作品申报书--“微伏级”心电信号采集系统_new重点解读.doc

附件5 编码： 作品申报书 作品名称： 心电信号检测系统 院系全称： 申报者姓名 （集体名称）： 类别： □自然科学类学术论文 □哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技发明制作A类 √科技发明制作B类 A2．申报者情况（集体项目） 心电信号检测系统B3．申报作品情况（科技发明制作） 说明：1．必须由申报者本人填写； 2．本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认； 3．本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、 原理结构图、外观图（照片）也可附鉴定证书和应用证书； 4．作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。 作品全称 心电信号检测系统 作品分类 （ D）A．机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B．信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C．数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D．生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E．能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等） 作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标 作品设计、发明的目的：心脏病是威胁人类生命的主要疾病之一，世界上心脏病的死亡率仍占首位，因此心脏系统疾病的防治和诊断是当今医学界面临的首要问题。常规心电图主要用于记录“毫伏级”心电信号，根据标准电极放置部位可记录12导联心电信号，采用的是实时记录技术。窦房结、房室结的电活动和心室晚电位心律失常和猝死危险的患者与“毫伏级”“微伏级”信号采集技术则存在很大挑战，原因在于：因工频干扰、电极接触噪声及电磁设备干扰等对“微伏级”信号造成不利影响，使得“微伏级”信号淹没在这些噪声信号中，因此从上述噪声信号中准确提取“微伏级”信号存在极大挑战。 现有的“微伏级”信号处理方法通常取不同时间周期的心电信号，通过软件判断有效的周期内的信号进行叠加，该方法可较好地得到心室晚电位，窦房结电位，但因采样频率不够高，而叠加时可能抵消部分信号，因此会丢失有用的信号，或使信号畸变。另一种途径是空间叠加法，该方法利用同一周期内分布于人体表面的心电信号进行叠加，该方法由于采用的电极分布太广，而在如此大的范围内各对电极间的心电信号波形是不同的，所以叠加出的心电信号就会发生畸变，这个畸变是由同一心电周期而不同电极分布部位所造成的。针对上述两种方法的不足，采用阵列式电极技术和设计较高采集频率的采集系统来“微伏级”信号对提高心电图的诊断准确率具有2、项目的基本思路： “微伏级”心电信号采集与处理系统如图1所示。整个系统由硬件系统和软件系统组成。前者包括阵列式电极、电极输入、光电隔离、QRS触发器、滤波电路、增益控制、驱动电路、A/D转换及微机等部分。后者则主要完成心电信号检测与分析。系统工作原理为：通过电极提取心电信号，经过放大、滤波等处理后送入微机中进行 A/D转换，通过软件滤波处理后得到光滑、正确的心电信号数据，通LCD 实时显示波形，并可以进行数据存储。 图1 “微伏级”心电信号采集与处理系统3、创新性：①硬件系统最大特色： 把128路心电信号当一路处理，在一定小的局部范围内（即阵列式电极范围内），相对于某一参考点的进行心电信号的记录，对纪录的信号进行放大、滤波等处理后输入微机进行信号后处理。由于 “阵列式电极”范围内的128路心电信号波形相同而各路放大器的噪声不同，因而可以通过“阵列式电极”相对与参考点的多路信号叠加成一路“微伏级”心电信号，再配合两路体表心电信号组成3导联心电信号检测系统。这个系统与通常的系统的最大区别在于3路信号中有1路是实时记录的“微伏级”心电信号，这样就能实现体表测量“微伏级”心电信号的目的，这样便于临床上进行心电信号细节的研究。 ② 软件算法具有以下特色： 利用非局部自相似性能根据上述信号局部特征自动确定合适衰减系数，在有效的同时很好地保护信号细节， 技术关键硬件设计 硬件系统包括模拟和数字两部分。模拟部分是指前端采集电路，包括前置放大、驱动电路、带通滤波电路、主放大和电平抬高电路。数字部分包括A/D转换模块、SD 卡存储器模块电路、键盘模块、LCD 接口电路、电源管理模块等。心电信号由电极获取后送入心电采集电路，经处理后得到符合要求的心电信息；处理电路主要完成对心电数据的采集、滤波、分析、显示、存储和传输控制；存储电路利用 SD卡完成心电数据的大容量存储，并建立文件系统；按键电路用于