虚拟心电监护系统软件设计

　　系统子模块的实现

　　读取模块

　　获取心电信号有三种主要方式：数据采集卡现场采集;软件仿真心电信号;从数据库中读取。鉴于开发成本和真实性，我们采用最后一种方法。

　　我们采用著名的MIT-BIH数据库，其心电数据由.atr .dat .hea三种文件描述。我们采用LabVIEW脚本接口控件MATLAB Script Node， 利用读取心电数据的MatLab程序rddata.m[4]，读取心电信号，输出心电波形。

　　滤波模块

　　心电信号总是存在各种干扰，如工频干扰、基线飘移、肌电干扰等，噪声严重时可完全淹没ECG(心电)信号，因此必须消除噪声，对心电信号进行滤波处理。

　　由于本设计采用的心电数据基本不需滤波处理，故这里的滤波是为校正阈值而设计的特殊处理模块。我们选用的是平滑滤波器，它能很好地滤除心电信号中混杂的高频噪声信号。

　　保存和回放模块

　　本模块是以“写入测量文件”和“读取测量文件”控件为核心，辅以“数据转换”控件，可以实现心电异常时自动保存以及有选择地回放，可以在8道(可增删)心电通道间任意切换，也可以选择保存的文件类型。

　　这里，“数据转换”控件的运用体现了LabVIEW数据流编程的思想。即每个控件都是对数据流进行操作，但作用的数据类型不同，其间通信必须先转换数据类型。

　　心率计算和心电异常报警模块

　　此模块是虚拟心电监护仪的核心，也是用户最关心的功能模块。目前ECG自动检测技术的研究主要集中在QRS波，P波和T波检测，ST段检测等方面，QRS波检测是ECG检测中的首要问题[5]。

　　QRS波群检测方法有阈值法、面积法、幅值法、神经网络法、模式匹配法等。面积法和幅值法易受到噪声干扰。后几种方法较为复杂，运算量大且计算速度较慢，不适用于实时处理系统的要求。本系统采用的是改进的阈值法，可以概括为“双阈值+校正阈值”。心电异常报警就是根据双阈值和校正阈值的检测数据，利用布尔运算判断分析，结果送前面板显示。