论文部分内容阅读
胎儿监护是目前保障围产期孕妇和胎儿安全、实现优生优育的重要手段,已在国内外临床得到普遍运用。胎儿心电是心脏活动的源发性信号,胎儿出现异常时,胎儿心电图形态的变化比心音、心动等发生的更早、更迅速,在临床胎心监护中具有重要的应用价值。随着新一代技术的不断发展,3G、4G和wifi等技术的不断普及,移动医疗和远程医疗等的飞速发展,人们对监护终端的便携和移动性提出了更高的要求。本文设计开发了“胎儿心电信号采集端”与“iOS系统智能设备APP”一体的智能信息化孕妇产前监护系统,基于嵌入式采集端与iOS智能设备端等多终端实现了对胎儿心电信号的长时间持续高精度采集和随时随地远距离监测,实现了胎儿心电信号的可靠提取。本论文主要工作如下:(1)胎心电基本理论和国内外进展分析等。通过了解胎心电的基本理论,分析胎心电的具体特征,以及国内外相关进展,从而确立了本文系统方案以及为后续工作提供理论基础。(2)胎心电采集端硬件设计。以胎心电的特征分析为依据,分析了设计相应需求,对硬件模块进行了选型。在确定Mini2440为主开发平台,以及ADS1298为前端模拟芯片后,针对两者特性设计实现了LCD外围电路的还原、电源电路设计、ADS1298外围电路的设计以及前端的预处理电路的设计。(3)胎心电采集端软件设计。采用Linux3.19.2内核,搭建了胎心电嵌入式软件开发环境。通过分析该内核的SPI驱动架构,设计了满足需求的ADS1298驱动。然后利用该驱动提供的接口,设计了相对应的Qt界面应用程序,可实现个人资料的显示、数据的波形显示、历史记录的回放、数据的上传与本地存储等功能。(4)胎心电iOS端软件设计开发。通过分析用户需求,设计了iOS客户端的整体架构,iOS客户端主要是辅助作用起到监察与评估作用。其功能与采集端类似,实现胎心电数据的显示存储以及个人资料的编辑等功能。(5)胎心电提取算法的确定与实现。由于导联采集的数据为混合数据并不能得到纯净胎心电数据,通过分析胎心电与母体心电的特征区别确定算法,并集成到嵌入式软件中,最后利用MATLAB验证算法的可行性。通过上述工作设计的胎心电采集分析仪器系统满足目前移动医疗设备理念,具备采集数据实时精确、操作简单易懂、数据多方共享等特点,完全符合目前胎儿监护系统的要求。