基本信息
- 项目名称：
- 基于超低功耗DSP的实时心电图仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 以超低功耗DSP TMS320VC5509A计算核心，本设计能够较好的完成对采集的心电信号的处理，实现对心电信号的实时监测与记录回放，设计具有体积小，功耗低，运算速度快等优点。不仅能够完成实时信号采集与存储，而且能够动态分析心电特征，起到实时监控作用，并能在紧急情况下报警，降低心脏病突发带来的风险。
- 详细介绍：
- 以超低功耗DSP TMS320VC5509A计算核心，本设计能够较好的完成对采集的心电信号的处理，实现对心电信号的实时监测与记录回放，设计具有体积小，功耗低，运算速度快等优点。不仅能够完成实时信号采集与存储，而且能够动态分析心电特征，起到实时监控作用，并能在紧急情况下报警，降低心脏病突发带来的风险。 主要技术指标： 1.使用3.5英寸高分辨率TFT彩屏，显示单导联心电波形，一屏显示时间为3s，显示幅度为0至30mV ； 2.长时间心律失常回顾、跟踪分析记录，可代替Holter； 3.高抗干扰性能：交流滤波、肌电滤波、低通滤波、漂移滤波。减少波形失真，避免诊断失误； 4.有效的数据管理，通过大容量SD卡保存病人心电波形数据信息，采用FAT32文件系统管理数据，方便用户使用； 5.采用可充电电池供电，产品更加便携，节能环保； 6.能检测到心脏早搏、房颤等异常； 7.采样频率：500Hz；单次采样时间：3s； 8.频率响应0.05-150Hz；
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计发明的目的：针对目前Holter只能对异常心电做回顾性分析，系统普遍存在对心率失常分类少，精度低的缺陷，本作品运用模糊控制理论结合医学知识，采用高速数字信号处理为计算核心，对心电信号进行实时处理、同步存储、波形显示、记录并分析长时间动态心电图信号。 基本思路：以超低功耗DSP TMS320VC5509A计算核心，本设计能够较好的完成对采集的心电信号的处理，实现对心电信号的实时监测与记录回放，设计具有体积小，功耗低，运算速度快等优点。 项目研究创新点：针对目前Holter存在的诸多不便，我们在设计时充分考虑到经济、小巧、便携、低功耗、持续使用时间等因素，采用TMS320VC5509A为核心的心电信号采集方案，降低了整体功耗，不仅能够完成实时信号采集与存储，而且能够动态分析心电特征，起到实时监控作用，并能在紧急情况下报警，降低心脏病突发带来的风险。 技术关键：使用性价比高的OP放大器作前端模拟部分，能够将心电信号无失真放大，并滤除带外噪声，为后端处理提供了可靠的信息源。采用光电耦合方式对模拟部分与DSP进行隔离，使产品更加稳定可靠。后端DSP部分采用小波变换与模板匹配方法实现心波形自动分类。 主要技术指标： 1.使用3.5英寸高分辨率TFT彩屏，显示单导联心电波形，一屏显示时间为3s，显示幅度为0至30mV ； 2.长时间心律失常回顾、跟踪分析记录，可代替Holter；
科学性、先进性
- 以高速数字信号处理器TMS320VC5509A为计算核心，本设计实现了一套具有体积小、功耗低、运算速度快等特点的软硬件系统，以满足对普通用户进行实时监护的要求。 1． 易用性 考虑到易用性，采用单导联，方便用户使用； 2． 连续记录时间超过24小时 采用大容量SD卡存储数据，保证存储用户一整天的信息量，利于事后分析； 3． 特征提取 不需要专业医师，也能通过该产品进行心脏疾病诊断； 4． USB2.0总线接口 方便用户进行产品升级，并通过计算机进行辅助分析；
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 完全有偿转让
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 以高速数字信号处理器TMS320VC5509A为计算核心，本设计实现了一套具有体积小、功耗低、运算速度快等特点的软硬件系统，以满足对普通用户进行实时监护的要求。 首先，考虑到易用性，本设计采用单导联，只需安装3个肢体夹即可完成测量，分别夹在左右手臂上、右腿上，方便反复拆卸。显示界面采用TFT液晶面板，能清晰显示波形，并通过键盘设置显示参数，如日期、时间、心率、R-R间期、异常波形统计等。人性化的界面和简易的操作能让大多数用户接受这一应用。 其次，实时采集到的心电波形数据将存储到大容量SD卡，连续记录时间超过24小时，满足对病人一整天心电监护的使用需求，并能通过读卡器或者直接通过监护仪USB接口连接电脑来读取卡内信息，并通过软件来做回顾性分析。 最后，本设计还采用USB2.0总线接口与 PC 机进行通信， 便于用户定期通过电脑来做辅助分析并可以将数据提交给专业医师进行咨询，对自己的健康状况有更直观的理解。
同类课题研究水平概述
- 心电图机（ECG）是描记心脏电流图形而借以诊断心脏疾患的一种仪器，采用心电检测技术在心脏诊治中已获得广泛应用，成为诊断和研究心血管疾病不可缺少的一种手段，其具有使用方便、结果可靠、对病人无损等显著优点。随着电子技术的发展，现有心电图机都采用集成放大电路和滤波电路实现，具有体积小、重量轻、使用方便的特点，这也为心电图机的普及做出了巨大贡献，使任何人能在任何时间、任何地点进行心电监测，并能作出如同心脏疾病专家一样的诊断。这无疑是电子学为人类带来的巨大进步。这就是动态 ECG 系统(Holter)。Holter 系统的出现打破了传统的监护概念，使心电图机走出了医院，走入了人们日常生活中。目前市场上的Holter价格从数千元到上万元不等，简易的Holter只是做信号采集，然后采用PC机读取心电数据做回顾分析，简单可靠，但不利于心脏病患者的及时就诊，一旦发生严重的停搏、室颤，这些Holter将无能为力。功能完善的Holter，一般由国外进口，能做若干异常心电波形检测，但其价格令广大消费者望而却步。此外由于语言不同，普通消费者难以通过自学熟练使用Holter，即易用性不尽人意。 心电监护仪的易用性、通用性，是今后发展的一个趋势。由于心电监护仪是在运动环境中使用，因此必须处理好诸如导联脱落报警、基线漂移、电磁干扰等问题，并且要求寿命长，使用可靠，导联电极容易安装，不影响用户的日常生活。
