【導(dǎo)讀】由于一些患者在發(fā)病時(shí)感到不適，而到醫(yī)院檢查時(shí)癥狀消失，進(jìn)行心。電圖檢查時(shí)得不到明顯異常的心電信號，最終延誤了診斷和治療。針對這些問題,開。通過將采集的數(shù)據(jù)存儲到.txt文本文件中，在利用MATLAB軟件讀取數(shù)據(jù)、濾波、設(shè)計(jì)充分利用MATLAB的強(qiáng)大分析仿真能力，使系統(tǒng)的完整性和準(zhǔn)確性得

　　

【正文】 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 13 應(yīng)方式的設(shè)置方法。 GUIDE 將用戶保存設(shè)計(jì)好的 GUIDE 界面保存一個(gè) FIG 資源文件中 ,同時(shí)還能夠生成包含 GUI 初始化和組件界面布局控制代碼的 M 文件。這個(gè) M文件為實(shí)現(xiàn)回調(diào)函數(shù) (當(dāng)用戶激活 GUI 某一組件時(shí)執(zhí)行的函數(shù) )提供了一個(gè)參考框架。雖然也可以使用用 戶自己編寫的、包含 GUI 所有發(fā)布命令的 M 文件也能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)GUI,但是使用 GUIDE 執(zhí)行效率更高 ,不但能夠交互式地進(jìn)行組件界面布局 ,而且能夠生成一個(gè)用來保存和發(fā)布 GUI 的文件。 GUI 所要實(shí)現(xiàn)的功 能 。 。包括去肌電干擾濾波；去工頻干擾濾波；去基線漂移濾波。 。 4 心電信號心率的計(jì)算 。 。 GUI 界面的布局設(shè)計(jì) 4 個(gè)輸出窗口：分別顯示輸入信號，輸出信號，信號頻譜及功率譜，以及濾波器的特性。 擇框：包括文件的選擇，濾波處理過程的選擇，以及查看頻譜對象的選擇。 ：包括當(dāng)前操作，心率計(jì)算結(jié)果。 ：調(diào)用保存、讀取對話框。 具體布局如圖 41 所示。 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 14 圖 41 GUI界面的布局圖 從圖中可以看出， MATLAB 中許多工具采用的是圖形用戶界面，包括 MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索、瀏覽器等。這些工具使用戶更方便直觀地使用 MATLAB 的函數(shù)和文件。 GUI 對應(yīng)函數(shù)的編寫 信號的讀取模塊 先清空所有圖片，然后根 據(jù)文件選擇的情況給變量 NAME 賦值，并修改提示窗口的顯示內(nèi)容，最后調(diào)用 duqu 函數(shù)。 在文件選擇模塊中選擇所要處理的文本文件后點(diǎn)擊 “信號讀取 ”后程序運(yùn)行結(jié)果如圖 42 所示。此過程實(shí)現(xiàn)的是對信號的讀取。 圖 42 信號讀取 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 15 信號的濾波模塊 在讀取被保存的數(shù)據(jù)后根據(jù)濾波選擇框中選擇的情況調(diào)用不同的濾波器函數(shù)進(jìn)行濾波，并將濾波前后的波形顯示。最后將濾波后的信號數(shù)據(jù)保存到變量空間。選擇濾波過程并點(diǎn)擊“濾波”后，程序運(yùn)行結(jié)果如圖 4 4 4 46 所示。 圖 43 去除基線漂移 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 16 圖 44 去除工頻干擾 圖 45 去除肌電干擾 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 17 圖 46 整體濾波 進(jìn)行工頻干擾濾波時(shí)，因其頻率一般在 50Hz 左右，選取帶阻濾波器進(jìn)行濾除；進(jìn)行肌電干擾濾波時(shí)，因其頻率一般在 5Hz—2KHz 之間，選取低通濾波器進(jìn)行濾除；進(jìn)行基線漂移濾波時(shí)，因其頻率一般在 —2Hz 之間，選取高通濾波器進(jìn)行濾除。 信號的頻譜顯示 根據(jù)選擇框的選 擇，調(diào)用 pinpu 函數(shù)對輸入或輸出信號進(jìn)行頻譜分析，并將頻譜顯示在窗口中。選擇信號后點(diǎn)擊 “查看 ”，程序運(yùn)行結(jié)果如圖 4 48 所示。 圖 47 輸入信號頻譜顯示 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 18 圖 48 輸出信號頻譜顯示 信號的心率計(jì)算模塊 直接調(diào)用 xinlvjisuan 函數(shù)即可，計(jì)算值在 edit2 中顯示。程序運(yùn)行結(jié)果如圖 49所示。 圖 49 心率計(jì)算模塊 信號保存模塊 調(diào)用 fprintf 函數(shù)進(jìn)行保存即可。程序運(yùn)行結(jié)果如圖 410 所示。 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 19 圖 410 信號保存 點(diǎn)擊保存即可保存濾波后的數(shù)據(jù)。 信號回放模塊 先用 uigetfile 記錄打開文件的位置及名稱，然后調(diào)用 huifang 函數(shù)進(jìn)行回放。 GUI 界面運(yùn)行結(jié)果 打開 文件后 ,分別進(jìn)行 ,讀取 ,濾波 ,查看頻譜，計(jì)算心率，文件保存后界面將會依次顯示結(jié)果 ， 如圖 411 所示。 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 20 圖 411 運(yùn)行結(jié)果顯示 選擇信號回放后，根據(jù)提示打開信號，將會對信號進(jìn)行回放，具體結(jié)果如圖 412所示。 圖 412 信號的回放 運(yùn)行完畢之后選擇退出鍵便 可退出程序。 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 21 總結(jié) 基于 GUI 心電監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是現(xiàn)代信號處理的典型應(yīng)用，涉及對微弱的心電信號進(jìn)行采集、放大、濾波、分析處理等方面內(nèi)容。該心電監(jiān)護(hù)儀系統(tǒng)的圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境（ GUI）是 MATLAB 圖形用戶界面 。 MATLAB 提供一個(gè)界面設(shè)計(jì)工具集 , 將所有支持的用戶控件都集中在這個(gè)環(huán)境中并提供界面外觀、屬性和行為響應(yīng)方式的設(shè)置方法。它提供了一種方便高效的集成環(huán)境，因此用戶界面所有開發(fā)工作都能利用 GUI 方便地實(shí)現(xiàn)。 MATLAB 又是現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)的一個(gè)典型軟件，為心電監(jiān)護(hù)儀仿真提供了很好的便利條 件。該心電監(jiān)護(hù)儀系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)使開發(fā)一套攜帶方便、低成本的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)成為可能。從而實(shí)現(xiàn)讓患者的監(jiān)護(hù)在家中完成，既節(jié)省了開支，減少了患者心理壓力，提高了診斷的準(zhǔn)確性，又能使患者或醫(yī)護(hù)人員減少了路途奔波，節(jié)省了時(shí)間和社會的醫(yī)療資源；對于自理能力較差的老年人和行動(dòng)不便的病人的實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，可以隨時(shí)了解監(jiān)護(hù)對象的健康狀況在患者病情突變惡化時(shí)報(bào)警，為患者提供及時(shí)的救助?？傊?GUI 心電監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)對今后心電儀小巧化和多功能化的研究開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) [1] 陳天華 .基于現(xiàn)代信號處理技術(shù)的心音與心電信號分析方法 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [2] 董紹平 .數(shù)字信號處理基礎(chǔ) [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1996 [3] 張長森 .數(shù)字信號處理 [M].北京：中國電力出版社， 2020 [4] 張琨 .MATLAB 2020 從入門到精 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [5] 夏良正 .數(shù)字圖像處理（修訂版） [M].南京：東南大學(xué)出版社， 1999 [6] 何偉 .心電信號及各組分的頻率分布和有效帶寬研究 [J].生物醫(yī)學(xué)工程雜志 ,1996, 13 (4)：336～ 337 [7] 陳垚光 .精通 MATLAB GUI 設(shè)計(jì) [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [8] 于姣 ,曲波 .心電信號處理中的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) [J].信息技術(shù)， 2020， 3(05)： 102～ 104 [9] 姬風(fēng)慶 ,董愛華 .心電信號濾波的 MATLAB仿真 [J].中國醫(yī)療器械信息， 2020， 13(11)： 211～213 [10] 張亞妮 .基于 MATLAB 的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) [J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 24(5)： 98～ 101 [11] 施曉紅 .精通 GUI圖形界面編程 [M].北京：北京大學(xué)出版社， 2020. [12] 鄭慕之 .基于 PC機(jī)的醫(yī)學(xué)圖像實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng) [J].醫(yī)療設(shè)備信息， 2020,12(1)： 65～ 68 [13] 謝奕勝 .基于 DSP的心電監(jiān)護(hù)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].陜西：西北工業(yè)大學(xué)， 2020 [14] 申河卿 .基于 C8051F320的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) [D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)， 2020 基于 GUI 的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì) 23 致謝 這次畢設(shè)的過程我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師 — 張芳老師，還有所有幫助過我的同學(xué)，尤其是跟我同組的同學(xué)，是他們幫助我解決了這個(gè)過程中所遇到的困難，使我的 畢設(shè)過程更加順利，結(jié)果更加完善。 此外 ，我還要感謝在一起愉快的度過 本科 生活的 各位同學(xué)。 正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 回顧我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活，我要向所有關(guān)心和培養(yǎng)我們的各級領(lǐng)導(dǎo)、授予我知識的各位尊敬的任課老師們、關(guān)心我們生活的輔導(dǎo)員以及陪伴我大學(xué)生涯的同學(xué)和朋友們表示真摯的謝意。