本文設計了一款基于單片機控制的微型電動心臟按壓器。本系統利用脈寬調制技術控制直線步進電動缸的運動,以實現按壓頻率和按壓深度的精確控制和實時調節,達到在心肺復蘇(CPR)過程中長時間連續穩定的胸外按壓的目的,從而提高CPR的成功率。同時,該按壓器可產生不同類型的按壓波形,包括梯形波以及三角波。最后選用梯形按壓波形,通過成熟的心臟呼吸驟停的大鼠CPR模型驗證了機械按壓較人工按壓有更好的復蘇效果。
本文基于電容耦合原理, 研究了一種非接觸式心電監測技術。系統利用導電纖維制成電容電極并集成在床單上, 身體靠近電極即可形成電容并耦合心電信號, 經放大、濾波等處理后可拾取用于監護的心電信號。試驗表明, 對9名健康志愿者的R波檢出率達到93.5%, 對2名燒傷患者亦可獲得質量較高的心電波形。基于電容耦合的非接觸式心電監測技術操作方便, 對皮膚無刺激、無損傷, 特別利于燒傷患者的持久監護和慢性患者的家庭監護, 具有廣闊的應用前景。
作為一種復律心室顫動和室性心動過速等惡性心律失常的重要醫療電子設備，心臟體外除顫儀已經在臨床上得到了廣泛的應用。然而，目前臨床對這類患者的搶救成功率依然不盡人意。本文就心臟體外電擊除顫技術在近幾年的研究進展進行了綜述，并從心臟電擊除顫的機制、新型體外除顫波形的設計、影響除顫結果的因素、除顫波形與室顫波形的相互作用和個性化體外除顫的方案等方面進行了分析與總結，為進一步優化心臟體外除顫儀的設計和臨床應用提供參考。
可穿戴設備采集的心電信號（ECG）常因人體活動而混入不同程度的運動干擾。由于干擾信號的頻率與 ECG 信號的頻率相互重疊，使得 ECG 信號失真變形，從而影響心率檢測的準確率。本文針對現有心率檢測算法抗干擾能力的不足，提出了一種基于 ECG 信號粗粒化處理的心率檢測算法。首先對 ECG 信號預處理以濾除基線漂移和高頻干擾，然后運用信號壓縮方法對超過設定閾值的高幅度干擾進行抑制，隨后通過自適應峰值膨脹和波形重構技術對信號進行粗粒化處理，最后利用快速傅里葉變換對信號的頻譜進行分析并計算心率值。為了評估算法的性能，我們采集了 30 名受試者在靜息和不同運動狀態下的 ECG 信號，并將心率檢測結果與文獻報道的基于改進小波變換的 QRS 特征提取算法的檢測結果進行了對比。結果表明，本算法計算的心率值與真實值之間的相關系數為 0.999，高于小波變換法的結果（r = 0.971）。無論是在靜息（99.95% vs. 99.14%，P < 0.01）、步行（100% vs. 97.26%，P < 0.01）還是跑步（100% vs. 90.89%，P < 0.01）時，本算法的準確率均顯著高于小波變換法。此外，在跑步時，本算法的絕對誤差［0（0，1）vs. 1（0，1），P < 0.05］和相對誤差［0（0，0.59）vs. 0.52（0，0.72），P < 0.05］均顯著低于小波變換法。因此，本文提出的算法具有較高的準確率和較強的抗干擾能力，可移植到可穿戴設備中，實現日常活動以及運動狀態下的實時連續心率監測。