USB便携式ECG心电图监护自动分析仪

 

心血管疾病已成为危害中国人生命安全的第一大杀手，目前上面上成熟的心电监护仪大多价格较贵，难以普及。因此，我们希望开发一台足够便宜，足够便携，足够好用的心电监护自动分析装置，有助于帮助大家随时监控心血管健康。

该项目是一个三导联ECG心电图检测分析装置，硬件部分为USB心电信号采集卡，采集心电信号并处理，最后上传至计算机，在计算机中采用python开发上位机并进行处理，显示出心电图，频谱等，并提供心颤检测各种分析功能。该项目是我们实验室研发任务的成员自行研发的衍生产品，其旨在复杂环境下稳定快速可靠地识别房颤室颤，并且提供一个十分经济的心电监护方式，为大项目的整体工作打下基础，后续将继续进行研发。

项目详情

本项目硬件部分采用兆易创新GD32F130F8P6作为主控，提供采集数据上传的功能。利用运放分别搭建各种放大/滤波陷波电路，将三导联的的心电信号提取出来并且滤除常见干扰。采用USB转串口芯片解决MCU串口和上位机的通讯问题。以下是硬件结构框图：

 

在上位机端，我们用python/C++混合编程搭建了心电记录/显示/分析一体化的上位机，提供了心率检测、频谱分析、房颤室颤等分析，并邀请知名专业医生指导验证(实验室合作关系)。以下是上位机软件设计的框架：

 

项目面临的挑战及解决的问题

我们的初始方案是采用AD8232芯片进行心电信号的提取，但是经过测试发现，无论是我们的测试电路还是买到的DEMO板，只能在无干扰状态下保持良好工作(关闭房间所有交流用电器)，抗干扰性能都极差。下图是一张典型的波形，这是我们在关闭所有电器，只开一只台灯的情况下的输出波形(测试淘宝买的AD8232红色模块)：