基于嵌入式系统的体外除颤器

电击除颤是最有效的治疗室颤(VF)的方法.本文介绍了一种基于嵌入式系统的体外除颤器.该设计选用了两款合适的嵌入式处理器,在保证系统的性能和低功耗要求的同时,方便了系统的实现.整个设计分为监护控制单元、心电采集单元和除颤单元三个部分.试验结果表明,使用该设备可以成功终止室颤.     

隐Markov模型的多算法交叉耦合自适应算法

以离子通道信号重构为例,扩展HMM为矢量隐Markov模型,利用随机逼近原理对期望最大算法进行自适应改造,估计离子通道的动力学特征参数;递归辅助变量算法估计背景噪声的统计特征;卡尔曼滤波预测背景噪声;三种算法交叉耦合重构离子通道信号。该算法能够克服滤波器和背景噪声的影响,在低信噪比情况下得到了较高精度的估计参数和重构信号,具有鲁棒性和一致收敛特性。     

心外膜电位标测信号的自动联合分析方法研究

心外膜电位标测系统是心脏电生理机制研究和临床精密诊断的重要工具,其技术难点之一是如何对标测信号进行有效分析以获取关键信息、揭示心外膜电活动规律.为此,提出具有时间依赖性的相关波形分析和波形能量分析法,结合波动图联合对标测信号进行分析;同时,提出基于瞬时波形能量分析的特征点群识别算法,以实现分析方法自动化的目标.结果显示:特征点群识别算法能够准确定位除极波穿越电极片的时间;波动图可实时、动态反映除极波的传播;具有时间依赖性的相关波形分析和波形能量分析可揭示出除极波的传播方向和路径.因而,此自动联合分析方法能够自动、准确地揭示除极波的传播规律;分析方法耗时小、抗噪能力强,适用于心外膜电位标测系统.     

外科手术中心外/心内通用复律除颤器的研制

为应对心外科手术中经常发生的房颤、室速和室颤等心律失常,需研制具有精确能量计量和阻抗补偿功能、心外/心内通用的低能量复律除颤器.系统分4部分进行设计:复律除颤模块、R波识别模块、阻抗检测模块和供电模块;高压、低压电路之间全部进行隔离.实验结果表明,该系统可快速充电、准确释放低能量双向指数截尾波;R波准确识别率高;可进行阻抗分级补偿;释放能量计量值较精确.证明其具备在外科手术中实施心外/心内电击复律除颤的能力.     

基于GPRS的远程心电监护系统中便携式终端的设计

本文介绍了一种应用于GPRS(通用无线分组业务)院外心电监护系统的新型便携式终端仪器的开发.实验结果证明了移动终端可实时传送病人心电信息,实现对院外心脏病人的连续实时监护,并对病人所处位置实施精确GPS定位.该系统在临床上有着良好的应用前景.     

用于低能量除颤的除颤器设计

设计了用于低能量除颤的,可灵活调节放电脉冲宽度和准确测量实际放电能量的除颤器.该除颤器的放电波形为双相指数截尾波,通过人工设置,可释放1～3组双相指数截尾波;放电脉冲的宽度、各脉冲之间的时间间隔可人工灵活调节,最小步长为0.1 ms;可测量放电前后储能电容电压,再根据储能电容的容值准确地计算出实际放电能量.该除颤器在双相指数截尾波的基础上,通过调节放电脉冲的宽度、各脉冲之间的时间问隔及脉冲数量,优化放电波形,达到低能量除颤的目的.已在20余例低能量除颤的动物实验中应用,各项功能符合设计要求.     

间接接触法测量人体脉搏的研究

常用于人体脉搏测量的PVDF压力传感器由于测压端面积较大,且采用直接接触法进行脉搏测量,这样,由于测压端面积较大将产生位置相关性影响,同时由于直接接触还会产生一系列不利的影响.为了避免或减小这些影响,获得更为准确的脉搏信息,在PVDF压力传感器下面垫一水囊采用间接接触的方法进行人体脉搏的测量,并将测量结果通过数据采集卡送入计算机,并利用有关软件得到脉图和对应的频谱图.通过分析,其结果与本人的实际基本相符.可见间接接触法测量脉搏是可行的.     

BP神经网络学习算法的联合优化

针对ＢＰ网络学习速度的缓慢性,本文提出了一种联合优化后的快速学习算法。其改进具体表现在以下方面：（１）采用Ｃａｕｃｈｙ误差估计器代替传统的ＬＭＳ误差估计器,（２）对常规的Ｓｉｇｍｏｉｄ函数引入形态因子;（２）采用非单调线性搜索法实现学习步长的自适应变化。最后,本文以模式分类,函数逼近和数据压缩的典型应用为例分别与标准ＢＰ常规改进算法进行比较,验证了该算法的优越性。     

一种新的心外膜电位标测信号分析方法

心外膜电位标测系统是心脏电生理机制研究的重要手段;如何对标测信号进行有效分析以获取准确信息是其技术难点之一.为此,提出了一种基于独立元分析、小波变换和等时图的分析方法:首先,以独立元对各电极点投影系数的离散度为噪声独立元选取准则对标测信号进行去噪处理;其次,根据标测信号的样条小波变换进行特征点识别工作;最后,根据特征点识别结果绘制除极时刻等时图.实验结果表明,该方法可有效地去除心外膜电位标测信号中的外界干扰等噪声、突出真实的除极信号,并能够精确地识别到标测信号的特征点位置,进而绘制等时图,准确、直观地刻画出除极波的传播.因此,该方法适用于心外膜电位标测系统中的信号分析工作.     

单片集成智能化生理型心脏起搏器数字控制单元

智能化生理型(DDD)心脏起搏器数字控制单元通过检测心房、心室信号的输入来产生或抑制心房、心室的刺激脉冲输出.它具有心房同步及房、室双按需的功能,自适应起搏的功能,并具备早搏刺激的手段以终止阵发性心动过速的功能.本文介绍了该起搏器的功能、逻辑设计与分析、计算机辅助逻辑验证、版图生成、工艺流程及芯片测试的整个过程.电路的时钟频率为32kHz,芯片面积为6.22×4.60mm~2,规模为1200个等效门,共有39个压焊脚.