基于模糊控制的便攜式心電監(jiān)護儀的設計
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目前，以采集心電信號、分析和診斷為主的心電監(jiān)護系統(tǒng)已經得到了廣泛的應用，對于心臟系統(tǒng)疾病的預防、診斷發(fā)揮了很大的作用。但是此類心電監(jiān)護儀只能是在病人靜態(tài)或者病人要在特殊的情況下才能使用，對心臟病人的要求太高特別是心臟病疑似病人和早期的心臟病患者，影響他們正常的工作生活；而另一類便攜式心電監(jiān)護儀，其24小時可以監(jiān)護，但是其存儲需要大量的空間，對于心電信號的回放也需要大量的時間，鑒于以上兩個問題，本文設計基于模糊控制的便攜式心電監(jiān)護儀。他在克服以上兩個問題的同時也突破以往在線診斷疾病的單值處理，能夠更加準確地判斷心電信號正、異常實現及時發(fā)出報警。
1 系統(tǒng)總統(tǒng)設計
1.1 系統(tǒng)設計目標
根據心電信號特征、生物信號處理系統(tǒng)和現代心電監(jiān)護技術發(fā)展要求，本系統(tǒng)選用高速SOC系列單片機C8051F020作為心電監(jiān)護儀的主芯片實現以下功能：
(1) 測量具有無創(chuàng)、安全、準確、可重復性強等；
(2) 操作方便，測量簡單，不影響待監(jiān)護病人的正常的生活；
(3) 能實時分析心電信號并判斷信號正、異常，初步診斷出監(jiān)護病人的心電異常疾??；
(4) 16 MB的FLASH存儲器能夠24小時存儲使用者的異常信號；
(5) 系統(tǒng)出錯的報警功能；
(6) 能夠將存儲的異常心電信號通過USB接口轉移到PC機上做進一步的心電信號診斷。
1.2 系統(tǒng)硬件構成
本系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。
首先從電極電路采集被測對象的微弱的心電信號，然后對此信號進行放大、濾波處理后一支直接進入主控芯片，另一支進入導聯脫落檢測電路，然后再與主控芯片C8051F020連接。信號進入主控芯片C8051F020之后，對其進行相應的處理，實現報警、存儲、判斷、傳送等功能。
1.3 系統(tǒng)總體流程圖
系統(tǒng)總體流程圖如圖2所示。
2 模糊控制部分
心電自動分析的主要目標是進行心律失常診斷。臨床上對心律失常的自動診斷就是結合節(jié)律分析和波形形態(tài)分析，對測得的心電波形識別分類，并根據預先確定的診斷標準或判據做出相應的臨床診斷。而本設計是根據所提取的特征值結合醫(yī)學知識和醫(yī)學專家系統(tǒng)完成判斷的。
首先根據下列判據對待檢測病人進行初步的診斷：
心動過速 R-R間期0.5 s(120次／min)；
心動過緩 R-R間期>1.5 s(40次／min)；
停搏和室顫 在一段較長時間內沒有QRS波，一般這個時間>1.6 s；
漏搏 一個R-R間期大約是以前平均R-R間期的2倍后并且沒有出現一次早搏的就是作為漏搏檢出，如果R-R間期大于平均的2倍但小于1.5 s，則作為房竇停止檢出；
室性早搏 室性早搏成對(連續(xù)出現兩次室性早搏)：室性二聯律(正常和室早交替出現連續(xù)兩次以上)；室性三聯律(正常、正常和室早交替出現連續(xù)兩次以上)，都歸為室性早搏。檢測標準復雜，需要進一步用邏輯模糊分析判斷；
R落在T上(R on T) 這是在心室復極化時期(T波)出現的PVC，由于T波無法檢測，所以只有靠節(jié)律分析；
插入性期前收縮 是沒有代償停歇的早搏，早搏的R-R間隔大致等于早搏前的平均R-R間隔；
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