基于虛擬儀器的家庭心電監(jiān)護系統
2.3 數據采集模塊
數據采集模塊主要是通過設備驅動程序接口完成對DAQ數據采集卡的初始化工作。在進行數據采集和預處理過程中,信號必然要受到外界干擾和內部噪聲的影響,雖然我們對信號進行了濾波處理,來消除外部干擾,但由于硬件電路內部的噪聲仍然存在,噪聲不能消除,只能抑制。為了改善信號的質量,方便后期處理,可以在軟件中采用五點平滑消噪法,以抑制噪聲的影響。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/193427.htm
X[t]和Y[t]分別為原始信號采樣數據和處理后的信號采樣數據,圖11為五點平滑消噪法處理信號的效果比較圖。
2.4 數據顯示模塊
數據顯示模塊的主要功能是將采集到的心電數據以及分析后的結果,及患者個人信息顯示在前面板上。數據顯示界面中最為直觀的是心電波形顯示界面,如圖12所示。
2.5 數據分析模塊
信號分析與處理模塊是虛擬儀器必不可少的重要組成部分。在由硬件系統和軟件系統完成信號的采集后,就要對信號進行分析處理,分析處理方法不同,就能構成不同的儀器。信號的分析與處理方法有很多種,在設計虛擬儀器時可根據所需的功能和信號的特點,來選擇最合適的方法。
本系統中測量電壓的直流分量,心電信號峰值、谷值、峰峰值、周期平均值、周期均方根等,選用現成的VI函數Amplitude&Level Meas urement VI,而Timing&Transition Measurement可以直接用來測量心電信號的頻率、周期等參數。然后再通過簡單的公式計算,就可算出心率,進而可以判斷心率是否正常等。分析結果在前面板上顯示如圖13所示。
2.6 數據管理模塊和波形存儲模塊
數據管理模塊和波形存儲模塊都屬于信息的管理與存儲,可以合并為一個部分。在LabVIEW中對數據的管理有兩種基本方式:基于文件的數據存儲方式和基于數據庫的數據存儲方式。
在本系統的設計過程中,通過實驗采集了一些志愿者的心電信號,并進行了分析處理,病人的心電波形圖如圖14所示;病人的診斷報告如圖15所示,通過把心電信號存儲為文檔形式,可以直接從中看出病人的診斷報告數據,便于醫(yī)生作為診斷治療的依據和參考。
2.7 診斷報警模塊
心電信號的診斷與報警系統的主要作用是對所采集的心電信號進行處理、判斷和報警等操作。在本系統設計中所采用的判斷方法有兩種,即設定心率的最大值和最小值,也就是上下限,分別為100次每分鐘和160次每分鐘。本系統中用長條布爾指示燈顯示報警狀態(tài),當采集的心率高于100次每分鐘時,紅色指示燈便點亮,表示心動過速;當心率低于60次每分鐘時,橙色指示燈便點亮,表示心動過緩;當心率為60-100次每分鐘時,心率正常的指示燈點亮為綠色,表示心率在正常范圍內;當間隔超過30秒的兩次平均心率相差5次以上,就顯示為心律不齊,心律不齊的黃色指示燈便點亮,如圖16所示。
當診斷結束時可以點擊“保存至文件”按鈕,將患者個人信息、患者心電波形、心電信號參數及診斷信息保存至文件或數據庫,以便以后查閱。最后,可以點擊“停止”按鈕,使系統停止工作。
本系統結構簡單、功能完整、操作方便、界面友好,能夠完成對心電的實時監(jiān)護。
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