labview的心律失常检测系统设计【字数：11912】
心血管疾病是人类生命的第一大杀手，医学研究表明，心血管疾病突发前夕，大都会发生心律失常（恶性心率过快、恶性心率过缓等），快速判别出心律失常，就能及时为患者发出预警，因此，研发心律失常检测系统对于心血管疾病的防治有着重要的意义。本设计目的是基于LabVIEW编程软件设计心律失常检测系统，该系统主要由上位机和下位机组成。下位机由信号采集模块和信号发送模块组成，信号采集模块同步获取人体的模拟心电和脉搏信号，并对其进行简单的滤波，信号发送模块对模拟信号进行AD转换，并通过串口驱动蓝牙将数据以无线的方式发送至上位机。上位机以PC为平台，基于LabVIEW软件设计了心律失常检测人机交互系统，驱动USB接口实时接收、存储并显示下位机发送的数据，对其进行滤波，然后从频谱中提取脉率和心率，设计算法对脉率和心率进行联合监测，实现极度心率过缓和极度心率过快检测。
目录
1. 绪论 1
1.1 课题背景及研究意义 1
1.2课题研究的基础、现状与趋势 2
1.3虚拟仪器技术—LabVIEW 3
1.3.1虚拟仪器的概念 3
1.3.2虚拟仪器的组成及优势 3
1.3.3 LabVIEW的概述 4
1.4课题任务 5
2．系统的总体设计方案 6
2.1 系统框架 6
2.2 心电脉搏信号简介 6
2.2 下位机工作流程 7
2.3上位机工作流程 7
3.1 下位机采集系统设计 8
3.2 设备选型及电路设计 8
3.2.1 传感器的选型 8
3.2.2 前端放大和滤波 10
3.2.3 采集及传输设备的选型 11
3.3 下位机软件介绍 12
3.3.1下位机程序工作流程图 12
3.3.2下位机AD转换程序 12
3.3.2下位机串口驱动蓝牙发送数据程序 13
4. 上位机系统设计 14
4.1 上位机硬件选型 14
4.2 上位机用户界面设计 14
4.3 上位机主体程序设计 17
5．系统的调试与分析 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
2
5.1 测试步骤 22
6．总结 23
参考文献 24
致谢 25
绪论
1.1 课题背景及研究意义
随着科学的日益进步和人们生活水平的不断提高，人们越来越关注个人的健康状况问题。很多人觉得肿瘤是人类健康的第一杀手，但事实上，对人们生命健康威胁最大的并不是肿瘤，而是心血管疾病。根据“2017年中国主要疾病死因构成”数据显示，心血管疾病致人死亡的比率几乎是肿瘤的两倍，并且还在处于上升趋势，所以心血管健康不容忽视。在心血管疾病中，心律失常是让医护人员最为头疼的一种疾病，这种病症产生的原因是窦房结波动异常，心脏活动传导障碍引起心脏搏动频率和节奏异常。心律失常时常与其他心血管疾病一起出现，有时它也会单独发病，心律失常的发病都是突然的，他的突发性会导致患者猝死的严重后果，除此之外，它的危害也会持续累积至心脏，最后导致心脏衰竭。
目前，心律失常一般是通过发作时与发作期间的体检才得以发现和确诊。发作时的体检是通过判断心律失常对血液动力状态的影响以及性质，通常采用两种方法，分别为听诊心音法与颈动脉窦按摩法。发作期间的体检则是通过体表心电图与动态心电图进行诊断检测。诊断心律失常最方便快捷的方法便是体表心电图法，但这种方法只能做短暂的记录，然而动态心电图可以连续24小时记录心电图，弥补了体表心电图的不足之处。现如今，在医学上，医护人员只能通过经验对人们的生理信号（如心电图）进行分析，因此，研究生理信号分析系统在辅助医学诊断和科学研究中具有重要的意义。
随着时代的发展，人们不再局限于传统的去医院经行检查，而是倾向于在家自主的进行检查，逐渐将医学模式转换为预防为主，以社区和家庭为中心的模式，随时随地监测自己的健康状况，但是目前的生理信号检测设备普遍体积庞大，价格昂贵，只适合于医院、研究所等场所，而不适合用于家庭，也难以做到简便操作，因此，研制出一款设计简单、成本适中、操作简单的生理信号检测仪，具有重要的研究意义。要想达到这一目的，不仅仅需要高度集成的硬件，更重要的是操作便捷的软件系统。
LabVIEW虚拟仪器是一种程序开发环境，是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。他使用的是图形化编程语言G编写程序，编程界面简单，并能够设计出简单便捷的操作界面；LabVIEW还拥有读写串口，收发网络数据的能力，最重要的是，该开发环境集成了各种应用所需的工具，拥有强大的函数库。
1.2课题研究的基础、现状与趋势
医疗监护仪是一种病人生理参数监控装置，他可以实时测量病人生理参数，并将其与已知设定值进行比较，如果出现超标便会发出警报。监护仪不仅能够24小时连续监护病人的生理参数，检出变化趋势，而且能够指出临危情况，作为医生应急处理和进行治疗的依据。目前，市场上有某款便携式心电监护仪，如图11所示，与传统的医疗监护仪相比较，拥有重量轻，体积小的优点，结构精简小巧，轻盈便携，适用范围广泛，不管是新生儿还是老人都可以使用这款仪器。这款仪器的通信系统是GSM远程无线通信系统，可以远程传输所采集到的心电等信息，及时了解数据信息，并可实现实时修改监护仪数据，控制血压。便携式心电监护仪可以放在桌子上、床边，甚至固定在墙上，但随身携带还有一定的难度。虽然相较于传统的医疗监护仪来说，这款仪器已经缩小了重量，减少了体积，但是依旧不满足在不影响人们正常的生活下，做到长时间连续监测的要求。因此，研究多生理信号同步检测的心律失常检测系统在发展家庭医疗方面具有重要的意义。
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图11 便携式心电监护仪
人体由于病变导致在短时间内引起血流动力学障碍，致使患者晕厥甚至猝死的心律失常称为恶性心律失常。它是根据心律失常的程度及性质分类的一类严重心律失常，也是最需要紧急处理的一类心律失常。最常见的有极度心率过缓和极度心率过速，目前，对恶性心律失常的检测主要是采用心室晚电位检测仪进行检测。
目录
1. 绪论 1
1.1 课题背景及研究意义 1
1.2课题研究的基础、现状与趋势 2
1.3虚拟仪器技术—LabVIEW 3
1.3.1虚拟仪器的概念 3
1.3.2虚拟仪器的组成及优势 3
1.3.3 LabVIEW的概述 4
1.4课题任务 5
2．系统的总体设计方案 6
2.1 系统框架 6
2.2 心电脉搏信号简介 6
2.2 下位机工作流程 7
2.3上位机工作流程 7
3.1 下位机采集系统设计 8
3.2 设备选型及电路设计 8
3.2.1 传感器的选型 8
3.2.2 前端放大和滤波 10
3.2.3 采集及传输设备的选型 11
3.3 下位机软件介绍 12
3.3.1下位机程序工作流程图 12
3.3.2下位机AD转换程序 12
3.3.2下位机串口驱动蓝牙发送数据程序 13
4. 上位机系统设计 14
4.1 上位机硬件选型 14
4.2 上位机用户界面设计 14
4.3 上位机主体程序设计 17
5．系统的调试与分析 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
2
5.1 测试步骤 22
6．总结 23
参考文献 24
致谢 25
绪论
1.1 课题背景及研究意义
随着科学的日益进步和人们生活水平的不断提高，人们越来越关注个人的健康状况问题。很多人觉得肿瘤是人类健康的第一杀手，但事实上，对人们生命健康威胁最大的并不是肿瘤，而是心血管疾病。根据“2017年中国主要疾病死因构成”数据显示，心血管疾病致人死亡的比率几乎是肿瘤的两倍，并且还在处于上升趋势，所以心血管健康不容忽视。在心血管疾病中，心律失常是让医护人员最为头疼的一种疾病，这种病症产生的原因是窦房结波动异常，心脏活动传导障碍引起心脏搏动频率和节奏异常。心律失常时常与其他心血管疾病一起出现，有时它也会单独发病，心律失常的发病都是突然的，他的突发性会导致患者猝死的严重后果，除此之外，它的危害也会持续累积至心脏，最后导致心脏衰竭。
目前，心律失常一般是通过发作时与发作期间的体检才得以发现和确诊。发作时的体检是通过判断心律失常对血液动力状态的影响以及性质，通常采用两种方法，分别为听诊心音法与颈动脉窦按摩法。发作期间的体检则是通过体表心电图与动态心电图进行诊断检测。诊断心律失常最方便快捷的方法便是体表心电图法，但这种方法只能做短暂的记录，然而动态心电图可以连续24小时记录心电图，弥补了体表心电图的不足之处。现如今，在医学上，医护人员只能通过经验对人们的生理信号（如心电图）进行分析，因此，研究生理信号分析系统在辅助医学诊断和科学研究中具有重要的意义。
随着时代的发展，人们不再局限于传统的去医院经行检查，而是倾向于在家自主的进行检查，逐渐将医学模式转换为预防为主，以社区和家庭为中心的模式，随时随地监测自己的健康状况，但是目前的生理信号检测设备普遍体积庞大，价格昂贵，只适合于医院、研究所等场所，而不适合用于家庭，也难以做到简便操作，因此，研制出一款设计简单、成本适中、操作简单的生理信号检测仪，具有重要的研究意义。要想达到这一目的，不仅仅需要高度集成的硬件，更重要的是操作便捷的软件系统。
LabVIEW虚拟仪器是一种程序开发环境，是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。他使用的是图形化编程语言G编写程序，编程界面简单，并能够设计出简单便捷的操作界面；LabVIEW还拥有读写串口，收发网络数据的能力，最重要的是，该开发环境集成了各种应用所需的工具，拥有强大的函数库。
1.2课题研究的基础、现状与趋势
医疗监护仪是一种病人生理参数监控装置，他可以实时测量病人生理参数，并将其与已知设定值进行比较，如果出现超标便会发出警报。监护仪不仅能够24小时连续监护病人的生理参数，检出变化趋势，而且能够指出临危情况，作为医生应急处理和进行治疗的依据。目前，市场上有某款便携式心电监护仪，如图11所示，与传统的医疗监护仪相比较，拥有重量轻，体积小的优点，结构精简小巧，轻盈便携，适用范围广泛，不管是新生儿还是老人都可以使用这款仪器。这款仪器的通信系统是GSM远程无线通信系统，可以远程传输所采集到的心电等信息，及时了解数据信息，并可实现实时修改监护仪数据，控制血压。便携式心电监护仪可以放在桌子上、床边，甚至固定在墙上，但随身携带还有一定的难度。虽然相较于传统的医疗监护仪来说，这款仪器已经缩小了重量，减少了体积，但是依旧不满足在不影响人们正常的生活下，做到长时间连续监测的要求。因此，研究多生理信号同步检测的心律失常检测系统在发展家庭医疗方面具有重要的意义。
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图11 便携式心电监护仪
人体由于病变导致在短时间内引起血流动力学障碍，致使患者晕厥甚至猝死的心律失常称为恶性心律失常。它是根据心律失常的程度及性质分类的一类严重心律失常，也是最需要紧急处理的一类心律失常。最常见的有极度心率过缓和极度心率过速，目前，对恶性心律失常的检测主要是采用心室晚电位检测仪进行检测。
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