虛擬生物醫(yī)療儀器和遠程數據傳輸的研究.pdf

1、本課題在系統(tǒng)概括分析國內外醫(yī)療儀器發(fā)展的基礎上，將微電子技術、計算機軟硬件技術、現(xiàn)代信號處理技術、虛擬現(xiàn)實技術等與測試技術、儀器技術密切結合，將虛擬儀器技術引入生物醫(yī)學儀器領域，并進一步將網絡引入生物醫(yī)療儀器應用中，組成遠程的虛擬生物醫(yī)療儀器網絡系統(tǒng)。 本文著重研究虛擬式心電圖儀(三導聯(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單片機與上位機之間串口和網絡端口通訊；

2、 2.心電圖儀上位機的軟件(LabVIEW)編程及信號處理編程識別實現(xiàn)； 3.運用多種技術編程實現(xiàn)心電數據遠程共享和發(fā)布。 心電采集硬件系統(tǒng)為模擬和數字電路混合，分為兩部分：模擬部分包括隔離，信號一級放大，濾波器，陷波器及二級放大，鉗位電路等。數字部分包括多通道的A/D轉換，以太網數據通訊以及串口數據通訊。本文采用CYGNAL公司生產的8位片上系統(tǒng)SOC多功能C8051F020的增強型MPU，完成前端模數轉換以及上位機

3、通訊任務。該系統(tǒng)具有抗干擾能力強，功耗小，性價比高的特點，適應當前便攜化微型化家庭化儀器的發(fā)展。 本文上位機軟件主要采用美國NI國家儀器公司的圖形化編程語言LabVIEW來進行編程，利用LabVIEW軟件來實現(xiàn)與下位機之間數據通訊以及心電信號顯示處理功能，并提出一種自適應濾波算法，應用于心電信號內部噪聲刪除和重構。 本課題的創(chuàng)新性和特點有以下方面： 1.虛擬式心電圖儀與傳統(tǒng)心電圖儀相比有許多優(yōu)點：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，性價比優(yōu)越，功能的增刪更加靈活，易維護和操作等優(yōu)點； 2.本研究開發(fā)的虛擬醫(yī)療儀器軟件部分還可以對心電信號進行顯示，分析，貯存和打印等功能； 3.本系統(tǒng)可將實時采集到的心電數據，及時通過網絡進行遠端傳輸，實現(xiàn)數據遠程共享，以及遠程診斷的功能。 雖然虛擬生物醫(yī)療儀器在國內外研究還處于初步階段，但其研究將對疾病的診斷、分析、研究和治療具有重要的實用價值，并對未來生物醫(yī)療