基于移动IOS的便携心率监测系统技术方案

技术编号:18452347 阅读:34 留言:0更新日期:2018-07-18 10:46
基于移动IOS的便携心率监测系统,通过在iPhone上实现动态心电图的方法、采用的心电信号实时R波检测算法以及计算瞬时心率和平均心率的方法,来完成系统的软件设计;同时传感器采集心电数据,然后数据采集端通过无线模块将心电数据实时发送给iPhone,iPhone端再对数据作进一步处理,从而实现动态心电图的显示和心率的实时监测。

Portable heart rate monitoring system based on mobile IOS

The portable heart rate monitoring system based on mobile IOS is designed to complete the system software design by means of realizing the dynamic electrocardiogram on iPhone, the real-time R wave detection algorithm of ECG signal and the method of calculating the instantaneous heart rate and average heart rate. The real-time data is sent to iPhone and iPhone terminal to further process the data, so as to realize the dynamic electrocardiogram display and real-time monitoring of heart rate.

【技术实现步骤摘要】
基于移动IOS的便携心率监测系统
本专利技术属于IOS智能端
,涉及Quartz2D技术。
技术介绍
移动健康是近年来医疗、信息与通信领域研究的1个热点;在医疗健康的探索与发展中,智能手机正扮演着重要角色,医疗服务向智能手机应用方向拓展成为1种需求;智能手机应用程序可以为用户提供健康小提示,帮助用户预防疾病,也可以对一些疾病进行监测,及时反应用户的健康状态;当患者处于移动时,智能手机适合做生理数据的初步处理和发送医疗警报,它通常拥有足够的存储空间和计算能力,且提供了灵活的编程环境,是理想的存储和处理传感器数据的便携终端,适合作为远程医疗监控系统中的1个重要组成部分。
技术实现思路
系统软件终端设计:iPhone端的软件在Xcode平台上进行开发,采用Objective-C编程,启动程序后,iPhone首先与数据采集端建立点对点连接,然后,启动1个后台线程1,该线程完成心电数据的实时接收;线程1接收到数据后,将数据传递给主线程;主线程则负责数据缓存、调用Quartz2D进行心电图绘制以及将数据滤波后传给线程2;程序在线程2里实现R波检测和心率计算,线程2完成心率计算后,程序会更新用户界面显示的心率值。R波检测与心率计算设计:心电信号的自动检测与分析是远程医疗的1个重要分支;心率检测的关键是对QRS波的准确识别,R波具有相对斜率大、幅度大的特点;检测R波的方法主要有:差分阂值法、模板匹配法、小波变换法和神经网络法等;其中,差分阂值法具有算法简单、运算量少、速度快的优点,非常适合实时检测;心电信号的噪声主要有:基线漂移、工频干扰、肌电干扰、人工影响与周围环境影响等;心电信号99%的能量集中在0-40Hz范围内,QRS波的波峰能量集中在8~16Hz附近;为了抑制噪声与无关信息,突出QRS波群,iPhone端在R波检测前对心电信号进行了数宇滤波预处理;设计中使用了截比频率为40Hz的二阶巴特沃斯低通滤波器和截比频率为7Hz的一阶高通滤波器,这可以看作是1个通带为7--40Hz的带通滤波器;该滤波处理既可消除基线漂移等低频干扰,也能抑制高频干扰,而且对R波的影响很小。动态心电图的绘制设计:心电图是心脏的电活动的一种图形反应,它对心脏功能以及相关病理的研究具有重要的参考价值;心电监测系统需要实时显示用户的动态心电图,心电图的绘制是基于Quartz2D绘图库实现的,它是CoreGraphics框架的1个部分;Quartz2D为开发者提供了各种直线、形状以及图像的绘制方法,比较容易使用;Quartz2D绘图是在图形上下文中进行的,调用UIGraphicsGetCurrentContext方法可以获得当前视图上下文;程序使用了CGContextSetShouldAntialias选项,用于抗锯齿处理,这能使绘制出的线条更光滑;调用CGContextSetLineWidth和CGContextSetStrokeColorWithColor方法可以分别设定线条宽度和填充颜色,确定每个采样点的坐标后,调用CGContextStrokeLineSegments方法将点连成线,这样就实现了心电波形的绘制;绘制心电波形后清空缓存数组,然后将此后的数据放进缓存数组,如此循环,即实现了心电图的动态显示。系统的数据采集与发送:通过心电数据采集设备的传感器采集人体心电标准肢体导联II的数据,采样频率设置为180Hz,采样得到的结果是采样时间与采样值一一对应的二维数组;通过心电数据采集端的无线模块组建1个AdHoc网络,AdHoc网络是一种符合IEEE802.11标准的无线网络,由若干移动节点组成,不需要固定基础设施支持,具有自组织性和拓扑动态变化的特点;iPhone加入这个自组网络,可以实现数据采集端与iPhone端的点对点连接,然后,在发送端与接收端的应用软件中使用CSocket实现数据的发送与接收,将心电数据以180X32b/s的速率实时同步发送给iPhone端;此处,发送端和接收端的CSocket服从TCP/IP协议,该协议提供面向对象的可靠连接,能保证数据准确发送与接收。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于移动IOS的便携心率监测系统,本系统设计包括数据采集与发送、软件终端设计两方面,其中软件终端设计包括动态心电图的绘制和R波检测与心率计算。

【技术特征摘要】
1.基于移动IOS的便携心率监测系统,本系统设计包括数据采集与发送、软件终端设计两方面,其中软件终端设计包括动态心电图的绘制和R波检测与心率计算...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:长沙有干货网络技术有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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