虛擬心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)子模塊的實(shí)現(xiàn)

　　讀取模塊

　　獲取心電信號(hào)有三種主要方式：數(shù)據(jù)采集卡現(xiàn)場(chǎng)采集;軟件仿真心電信號(hào);從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取。鑒于開(kāi)發(fā)成本和真實(shí)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(kù)，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(hào)，輸出心電波形。

　　濾波模塊

　　心電信號(hào)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(yán)重時(shí)可完全淹沒(méi)ECG(心電)信號(hào)，因此必須消除噪聲，對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理。

　　由于本設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(hào)中混雜的高頻噪聲信號(hào)。

　　保存和回放模塊

　　本模塊是以“寫(xiě)入測(cè)量文件”和“讀取測(cè)量文件”控件為核心，輔以“數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”控件，可以實(shí)現(xiàn)心電異常時(shí)自動(dòng)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(yùn)用體現(xiàn)了LabVIEW數(shù)據(jù)流編程的思想。即每個(gè)控件都是對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)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(jì)算和心電異常報(bào)警模塊

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

　　QRS波群檢測(cè)方法有閾值法、面積法、幅值法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(fù)雜，運(yùn)算量大且計(jì)算速度較慢，不適用于實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的要求。本系統(tǒng)采用的是改進(jìn)的閾值法，可以概括為“雙閾值+校正閾值”。心電異常報(bào)警就是根據(jù)雙閾值和校正閾值的檢測(cè)數(shù)據(jù)，利用布爾運(yùn)算判斷分析，結(jié)果送前面板顯示。