检测方式的实现

心电图监测软件系统的诊断部分主要完成对病人心功能基本参数的测算，为有关心脏疾病的临床诊断提供依据。因此，该部分最主要的任务是要准确标识心电图(ECG)中各个特征点的位置，从而计算其心率(HR)等心功能参数。相应地，在系统中具有病人信息设置、波形采集、波形显示、波形暂停、单步波形回放、文件波形回放、波形保存、当前波形回放、特征点识别、特征点手动修改、参数计算、波形监测及结果打印等功能。

在使用VC++语言进行编程时，各功能模块的实现方法如下：

1.病历信息设置

在准备检测时，首先要将病人的有关信息进行注册并存放在信息文件和病人的数据库中，产生序列号ID以便与数据库中对应的记录关联，ID也是软件中数据库管理和数据分析的主索引，负责查找对应病人的各种文件。在心电图监测软件系统整体框架下，每当打开系统诊断部分的工作界面时，系统会自动弹出病人信息设置告警框，要求输入病人信息。病人信息对话框包括编号（ID）、姓名、性别、年龄、科室等内容，这些信息存放在专门管理病人档案的Microsoft Excel工作表中，如图4-2病人信息设置对话框一旦病人信息设定，在以后的检测步骤中工作界面会自动显示病人信息。

2.数据采集

数据采集模块主要完成心电信号的数据“采集”（即通过USB接口接收下位机上传的数据）以及显示。当按下数据采集按钮后，系统首先调用UsbOpenDriver (&hDevice, Devic-eName)函数，打开指定的USB设备；然后调用Recivedata()启动接收数据，接收MCP3208（本系统中的A/ D 采样板）进行模数转换后的数据,同时将接收数据缓存In Buffer[]中的数据转换到数据缓存m_D ataB uffer[]中；设置定时器，并调用Dra w Ecg Wave(CDC*pDC)函数绘制波形，利用定时函数OnTime()来实现数据的实时显示。

在进行调试时，由于相应的硬件采集系统尚未完成研制，因此无法实时地采集和显示生理信号，而是通过循环读取数据盘文件来模拟数据采集和显示的过程。具体做法是：当选择数据采集线程后，系统首先清空每个数据采集缓存rec_data_buffer[]、数据缓存m_DataBuffer[]以及存盘数据缓存save_data_buffer[]；然后调用数据采集函数，读取数据盘文件并将其中的数据读取到数据采集换存rec_data_buffer[]中；接着将数据采集换存rec_data_buffer[]中的数据转换到数据缓存m_DataBuffer[]中，并把rec_data_ buffer[] 中数据放入save_data_buffer[] 中；设置定时器，并调用DrawEcgWave(CDC *pDC) 函数绘制波形，利用定时函数OnTime()来实现数据的实时显示。

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4.波形回放

波形回放主要是对已采集的波形进行回放，以便分析每一心电周期的信号特征。在进行波形回放时，首先，系统获取主程序所在路径，利用OpenFileEcg.Read(bufEcg，dLengthEcg)函数(读文件的方式)获取波形数据，同时将数据缓存bufEcg中的数据分别转换到当前数据缓pDataBufferecg中，设置波形回放定时器,并调用波形绘制函数进行波形回放。在波形回放的过程中，可以随时按下波形显示/暂停键，以便观察某一波段的信号特征。

当选择波形回放按钮时，只能选择后缀名为.bin格式的文件。如图4-8所示。

5.波形特征点识别

对波形特征点的识别主要是针对回放波形中特征点的识别，所采用的算法即第二章中波形特征点识别算法中的差分算法。即首先将波形中各采样点按波形升降特性将采样点分为上升段、下降段和平段三种，计算各段导数平均值；然后对波形分周期，求每个周期中的波形特征点，对于每个心电周期中的R波一般具有最大的导数平均值，从而可以确定出心电图中的Q点、R点、S点；心电图中T波一般被认为是一个心电周期中R波之后的最高波，依据找最大值点的方法可以找到T点；心电图中C波，可依据寻找最大值点的方法找到，B点被认为是R点之后C波幅值的0.15处，X点认为是T波之终点，心电图中的最低点。

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实验结果及改进建议

如上所述，本文研究了心电数据采集和心电波形显示，利用VC++完成了Windows环境下心电图诊断/监护软件系统的开发，并且利用实际的生理信号完成了该软件系统的实际测试。实验结果表明，所设计的系统已具备主要的预期功能。

通过实验与研究，我们可以得出以下结论：

1.心电数据采集通过USB设备采集到主机的方式为便携式心电监测系统的便携成为了可能；

2.VC开发的软件系统减少了一些硬件的显示设备，而且加上计算机的技术，提高了整个系统的可靠性。

同时，通过实验与研究，本文作者认为还存在着以下问题需要考虑：

1.整个软件系统的界面虽美观大方，但需再进一步改进，更适应医院等的诊断系统；

2.在监测方式下，系统获取的很多病人的心功能数据和相应的心电参数需要管理，希望在接下来得工作能在软件系统中加入数据库管理。