基于Cortex-M3的多功能便携式心电监护仪设计

【摘要】心电监护是临床诊断心血管疾病的重要手段,根据信号精度和分析时长,临床心电图仪器分为常规心电图机和动态心电图仪,两者均为心电科室必备仪器。由于心血管疾病具有突发性、短暂性和危险性的特点,研究兼具常规心电图机和动态心电图仪二者功能的便携式心电监护仪,不仅满足社区医院的低成本、便携式的应用要求,也对心血管疾病的早期预防和诊断具有重要的临床意义。常规心电图是静态短暂记录,要求干扰因素少、信号精度高；动态心电图需连续24小时全程记录,数据容量大。本论文提出了基于Cortex-M3的多功能便携式心电监护系统的设计方案,既能进行24小时动态心电记录,也可在病人不适时即刻完成常规心电检查。系统选用基于ARMCortex-M3内核的LPCI788作为控制单元,该MCU具有快捷的运算能力以及USB接口、SD卡接口等外设资源,减少外扩芯片,提高了系统的性价比。采用TI公司的ADS1298芯片作为心电模拟前端,根据心电信号的特征,增加前期处理和右腿驱动等外围电路,设计出低功耗、低噪声的心电采集模块。通过SD卡技术并嵌入FAT16文件系统完成数据的大容量存储,利用USB2.0技术实现数据的高速传输。系统的测试结果表明,多功能便携式监护仪的工作电流为50.1mA,在两节五号电池供电情况下,可连续工作24小时以上；完成了大容量无损数据存储和高速数据传输；实现动态心电监护和常规心电检查的切换。该系统具有低成本、低功耗、便携式、一机多用等特点,满足社区医院和家庭医疗对心电监护仪要求。
【作者】张爱琴；
【导师】陈杭；
【作者基本信息】浙江大学，生物医学工程，2014，硕士
【关键词】Cortex-M3；ADS1298；多功能；便携式；心电监护仪；

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