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体外反搏装置控制系统的研制

作　者: 王东城
导　师: 王怀阳
学　校: 中国海洋大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 体外反搏心电信号电磁兼容 QRS波群检测
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 139次
引　用: 1次
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内容摘要

体外反搏系统是一种无创伤的体外辅助循环装置，在增加心、脑等器官的血液供应，促进缺血组织器官侧支循环的建立等方面具有显著的临床疗效。体外反搏可以无创地提供与主动脉内气囊反搏相似的功能：提高舒张压和冠脉血流。其原理是通过检测心电信号和监控动脉血压波形，对包裹在患者的小腿、大腿和臀部的密闭气囊进行无创性序贯加压。整个过程的血液动力学可以提高舒张压和冠脉的血流灌注，降低收缩期心脏的负荷和心肌耗氧量。本文设计的控制系统采用先进的PC机和16位单片机80C196Kc并行中断通讯控制技术组成的智能检测与控制系统。在算法上使用新的体外反搏充排气时序控制算法，使病人反搏时在舒张期出现的反搏波恰好发生在主动脉瓣关闭之际，从而使反搏血流以最充分的时间向缺血器官进行灌注，而又不加重心脏的负荷。在心脏进入收缩期能使收缩压降至最低，最大限度地降低心脏射血期负荷，从而达到最大的反搏效应。为了精确实现算法，本文采用三阈值法完成对心电信号的QRS波进行识别，结合指脉脉搏波判定充排气时机。同时在系统中充分考虑系统的安全性，增强出错预警处理能力，保障病人在非正常情况下的安全。最后为了保证本文设计的体外反搏控制系统可以适应于各种治疗环境，不干扰附件其他设备，亦不受别的设备干扰，在系统的设计上采取了多种抗干扰措施，保证设备的电磁兼容性。

全文目录

1 绪论  8-17
  1.1 体外反搏发展的历史  8-10
  1.2 体外反搏装置的作用机理  10-11
  1.3 体外反搏装置的控制原理  11-14
  1.4 体外反搏装置的临床应用及发展现状  14-15
  1.5 本课题的目的意义  15-17
2 体外反搏装置的硬件设计与实现  17-36
  2.1 硬件系统的总体结构与设计  17
  2.2 信号的前置通道设计  17-22
  2.3 80C196KC单片机应用系统的设计  22-25
  2.4 ISA总线接口与数据通讯电路的设计  25-31
    2.4.1 ISA总线  25-26
    2.4.2 ISA接口电路  26-29
    2.4.3 ISA接口与单片机系统的数据通讯  29-31
  2.5 硬件设计中的安全及EMC的考虑  31-35
  2.6 本章小结  35-36
3 体外反搏装置的软件设计与实现  36-53
  3.1 单片机系统软件的设计与实现  36-40
  3.2 上位机系统应用程序的设计和实现  40-41
  3.3 中断方式的数据采集  41-43
  3.4 QRS波的识别与体外反搏控制算法的实现  43-52
    3.4.1 心电图与体外反搏控制中的关系  43-44
    3.4.2 QRS波的检测与识别  44-52
  3.5 本章小结  52-53
4 总结与展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-60
附录: 在读研究生期间所发表的论文  60

体外反搏装置控制系统的研制

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