基于蓝牙传输的手机心电监护系统设计与实现

目的:本文利用智能手机平台设计并实现了一个基于蓝牙传输功能的便携式心电监护系统。方法:整个系统分为心电采集模块和用于心电显示与处理的手机模块。心电采集模块以MSP430单片机为核心,完成心电信号的拾取、放大和滤波、A/D转换和蓝牙发送功能。利用JAVA编程并运行在智能手机平台上的心电监护程序接收心电蓝牙信号并实现了心电实时显示、消噪、心率计算、存储、报警等功能。本文分别通过中值滤波和陷波滤波器方法消除心电信号的漂移噪声和50Hz工频干扰;采用长度法快速定位R波并实时计算出心率,该方法实现简单、速度快、抗干扰能力强、准确率高。结果:本文设计并实现了心电采集模块的硬件电路和软件程序,编写了运行在Android系统手机上的心电监护应用程序,心电采集模块和手机之间通过蓝牙无线方式传输心电数据。系统通过心电电极拾取人体心电信号并最终实时显示在手机上,自动分析功能能实时消除噪声并准确计算出心率,当心率超出设定范围时系统能驱动铃声报警并保存异常数据段。整个系统运行时有很好的实时性和较好的稳定性。结论:该系统轻便小巧、功耗低、操作简单。系统的实现将为以手机及其他移动设备为平台的人体生理信息监护系统的产品化带来很好的启发,促进医疗监护进入移动计算时代。

脑电图分析方法在麻醉监测中应用的发展现状

麻醉可以抑制病人对伤害刺激的反应,是外科手术不可缺少的步骤,但是麻醉同样会给病人造成严重后果。目前临床上迫切需要一种能保证高质量麻醉的麻醉监护技术,科学工作者们也纷纷展开研究,希望从各种医学信号中找到表征麻醉深度(Depthofanesthesia,DOA)的参数。脑电图(Electroencephalogram,EEG)信号作为检测大脑皮层活动的最主要信号,在目前麻醉深度监测研究中处于主导地位。本文中,我们系统地回顾了EEG应用于麻醉深度监测所取得的成就,并对今后可能的发展方向作了一些展望。

大鼠经颅超声刺激响应信号处理算法设计与实现

目的是从经颅超声刺激实验中记录到的复杂大鼠后腿收缩张力信号中自动检测由刺激诱发的响应信号。该算法先是应用小波变换的多分辨特征实现慢收缩和快收缩张力信号的分离和消噪,慢收缩信号以预张力和呼吸波幅度为阈值检测超声的诱发慢收缩响应,并分析每次刺激开始前的信号更新预张力和呼吸波幅度。快收缩响应以刺激开始前张力信号的3倍方差作为阈值检测超声诱发快收缩响应。经验证算法能成功识别出了各种不同特征的收缩响应,经过对53组实验数据中1 623次超声刺激的响应检测,慢响应和快响应的识别准确性分别达到96.55%和95.64%。本算法为超声刺激诱发张力响应信号的识别和特征参数提供了一种有效、可靠的数据处理与分析方法,是经颅超声刺激神经调理作用研究中对响应进行评估的基础。

便携式心电监护系统中心电信号的实时分析方法设计

目的:设计并实现一种适用于便携式心电监护系统的心电波形实时动态检测和分析的方法。方法 :作者首先应用5点平滑滤波消除信号的高频噪声和50 Hz干扰,然后通过对分段心电信号的长度变换来增强R波,并用长度阈值检测到R波位置,再通过去错检和查漏检算法提高R波检测准确率;正确检测到R波后,利用区域极值和斜率突变特点从R波开始向前、向后搜索找出Q、S波,然后从已开始的Q、S波位置再分别向前向后找到Q波起点和S波终点;最后根据已检测到的QRS波群计算了心率和ST段参数。结果:通过对包含各种噪声的心电信号的分析证明该算法能准确地检测到QRS波群,不受基线漂移和高频噪声的影响;算法用C语言实现后在嵌入式心电监护系统中的应用也表明其处理速度完全满足移动设备的实时动态分析要求。结论:本文设计的心电波形识别方法算法简单、速度快、抗干扰能力强、准确率高,并成功应用于基于32位嵌入式系统的心电监护仪。相信能给便携式心电监护设备研发中心电信号自动检测和分析功能的实现带来一些启发。

一种基于单通道腹部信号的胎儿心电提取算法

设计一种基于单通道孕腹部信号的胎儿心电提取算法,分别提取出母亲心电和胎儿心电,并计算出母亲心率和胎儿心率。首先对单通道孕腹部信号进行k-TEO(k=19)变换,突出母亲心电的QRS波,从而通过简单的阈值法确定母亲心电的R波位置,接着通过在相邻R波间重采样以获得相同的R-R间期T,这样经过一个间隔为T的梳状滤波器就可以分离出相同R-R间期的母亲心电,然后再一次在相邻R波间进行重采样恢复原来的R-R间期就可以获得实际的母亲心电了。原始腹部信号减去上面提取的母亲心电后,胎儿心电QRS波的信噪比大大提高,通过再次应用提取母亲心电的算法即可得到"干净"的胎儿心电波形。选取Physionet数据库中的8组(26通道)孕腹部信号数据进行分析,计算每个通道数据的胎儿心电QRS波位置识别灵敏度、阳性检测率和准确性。结果表明,胎儿心电QRS波的识别准确率达到87.1%,其中有6个通道达到100%。另外计算每个通道的母亲心率和胎儿心率并做统计分析,发现每一组中各个通道的母亲平均心率和胎儿平均心率都非常接近,同一组中各通道间母亲平均心率最大误差为0.1次/min,而胎儿平均心率最大误差也只有0.9次/min,进一步证明算法的可靠性。

基于Linux Qt的软键盘设计与实现

介绍在Linux操作系统Ubuntu中,基于Qt的软键盘设计与实现方法,该键盘包含了通用键盘中的绝大部分功能,界面友善,操作简单,可以应用于各种基于Linux操作系统的带触摸屏设备。

麻醉深度的听觉诱发脑电提取技术

大量研究证明听觉诱发电位(AEP)在麻醉深度监测方面的临床意义.本文论述了移动平均模式(MTA)和外因输入自回归模式(ARX)提取AEP的原理,通过对两种提取听觉诱发电位的研究证明,ARX模式更能满足临床麻醉深度监测的实时性要求。

基于DSP的去除ECG工频干扰的陷波滤波器设计

本文详细介绍了在以DSP为核心的心电监护仪中对50Hz工频干扰去除算法的实现方法。首先应用Matlab工具设计一个50Hz陷波滤波器,通过仿真确定合适的滤波器系数,然后充分利用DSP的软硬件特点,在DSP系统上实现该算法,并做了详细的分析和仿真。结果显示,系统能很好地去除50Hz干扰,并且速度较快符合实时性要求。

基于DSP的便携式心电监护系统设计

本文介绍了一种以TMS320VC5509DSP为核心的便携式心电监护系统的设计方法,该系统体积小、功耗低、操作简单,具有自动分析显示和报警功能,既可作为一个独立的心电监护系统,也可与上位机连接工作在联机模式。在家庭监护和远程医疗领域具有非常好的应用前景。

兔眼虹膜组织力学特性的实验研究

利用我们创建的将兔眼瞳孔水密缝合后,模拟眼内前后房压强差,对虹膜整体进行加压的实验方法,对兔眼虹膜的力学特性进行了实验研究。结果表明:兔眼虹膜是典型的粘弹性物质;面积模量与前后方压强差之间基本成线性关系。实验结果可为青光眼致盲机制解释和瞳孔阻滞力的估算提供参考。

虹膜组织力学特性研究的实验方法探索

创建了将眼瞳孔水密缝合后,在不破坏其正常功能作用的几何形态条件下,模拟眼内前后房压强差,对虹膜整体进行加压的实验方法。首次使眼虹膜整体力学特性的认识成为可能。本方法的实验结果将另文报道。

医学仪器设计原理课程构建的心电检测系统

为了使生物医学工程专业毕业生不仅具有较广的知识面,还能够在侧重学科上具备优势专业技能,以医学仪器设计原理为核心,进行一系列课程的建设,着重讨论了以构建心电检测系统为目的的课程内容安排,在巩固专业特色的同时,增强学生的专业技能,培养合作精神;初步实践结果反映良好,能够提高学生的学习兴趣,实现学以致用的目的。因此,医学仪器设计原理课程建设对提高生物医学工程专业学生的素质有推动作用,值得继续深入开展。

人眼虹膜组织力学特性的实验研究

利用我们创建的将瞳孔水密缝合后,模拟眼内前后房压强差,对虹膜整体进行加压的实验方法,对人眼虹膜的力学特性进行了实验研究。结果表明:人眼虹膜是典型的粘弹性物质;面积模量与前后房压强差之间基本成线性关系。实验结果可为青光眼致盲机制解释和瞳孔阻滞力的估算提供参考。

AZ91D镁合金表面熔盐置换扩散涂层组织及耐腐蚀性能研究

采用AlCl3-NaCl熔盐自发置换扩散工艺在AZ91D镁合金表面制备镁铝金属间化合物涂层,并利用开路电位、电化学阻抗方法对镁合金及熔盐置换扩散改性处理试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为进行比较研究。结果表明:熔盐自发置换扩散铝涂层在温度为400℃,保温8h的工艺条件下呈现出了明显的分层结构特征。根据组织结构不同,可将其分为:颗粒状形貌的外层和具有网状结构的内层;经表面熔盐自发置换扩散处理后的镁合金试样,腐蚀电位比未改性的AZ91D镁合金大幅提高,膜层阻抗约为未改性的AZ91D镁合金的10倍。

一种用于脑神经刺激的程控超声发生器

低强度超声对大脑具有明显的刺激作用。设计一种用于脑刺激的程控超声发生器,接受计算机发出的刺激参数信息,内置的可编程门阵列(FPGA)根据这些信息发生刺激脉冲串,并通过改变功放管驱动占空比的方法控制输出功率。发生器采用开关型功放保证效率,通过阻抗匹配电路将输出方波转换成换能器上的正弦波。发生器的脉冲序列参数根据刺激波形设计,相对于使用通用函数发生器更容易理解,且调节方便。测试表明,发生器的最高超声频率可达2 MHz,最大输出功率157.1 W。配接自制的500 k Hz聚焦换能器,在空间峰值脉冲平均声强I_(sppa)=5.36 W/cm^2的条件下,对12只大鼠的脑部进行刺激,以肌肉收缩为指标进行观察,刺激成功率达到90%。测试结果和动物实验证明,该发生器适合超声脑刺激研究之用。

聚乙烯网片与棕帘作为扇贝附着基的对比研究

本试验采用聚乙烯网片与棕帘作为海湾扇贝稚贝附着基,就变态幼虫到稚贝期的生长和成活率及中间育成率进行了对比研究。结果表明,变态幼虫在棕帘上的附着速度比网片快。但稚贝的中间育成率及单位水体出苗量网片分別比棕帘高1.07％和16.2万枚/m^3。因而,网片作附着基效果优于棕帘。

基于电生理信号的生物医学工程专业课程体系建设

生理电信号作为生物医学工程中的重要信号,其中蕴含了丰富的人体信息。该研究以生理电信号为主线,通过对其信号的学习、获取、分析、处理将生物医学工程的专业课串联起来,使学生将专业知识和实际仪器设计分析结合起来,能较为全面的掌握信号与系统方面的知识,加强学生的实际分析和解决医学问题的能力。

脑电信号高阶谱分析技术的研究

该文介绍了高阶谱分析的基本原理及其中应用最广的双谱。通过对脑电信号的采集并进行双谱分析的实验表明,高阶谱在处理非线性和抑制高斯噪声等方面具有以二阶统计量为基础的功率谱所不具备的优越性。

基于嵌入式技术的便携式心电监护仪设计

介绍一种基于嵌入式技术的心电监护仪的设计与实现方法,它具有实时采集、显示、心电信号自动分析处理、报警等功能。系统以基于ARM9内核的32位低功耗微处理器作为控制核心,在心电信号处理中应用了50Hz滤波及合适的R波检测等算法。该系统具有良好的可靠性和精确性,且操作简单,体积小,方便携带,很适合家庭和个人的需要,可作为医生对病人诊断、治疗、观察监护的辅助性设备。

不同品种绵羊牧食行为的比较研究

试验在内蒙古锡林郭勒草原采用跟群放牧全日制观察法,研究了3个不同品种绵羊的牧食行为。结果表明,蒙古羊、德国肉用美利奴和双杂交绵羊的采食时间和游走时间差异显著(p<0.05),而站立时间和反刍卧息时间无显著差异(p>0.05),其它行为无明显差异(p>0.05)。3个不同品种绵羊对较柔软的(隐子草)和细嫩多汁的(灰绿藜)牧草适口性好,而对粗糙的牧草(针茅)采食较差。3个不同品种绵羊的单口采食量无显著差异(p>0.05),采食速度、采食量差异显著(p<0.05)。