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基于双电极的微型心功能监测仪的研制

更新时间：2020-03-18 14:59:45 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：心功能监测仪 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

胸阻抗法心功能检测是通过检测胸腔阻抗的动态变化来监测血流动力学的，是一种无创心功能检测方法。该方法具有安全可靠、可重复性和可连续检测心功能等特点。本文在传统四电极胸阻抗法心功能检测基本原理的基础上，研制了一款基于双电极的微型心功能监测仪，可在家庭、社区、急救等场合实现对患者心功能的持续监测。

本文首先分析了胸阻抗法心功能检测的研究现状，阐述了阻抗法检测的生理基础和物理模型，然后提出一个可用于家庭和社区的微型双电极心功能检测仪设计方案。本系统以MSP430单片机开发系统为平台，用一对除颤/监护电极作为高频激励的输入和心电、胸阻抗信号的检测电极，同步检测心电和胸阻抗信号。系统硬件主要包括电源模块、恒流源激励电路、心电信号检测电路、胸阻抗信号检测电路、微处理器控制电路、LCD显示模块以及数据存储模块。系统采用5V可充电锂电池供电；激励源采用1MHz/1mA正弦波恒流源；心电信号检测电路由前置放大、带通滤波、50Hz陷波和后级放大等电路构成；由电极两端检测的胸阻抗信号在经过滤波、解调、微分和放大以后，最终获得基础阻抗(Z0)、交流阻抗(ΔZ)和阻抗微分(dZ/dt)信号。模拟信号通过单片机的A/D接口转换成数字信号，通过指定的端口送入液晶屏实时显示并存储于SD卡。在完成样机设计和性能测试之后，采集了14例心血管疾病患者和7例同龄健康对照组的心电信号和胸阻抗信号，通过上位机应用程序对采集的数据进行分析，计算了心率(HR)、基础阻抗值、阻抗微分信号的峰值(Peak)、峰谷值(Peak-trough)和左室射血期(LVET)的曲线面积(Area)。我们首先比较了心功能异常患者与正常对照组之间胸阻抗信号各特征值之间的差异，然后结合超声检查结果分析了心血管疾病患者胸阻抗信号的特征值与左心室收缩功能之间的相关性。

样机尺寸为200mm*120mm*110mm，输入额定功率为5W。临床实验结果表明：心功能异常患者的阻抗微分信号(dZ/dt)的峰值显著小于同龄对照组(p=0.007)，其左室射血期曲线下的面积也显著小于对照组(p=0.012)。患者的阻抗微分信号(dZ/dt)的Peak、Area值与左心室射血分数(EF)均具有显著相关性，相关系数分别为r=0.811(p<0...