心源性猝死(SCD)俗称心脏骤停,是危害人类健康的重要疾病之一。其中80%~90%的SCD是由心室纤颤(VF)所引起的。目前,除颤是防止心脏室颤导致猝死的唯一有效方法。传统除颤仪操作复杂,其除颤时机、放电量等一般由专业医生在医院条件下,根据测得的心电波形进行判断和操作。智能体外自动除颤仪(AED)一般是放在距离医院较远的公共场所,如机场等。操作者定位为非专业医生。本文采用ARM公司Cortex-M3内核的32位高性能微处理器STM32F103VCT6为核心进行了AED的软、硬件设计和相关算法研究。本文对体外自动除颤仪的硬件设计主要分为以下几个模块:生理参数采集与自动除颤控制模块、微处理器控制模块、除颤模块。生理参数采集与自动除颤控制模块是通过除颤专用电极提取心电信号以及胸阻抗,进而确定除颤时机并选择合适的能量,从而达到最佳除颤效果,是本文关键技术之一;微处理器控制模块是除颤仪软硬件设计相结合的核心;除颤模块包括充电模块和放电模块,根据需要进行电击除颤,其中过阻尼二阶放电电路也是本文关键技术研究之一。在上述模块基础上,本系统还增加了自动心电信号采集分析、语音操作提示等功能。在信号分析部分,采用标准心电信号数据,在MATLAB环境下,重点对室颤/室性心动过速检测算法理论进行了近似熵和样本熵两种算法的仿真对比实验。仿真结果表明,采用改进的样本熵快速算法可以实现AED除颤最佳时机的选择。