用于心脏功能监测的低功耗、集成智能织物电极的心电图数据采集系统

简介：
本项目致力于开发一种新型心电图数据采集系统，采用低能耗和高度集成的智能织物电极，专门设计用于持续心脏功能监测。 随着人口老龄化以及对健康的关注日益增加，慢性心脏病已成为公众健康的重要议题。因此，在几个小时内连续监测老年人的心电图（ECG）信号对于预防心血管疾病具有重要意义。传统的ECG监护仪通常携带不便，并且需要在胸部放置多个电极，耗电量也较大。设计一种满足舒适性、密闭性和紧凑性的可穿戴心电图系统是一个挑战。 基于这些考虑，本研究提出了一种适用于可穿戴医疗保健应用的生物传感器采集系统，该系统使用三个纺织电极和专门用于ECG监测的记录电路，并采用了几种方法来减少设备功耗。拟议的系统由三部分组成：（1）心电图模拟前端（AFE），（2）数字信号处理及微控制电路，以及（3）软件。 研究中采用了数字滤波器技术以消除基线漂移、皮肤接触噪声及其他干扰信号的影响。通过与两台商用Holter显示器进行比较实验来评估该系统的性能表现。结果显示，在整个ECG采集过程中，系统总功耗仅为29.74毫瓦，并且能够稳定地测量心率，准确度达到98.55%。 此外，本设计还包括了一个实时动态显示功能的有机发光二极管（OLED）显示器以及通过蓝牙4.0模块进行无线信息传输的能力。