心电图仪设计报告分析

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心电检测电路的设计报告和测试报告

心电检测电路的设计报告和测试报告

心电检测电路的设计报告和测试报告一、设计报告(一)、设计目的及其意义心肌是由无数个心肌细胞组成,由窦房结发出的兴奋,按一定的途径和时程,依次向心房和心室扩布,引起整个心脏的循环兴奋。

心脏各部分兴奋过程中出现的电位变化的方向、途径、次序、和时间均有一定的规律。

由于人体为一个容积导体,这种电变化也必须扩布到身体表面。

鉴于心脏在同一时间内产生大量的电信号,因此,可以通过安放在身体表面的胸电极或四肢电极,将心脏产生的电位变化以时间为函数记录下来,这种记录曲线称为心电图,如下图所示。

心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。

心肌细胞的生物电变化时心电图的来源,但是心电图曲线与单个心肌细胞的膜电位曲线有明显的区别。

ECG波形是由不同的英文字母统一命名的。

正常心电图由一个P波、一个QRS波群和一个T波等组成。

P波起因于心房收缩之前的心房极时的电位变化;QRS波群起因于心室收缩之前的心室除极时的收位变化;T波为心室复极时的电位变化,其幅度不应低于同一导联R波的1/10,T波异常表示心肌缺血或损伤。

ECG的持续时间由:P-R间期(或P-Q间期)为P波开始至QRS波群开始的持续时间,也就是心房除极开始至心室除极开始的间隔时间,正常值为0.12~0.20s,若P-R期延长,则表示房室传导阻滞;Q-T间期为QRS波群的开始至T波的末尾的持续时间,意为心室除极和心室复极的持续时间,正常值为0.32~0.44s;S-T 段为从QRS波群终末导T波开始之间的线段,此时心室全部处于除极状态,无电位差存在,所以正常时与基线平齐,称为等电位线,若S-T段偏离等电位线一定范围,则提示心肌损伤或缺血等病变;QRS波群持续时间正常值约为0.06~0.11s。

因此,实时的检测心电信号,可以从所得出的心电图上观察心脏的变化,医生就可以从所测的心电图上判断心脏各个部位的功能是否正常,所以心电图是医生治疗心脏方面的疾病所不可或缺的依据。

心电图机可行性分析报告

心电图机可行性分析报告

心电图机可行性分析报告1. 引言心电图机是一种用于检测和记录心脏电活动的医疗设备,广泛应用于临床医疗中。

本可行性分析报告旨在评估心电图机的可行性和潜在优势,以支持决策者做出是否购买和使用心电图机的决策。

2. 可行性分析2.1 技术可行性分析心电图机作为一种成熟的医疗设备,其技术可行性已经得到了充分验证。

技术上,心电图机能够精确地记录心脏电活动,提供准确的心电图结果。

此外,心电图机的操作相对简单,医护人员易于上手使用,学习成本较低。

2.2 经济可行性分析在经济层面上,心电图机具有较低的购买成本和运营成本。

相比其他类似设备,心电图机的价格较为合理,容易获得。

同时,心电图机的耗材成本也相对较低,维护费用可控。

此外,利用心电图机进行早期发现和诊断,可以减少后续治疗的费用,降低医疗成本。

2.3 法律可行性分析购买和使用心电图机需要遵守医疗器械的管理要求,并符合相关法律法规。

在中国,心电图机被归类为二类医疗器械,需要获得相关的注册证书和经营许可证。

确保购买的心电图机符合国家规定的质量标准和要求,以确保其法律可行性。

2.4 管理可行性分析心电图机的使用需要医院建立相应的管理制度并培训相关人员。

建立完善的心电图机使用流程和管理规范,合理分配和利用设备资源,能够实现心电图机的良好管理。

此外,定期的设备维护和保养,能够延长设备的使用寿命,提高设备的性能和稳定性。

3. 心电图机的潜在优势3.1 提供准确的诊断结果心电图机能够提供准确的心脏电活动记录,医生可以通过分析心电图结果判断心脏状况,并作出相应的诊断。

心电图机的高准确性可以帮助医生快速发现并诊断心脏疾病,提高治疗效果。

3.2 早期发现和预防心脏疾病心电图机可用于日常体检和监测,通过检查心脏电活动的健康状况,及早发现心脏疾病的风险因素。

通过早期干预和治疗,可以有效预防和控制心脏疾病的发展,降低患者病情严重程度。

3.3 提高医疗效率和质量心电图机的使用可以减少医生和护士的工作量,提高医疗工作效率。

心电分析报告

心电分析报告

心电分析报告心电分析报告是通过对患者的心电图进行分析和解读,评估患者心脏功能状态的一种方法。

本文将针对心电图分析结果进行详细解读,以帮助医生和患者更好地了解患者的心脏健康状况。

一、心电图背景本次心电图采集时,患者处于静卧状态,并且在收集心电图数据期间保持安静放松,没有肢体运动和呼吸困难等不适症状。

二、心电图特征1. 心率:根据心电图分析结果显示,患者的心率为XX次/分钟(一般成年人心率在60-100次/分钟属于正常范围),提示患者的心率处于正常范围之内。

2. R-R间期:通过测量R波到R波之间的时间间隔,我们可以得出患者的R-R间期稳定,并且没有明显异常。

3. P波特征:P波代表心房收缩。

根据分析显示,患者的P波形态规则,振幅适中,持续时间正常。

这表明患者的心房功能正常。

4. QRS波群:QRS波群代表心室收缩。

根据心电图分析结果,患者的QRS波群形态规则,宽度正常,峰值对称。

这说明患者的心室功能正常。

5. ST段:ST段代表心室收缩后心室充盈的时间。

通过分析,患者的ST段水平与同导联基线相比,没有明显的抬高或压低。

6. T波特征:T波代表心室舒张。

患者的T波呈现正常的形态和振幅,没有明显异常。

三、结论与建议通过对心电图的综合分析,我们可以得出以下结论:1. 患者的心率正常。

2. 患者的心房和心室功能均正常,未见明显异常。

3. 患者的ST段、T波和QRS波群均没有明显异常。

综上所述,本次心电图结果显示了患者的心脏功能处于正常范围之内,没有明显异常。

然而,心电图只是一种初步评估手段,不能代替临床评估与医生的诊断判断。

如果您有心脏症状或担心自己的心脏健康,请及时咨询专业医生进行进一步的检查和评估。

心电图的正常结果并不意味着没有心脏问题,任何心脏症状或不适感都应该引起我们的关注。

定期进行身体检查和遵循医生的建议是维护心脏健康的重要步骤。

如果有任何进一步的问题或需要更多详细的解读,请及时与医生进行沟通。

心电图报告及分析范文

心电图报告及分析范文

心电图报告及分析范文Upon reviewing the electrocardiogram (ECG) report, itis evident that the patient's heart rhythm is within normal limits. The ECG shows a regular sinus rhythm with a heart rate of 70 beats per minute. This indicates that the electrical impulses within the heart are functioning properly, and the heart is beating at a healthy rate. The P waves, QRS complexes, and T waves are all present and appear to be within normal parameters. This suggests that the atria and ventricles are depolarizing and repolarizing in a coordinated manner, allowing for efficient pumping of blood throughout the body.In addition to the normal sinus rhythm, the ECG report also reveals the absence of any significant ST-segment changes. The ST segment represents the period between ventricular depolarization and repolarization. Any deviations from the baseline can indicate myocardial ischemia or injury. In this case, the absence of ST-segment changes suggests that there is no evidence of acutemyocardial infarction or ischemia. This is a positive finding and indicates that the patient's heart is receiving an adequate blood supply.Furthermore, the ECG report includes an analysis of the patient's heart rate variability (HRV). HRV is a measure of the variation in time intervals between consecutive heartbeats and is an important indicator of cardiac health. The report shows that the patient has a normal HRV, whichis indicative of a healthy autonomic nervous system and overall cardiovascular function. This finding is reassuring and suggests that the patient's heart is able to adapt to various stressors and maintain a balanced rhythm.It is important to note that while the ECG report provides valuable information about the patient's heart rhythm and electrical activity, it is just one piece of the puzzle when it comes to assessing cardiac health. Other diagnostic tests, such as echocardiography and cardiac stress testing, may be necessary to provide a comprehensive evaluation of the patient's cardiovascular status. Additionally, the clinical context in which the ECG wasobtained, including the patient's symptoms, medical history, and physical examination findings, must also be taken into consideration when interpreting the results.In conclusion, the ECG report indicates that thepatient has a normal sinus rhythm, absence of significantST-segment changes, and normal heart rate variability. These findings are indicative of a healthy cardiovascular system. However, it is important to remember that the ECGis just one tool in the assessment of cardiac health and should be interpreted in conjunction with other clinical data. Overall, the ECG report provides valuable insightinto the patient's heart rhythm and electrical activity,and can aid in the diagnosis and management of cardiovascular conditions.。

简易心电图设计报告

简易心电图设计报告

简易心电图设计报告简易心电图仪摘要本简易心电图仪采用仪用放大器INA 128 对采集到的微弱心电信号进行前置放大。

在后级电路中,采用电压放大器,对波形进一步放大;采用低通滤波器与右腿驱动进行滤波,以得到清晰的心电波形。

选题目的与参数指标目的:掌握生物电检测及其电路的设计,能够针对被测信号的特点设计相应的信号处理电路,理解对测量系统的一般要求(精度、测量范围、响应速度),了解电路参数的测量。

考核要求:(1)输入阻抗:> 5 MΩ;(2)共模抑制比:> 80 dB;(3)频率响应范围:0.05--100 Hz;(4)信噪比:> 20 dB。

一、系统设计1)心电信号采集部分采用采样电极进行心电信号的采集,采样准确度高,信号明显。

2) 心电信号放大部分心电信号大约为50μV,4 mV,须进行放大才能在示波器上观察。

心电图(ECG)仪的前置放大在整机中处于非常重要的地位,决定了整机的主要技术指标,要求噪声低、共模抑制比尽量可能高。

采用低噪声、低功耗,有良好的共模输入抑制能力的仪表放大器INA128,可用外部电阻灵活地设定增益。

后级放大采用op07电压放大器,进一步把心电信号放大以达到预期放大倍数。

3) 滤波器部分由于心电信号易受噪声的干扰,且主要能量成分集中在0(05,1 00 Hz 频带内,所以本系统用滤波的方法对心电信号做进一步的降噪处理,抑制外界干扰,从而得到较为平滑的ECG波形。

为了提高滤波的效果,采用两级滤波。

因为经过放大的心电信号,主要存在肌电等干扰信号,将其送到由0(05 Hz高通滤波器和500 Hz,100Hz低通滤波器组成带通网络,滤除有效频带以外的信号。

4) 右腿驱动部分采用opa204芯片。

右腿驱动电路通常用于生物信号放大器,以减少共模干扰。

心电图电路所发出的电子信号十分微小。

而由于人的身体也可以作为天线能受到电磁干扰,特别是50/60Hz的家用供电噪音,这种干扰可能会掩盖的生物信号,使得信号难以测量。

心电图实训报告波形分析

心电图实训报告波形分析

心电图实训报告波形分析一、引言心电图,简称ECG,是临床上常用的一种非侵入性检测方法,用于观察和记录心脏电活动的变化。

通过分析心电图波形,对心脏病的诊断和治疗起到重要的指导作用。

本实训报告旨在通过对几个常见的心电图波形进行分析,进一步探讨心脏疾病的特征及诊断方法。

二、实验方法1. 实验设备:心电图仪、电脑、蓝牙传输设备等。

2. 实验步骤:(1)准备工作:确保实验仪器的正常运行;(2)连接设备:将心电图仪与电脑通过蓝牙进行连接;(3)记录心电图:让被试者坐或躺下,将心电图电极粘贴在特定位置,开始记录心电图;(4)采集数据:记录5分钟的心电图数据,并保存成文件;(5)分析波形:使用专业的心电图分析软件进行波形分析。

三、实验结果1. 实验数据:本次实验采集到的心电图数据主要包括P波、QRS波群和T波等。

2. 分析方法:根据心电图波形的形态、振幅及时间等特征进行综合分析。

3. 结果分析:(1)正常心电图:P波应正常,振幅一致,形态正常;QRS波群正常,振幅一致,时间适中;T波正常,形态对称;(2)心房颤动:P波消失,心电图呈无规律的细小波形;QRS波群正常;T波由于心率不规则而难以判断;(3)心室颤动:P波消失;QRS波群呈无规律的细小波形;T波消失;(4)束支传导阻滞:QRS波群时间延长,振幅异常;(5)心肌梗死:T波倒置,胸前导联V2-V4 ST段呈凹陷型抬高,R波振幅递减等。

四、讨论与总结1. 本次实验通过心电图波形的分析,了解了常见的心脏疾病特征,对心脏病的诊断起到了一定的指导作用。

2. 心电图分析需要专业的设备和软件支持,对实验人员的专业素养有一定要求。

3. 对个体差异的考虑:心电图波形的分析应当结合病人的临床症状、既往病史等综合判断。

4. 进一步研究:心电图技术在心脏疾病诊断与治疗中的应用仍有待进一步研究和发展。

总之,通过心电图实训报告中的波形分析,我们可以更好地了解心电图的应用价值和在临床上的重要性。

心电图分析报告案例范文

心电图分析报告案例范文

心电图分析报告案例范文患者信息- 姓名:张三- 性别:男- 年龄:45岁- 体重:75kg- 身高:175cm- 病史:高血压病史5年,无其他重大疾病史检查日期:2024年4月20日检查编号:ECG-20240420-001检查设备:12导联心电图机检查目的:评估心脏功能,监测高血压对心脏的影响心电图特征分析1. 心率(HR):72次/分钟,正常范围(60-100次/分钟)。

2. 心律:窦性心律,规律。

3. P波:在I、II、aVF、V4-V6导联中正向,形态正常,无异常。

4. PR间期:0.16秒,正常范围(0.12-0.20秒)。

5. QRS波群:形态正常,无异常,无宽大畸形。

6. QT间期:0.38秒,正常范围(0.32-0.44秒)。

7. ST段:在II、III、aVF导联轻微下移,可能提示心肌缺血。

8. T波:在V2-V4导联轻微倒置,可能与心肌缺血有关。

心电图诊断- 窦性心律,心律规律。

- 无明显心律失常。

- 轻微ST段下移,可能提示心肌缺血。

- T波轻微倒置,可能与心肌缺血有关。

临床意义根据心电图结果,患者目前心律正常,无明显心律失常。

然而,ST段的轻微下移和T波的轻微倒置可能提示心肌缺血。

结合患者的高血压病史,建议进一步进行心脏彩超检查,以评估心脏结构和功能,排除心脏疾病。

建议1. 定期进行心电图检查,监测心脏电生理变化。

2. 进行心脏彩超检查,评估心脏结构和功能。

3. 根据医生指导,调整高血压治疗方案。

4. 注意生活方式的调整,包括合理饮食、适量运动、控制体重和戒烟限酒。

总结本心电图分析报告提供了患者张三的心脏电生理信息,提示可能存在心肌缺血的情况。

建议患者根据医生的建议,进行进一步的检查和治疗,以确保心脏健康。

请注意,此范文仅供参考,实际心电图分析应由专业医生根据患者的具体情况进行。

心电图机可行性分析报告

心电图机可行性分析报告

心电图机可行性分析报告心电图机是现代医疗领域中常用的一种设备,用于记录和分析人体心脏电活动。

通过心电图机能够获取到心脏的电信号,并将其转化为可视化的图形,从而帮助医生诊断心脏疾病。

本篇分析报告将对心电图机的可行性进行详细分析,包括技术可行性、经济可行性和市场可行性等方面。

二、技术可行性1. 技术现状分析:目前市场上已有许多种心电图机,技术成熟度较高。

心电图机采用高精度的电极和传感器,能够准确地记录心脏的电信号。

同时,心电图机配备了计算机软件,可实时绘制心电图,并提供自动分析功能。

2. 技术核心竞争力:心电图机的核心竞争力在于其精准度和自动化程度。

心电图机通过高精度电极和传感器,能够获得更准确的心脏电信号,提高诊断的准确率。

同时,自动化分析功能能够减轻医生的工作负担,提高工作效率。

3. 技术研发和改进空间:心电图机在软硬件方面都有较大的研发和改进空间。

软件方面可以进一步改进自动化分析功能,提高诊断的准确性。

硬件方面可以优化电极和传感器的设计,提高信号的采集精度。

三、经济可行性1. 成本分析:心电图机的成本主要包括设备采购成本、维护成本和人力成本。

设备采购成本相对较高,但随着技术发展,成本逐渐下降。

维护成本主要包括设备维护和软件升级等,相对较低。

人力成本包括医生和技术人员的培训和使用成本。

2. 收益分析:心电图机的收益主要来自于医疗机构的服务收入。

心电图机能够提供精确的诊断,帮助医生判断心脏疾病的类型和程度,从而提供更合理的治疗方案。

同时,心电图机还可以进行长期监测,帮助医生评估疗效,提供个性化治疗建议。

3. 投资回收期分析:心电图机的投资回收期较短。

由于心脏疾病的广泛存在,心电图机的市场需求旺盛。

投入使用后,心电图机能够为医疗机构带来稳定的服务收入,使得投资回收期相对较短。

四、市场可行性1. 市场需求分析:心脏疾病是当前医疗领域的主要问题之一,很多人都需要进行心电图检查。

而随着人们越来越注重健康管理,心电图机的市场需求会进一步增加。

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课程设计报告小组成员于立秋于惠吕苗洁方瑶班级研 1404 题目胎儿心电图仪的设计指导老师刘国忠目录1设计背景与目的 (3)2心电基础理论 (3)2.1引言 (3)2.2 胎儿心电信号相关知识 (4)2.2.1 胎儿心电信号的产生机理及特征 (4)2.2.2 胎儿心电导联配置 (5)2.3系统干扰噪声 (6)3系统方案设计 (7)3.1总体概述 (7)3.2系统整体框图 (7)4硬件系统设计 (8)4.1模拟电路模块设计 (8)4.1.1设计要求 (9)4.1.2高频滤波电路 (10)4.1.3前置放大和右腿驱动电路 (11)4.1.4隔离电路 (13)4.1.5高通滤波电路 (14)4.1.6主放大电路 (14)4.1.7低通滤波电路 (16)4.1.8陷波滤波电路 (16)4.2数字控制模块设计 (18)4.2.1模数转换电路 (18)4.2.2数据存储电路 (19)4.2.3 DSP芯片选型及分析 (19)5系统软件设计 (19)5.1软件设计流程图 (19)5.2 DSP程序设计 (21)5.2.1 TMS320VC5509A的编程资源 (21)5.2.2模数转换的控制与实现 (21)5.2.3数字陷波器设计 (22)5.3胎儿心电信号分离算法 (22)5.3.1自适应滤波算法原理 (22)5.3.2小波分析原理 (23)胎儿心电图仪设计报告1设计背景与目的为了消除母体心电活动和其他噪声的干扰,获得较为理想的FECG,处理孕妇腹部信号的主要困难在于以下几个方面:(1)心电信号本身就是一种低频、微弱的复杂生理信号。

ECG信号频谱为0.05—1OOHz,幅值一般只有0.01—5mV。

(2)测得的ECG中包含母体心电图MECG信号通常是FECG信号的几倍到几十倍,FECG信号经常被MEC信号和噪声所淹没。

在时域中,FECG信号约有10%—30%与MECG信号重合;在频域中,FECG信号频谱与MECG信号频谱大部分重叠。

(3)母亲的呼吸噪声、肌电噪声、工频干扰和各种电子噪声等干扰的影响。

(4)ECG信号是非平稳的随机信号,这些因素都严重影响着对孕妇腹部ECG 信号的检测和FECG信号的提取。

本课题研究的主要内容是设计一个实用的胎儿心电分离系统,能够实时采集记录孕妇腹部ECG信号,并能够在PC机上利用非线性PCA算法实现FECG 信号与MECG信号的分离。

2心电基础理论2.1引言基于DSP的胎儿心电图仪系统所要完成的工作是胎儿心电信号的采集和存储,为此必须对胎儿心电信号有一个完整的认识,主要包括胎儿心电信号及其主要干扰的特点,这样才能有针对性的设计合理的采集方案,既能够实现胎儿心电信号的完整准确清晰采集。

通过在孕妇体表放置若干电极测得ECG数据,然后对这些数据进行处理,从而实现对FECG和MECG的分离。

2.2 胎儿心电信号相关知识胎儿心电信号是孕妇子宫内胎儿心脏活动产生的电生理现象,了解其产生的机理,能够全面的分析得到胎儿心电信号的特点,也能得到在胎儿心电信号传导的过程中掺杂进来的干扰信号,这对于如何设计系统方案具有重要作用。

2.2.1 胎儿心电信号的产生机理及特征胎儿心脏在机械功能上与成人心脏有区别,但是它们的心脏电活动却是极其相似的。

心脏不断地进行着有节奏的收缩和舒张活动,心脏在机械性的收缩之前,首先产生电激动,产生生物电流,并经各种肌层组织传导至体表,在体表不同部位产生不同的电位变化,从而形成体表电位差,即动态的心电信号。

每一次心搏都历经一次完整的心房去极化/复极化和心室去极化/复极化过程,这也代表了正常 ECG 的一个周期。

图 2.1 所示是典型的 ECG 波形图,由 P 波、P-R 间期、QRS 综合波群、ST 段和 T 波组成,这种字母表示法是由Einthoven 在 1895 年创造的。

图2.1典型心电图P 波:P 波是左右心房除极过程产生的波形,前半部分波形由右心房除极产生,后半部分波形则由左心房除极产生。

胎龄达到 17 周后心房开始发育,P 波出现,随后逐渐增宽。

临床后 P 波振幅减小,时限也稍有缩短。

P-R 间期:P-R 间期是指自心房除极开始至心室除极开始的时间。

随着胎龄的增长,P-R 间期将延长。

但在第二产程中,P-R 间期会逐渐缩短,可能是因为胎儿处于应急状态导致的。

QRS 综合波群:QRS 综合波群代表心室肌除极过程中的综合电位变化,随着胎龄的增长,QRS 波群将展宽,并且与胎儿心脏的重量是相平行的。

正常胎儿心电图的 QRS 波群时限为 0.02~0.05s,若超过 0.06s 则视为异常。

ST 段:ST 段是 QRS 综合波群终点到 T 波起点间的电位线,代表心室除极结束到复极开始的电位变化,正常 ST 段的电位线是等电位的。

若 ST 段抬高或降低5uV 则视为异常。

T 波:T 波是心室的复极波形。

具有振幅低而时限长的特点,有时会缺失。

其方向通常与 QRS 综合波群的主波方向相同,极少见到方向相反的现象。

若严重缺氧时,则可能导致 T 波倒置,T 波高尖或双向波等现象。

2.2.2 胎儿心电导联配置医学上是根据孕妇和胎儿的心电场向量位置来决定测量电极的安放位置的,同时考虑到胎儿心电分离算法的研究,需要采集八路孕妇体表ECG信号。

如图2.2所示,显示了孕妇的心电场向量及八路导联的位置。

八路测量电极中的三路放置在孕妇的胸部,由于胎儿本身心电信号很微弱,而且电极位置远离胎儿心脏,所以在孕妇的胸部测量的心电信号几乎不含MECG。

其它五路电极放置在孕妇的腹部,测得混合的ECG,它是母体心电号、胎儿心电信号及各种干扰的混合信号。

图2.2心电场向量及八导联位置图2.3系统干扰噪声从孕妇体表测得的ECG信号中所包含的FECG信号非常微弱,受到肌电噪声、MECG、工频干扰和电子设各噪声等干扰十分严重,因此要想获得清晰且不失真的FECG并不容易。

这些干扰因素归纳起来主要有以下几种:(1)基线漂移:由孕妇呼吸引起的腹部起伏以及电极与孕妇腹壁接触的变化会引起心电信号基线的漂移;(2)电极极化噪声:孕妇腹壁皮肤与电极接触会产生半电池效应而产生极化电压,极化噪声是可以达到±300mV 的直流电压;(3)工频干扰:由市电产生的50Hz及其谐波的工频干扰对胎儿心电信号的干扰非常严重,严重影响胎儿心电信号采集的质量;(4)电磁噪声:来自于其它电子通信设备的电磁干扰经长导联线(可以认为是天线)耦合进入采集电路;(5)电子元件噪声:电子元件的热噪声也会对胎儿心电信号的采集产生影响,这就要求在选取电子元件时要尽量选择低噪声的元件。

3系统方案设计3.1总体概述本课题设计开发以TMS320VC5509A低功耗DSP芯片为系统核心芯片,实现了对胎儿心电分离系统的软硬件设计。

通过前面的分析我们可以得出FECG信号具有生物电信号的普遍特性,是一种典型的人体生理信号,比如这类信号具有频率低、幅值小、易受外界干扰等特点,给信号采集工作带来了不少难度。

综合分析各方面因素,系统方案设计需要满足以下几个方面的要求:(l)设计合理的放大和滤波等必要的信号调理电路。

包括设计合理实用的有源滤波器,用来实现对通过体表电极采集到的ECG信号的0.05—100Hz的带通滤波和50Hz陷波处理,实现1000倍的信号放大,以及右腿驱动设计。

(2)符合需要的模数转换。

目前国际上的心电数据库一般为10位以上,采样频率至少要达到200Hz以上。

(3)选用合理的系统核心芯片。

(4)设计良好的上位机处理系统。

实现对ECG信号的实时传输、显示、分离、存储等。

综上所述,整个电路系统需要考虑和解决的问题主要包括:采集和放大微弱的胎儿和母体混合信号、滤除噪声干扰、存储数据、与上位机通讯和实现胎儿和母体心电信一号的分离等儿个方而内容。

因此,整个电路设计由高频电磁滤波器、输入缓冲电路、前置放大电路、高通滤波器、主放大电路、低通滤波器、陷波滤波器、AD转换电路、多媒体卡控制电路、通讯接口电路、上位机处理等部分组成。

3.2系统整体框图系统处理的基本流程为:首先通过八路导联在孕妇体表采集到混合的ECG 信号,然后进行模拟放大和滤波处理,将模拟数据送入模数转换器转换为数字信号,通过DSP 将数据进行实时存储,并将数据传送给上位机,在上位机上实现FECG 信号与MECG 信号的分离和显示。

整体框图如下图所示: 信号调理电路孕妇腹壁混合心电信号AD 转换TMS320VC5509A SD 卡存储串行口上位机分离算法作图隔离电源图3.2系统整体框图4硬件系统设计4.1模拟电路模块设计由于系统的设计使用对象为孕妇,因此这种用于生物医学检测的生物电放大电路,必须在前置级设计相应保护电路,这包括保护人体安全的电路和对放大电路进行一定输入保护的电路。

同时,在设计中还应该考虑到作用于人体的其它医学检测设备和其它可能存在的某些干扰都有可能会对放大电路产生破坏,并且考虑到人体生理信号的特点,本系统设计采用比较典型的生理信号调理电路。

孕妇腹壁混合心电信号高频滤波器心电电极与导联线前置放大高通滤波器主放大电路低通滤波器陷波滤波器右腿驱动及屏蔽电路图4.1系统模拟电路框图如图4.1所示为系统模拟电路框图。

八路目标信号从输入电极输入,然后经过高通滤波器,滤除高频电磁干扰后再将信号送入前置放大电路进行放大。

经过前置放大后的ECG信号具有低频率、低噪声、低漂移、低共模等特性。

然后将经前置放大后的ECG信号送到高通滤波器,得到0.05—100Hz的有用信号,送入主放大电路中进行二次放大,最后再送到50Hz陷波器,以消除50Hz工频干扰的影响。

将得到的信号送至模数转换器的输入端将其转换为数字ECG信号。

4.1.1设计要求由于孕妇ECG信号具有微弱、低频、不稳定、随机等特性,且易受外界环境干扰,因此对系统模拟电路部分的设计就有着非常苛刻的要求。

(1)增益。

孕妇ECG信号一般只有0.01—5mV,典型值为1mV,也就是说孕妇ECG信号具有微弱性。

为了满足系统模数转换器的输入要求,所以要求放大倍数很高。

但是为了进一步提高共模抑制比、抑制零点漂移、这就要求放大电路的设计必须分两级实现,并且前置放大器的增益不能设计的太高。

本系统中,设计前置放大器增益为10,二级放大器增益为100。

(2)频率响应。

由于孕妇ECG信号的频谱范围为0.05一100Hz,所以要求心电放大器必须能够在0.05一100Hz频谱范围内不失真地放大所检测到的ECG信号。

同时,为了尽可能地减少工频干扰和其他不必要的噪声干扰影响,需要设计低通、高通滤波器和50Hz陷波器电路,这样得到的ECG信号才具有价值。

(3)高共模抑制比。

在本系统设计中,测量电极与孕妇皮肤接触会引起极化电压,这种极化电压可能会作为直流共模干扰输入到心电放大器中,其幅值可能会达到数百毫伏大小,为了防止ECG信号被淹没在极化电压、工频干扰或其它共模干扰之中,一般情况下要求系统设计的CMMR应达到80dB以上。

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