基本信息
- 项目名称：
- 人体生物医学信号采集系统的设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本人体生物医学信号采集系统结合生物医学信号本身具有的信号弱、干扰强、频率低和随机性强的特点，对人体脉搏、心电和脑电信号进行采集、分析处理，并对分析结果进行存储和显示。本系统具有低功耗，便于携带，成本低的优点，适于家庭用户使用。
- 详细介绍：
- 根据完整的生物医学信号采集与分析系统的组成，本人体生物医学信号采集系统选用MSP430系列单片机作为系统的核心部件。将传感器采集的医学信号经过OP07运算放大器放大后，经过巴特沃斯滤波电路进行滤波，将获得的无噪音模拟信号通过A/D转换器变成数字信号。采用AT29LV1024型存储器对信号进行存储，并实时将采集的信号波形显示在LCD液晶显示模块上。利用USB接口与上位机进行通信，对采集的人体生物医学信号进行分析处理。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计发明的目的和基本思路：（1）本作品将数字信号处理技术和生物医学工程结合起来对生物医学信号进行采集和分析处理，为疾病防御和临床应用提供医学根据。（2）根据生物医学信号的特点和对生物医学信号采集处理的一般步骤对本作品的信号采集系统进行设计。 创新点：（1）低功耗；（2）便于携带；（3）实时掌握身体状况。技术关键和主要技术指标：（1）技术关键：系统控制单元的选择；信号的去噪声和放大；信号A/D转换；分析算法的选择。（2）主要技术指标：单片机采集速度快、功耗低；信号能够存储和实时显示；数据通信功能；低零点漂移信号放大。
科学性、先进性
- 科学性：（1）生物医学信号是由复杂生命体发出的不稳定的自然信号，它能够反映人体的健康状况。（2）生物医学信号在经过采集、信号放大滤波、A/D转换后得到数字信号。（3）通过对信号的分析，可以了解信号的频率和节律，信号的虚实和形态特征。先进性：（1）本作品利用现有的生物医学信号的采集先进技术，对心脑电波和脉搏信号进行采集。（2）本作品体积小、便于携带，适合家庭使用。（3）本作品可以采集三种生命信号，能够将三种普通的信号采集系统合为一体。
获奖情况及鉴定结果
- “挑战杯”山东科技大学第六届学生课外学术科技作品竞赛校三等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明及优势：（1）使用说明：使用本作品时，将传感器固定在检测部位，系统将自动采集信号并将信号波形显示在LCD显示器上。（2）优势：本作品低功耗，反映灵敏，便于携带，适合家庭使用。市场前景分析：本作品取代了医院所用的大型设备，用户在家里就能够方便快捷地了解到自己的健康状况。用户能够实时了解自己在心脑电方面的情况，本作品在对心脑血管病的预防方面具有广阔的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 现代科学技术发展的重要特点是各学科相互渗透，新兴边缘学科不断出现而生物医学工程学就是最令人瞩目的新学科之一。生物医学工程学作为边缘学科，在生物医学研究、知识产生、转化研究、卫生保健和疾病的诊疗中扮演了许多重要角色，对提高医学水平发挥了关键性的作用。生物医学仪器的研制是生物医学工程中的一个重要的组成部分。目前，生物医学仪器将朝着小型化、集成化、数字化、智能化以及无创伤化发展，检测仪器既能获得病理的诊断依据，又可以实现生理的功能性测量。 随着现代科学技术的迅猛发展，现代生物医学仪器设备已经有了相当大的提高，特别是计算机技术和图像处理技术的高速发展，使现代化的生物医学仪器进入了以计算机为主题的阶段。国内外出现了计算机软、硬件配合IBM电脑组成的电脑化实验系统、计算机化生物医学信号采集处理系统。此类系统应用最新的电脑集成化和可扩展的软件技术可实现由晶体管旧式线路仪器的放大器、示波器、记录仪、刺激器等仪器组合实现生物信号的观测与记录。但目前国内外己有的此类产品存在价格昂贵、灵活性差、难以满足特定的实验需要等不足。为了更好地满足生物医学工程专业的实验教学和科研的需要，进行生物医学信号采集处理系统的研究和设计工作是十分必要的。因此，本文以低功耗、高灵活性、方便性为目的对生命医学信号的采集系统进行设计，使生物医学仪器进入家庭并有益于普通人。
