectionsystemwasdesignedwhichwasalsobasedonvirtualdevicetechnolo

7、gy．ThissystemWasmadeupofupanddownmachine．DownmachineWascontrolledbyPICl6F877Asinglechipmicyoco(SCM)．TheamplifiedandfileredECGsignalWascollectedbydownmachine,thentheanalogsignalswastransformedtodigltalsignals，andtransferredt0upmachinebyUSBinterface．Theworkingprocessofcontrollingel

8、ectriccircuitforcycleWasdesigned嬲followi