运动状态下的智能远程心电监测预警系统设计

敬请登录网站在线投稿2018年第3期

刘昕

(中北大学大数据学院,太原030051)

摘要:基于单导联方式设计了一款具有运动状态识别二心电分级预警二远程无线传输等功能于一体的新型心电监测系统三本设计通过基于STM32F103芯片的心电监测终端,将人体表面采集到的微弱心电信号进行滤波和放大处理,并结合加速度传感器实时获取人体的运动信息三将采集到的心电信号进行分析处理,有针对性地提出建议和警示,达到提前预警及紧急救助的目的三实验结果表明,采集的心电波形具有良好的医学参考价值,可为未来心血管疾病的远程智能医疗提供一定的技术支持三

关键词:心电监测;运动状态识别;分级预警;智能医疗

中图分类号:TN602文献标识码:A

Desi g n of Intelli g ent Remote ECG M onitorin g and Earl y Warnin g S y stem in M otion State

Liu Xin

(School of Data Science and Technolo gy,North Universit y of China,Tai y uan030051,China) Abstract:In the p a p er,a new t yp e of ECG monitorin g s y stem with motion status reco g nition based on the sin g le-lead method is desi g ned, which includes ECG p re-warnin g and remote wireless transmission.Based on STM32F103,this desi g n filters and ma g nifies the weak ECG si g nals which are collected on the surface of human bod y,and uses the acceleration sensor to obtain the motion information of hu-man bod y.The ECG si g nals are anal y zed and p rocessed,and then achieves earl y warnin g.The ex p eriment results show that the ac q uired ECG waveform has a g ood medical reference value,which can p rovide some technical su pp ort for the remote intelli g ent medical treatment of future cardiovascular diseases.

Ke y words:ECG monitorin g;motion state reco g nition;classified earl y-warnin g;intelli g ent medical

引言

心电信号是人体不同位置之间所产生的差模电压信号,心电信号极其微弱,其信号幅值在0.5~0.8mV之间,并且伴随有多种噪声干扰三随着现代科学技术的迅速发展,以及人们医疗需求的不断提高,家庭医疗因其便捷性,逐渐走入了人们的视线三

目前主要的心电监护体系分为三类:第一类是在临床中使用的大型心电图机类心电监护体系,这种监护方式可移动性差三且心电图机体积庞大二成本较高二维护和更新不便,只限于在病房中对患者进行心电监护三第二类是Holter,患者可以通过携带仪器对心电数据进行采集,但无法进行实时监测和数据传输三第三类是远程心电监测系统,主要通过无线网络对患者的心电信息进行监测三随着人们医疗需求的提高,迫切地需要一种被监测者能够自由运动,并且可以针对被监测者运动情况实现分级预警的远程心电监测体系三针对此种情况,设计了基于LabWin-dows的远程动态实时心电监测系统三

1系统总体设计方案

本设计采取分置人体两侧电级的导联方式,通过电极和导联线将人体表面产生的心电信号采集到硬件系统中,使用ADI公司生产的ECG调理模块AD8232对心电信号进行放大和滤波处理,通过STM32F103对心电信号进行模数转换,并通过数字滤波器对心电信号进行进一步的干扰滤除三在经过STM32F103芯片处理后,相关心电信息将通过OLED显示三

与此同时,通过STM32F103将数字三轴加速度传感器所获取的人体运动信息和北斗定位模块获取到的位置信息(经纬度二时间二海拔)等进行采集二打包,经过预先设定的分级预警极值筛选,将信息储存到SD卡并通过蓝牙传输模块传输到手机APP上三经过初步计算采样速率大约为30kB/s(心电信号的频率为0.05~100Hz,故选择采样率为500Hz,加速度信息的采样率设为250Hz,北斗

万方数据