虛擬生物醫(yī)療儀器和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯?pdf

1、本課題在系統(tǒng)概括分析國內(nèi)外醫(yī)療儀器發(fā)展的基礎(chǔ)上，將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等與測(cè)試技術(shù)、儀器技術(shù)密切結(jié)合，將虛擬儀器技術(shù)引入生物醫(yī)學(xué)儀器領(lǐng)域，并進(jìn)一步將網(wǎng)絡(luò)引入生物醫(yī)療儀器應(yīng)用中，組成遠(yuǎn)程的虛擬生物醫(yī)療儀器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 本文著重研究虛擬式心電圖儀(三導(dǎo)聯(lián))，其中心電圖儀中軟硬件研制分為三大部分： 1.心電采集硬件系統(tǒng)的搭建以及C8051F020單片機(jī)與上位機(jī)之間串口和網(wǎng)絡(luò)端口通訊；

2、 2.心電圖儀上位機(jī)的軟件(LabVIEW)編程及信號(hào)處理編程識(shí)別實(shí)現(xiàn)； 3.運(yùn)用多種技術(shù)編程實(shí)現(xiàn)心電數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程共享和發(fā)布。 心電采集硬件系統(tǒng)為模擬和數(shù)字電路混合，分為兩部分：模擬部分包括隔離，信號(hào)一級(jí)放大，濾波器，陷波器及二級(jí)放大，鉗位電路等。數(shù)字部分包括多通道的A/D轉(zhuǎn)換，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊以及串口數(shù)據(jù)通訊。本文采用CYGNAL公司生產(chǎn)的8位片上系統(tǒng)SOC多功能C8051F020的增強(qiáng)型MPU，完成前端模數(shù)轉(zhuǎn)換以及上位機(jī)

3、通訊任務(wù)。該系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)，功耗小，性價(jià)比高的特點(diǎn)，適應(yīng)當(dāng)前便攜化微型化家庭化儀器的發(fā)展。 本文上位機(jī)軟件主要采用美國NI國家儀器公司的圖形化編程語言LabVIEW來進(jìn)行編程，利用LabVIEW軟件來實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)之間數(shù)據(jù)通訊以及心電信號(hào)顯示處理功能，并提出一種自適應(yīng)濾波算法，應(yīng)用于心電信號(hào)內(nèi)部噪聲刪除和重構(gòu)。 本課題的創(chuàng)新性和特點(diǎn)有以下方面： 1.虛擬式心電圖儀與傳統(tǒng)心電圖儀相比有許多優(yōu)點(diǎn)：主要體現(xiàn)在除具有

4、傳統(tǒng)硬件心電圖儀的所有功能外，還具有分析精度高，性價(jià)比優(yōu)越，功能的增刪更加靈活，易維護(hù)和操作等優(yōu)點(diǎn)； 2.本研究開發(fā)的虛擬醫(yī)療儀器軟件部分還可以對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行顯示，分析，貯存和打印等功能； 3.本系統(tǒng)可將實(shí)時(shí)采集到的心電數(shù)據(jù)，及時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)端傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程共享，以及遠(yuǎn)程診斷的功能。 雖然虛擬生物醫(yī)療儀器在國內(nèi)外研究還處于初步階段，但其研究將對(duì)疾病的診斷、分析、研究和治療具有重要的實(shí)用價(jià)值，并對(duì)未來生物醫(yī)療