便攜式心電信號采集電路設(shè)計開題報告

1、泰山醫(yī)學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目：便攜式心電監(jiān)護儀中心電信號采集電路設(shè)計院（部）系泰山醫(yī)學(xué)院放射學(xué)院所學(xué)專業(yè)生物醫(yī)學(xué)工程年級、班級08級3班學(xué)號 3508005008學(xué)生姓名李長艷指導(dǎo)教師姓名宋莉?qū)I(yè)技術(shù)職務(wù)嚴(yán)莉所屬學(xué)科工科一、選題依據(jù)（擬開展研究項目的目的、意義） 研究目的：心電信號檢查是目前使用最廣泛的臨床檢查項目之一，人體心電信號的主要范圍為0.05100HZ幅度約為04Mv,信號十分微弱。由于心電信號中通常混 雜有其它生物電信號，測量條件較為復(fù)雜，為了不失真的檢出有臨床價值的干凈 的心電信號，往往心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在較強的噪聲背景下，通過電極將微弱的心電信號監(jiān)測出來，經(jīng)過放大

2、、A/D轉(zhuǎn)換后送入計算機。由此可見，信號的采集部 分是其中的關(guān)鍵部分。因此本論文將結(jié)合國內(nèi)外對心電信號的研究，設(shè)計一個心電信號檢測放大電路，要求充分考慮人體心電信號的特點，采用前置差動放大+帶通濾波器+50HZ陷波器（帶阻濾波器）組成的模式、并且利用Multisim 軟件對相應(yīng)的電路進行仿真。最后將結(jié)果顯示出來。研究意義：隨著生活水平的提高，健康問題引起人們高度重視，尤其是對心臟疾病方面， 因而從醫(yī)院大型設(shè)備到便攜式儀器， 甚至各種遠(yuǎn)程診斷設(shè)備，都有飛躍發(fā)展，而 所有心電設(shè)備的基礎(chǔ)都是精確采集到心電信號。在大型設(shè)備中，對采集電路的性能要求嚴(yán)格，因此電路設(shè)計復(fù)雜，體積較大。在便攜式設(shè)備中，對采集

3、電路要求 性能和體積的統(tǒng)一。因此在便攜式自動心電診斷系統(tǒng)的項目背景下，設(shè)計出便攜式心電信號的采集電路。二、文獻綜述內(nèi)容（在充分搜集研究主題相關(guān)資料基礎(chǔ)上，分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀， 提出問題，找到研究主題的切入點，附主要參考文獻）心電信號是心臟電活動的一種客觀表示方式,是一種典型的生物電信號，具有 頻率、振幅、相位、時間差等特征要素，比其他生物電信號更易于檢測，并具有一 定的規(guī)律性。由于心電信號從不同方面和層次上反映了心臟的工作狀態(tài)，因此在心臟疾病的臨床診斷和治療過程中具有非常重要的參考價值。對心電信號的采集和分析一直是生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研究的一個熱點，是一項復(fù)雜的工程，涉及到降低噪聲 和抗干擾技術(shù)，

4、信號分析和處理技術(shù)等不同領(lǐng)域，也依賴于生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的 研究進展。自1903年心電圖引入醫(yī)學(xué)臨床以來，無論是在生物醫(yī)學(xué)方面，還是在工 程學(xué)方面，心電信號的記錄、處理與診斷技術(shù)均得到了飛速的發(fā)展， 并積累了相當(dāng) 豐富的資料。當(dāng)前，心電信號的檢測、處理仍然是生物醫(yī)學(xué)工程界的重要研究對象 之一。隨著電子與信息技術(shù)的不斷發(fā)展及其在醫(yī)療系統(tǒng)中應(yīng)用的深入，世界各地尤其是歐美國家相繼提出了心電檢測設(shè)備的小型化、家用化要求和建立遠(yuǎn)程醫(yī)療體系的 設(shè)想。從1980年代開始，國外開始建立以電話線路傳輸心電信號的心電圖監(jiān)測中心， 隨后又出現(xiàn)了以數(shù)字式電話傳輸心電圖信號的研究。 國內(nèi)在這方面的研究晚于西方 國家，一

5、個總的特點是起步晚，起點高。但隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對健康 的重視程度越來越高，對健康監(jiān)護產(chǎn)品的需求量也穩(wěn)步提升。本論文針對國內(nèi)外的需求以及心電信號的特點， 對便攜式心電信號采集電路進 行設(shè)計，準(zhǔn)確地進行心電信號提取，為醫(yī)生提供有效的輔助分析手段， 降低心血管 疾病的死亡率。參考文獻：1 吳建剛現(xiàn)代醫(yī)用電子儀器原理與維修M.北京：電子工業(yè)出版社，2005.2 陳鎏.基于DSP的心電信號采集和分析系統(tǒng)D.西安：西北工業(yè)大學(xué)，2007.3 王威.心電信號提取及處理電路的設(shè)計D.長春：吉林大學(xué)，2006.4 黃進文.一種心電信號采集放大電路的簡單設(shè)計方法J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2009（32）： 1

6、04-105.HUANG Jin?鄄 wen. Simple method of ECS acqusition amplifier designJ.Modern Electronics Technique ，2009 （ 32）： 104-105. 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社，2004. 孫文鐸.十二導(dǎo)聯(lián)心電信號采集及分析系統(tǒng)的研究D.長春：吉林大學(xué)，2006.7 張鵬，孫萬蓉.基于FPGA的3道生理信號檢測儀電路設(shè)計J.電子科技，2007（12）： 60-62ZHANG Peng, SUN Wang鄄 rong. Circuit design a FPGA-Based th

7、ree?鄄 channel physiological ApparatusJ.EIectronic Sci & Tech，2007 （ 12） : 60-62.8 余學(xué)飛.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計M. 2版.廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2007.9 YANG Yo ng?鄄 mi ng. Real?鄄 time ECG mon itori ng system based on FPGAC /Industrial Electronics Society ，33rd Annual Conference of the IEEE ， 2007.楊秀增.基于FPGA的心電信號處理研究與實現(xiàn)D.桂林：廣

8、西師范大學(xué)，2007.三、研究方案（主要研究內(nèi)容、目標(biāo)、研究方法、進度）研究內(nèi)容：便攜式心電信號采集電路的設(shè)計過程， 給出了設(shè)計原理以及詳細(xì)的 設(shè)計過程。研究目標(biāo)：本論文將結(jié)合國內(nèi)外對心電信號的研究， 設(shè)計一個心電信號檢測放 大電路，要求充分考慮人體心電信號的特點，采用前置差動放大 +帶通濾波器 +50HZ陷波器（帶阻濾波器）組成的模式、并且利用 Multisim 軟件對相應(yīng)的電 路進行仿真。最后將結(jié)果顯示出來。研究方法：通過查閱論文、期刊、書籍、上網(wǎng)查閱資料確定合理的設(shè)計要求。 由于缺乏硬件試驗器材和試驗條件，該設(shè)計只做設(shè)計步驟理論上的驗證。研究進度：第一階段：查閱論文、期刊、書籍、上網(wǎng)查閱關(guān)于心電信號數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計的 相關(guān)資料，了解國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，進一步驗證本設(shè)計的可行性和可行性方案。 第二階段：掌握心電信號采集電路的設(shè)計原理，并進行設(shè)計。第三階段：總結(jié)設(shè)計過程中的問題，及時向老師請教，同時積極的準(zhǔn)備畢業(yè)論文 的撰寫。四、進程計劃（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度）進程計劃：1- 2月份：明確畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，進行系統(tǒng)調(diào)研及文獻資料的檢索與閱讀，制定實 習(xí)計劃。2- 3月中旬，提出課題總體設(shè)計方案，撰寫開題報告，列出設(shè)計的大致提綱。3- 4月中旬，完成系統(tǒng)的設(shè)計，并進行系統(tǒng)測試與完善，