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随着现代社会经济的高速发展，人们在享受高水平物质生活的同时，也承受着巨大的心理压力，使得心脏疾病成为危胁人类健康和生命的主要杀手。心电监护仪能实时检测心脏活动的电信号变化，并能对心电数据进行智能分析。对心脏疾病的及时预警与临床诊治均具有重要的意义。
本文介绍了一种12导联心电信号采集、存储及显示模块的设计与实现。该模块可作为便携式心电监护仪的前端功能模块，可获取较高信噪比的心电信号，并将其实时存储与显示。用户可通过USB口将该模块存储的心电数据传输至PC机，由PC机进行心电数据的具体分析以达到心电监护的目的。
该模块整体上主要由两部分组成：基于MSP430系列单片机的前端信号调理、采集部分和基于ARM9的心电数据处理、波形显示部分。单片机内置的8路12位A/D能够同步采集8个并行心电通道调理过后的心电信号，并可通过串口将采集的心电信号传输至ARM9。通过控制模拟多路开关的循环切换，能够对10个导联线与人体体表的接触情况进行巡回检测，一旦导联松动或脱落，可驱动蜂鸣器报警；ARM9将接收到的8路心电信号以二进制的形式存储于文本文件中，并通过相应的组合换算转换为国际标准12导联值。运用数字滤波技术，可进一步滤除夹杂在心电信号中的工频和基线漂移干扰，使其信噪比得到较大幅度的提高。可通过液晶屏动态实时显示某个心电通道的心电波形，并可根据用户需要，点击触摸屏的相应位置进行心电通道的切换。
本文在信号调理采集方面，对调理电路的硬件设计方法、心电信号同步采集的实现、采样频率/串口波特率的选取、系统低功耗的实现等均有较为详细的阐述；在数据处理、波形显示方面，数字滤波运用频谱的周期性大大减少了滤波器系数的个数，减小了数据运算量，并采用改进后的算法提高了实时性。通过基于SQLite数据库存储方案和基于文本文件存储方案的比较，最终选择以二进制文件的形式存储大量的心电数据。比较了链表容器和循环队列两种波形缓存方案，选择循环队列作为实时波形显示的缓存器。在最后，简要介绍了该模块的调试方法。
经测试表明，该模块能够较好地实现心电信号的采集、存储和显示功能，配合相应的上位机分析软件，可对心源性猝死的预测因子-T波交替进行较为准确地检测。