1 绪论

1.1 心电图在临床上的应用

心电图(Electrocardiogram ECG)主要反映心脏电激动过程，是诊断心肌电生理变化、心律失常的重要手段。90％以上的心律失常通过体表心电图分析可以做出诊断。此外，对心肌缺血、心肌梗死、某些先天性心脏病及药物和电解质紊乱等，心电图均有不同程度的参考价值[1]。此外心电图在心脏病的临床诊断中具有重要价值，能为心脏疾病的正确分析、诊断、治疗和监护提供客观依据。它不仅广泛应用于心血管疾病的常规检查，而且还应用于对运动员、航空航天飞行人员等特殊职业人员的身体素质检查和临床医学研究上，在现代医学中得到了十分广泛的应用。当前心电信号的处理仍然是生物医学工程界重大研究对象之一，临床医学需要研究更先进、更可靠的心电信号分析技术，以辅助医生更快速、更准确地做出诊断，减轻病人的痛苦甚至拯救病人的生命。

1.2 课题研究背景文献综述

1.2.1心电图机的国内外发展现状

    1903年着名的心电图之父William Einthoven根据前人的许多研究成果，研制成了第一部用于监护心脏电位的心电图机，至今己经有了100多年的历史。用计算机进行ECG信号自动分析开始于上世纪五十年代末。1959年Pipberger等人完成了一个可以区分正常和异常心电图的程序，并与1961年首先研究出导联心电图分析程序。六十年代初，Caseres验证了用计算机进行常规12导联ECG分析的可行性，开发了利用测得的平均ECG参数进行波形模式识别的程序。1966年Staples等人提出采用分枝树逻辑作为心电图诊断方法。到了七十年代中期，一些心电自动分析程序从实验室投入临床使用。七十年代后期，微处理技术的高度发展更加促进了心电自动分析技术的研究，装配了微处器的心电自动分析装置大大提高了心电数据处理的速率和一致性，ECG自动分析与诊断系统进入适用化和商业化阶段。心电自动分析装置不仅用来对患者进行检测和诊断，而且用来进行长时间对患者进行心率监护，这在很大程度上减轻了医务人员的工作量。

微电子技术和计算机技术不断的发展、提高，进而现代信号处理技术在融合了这两种技术后功能不断加强，进而促使虚拟仪器在技术上的突破性提升，这几者之间的相互融合给我们在开发生物医学仪器的过程中提供了极大的方便，奠定了坚实的基础，在软件更新的同时，技术也随之更加纯熟，继而不断地推出新型的生物医学仪器。对此，针对本文中所要研究的虚拟心电图仪系统，统计了目前市面上推出的相关心电图仪器的国外公司有:日本光电公司、美国通用公司的Marquette医学系统、意大利的REMCO ITALIA S.P.A公司、瑞士Schiller AG公司等。

1.2.2 虚拟仪器技术的发展历程

    随着计算机技术的发展，传统的工业也经历了巨大改革，这也在虚拟仪器的发展历程中有所体现。到目前为止，我们可以将虚拟仪器发展历程分为三个时期。

    前期发展是在传统仪器的基础上融入计算机技术，赋予仪器全新的技术理念。随着计算机性能的不断提高、价格不断降低，传统仪器将会被基于计算机技术来实现控制的新型仪器所替代。传统仪器的模式是固定不变的，而计算机技术在不断更新中，我们只需通过通用接口总线将不断更新的计算机技术应用于传统仪器中，这样传统仪器就不再是一成不变的，而是随着先进技术不断更新的，功能也不段增强。

    中期发展阶段是仪器组成自由度大大提升，随着硬件设备的不断更新换代，插槽式的板卡和VXI仪器总线技术的出现使得传统仪器的组成不再仅仅局限于固定的成分，它可以开放式的选择，仪器可以根据用户自身意愿去增加仪器的功能，而不仅仅是限定在出厂时固化的功能。