目的 为满足人们对睡眠期间无感化心电(electrocardiogram, ECG)监测的需求,提出了一种高舒适度且可应对多种睡姿的非接触式心电监测系统。方法 系统以床为载体,采用柔性导电织物作为电极材料,将心电测量电极设计为2×4的阵列形式,利用耦合电容感应交流信号的原理实现非接触心电测量。采用正反馈自举及信道选择前端、ECG信号调理电路等硬件模块,实现对信号的阻抗匹配、信道选择、滤波放大等处理。采用高效的数字处理算法,滤除心电信号中的呼吸扰动与高频噪声,并计算出睡眠期间的心率及呼吸频率。利用医用心电图机作为参照,测量4位受试者在3种睡姿下的心电信号,并计算信噪比(signal to noise ratio, SNR),综合评估了系统的硬件及算法性能的优劣。结果 试验结果表明,系统可稳定获取受试者在平躺、左侧躺、右侧躺姿势下的心电信号,周期稳定且各特征波段无明显噪声,信噪比均在27 dB以上,与参照设备所测信号的频谱图能量分布相似。结论 该系统不仅具有准确率高、工作稳定、操作简单的特点,而且便捷舒适,具有与医用设备相近的心电监测能力,未来可在医院、家庭和社区中广泛推行。
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