Konzeptionierung eines drahtlosen EKG-Monitors

Conceptional design of a wireless ECG Monitor

  • Die Überwachung der Herzfunktion mittels Elektrokardiogramm (EKG) ist eine wichtige und unter Umständen lebensrettende Massnahme. Im stationären bzw. ambulanten Umfeld gilt sie schon lang als ein Standard-Diagnose-Verfahren. Patienten, bei denen die Herzbeschwerden nicht permanent auftreten sondern eher sporadischer Natur sind, müssen über einen längeren Zeitraum überwacht werden. Herzbeschwerden dieser Art treten oft als Herzrhythmusstörungen in Erscheinung. Im Rahmen dieser Masterarbeit wird ein drahtloser EKG-Monitor konzipiert, der die EKG-Signale des Patienten aufzeichnet und diese gegebenenfalls einem Arzt zur Diagnose übermitteln kann. Im Fokus der Arbeit steht die Signalaufbereitung und die Datenübertragung des EKG-Signals. Die Arbeit beginnt mit der Vorstellung des Systemkontextes der Monitoranwendung. Nach der Beschreibung des internen Aufbaus des Monitors, folgt eine Darstellung der Herzfunktion und der damit verbundenen Entstehung des EKG-Signals samt Erläuterung der EKG-Abschnitte. Zur Aufbereitung des Signals werdenDie Überwachung der Herzfunktion mittels Elektrokardiogramm (EKG) ist eine wichtige und unter Umständen lebensrettende Massnahme. Im stationären bzw. ambulanten Umfeld gilt sie schon lang als ein Standard-Diagnose-Verfahren. Patienten, bei denen die Herzbeschwerden nicht permanent auftreten sondern eher sporadischer Natur sind, müssen über einen längeren Zeitraum überwacht werden. Herzbeschwerden dieser Art treten oft als Herzrhythmusstörungen in Erscheinung. Im Rahmen dieser Masterarbeit wird ein drahtloser EKG-Monitor konzipiert, der die EKG-Signale des Patienten aufzeichnet und diese gegebenenfalls einem Arzt zur Diagnose übermitteln kann. Im Fokus der Arbeit steht die Signalaufbereitung und die Datenübertragung des EKG-Signals. Die Arbeit beginnt mit der Vorstellung des Systemkontextes der Monitoranwendung. Nach der Beschreibung des internen Aufbaus des Monitors, folgt eine Darstellung der Herzfunktion und der damit verbundenen Entstehung des EKG-Signals samt Erläuterung der EKG-Abschnitte. Zur Aufbereitung des Signals werden verschiedene Filterkonzepte vorgestellt und in Matlab simuliert. Um das nun aufbereitete Signal effektiv übertragen zu können, folgt eine Abhandlung von Techniken zur Datenreduktion und Codierung. Die Simulation von Übertragungsfehlern zusammen mit der Codierung erfolgt mittels eines dafür entwickelten Qt-Programms unter Windows. Die Beschreibung zur Detektion des EKG-Signals rundet die Arbeit ab. Die Algorithmen zur Signalaufbereitung, Teile der Datenreduktion und der Signaldetektion werden in einem Simulationsmodell unter Matlab realisiert.show moreshow less
  • The survey of the heart function by Electrocardiogram (ECG) is an important and potentially live-saving measure. In the stationary and ambulatory Environment it is used long ago as a standard diagnostic method. Patients who suffer under heart trouble not permanently but rather sporadically, have to be surveyed over a longer time period. Heart trouble of that kind are often known as disturbance of the heart rhythm or arrythmia. In line with this masterthesis, a wireless ECG monitor will be designed, which records ECG signals of a patient and probably sends it to a phsyician for diagnostic issues. The focus of the thesis is the signalprocessing and the datatransmission of ECG signals. The thesis starts with the introduction of the ECG monitor system context. After describing the internal structure of the monitor a depiction of heart function follows with the ECG signal origin description and exposition of the ECG sections. For signalprocessing different filter concepts will be introduced and simulated in matlab. To transmitt the signalThe survey of the heart function by Electrocardiogram (ECG) is an important and potentially live-saving measure. In the stationary and ambulatory Environment it is used long ago as a standard diagnostic method. Patients who suffer under heart trouble not permanently but rather sporadically, have to be surveyed over a longer time period. Heart trouble of that kind are often known as disturbance of the heart rhythm or arrythmia. In line with this masterthesis, a wireless ECG monitor will be designed, which records ECG signals of a patient and probably sends it to a phsyician for diagnostic issues. The focus of the thesis is the signalprocessing and the datatransmission of ECG signals. The thesis starts with the introduction of the ECG monitor system context. After describing the internal structure of the monitor a depiction of heart function follows with the ECG signal origin description and exposition of the ECG sections. For signalprocessing different filter concepts will be introduced and simulated in matlab. To transmitt the signal effectively, a disquistion about methods for datareduction and coding follows. The simulation of transmission errors together with the coding happens using by a Qt program developed under windows. The describtion for ECG signal detection rounds off the thesis. The algorithms for signalprocessing, parts of datareduction and signaldetection will be implemented in a simulation model under matlab.show moreshow less

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Metadaten
Author:Jens Thielemann
URN:urn:nbn:de:bvb:92-opus-552
Referee:Holger Carl
Document Type:Master's Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2009/10/19
Publishing Institution:Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
Granting Institution:Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
Release Date:2009/10/19
Tag:EKG-Monitor; Langzeit-Elektrokardiogramm; Prädiktion
Datacompression; ECG Monitor; Prediction
GND Keyword:Brustwandableitung; Elektrokardiogramm; Datenkompression; Rauschunterdrückung; Monitor; Störunterdrückung
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 004 Datenverarbeitung; Informatik