心电信号检测及血压测量系统设计

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心电信号和血压信号是人体重要的生理信号,两者可以体现出很多的人体健康信息,因此对这两种信号的检测是必要的。冠心病是多发的心血管类疾病,急性心肌梗塞是其临床表现的一种,是临床上最常见的疾病之一。临床数据表明,血压和冠心病的死亡率有直接的关系,同时患有高血压和心肌梗塞的患者发作时的死亡率要高于患有心肌梗塞无高血压患者。因此,对心血管疾病患者尤其是心肌梗塞患者在监测心电信号的同时对血压值进行监测是十分必要的。基于以上问题,将心电信号和血压信号两者结合在一起联合监测,血压发生变化时及时观察心电信号变化情况,为同时在心电信号和血压值上发生变化的疾病的诊断和治疗提供了重要依据。本文设计了一种可以同时监测心电信号和血压信号的系统,由心电信号检测和血压测量两大模块组成。心电信号检测模块实现18导联心电信号检测,对心脏进行全面监测,心电信号数据采集使用多片ADAS1000芯片级联实现;在血压测量模块采用技术最成熟、使用最为广泛的示波法,由压力传感器传来的信号经滤波放大等处理后送至单片机进行数据采集和转换。心电信号检测模块和血压测量模块使用同一个主控单片机进行控制,实现心电信号和血压信号的同步采集,采集到的数据通过串行接口传输至上位机,由上位机对数据进行滤波和计算,最终显示血压值、心率值和心电信号波形。设定血压值正常范围,当血压值发生异常变化,超出范围时,发出报警,提示使用者及时查看心电图是否存在异常。测试结果表明,本监测系统可以有效的采集到心电信号和血压信号,并且可计算出血压值、心率值,对心电信号波形和计算结果进行显示。收缩压范围达到45-260mm Hg;舒张压范围达到45-260mm Hg;平均压范围达到45-260mm Hg;血压测量精度达到±5mm Hg。同时,血压测量标准差符合美国医疗仪器促进协会(AAMI)推荐的标准差不大于8mm Hg的标准,平均心率误差不超过8%,实现了对心电信号和血压信号的联合监测,为同时在心电信号和血压信号上有所体现的疾病的分析和诊断提供了依据。
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