基于无线传感器网络的心电监护系统软件设计与心电检测算法研究

摘要

心血管疾病是当今严重威胁人类生命健康的疾病之一，随着人们对自身健康要求的提升和现代医疗技术的进步，医疗手段的重点已经从传统的对症治疗向了提前预防转变，因此用于人体心电监护医疗仪器的需求也愈发迫切。心电图检查一直都是心血管疾病的临床诊断的重要手段，心电波形图的智能分析与诊断技术也是当今国内外科研机构比较热衷的课题。
　　 本文研究的是无线传感器网络在心电监测技术方面的应用，根据C/S结构模式和面向对象技术原理，对该心电监护系统服务器端和客户机端系统软件部分进行设计，对服务器和移动终端设备的心电数据的采集、发送、存储、心电波形图绘制和通信链路管理等功能进行设计，并且服务器心电数据库进行设计。针对采集到的心电数据，本文基于小波变换、希尔伯特变换和改进包络对心电信号构建一系列检测方法、检测准则和阈值参数，能够检测和识别QRS波群、P波、T波的具体形态和位置，并对某些疾病类型的判别设定阈值，从而智能判别某些疾病种类。心电监护系统软件的设计和心电监测算法的提出能够为临床分析病情提供重要客观依据，具有极其重要的临床价值。
　　 实验结果表明，服务器端能够通过USB端口完成心电数据的接收，实现了心电波形图的绘制，服务器端实现了通过无线局域网向移动终端设备发送数据，心电数据库的设计实现了对病人心电数据的存储和调用；移动终端设备上实现了心电数据的接收，心电波形图的绘制，历史心电数据的查看。所提出的综合检测算法具有较好的鲁棒性，较好的抑止或消除了基线漂移、高频干扰等外部因素。对QRS波的综合检测结果经过MATLAB仿真测试与MIT-BIH数据库标注比较，误检率为0.89％。