心血管疾病已成为我国发病率最高的疾病,由此导致的心源性猝死也越发多见。目前,电击除颤是治疗心源性猝死的唯一有效手段。电击除颤技术涉及多领域知识,技术门槛高,安全性、可靠性和准确性等相关的性能指标要求也相当严格,而且国内尚缺乏自主对除颤技术以及相关急救技术的研究。至今为止,只有迈瑞一家公司有自主知识产权的除颤产品推出,这远远无法满足国内除颤市场的需求,同时也使得国外产品大量涌入国内市场。所以除颤产品在国内市场具有很大发展潜力,自主研发可靠的除颤关键技术及实现方法已是迫在眉睫。本文通过对国内外除颤技术的调研,综合分析了国内外除颤技术现状、电击除颤的生理基础、除颤仪的工作原理、电击除颤关键技术以及发展趋势,提出了《心脏除颤关键技术及应用系统研制》课题,并展开研究。首先,本文根据除颤基本原理及最新的技术进步开展除颤系统的方案设计及关键部件选型,依此搭建了新的除颤系统架构,在对硬件系统做出整体规划的基础上,分析各个功能模块需求,依次设计了心电信号采集电路,经胸阻抗检测电路、R波识别电路、高压充电电路、桥式放电电路以及主控电路等模块,并完成了PCB绘制、电路板焊接、硬件测试和系统集成等工作。其次,对系统的软件功能进行了分析说明,完成了下位机和上位机程序的架构搭建及详细程程序设计:其中,下位机程序包括各个模块的控制流程驱动、经胸阻抗的计算以及充电电压和放电能量的计算等程序;上位机包括人机交互程序和数据显示与存储等功能的程序;并且为上下位机的通信建立了完整的通信协议。最后,我们对系统进行了软件与硬件的集成测试与系统验证,并给出了详细的测试流程与结果。测试包括了各个模块的硬件电路测试、经胸阻抗数据验证、充电时间和电压验证、放电能量验证等测试。测试结果显示:各个模块硬件电路达到设计指标要求;经胸阻抗测量范围为20-200Ω,误差在2Ω范围内;充电电压误差小于5%,最大能量充电时间小于4s;放电能量误差小于15%,放电方式为双相波,满足了本文预期的设计要求。本文的输出将为后续产品应用提供重要的参考。