《心电采集》ppt课件.pptx

1、组员：郝佳佳 周伟康 林世军 徐辉 王欣,心电监测简介,主要设计指标及电路设计,软件滤波,电路调试及实验结果与分析,市场现状及发展,2,1,4,3,5,目录,1,Part one,心电监测简介,诊断可靠，方法简便，对病人无损害,心电图是治疗心血管疾病的主要依据,心电监测意义,心电检测模块特点,长时间记录动态心脏活动，反映睡眠状态下心脏出现的症状变化,报告较迟，不能用于心脏急诊,调试与分析,现状及发展,指标及电路,软件滤波,心电简介,工频干扰,电极极化干扰,心电信号的主要干扰来源，通过人体和测量系统的输入导线的电容性耦合，以位移电流的形式引入,呼吸引起的基线漂移可以看成是一个以呼吸的频率加入EC

2、G信号的窦性成分(正弦曲线),这个正弦成分的幅度和频率是变化的,在电极与皮肤接触不良以致脱落的情况下,与电极接触的电解质溶液,两电极状态不能保持对称时.极化电压就会产生干扰,肌电干扰,肌肉机械性活动伴随有生物电活动，这些生物电活动产生的电位差随时间变化。肌电通常是一种快速的电变化，其频率范围为205000Hz,呼吸引起基线漂移 和ECG幅度改变,常见噪声,调试与分析,现状及发展,指标及电路,软件滤波,心电简介,2,Part Two,主要设计指标及电路设计,心电信号电路设计指标,In the future,Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adip

3、iscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat. Ut wisi enim ad minim veniam, quis nostrud exerci tation ullamcorper suscipit lobortis nisl ut aliquip ex ea commodo consequat. Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse mol

4、estie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi.,输入阻抗：5M 输入偏置电流：2nA 等效输入噪声：30uVpp 共模抑制比：50Hz正弦信号的共模抑制比90dB 耐极化电压：300mV 漏电流：30uA 频带：0.05100Hz,主要技术指标,“,

5、”,基本要求： 在测量过程中不允许影响正常的生理过程； 测得的生理信号不得失真； 最大可能地将信号与各种干扰分离； 一旦有电击事故等危险情况发生必须对病人提供有效地保护。,调试与分析,现状及发展,参数指标,软件滤波,心电简介,系统框图,电路设计主要由五部分组成：前置放大电路，高通滤波电路、50Hz陷波电路、低通滤波电路和主放大输出电路。,第一级前置放大是CMRR很大的差动放大器，放大倍数固定为10；第二级是二阶有源高通滤波器电路，所设计的截止频率为0.05Hz；第三级是50hz陷波电路，能有效去除50HZ工频干拢；第四级是主放大，放大倍数为100倍；第五级为低通滤波器电路，所设计的截止频率为1

6、00Hz,调试与分析,现状及发展,电路设计,软件滤波,心电简介,元件选择及参数设置,AD620仅需要一个外部电阻来设置增益，增益范围为1至10000。具有低噪声、低输入偏置电流和低功耗特性。,心电图监测电路设计中, 信号源阻抗极高、器件便携要求用低功耗、低供电电压,AD620 是最佳选择。,放大器AD620,P1与P8脚接外部增益设置电阻 P2与P3脚是输入端 P6脚是输出端 P4与P7脚接5V电源 P5是输入参考电压400mv,调试与分析,现状及发展,电路设计,软件滤波,心电简介,A,B,C,ADD YOUR TITLE,ADD YOUR TITLE,ADD YOUR TITLE,TL084

7、四通道运算放大器，具有宽共模及差模电压范围、低输入偏置及偏移电流、输出短路保护、高输入阻抗等特性,1、2、3脚是通道1的输出端、反相输入端、同相输入端；5、6、7脚是通道2的同相输入端、反相输入端、输出端；8、9、10脚是通道3的输出端、反相输入端、同相输入端,12、13、14脚是通道4的同相输入端、反相输入端、输出端；4脚是正电源；11脚是负电源（或单电源使用时的电源地）,TL084,调试与分析,现状及发展,电路设计,软件滤波,心电简介,右腿驱动电路,前置放大电路,高通滤波电路,电路设计,将由人体体表获得的共模电压通过负反馈放大的方式输回人体，达到抵消共模干扰的作用，从根本上抑制共模电压,要

8、求精度高稳定、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、高增益。,采用的高通滤波电路为二阶压控电源型高通滤波器拓扑结构。,调试与分析,现状及发展,电路设计,软件滤波,心电简介,50hz陷波电路,主放大电路,低通滤波电路,电路设计,负责完成抑制50Hz工频干扰信号，而让其他频率通过。采用的是二阶压控电压源带阻滤波器（巴特沃斯响应）,仅靠前置放大电路所实现的10倍放大还远远不够，还需要增加一级主放大电路来提高整个心电放大电路的增益,采用的低通滤波电路为二阶压控电源型低通滤波器拓扑结构,调试与分析,现状及发展,电路设计,软件滤波,心电简介,3,Part Three,软件滤波,滤波流程,01,椭圆低通

9、滤波,02,均值滤波,03,R波检测,调试与分析,现状及发展,电路设计,软件滤波,心电简介,滤波后的信号,采集到的原信号,4,Part Four,电路调试及实验结果与分析,模块调试,（1）AD620模块 当输入1mV，20Hz正弦波信号时，通过示波器测试出信号经AD620模块后的输出电压大致为9.7mV，计算出该模块的放大倍数为9.7，比较接近理论值10倍。 （2）高通滤波模块 将AD620模块输出的信号接入高通滤波模块，用示波器测试其输出电压大致为9.7mV，高通滤波器对效果不错。 （3）陷波器模块 在单模块在测试过程中，首先陷波器输入端输入1V，50Hz的正弦波信号，用示波器测试其输出电压

10、大致为36mV, 陷波器效果好。 （4）主放大器模块 主放大器输入端输入10mV，20Hz的正弦波信号，用示波器测试其输出电压大致为960mV，可计算出该模块的放大倍数比较接近理论值100。 （5）低通滤波模块 将主放大输出的信号接入低通滤波模块，用示波器测试其输出电压大致为1V，低通滤波器效果不错。,AD620模块,高通滤波模块,陷波器模块,主放大器模块,低通滤波模块,调试与分析,现状及发展,指标及电路,软件滤波,心电简介,实验结果,调试与分析,现状及发展,指标及电路,软件滤波,心电简介,（,组员实验测试数据,调试与分析,现状及发展,指标及电路,软件滤波,心电简介,王木,王欣,徐辉,周伟康,

11、郝佳佳,运动前 68.4 运动后 99.7,运动前 77.7 运动后 82.3,运动前 83.9 运动后 87.6,运动前 71.4 运动后 80.4,运动前 73.0 运动后 84.1,调试与分析,现状及发展,指标及电路,软件滤波,心电简介,5,Part Five,市场现状及发展,CH心电监控产品类别,需要电极片导联类,无需使用电极片类,欧桥世纪科技有限公司 心卫士,力康生物医疗科技有限公司 爱心宝快速心电检测仪,南京熙健信息技术有限公司 掌上心电,调试与分析,现状及发展,指标及电路,软件滤波,心电简介,调试与分析,现状及发展,指标及电路,软件滤波,心电简介,中国心血管病患者约2.9亿，即每

12、5个成年人中有1人患病。2011年，中国心血管病出院患者总人数占同期总住院人数的12%;1980-2011年，中国心脑血管病出院人次的年平均增长速度为9.4%，快于同期所有病种出院人次增长速度。,与此同时，相关医务人员的数量没有明显增加，意味着医务人员的工作负荷加重，心血管患者就医的难度增加。使用者可以自行操作的移动心电监测设备无疑能够填补这一庞大的人群的需求空缺。,以目前中国心脏病出院患者的人数计算，心电监测服务市场的规模可达到百亿元人民币；而仅以目前中国房颤患者的人数计算，个人心电监测的需求量也可达到1000万台左右。,目前市面上的不少智能手环、智能手表都具有一定的相关功能。非常轻巧简便，将复杂难懂的心电图翻译成人人可懂的健康风险报告。,市场现状,标准化,小型化,智能化,多功能化,远程化,发展前景,随着社会的发展，医疗健康问