医疗系统心电监护的设计与实现

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随着电子信息技术和互联网技术的飞速发展,物联网技术的发展与运用越来越受到各个国家和地区的重视,它以互联网、电信网等网络为信息的载体,让所有能被独立寻址的物理对象实现互联互通,机器对机器通信(M2M)平台是物联网的一个具体体现,主要重点在于机器对机器的无线通信。同时,随着人们生活物质水平的提高,生活节奏的加快,心血管疾病的发病率逐渐上升,由于其病情隐蔽、发展缓慢且发病的危险性高,已经成为威胁人们健康的主要疾病。因此,如何利用物联网技术对心血管疾病的监测、诊断和治疗具有重要的意义。本文的工作是围绕医疗心电监护系统进行的,分析了心电监护系统的相关背景,介绍了国内外现状及物联网对医疗系统的影响。介绍了M2M系统的结构、系统结构单元功能及其应用模式,阐述了蓝牙技术在医疗设备数据传输中的最新进展。通过对心电数据波形检测方法的优缺点的比较,选择采用差分阈值法来处理心电监护系统的心电信号数据。根据系统的总体架构图阐述了系统实现的具体功能,提出了具体的设计要求,并对系统进行了功能性需求分析。完成了客户端到终端蓝牙通信的设备搜寻、设备匹配和数据通信的过程。通过对上层业务数据实现数据同步的方法、数据包和数据包的控制过程的分析,完成了对测量的心电图数据包流的解析。在得到了心电数据图形后,介绍了心电波形及和各个期间的特点。为了实现对客户心电图的动态监测,采用了检测速度比较快的差分阈值法对P波峰值的检测,以及用Tompkins差分法对QRS波群的宽度的检测。在实现了QRS波群检测的基础上,利用在窗口内差分搜索法实现了对P波、T波的峰值及起始位置的检测定位。本系统已经经过初步测试,取得了良好的效果,能够对美国麻省理工学院提供的MIT-BIH数据库中的心电数据进行诊断,其准确率达到了临床医学要求。本文最后,提出了进一步努力方向,希望该系统能充分发挥其作用,对医疗保健有贡献。
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