【生物医学工程开题报告：便携式心电监护仪探究2800字】

开题报告生物医学工程学院生物医学工程2020级伴随着经济全球化的持续发展，人民生活水平明显提高。但是生活的压力使人们忽视了他们的健康问题。近几年来，病毒的快速传播使人们更加焦虑，在生活中引起了越来越多的关注，心脏及心血管疾病的发病率也有了非常明显的增加。根据2019年发布的《中国心血管健康与疾病报告》，中国因心血管疾病导致的死亡率，从目前来看竟高居全国第一位，其中农村地区占比46%，城市地区占比44%。无论是对人还是对社会来说，心血管疾病的压力越来越大，心血管疾病的防治尤其重要，已经迫在眉睫。心脏病的检测方法很多，如心电图、X射线等。心电检测因其简单、方便、价格低廉，已成为医院诊断心血管疾病的重要手段。而以往，心电图在大部分采用于临床应用中,采用的都是手动分析法,可看出十分耗时、费力，甚至不安全。但随着计算机技术的飞速发展，心电自动分析技术又得到了提高，使广大医护人员减少了沉重的体力劳动,效率也有了明显是提升。所以，心电分析技术不断促进了精神医学的发展，对于保障普通民众的人身安全、心理健康和社会经济发展都有着重要意义。然而，自动心电诊断在临床实践中尚未得到广泛应用。从心电图机的检测和分析来看，自动分析的准确性显然无法完全达到可以替代医生的水平，只能为辅助机械作为医生的参考。其主要原因在于心电图波形识别不准确，诊断模式不统一。所以，提取心电信号的特征进行自动分析前提下保证其准确性，就成为了目前需要解决的焦点问题。本设计目的是实现一款供个人应用的便携式心电监护仪系统，协助用户可以随时地完成心电监测，并方便掌握自己的身体状况，在出现异常心血管疾病的情况下，可以提醒用户及其家人。本设计的研究目标是在完成硬件系统设计下，通过蓝牙连接实现了对便携式心电监护仪数据的传输和对手机app指令下达的便捷用户操作，以及完成对系统所需模块程序的编写、系统处理程序的编写。其次还查阅了国内外关于心电检测在各个领域以及实际生活场景中的研究与应用，对比了一些其它心电监测系统的控制原理和主要功能结构，详细地叙述了心电检测系统软硬件的构成和手机APP的设计与实现。本设计选择研究的内容是便携式心电监护仪设计与实现，主要需要有以下几项功能指标：（1）利用重力加速度传感器检测人的目前状态，计算出人当下所行走的步数、行走的距离、所消耗的卡路里值以及这段距离的平均速度，距离误差要保证在合理的范围内；（2）利用心率传感器实时检测人体当前的心率值，利用温度传感器检测当前温度值，要求心率误差不超过10%，温度误差不超过1%；（3）利用GPS定位模块完成人体所在地点的经纬度信息采集；（4）最后，通过在LCD1602屏幕中呈现出步数值、心率值、温度值和经纬度信息，并采用蓝牙模块去连接上位机，将数据实时发送到手机APP端显示。（一）国外研究现状在国外，随着信息技术的新发展及其在医疗行业系统中的普遍应用，尤其欧美国家提出了建立远程医疗系统的设想，而且要使其心电检测设备能够在小型化和家庭化满足根本的要求。20世纪80年代以来，在海外成立了专门使用电话绳传递心电信号的国际心电监护中枢，并开展了使用数字电话传递心电信号的研究。英国牛津大学(OxfordUniversity,UK)的约翰逊(Johnson)博士通过远程监控的方式，使怀孕母亲和胎儿在家中的时候,都可以很方便地去测量心电图等关键生理数据。在德国还有一支研发队伍，他们使用了宽带视频通信的手段,可以远程控制家中老年人的各项生理参数，以便在紧急情况下是时提供帮助。进入21世纪后，从2000年到2005年，美国和欧盟分别为高山研究投资150亿美元和17.5亿美元。与此同时，大型外国公司也纷纷效仿。日本还投入巨资研发心电监护产品。索尼和东芝也推出了类似的测试设备，但价格昂贵。（二）国内研究现状在国内，在心电检测方面的研究去和西欧一些发达国家相比，稍微晚了一些，能看出明显是特点是起步晚。然而，随着中国经济的不断发展，人们对健康越来越重视，对心电检测产品的需求也在稳步增长。产品的应用范围已从对危重病人的监测发展到对普通病房的监测。目前，很多家庭也提出了一些申请要求。清华大学1994年开发的家庭心电/血压监测网络系统是中国早期这一领域研究的典型案例。该系统除了具备病人无法及时去用手动按钮进行报警功能，还有像Holter的可以长时间记录和发送ECG消息的功能。在我国，做心电检测设备生产厂家许许多多，大多数的产品已进入实用化阶段，而其劣势在于，大多是由OEM组装，且自主开发能力不强。国内外对心电检测设备进行了大量研究，部分产品已投入生产和销售。然而，这些研究和应用都存在许多不足之处，如价格不亲民、功能单一、测量结果不能实时诊断或不便于实时查看等。根据上述不足，本设计使用成本合理、体积小的数据采集硬件终端，以及现代日常生活中所不能缺少的手机终端APP，设计和完成了一个心电监测系统，能够收集心率数据、体温数据、身体状态数据及其位置的经纬线信息，便于人们及时地去监测,给大家创造一种实时方便的心电监护环境。参考文献[1]吴小芳,华秀凤.一种新型便携式遥测心电监护仪保护装置的研制与应用[J].中国乡村医药,2022,29(13):59.[2]任真.心电监护仪在临床应用过程中常出现的故障以及产生的原因分析[J].中国医疗器械信息,2022,28(10):177-179.[3]王蕾,宋彩萍.重症监护病房心电监护仪临床警报管理的研究进展[J].中国护理管理,2022,22(02):223-227.[4]魏静.面向智能化测定的心电监护仪波形特征多参数提取算法[J].自动化与仪器仪表,2021(12):217-220.[5]刘晓倩.医院心电监护仪使用情况分析与研究[J].中国医疗器械信息,2021,27(24):186-187.[6]施娟娟,宋金美.我院普通病区遥测中央心电监护仪警报现状分析[J].中国乡村医药,2021,28(19):68-69.[7]黄艺聪.基于蓝牙的便携式心电监护仪的设计[J].电子世界,2021(16):190-191.[8]刘雪,冯欢.医疗护理中心电监护仪异常故障智能定位系统设计[J].自动化与仪器仪表,2019(02):80-83.[9]高文达.融合跌倒功能检测的全导联心电监护系统设计[D].燕山大学,2018.[10]李林超.基于LabVIEW多参数监护仪自动检定系统的研发[D].中国计量大学,2018.[11]蔡虹宇.低功耗远程动态心电监护仪的设计[D].东南大学,2017.[12]何伶俐.基于LabVIEW的虚拟心电监护仪系统设计[J].医疗卫生装备,2017,38(02):24-27.[13]申勇.ARM心电监护实时诊断系统设计与实现[D].北京工业大学,2014.[14]田福英,沈铁明,刘博宇.基于蓝牙传输的手机心电监护系统设计与实现[J].中国医学物理学杂志,2013,30(04):4303-4306.[15]欧阳宇基,郭永乐,佘金,廖永明,李喆.基于Android的心电监护仪的硬件系统设计[J].医疗卫生装备,2012,33(11):16-18+22.2022.9.5——2022.9.30：