虛擬心電監(jiān)護系統(tǒng)軟件設計

　　系統(tǒng)子模塊的實現(xiàn)

　　讀取模塊

　　獲取心電信號有三種主要方式：數(shù)據(jù)采集卡現(xiàn)場采集;軟件仿真心電信號;從數(shù)據(jù)庫中讀取。鑒于開發(fā)成本和真實性，我們采用最后一種方法。

　　我們采用著名的MIT-BIH數(shù)據(jù)庫，其心電數(shù)據(jù)由.atr .dat .hea三種文件描述。我們采用LabVIEW腳本接口控件MATLAB Script Node， 利用讀取心電數(shù)據(jù)的MatLab程序rddata.m[4]，讀取心電信號，輸出心電波形。

　　濾波模塊

　　心電信號總是存在各種干擾，如工頻干擾、基線飄移、肌電干擾等，噪聲嚴重時可完全淹沒ECG(心電)信號，因此必須消除噪聲，對心電信號進行濾波處理。

　　由于本設計采用的心電數(shù)據(jù)基本不需濾波處理，故這里的濾波是為校正閾值而設計的特殊處理模塊。我們選用的是平滑濾波器，它能很好地濾除心電信號中混雜的高頻噪聲信號。

　　保存和回放模塊

　　本模塊是以“寫入測量文件”和“讀取測量文件”控件為核心，輔以“數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”控件，可以實現(xiàn)心電異常時自動保存以及有選擇地回放，可以在8道(可增刪)心電通道間任意切換，也可以選擇保存的文件類型。

　　這里，“數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”控件的運用體現(xiàn)了LabVIEW數(shù)據(jù)流編程的思想。即每個控件都是對數(shù)據(jù)流進行操作，但作用的數(shù)據(jù)類型不同，其間通信必須先轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型。

　　心率計算和心電異常報警模塊

　　此模塊是虛擬心電監(jiān)護儀的核心，也是用戶最關(guān)心的功能模塊。目前ECG自動檢測技術(shù)的研究主要集中在QRS波，P波和T波檢測，ST段檢測等方面，QRS波檢測是ECG檢測中的首要問題[5]。

　　QRS波群檢測方法有閾值法、面積法、幅值法、神經(jīng)網(wǎng)絡法、模式匹配法等。面積法和幅值法易受到噪聲干擾。后幾種方法較為復雜，運算量大且計算速度較慢，不適用于實時處理系統(tǒng)的要求。本系統(tǒng)采用的是改進的閾值法，可以概括為“雙閾值+校正閾值”。心電異常報警就是根據(jù)雙閾值和校正閾值的檢測數(shù)據(jù)，利用布爾運算判斷分析，結(jié)果送前面板顯示。