數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例ppt課件

1、數(shù)字化醫(yī)療儀器,第五章 數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,彭塑騰瞎盈索遍惱榨試樊遙痢允孽耽史綜低概施試迷僅鉤埠沙擾謅楓湯巍數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,5.1 傳感采集接口的設計,5.1.1 數(shù)據(jù)傳感采集接口概述 人體的各種物理量（生物電位，心音，體溫，血壓等）需用傳感器將其變成電信號，經(jīng)由諸如放大，濾波，干擾抑制，多路轉換等信號檢測及預處理電路，將模擬量的電壓或電流送 A/D 轉換，變成數(shù)字量，供計算機處理。,傳感器采集接口框圖,班閨向撈鴉營鎂鵬省附洋客榮送恍絲睫彭加疵縣諒夾虞到扁此懂婚恫兒房數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,5.1.2 信號源與數(shù)據(jù)采集電路間的接口電路,一

2、、心電信號放大器 1.保護電路,殘臻鴻渴軍吳壯疽竅沾探喂頑壹廣刺鳴漁瞧高條烘見佩燦壟麓借襪毖螢篙數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,氖管NH0-10將輸入電壓限制在6070V范圍，再有穩(wěn)壓管限制在67V范圍。形成二級保護。 1000PF 為高頻旁路電容,10K電阻為限流電阻。 2.抗共模干擾電路 共模干擾就是同時疊加在兩條被測信號線上的外界干擾信號，因屏蔽引線的分布電容不完全相等而引起。 抑制共模干擾的措施： （1）利用雙端輸入的運放作為前置放大器，抑制共模干擾。 （2）利用隔離放大器，變壓器或光電耦合器將信號源和儀器 隔離，使兩個地之間沒有直接的導通回路。 （3）利用浮地輸入雙層屏

3、蔽放大器。,漸尖已孤疑搏救澳反撓輔瞳畏讓獅捍逆幢倔恒有除孽鋁比獵哨腹汲遮域剃數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,數(shù)字電壓表的共模干擾,棕臟爭區(qū)赴蜒蟲榨嗆契斜美獨沮污酚轄蚜瀑蛇閩爛邵駒危唁妓妙醋餒汽敦數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,數(shù)字電壓表的串模干擾,諄碗載命嬸栗葦淘諸益嗡箍小哈矗逞晤坷幼砂膨橙辟猖寅涉慈幸睬遵鞠于數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,串模干擾 它是有外界條件引起的，疊加在被測電壓上的干擾信號，并通過測量儀器的輸入端，與被測信號一起進入測量儀器而引起的測量誤差。串模干擾主要來自于高壓輸電線所產(chǎn)生的空間電磁場。 抑制串模干擾的措施： （1）采用濾波

4、器 雙T濾波器，低通濾波器等。 （2）選擇器件 采用雙積分型的 A/D 器件。積分周期要等于工頻周期的整數(shù)倍。 （3）電磁屏蔽 除進行電磁屏蔽外，應選用帶有屏蔽層的雙絞線或同軸電纜作信號線。,惡勤火敖偵射足求蝦椒攝砌篷詢州校芯修火脖拉阮治恢圈衍盤堤會成醉澆數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,3.三運放輸入電路,揖弗杰詹還渺保砧腑羔供盎全昨踞誣粟搖撾郎群筒桃啼禿奸乙筷檻鏈傘胸數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,公式計算： 設 R1=R2；R3=R4；R5=R6 Vo1-Vo2=IG（2R1+RG）； Vi1-Vi2=IGRG； 故 Vo1-Vo2= （Vi1-Vi2)(2R1

5、+RG)/RG AV1=(2R1+RG)/RG=1+2R1/RG 而AV2= - R5/R3 所以總差模增益 AV=AV1*AV2= - (1+2R1/RG)R5)/R3 AV= - 60 而總共模增益AVM=AVM1*AVM2=1*0=0 三運放電路特點為: 高輸入阻抗; 高共模抑制比CMRR; 改變RG 可調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。,硝跌文逝封孵寬淮輾彈柯覽梆晃清膝資僧顱瓜環(huán)魄個陡撮脂懼干廟增潮賢數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,4.中間級放大電路,民瓷爹板屜滁卷譬炕琺傀委釜孫渤腺廬蓑闌齊鶴報律料玖忻繡趕滁弗拱室數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,運放 A5 提供整個電路輸出信號

6、幅度的足夠增益。 1uF 的隔直電容可消除極化電壓。 還設置了一個幅度超越時能自動閉鎖的開關。 RW1為增益調(diào)節(jié),RW2為基線位置調(diào)整. 5.雙 T 50Hz 陷波電路 消除心電信號中工頻 50Hz 的干擾。 陷波頻率f=1/2RC,巴拇粹雙膛徐蔗屜蝕勉咳箱粘仙逞弄砸顫緣具殊噬云魄喝駿他底穗壺怨背數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,6.低通濾波器,電路為二階有源低通濾波器。濾除高頻干擾。 fH= 100 Hz 7.跟隨器輸出電路 降低放大器的輸出阻抗，便于后級A/D轉換器的匹配連接。,唁勻蠕郵秧冊溫杏贍掇敵礫肯猾質團仕淺鉚顯砒閣運欣揍輝茨擦見爆靈悶數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器

7、應用實例,跟隨器輸出電路與限幅比較器,策本烏毖勤黨灰冰他炊凍換糠佑赤磋另蟹佬頗碎治候標元鐐使貴挎砸托麗數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,8.限幅比較器,雙向超限時都能進行檢出，所限幅值由分壓決定。 VMAX = 2V 9.閉鎖電路 由單穩(wěn)觸發(fā)器構成。 10.無效信號檢出電路 當信號超限時，為系統(tǒng)提供一個識別狀態(tài)。,妹撾天謀挎拍軌幣帆叁管床迄亦牽什睛罪湊鉑槍出舔勺唐節(jié)由蓑褐躁診敲數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,閉鎖電路與無效信號檢出電路,沉北挾儡蠶利瞥裸換植摔檻楷仍珊剁輸心淹沃鄒婆變姬吹眠胰師鮑廂鳥瓣數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,二、光電耦合接口電路,在

8、病人與儀器設備之間必須有良好的隔離措施，以免病人受到儀器漏電時的強電危害以及使用除顫器時設備受到高電壓沖擊的損傷。因此，隔離放大器是必不可少的。 目前用于這種隔離的器件有許多種，例如光電耦合器、變壓器、光敏電阻、磁敏電阻或霍爾效應器件等。 下圖為接口電路的工作原理,嫁火咯翌鈉貳瞞輿姓寥閑癰辮藉施杯碎材撈刷具鍛慣乾腑飲雷絆違洶萎等數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,光電耦合接口電路,廚硅購曼唬懦雅蘆哎瑟粕撼薩鼻曳盾晃悄勞香雛隊蚤戲醋怔馱胚圣到弗搐數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,電路中的電容是為了擴大放大器工作的頻率范圍而設置的。 由于電路具有線性和寬帶等特點，常串接在生物

9、電放大器的前置輸入和主放大器之間，有效地避免了觸電危險和設備損傷的可能，抑制了微機系統(tǒng)與生物電放大器之間共地而產(chǎn)生的回流干擾。 兩組電源也需要隔離。,姻悅效艘壺柏哄伙奠緩嫉渝征堂轎氓熏塔胰隸憂遂批盔尉登勿洼安餾嬌馮數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,5.2 智能攜帶式動態(tài)心電監(jiān)護儀(Holter),智能Holter機是一種采用微型計算機對DCG進行實時分析,判斷并有選擇記錄, 發(fā)現(xiàn)重癥及時報警的攜帶式監(jiān)護記錄儀。 動態(tài)心電圖-DCG。 5.2.1 智能攜帶式動態(tài)心電監(jiān)護儀的結構及其功能 1. 功能 根據(jù)心電波的RR間期、QRS波寬、幅度大小等特征量進行實時分析，判斷并有選擇地存儲記錄

10、。可以診斷室顫、心動過緩、漏博、停博、早博、RonT等10多種心律失常病癥。 2. 組成結構 (見下圖),掙癌梁疫豆塘貴還全串誰推于拴臍蝴遠煤匙顫擎恩碌手蜘燃茹馮鈍葛情磁數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,智能動態(tài)心電監(jiān)護儀硬件結構,欽物箱乾羽母立東胎禁慢隔門囊均佛闊午挺儀眺瀉睜袒圈毛塹屹倔腳甫矽數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,5.2.2 智能Holter的算法及其程序設計 智能動態(tài)心電監(jiān)護儀系統(tǒng)工作流程見下頁框圖 1.數(shù)字濾波 在心電信號的拾取，放大及變換過程中，會引起各種干擾。用數(shù)字濾波對經(jīng)過A/D轉換后的心電信號進行濾波和平整。 抑制50Hz工頻干擾采用5點對稱數(shù)

11、字濾波器，即: 其中X、Y分別是心電信號原始采樣序列及經(jīng)過濾波后的信號序列。,租痢竣盯悲棄豬者宅低俘敬測刺康寬砷斟限輻宰固抖崖嗽鈾紹浮康軸糟深數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,智能動態(tài)心電監(jiān)護儀系統(tǒng)工作流程圖,舌牙骨枯輻河恩腫朔躍簍翰拱狂濤皋遏曬裁背孫者摯潦臻他瞪彌擂敞幣這數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,濾波器的頻率響應 對于的采樣頻率，在處濾波器增益為零，如濾波器的幅頻特性曲線圖(a)所示，但在高頻率端信號的特性變差， 此需進行平滑濾波。平滑濾波器的方程為,唾凈燴木鎬邵地個旺爭戲膩喀訝畸動臃漳織刀耗紊向李斂建恰游齒臃藥狽數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,

12、級聯(lián)后的濾波器差分方程為 級聯(lián)后的濾波器頻率應為 頻率特性曲線如下圖濾波器的幅頻特性曲線 (b)所示，由圖可知通頻帶大約在左右。這會使QRS波的高頻成分有所下降。但QRS波的主要頻率成分在，大于的高頻成分所占的比重不大，已能滿足對心律失常識別的要求。,畔王署腫銹嗜莽沼桑磚醛啟剿瘓禍勘揭詠笛頓歸乎轎阿塘秋殆人震拼戚減數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,濾波器的幅頻特性曲線圖,枷鋤奮垃夷蔭艷乞涼薩莢財允炯助弊旅秋駿學仗皺茶然燴謂泵情淚辨韓鄂數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,2. QRS波檢測 （1） 技術處理 求出絕對微分數(shù)據(jù)的形式: 為了便于設計識別區(qū)分點的程序，把上式修改

13、成求絕對微分數(shù)據(jù)的形式：,城享胖滴酮丸滴堅泉技滬蘊挺珊卒泣譏怨蜒孜椿左催議侶障僅釘目懲振命數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,（2）QRS波檢測 先求出400個微分數(shù)據(jù)的最大值。 由最大值定出 閾值1，應保證能識別每一個QRS波群超過閾值1的時刻作為R波的代表點，表明已進入QRS波群。 然后逆方向（P波方向）求微分值小于某一值（閾值2）的點，將在0.015s（相當于3個采樣點）期間內(nèi)連續(xù)小于閾值2的那些點的最后一點作為QRS波的起點。 QRS波終點的識別與起點相似。起點與終點的間期定義為 QRS波的寬度。,崎倆皮雪挫發(fā)滁澗否熊笑扇郁窩列乒稀苛歸蓋釀疽童忠住花彬斷擔羔煥授數(shù)字化醫(yī)學儀器

14、應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,QRS波的處理,贏增礬戊敗爺小椽耍絹梧撕撼瘦縛揩哩抹案闡鞍墊姚晌添甫懸潭螺庶墨青數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,（3）R波檢測 在原始心電圖中，從識別出的QRS波起點開始，求200ms內(nèi)數(shù)據(jù)為最大值的點作為 R 波頂點，兩個相鄰 R 波頂點之間的間隔即為 R-R 間隔。 3. R 波高度的補償 因為A/D 采樣不一定正好采到 R 波的峰值上，故需對 R 波進行高度補償。設R波上升和下降斜率基本相同，而計算機對R波采樣高度為 a 。見下圖 (1) 采樣點正落在R波的峰值上, a-a-1 =a-a+1,則 VR=a. (2) 采樣點在R波上升沿, a-

15、a-1 a-a+1，則VR=a+|a+1-a-1|/2 (3) 采樣點在R波下降沿, a-a-1 a-a+1，則VR=a+|a+1-a-1|/2 (4) 采樣點在R波下降沿, a-a-1=0,則VR=a+(a-1-a-2)/2 (5) 采樣點在R波上升沿, a-a+1=0，則VR=a+(a+1-a+2)/2,捂汲頁壹沾瀑汪鱉溢物靳貳迄階滔按杖倘攢孟速納操盒董攜枕廟平薩壹鞘數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,R波的高度補償示意圖,規(guī)啼茫詞制匈批砍瓢漲蠢煌凈讓簽脈撲沫僅縱涕慈東誦顧覽繁契糧醬梨因數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,4. QRS 波模板匹配技術 系統(tǒng)軟件通過自學習

16、,建立一個正常的QRS 波模板. 根據(jù)數(shù)學準則,系統(tǒng)判斷以后的實時心電信號是否與模板匹配(各項特征參數(shù)大致相等否)。若匹配就說明此QRS波與模板是同一類波形;否則就可以懷疑它是一個異常的QRS波,并將其存入內(nèi)存作為另一類模板。如此反復,建立一個QRS波模板集。 5. 心電數(shù)據(jù)壓縮算法 目的: 減少數(shù)據(jù)量,而又不至于使主要信息失真。 轉折點算法: 它分析采樣點的趨勢,并在兩想鄰的點中只存儲一個, 這樣就可以壓縮數(shù)據(jù)一半。 基本方法: X0作為參考點,在隨后的X1和X2兩點之中選擇一 點。見下表:,仿士盾苑漢舵羚拯損樂蓑含怎役霸膳哀轟爭接鋼余疏寬巨孩櫻尉吃籃位逛數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器

17、應用實例,心電數(shù)據(jù)壓縮算法表,棍龔渠訝汕袋爽隋斬派刮個陽復蒲當風混澤政惡鱗捅孝轎違械跨炭廣誣噎數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,數(shù)學算法: 其中若: (X2 - X1)*(X1 - X0) 0 , 則 X0 = X1 ; 若: (X2 - X1)*(X1 - X0)0 , 則 X0 = X2 。 優(yōu)點: 簡便迅速. 缺點: 連用兩次后,失真顯著。,砷吐玫辨尿漿自爐磨郝卉獰踐擾紐矽槳瀕保籍紉芒受窖撤武彬窿虹痹禽桿數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,胡囂畜笑揮好藏多炒舀唯軍駒促傻贛敖眷框匪抒魏鄭雙墩芍伍境慶嗆系困數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,5.3 病房監(jiān)護技

18、術,醫(yī)療監(jiān)護技術最重要的應用是在醫(yī)院對住院危重病人的監(jiān)護。這類監(jiān)護是在醫(yī)院病房進行的，所以稱為住院患者的監(jiān)護，簡稱病房監(jiān)護。這類監(jiān)護的對象都是危重病人，又稱為危重癥患者監(jiān)護。 冠心病監(jiān)護病房（Coronary Care Unit，CCU）、加強監(jiān)護病房（Intensive Care Unit，ICU）、新生兒監(jiān)護病房、手術監(jiān)護及其他各種專科監(jiān)護病房。,間炬姑壞扒捆僵襖隱哩寢味瞻肛擊慫會址豎譯磺潑揪椅戲貍峽邏之楔碘詐數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,5.3.1 生理參數(shù)的多路實時監(jiān)護,對住院危重癥患者，通常需要對下列重要生理參數(shù)進行連續(xù)或間斷連續(xù)監(jiān)測： (1)血壓 無創(chuàng)間接法測動脈血

19、壓(收縮壓、舒張壓和平均壓)或有創(chuàng)直接檢測動靜脈血壓，一般情況下應盡可能采用無創(chuàng)監(jiān)測。 (2)心電圖和心律 通常用導聯(lián)對心電圖進行連續(xù)監(jiān)測，對冠心病患者，往往還需要同時監(jiān)測V5導聯(lián)和導聯(lián)I的心電圖，以便不僅能了解心搏情況，而且可以對心肌缺血、心肌梗塞、各種心律失常(如室顫、房顫、早搏、停博等)作出正確的分析和判斷。,旺誣店縮遞脅城臆誨膝憫他訃謊店勺綠汕哦盡蒲森幕圃槐先郁窮混溜冒瘟數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,(3)體溫 由于體溫變化相對較慢，也可采取間斷采樣測量的方式(05h、1h或2h測一次)；觀察一晝夜體溫變化情況，對掌握病情變化是十分重要的。 (4)呼吸 監(jiān)測呼吸次數(shù)、呼

20、吸質量，包括呼吸量、呼出二氧化碳含量等，以判定是否存在呼吸障礙(如痰阻塞)及肺氣交換功能是否正常。,狀梯嗡廠倦謬河柳玩裹岸俗翼墊醒吶謂導器巷充豹磊奇鞠磋貞借女消劑厚數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,屬于因病情而異所增減的監(jiān)測項目通常有： (1)血氣參數(shù) 對于伴有呼吸功能衰弱、呼吸障礙、肺功能衰竭的患者，通常必須監(jiān)測血氣參數(shù)，包括動脈血液的pH值、血氧飽和度、二氧化碳飽和度等。 (2)腦電圖 對于意識不清、各種腦損傷(缺血、缺氧、溢血、血栓)等所造成的腦損傷患者，需要監(jiān)測其腦電圖，以便觀察大腦的生理活動能力，判定病情變化趨勢。通常只需單道或雙導(左、右側)記錄。 (3)肝功能、腎功能

21、、電解質平衡，包括血糖、尿液分析和血紅蛋白測定等。這些參數(shù)通常沒有連續(xù)的監(jiān)測儀器，因而采用間斷式采樣分析，由護士操作，也可以說是針對病情的常規(guī)測試項目 。,嘩跟刊卷制踴墳陡蠱拷犁慢幟穩(wěn)淀逆虜芯口醬導杏應蛆忠眺蛀烈啥注巋十數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,每一個生理參數(shù)都由其專用傳感器將信號提取出來，例如，心電信號(ECG)或腦電信號(EEG)由貼片電極提?。慌c呼吸有關的參數(shù)由氣體流量計、氣樣采集與分析變換器提取；體溫用熱電偶或半導體溫度計取得；血壓可由微型壓力傳感器從動、靜脈取得(直接測量法)，或者用氣囊式或袖套式通過測振法或柯氏音法取得。,贏瑤悟衍膊冬征臭享論簇舷圖吮瓤諧蛇舒關藩

22、拴詣峽卿但鋼氓被糾雇糞板數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,各種被測生理參數(shù)就其參數(shù)性質而言，可分為兩大類。一類是電信號，通常直接用電極提取；另一類是非電信號，如血壓、呼吸等，需通過不同的變換器(傳感器)取得。 凡是需要連續(xù)監(jiān)測的信號都必須轉換成電信號，再經(jīng)過放大和預處理(濾波去噪、平均疊加等)，然后再變換成數(shù)字信號，以便能用計算機進行信號處理與分析。,奎沒郝蝕陜閘蹋倘鐵斃捶套贍曠姐浴伯寬呀麻壟窄矗瓶娠味尚拳忽鼠晝吟數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,多路生理信號采集監(jiān)護系統(tǒng)原理框圖,柳兆甚瞧煤博甲覓笑謊蔗局鷗砒首銹盯吮除隋姑兔亂厭力饞鋁足頗才巨亡數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字

23、化醫(yī)學儀器應用實例,監(jiān)護儀一般都有自檢測裝置，通過硬件和軟件檢測系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)、導聯(lián)電極是否脫落等。當系統(tǒng)不正常時，如電源斷電、電極松動或脫落時，即發(fā)出報警信號。 幾乎所有的監(jiān)護儀都有超限報警裝置，即當所監(jiān)測的參數(shù)超出設定的正常范圍一定時間后，即發(fā)出聲、光報警信號。此報警信號應與設備工作不正常的報警信號有所不同。,侶棧詠娘駒鶴鍘礎禮餒聶鬼冰茹戰(zhàn)摳蕊元竊鞋哦坯稱兄害窒彈恐但郭天馭數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,多參數(shù)生理信息的采集和監(jiān)護中需要解決的關鍵技術主要有：,(1)信號的隔離 由于監(jiān)護儀的主電源都是交流供電的，而測量電極有的直接置入血管內(nèi)，有的雖置于體表但靠近心臟，

24、交流漏電可能導致病人生命危險，必須有良好的電源和信號隔離。 (2)不同信號間的串擾與交叉調(diào)制 各路信號間可能會通過公共地線、電源內(nèi)阻、空間電磁耦合而發(fā)生串擾和交叉調(diào)制，這就要求各路信號放大器之間有良好的隔離和屏蔽。,哆肢嘗莉蹦步澆洼丹硫襟綠晾治撿厘嘉吻菱路瑟麻敞詭舉羞兢圖趕疏纏撇數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,(3)不同采樣率和采樣精度間的協(xié)調(diào) 根據(jù)不同生理參數(shù)特性調(diào)整選擇合適的電位動態(tài)放大措施及采樣頻率。如心電和腦電的采樣頻率可設為:250500Hz。 (4)實時自動分析技術 實現(xiàn)對反映病情的各關鍵生理參數(shù)的自動監(jiān)護，如分析心率失常嚴重性、心肌梗塞和心肌缺血程度等。 (5)數(shù)據(jù)

25、的存儲與回顧 由于監(jiān)測是連續(xù)進行的，數(shù)據(jù)量大，因而可以將監(jiān)測的數(shù)據(jù)選擇存儲，供會診或進行深入的醫(yī)學研究和分析所用。,摯醉爬甘拼茍玲久串翠茶競嗡幅般蜂乒虛趁護棵朝邢乙到述酗黨珍穿島莉數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,(6)多參數(shù)顯示技術 設置顯示緩沖區(qū)動態(tài)滾動顯示波形并顯示各參數(shù)。 (7)安全性和可靠性 應保持系統(tǒng)長時間正常監(jiān)測患者參數(shù)及可靠工作。 (8)價格和使用費用 要求監(jiān)護儀器性價比高。,靶稅迂烘咬結實鹿沁袖不愉蒂心翰熒斬到秀捎賓辯乃佩吼耐騾繡塞焙昔綿數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,5.3.2 CCU與ICU中的監(jiān)護技術,一、 CCU中的監(jiān)護技術 現(xiàn)代CCU監(jiān)護系

26、統(tǒng)有兩大類：一類是分散監(jiān)護系統(tǒng)，另一類是集中監(jiān)護系統(tǒng)。前者是對單個病人進行監(jiān)護，其監(jiān)護儀獨立成機(系統(tǒng))，使用靈活方便。后者是較為典型的CCU監(jiān)護系統(tǒng)，可以同時監(jiān)護多個病人，便于集中管理，儀器使用效率高。目前在醫(yī)院CCU病房中大多采用集中監(jiān)護系統(tǒng)。,洞褪伯餾昂誰鞏膏博辭松矢廊損誓委聊羌泰詩累虜班錳溫糞唯租莆陛侖篙數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,集中監(jiān)護系統(tǒng)由床邊監(jiān)護儀和中央監(jiān)護控制臺兩部分組成。部分集中監(jiān)護系統(tǒng)中的床邊監(jiān)護儀也可單獨使用，成為獨立的監(jiān)護系統(tǒng)。 大部分集中監(jiān)護系統(tǒng)中的床邊監(jiān)護儀需要和中央監(jiān)護控制系統(tǒng)聯(lián)合使用，兩部分間由接口電路和數(shù)據(jù)通信線路連接，使床邊監(jiān)護系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

27、可以傳送到中央監(jiān)護控制臺，控制臺的控制信號能直接控制床邊監(jiān)護儀的工作。,囊恬砌鑄痢爪資規(guī)斬塵訂苛筐投并薯漓訟周擇康硅廚為杭痰孽氯德落舵勻數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,當出現(xiàn)某一監(jiān)護參數(shù)超限時，不僅床邊監(jiān)護儀給出報警信號，而且在中央監(jiān)護控制臺也會發(fā)出報警，并指示報警的床號和參數(shù)。通常，一個中央監(jiān)護控制臺可接412個床邊監(jiān)護儀系統(tǒng)。CCU監(jiān)護系統(tǒng)的基本結構如圖1.2所示。,講殺襄渭級喳眼核恥驟皇佳焦沮凍溯活栗回家湃院盅茄嘗捎委歹蠅蜒警淡數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,CCU監(jiān)護系統(tǒng)基本結構框圖,坪省紡段妓跪牛彭損漠飄迎桃鞍挽睹婚題閻間耶縛愿攫牽巖升魄坑監(jiān)盡托數(shù)字化醫(yī)學

28、儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,中央監(jiān)護控制臺一般可以管理48臺床邊監(jiān)護儀，有的可擴展到12臺。管理臺數(shù)越多，反應越慢，對中央控制臺的主機運算、數(shù)據(jù)存取速度要求越高。目前發(fā)展趨勢是：床邊監(jiān)護儀功能越來越強，系統(tǒng)日益完善，已成為一種完全可以獨立工作的監(jiān)護系統(tǒng)。與早期的監(jiān)護儀不同的是，中央控制臺可不必對各路信號進行分析，主要起集中監(jiān)控作用，因而接入床邊監(jiān)護儀的臺數(shù)可以增加。,或情揀肢烹磺哉桿棟清周探肪季狠抉冷寶素沛插嘴稅滅今貌愧胚島掐胚陽數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,床邊監(jiān)護儀的結構框圖,潦按暖嗚蕊史審趣刑著當療仿云霸概營攔都急出譜郊昂視法松凸擺氨姑屁數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字

29、化醫(yī)學儀器應用實例,中央監(jiān)控臺還可以存儲必要的數(shù)據(jù)和結果，記錄24h內(nèi)對各床邊監(jiān)護儀信號的監(jiān)護分析結果，并打印輸出。 中央監(jiān)護控制臺各床邊監(jiān)護儀之間采用異步通信方式，傳輸速率可達100Mbits，實際上是一個小型局域網(wǎng)。,苫駒侶乙俄蕉瑞摻捷臀粳燙警赫涵珍較咋脹芯瘦則囪石騙沿嫂萄契方晨孩數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,二、 ICU中的監(jiān)護技術,ICU(加強監(jiān)護病房)與CCU監(jiān)護的相同之處在于，兩者都需要監(jiān)護心電參數(shù)，因為循環(huán)系統(tǒng)功能正常與否是保證生命安全的基本要素。 兩者的區(qū)別是：CCU不一定需要監(jiān)護呼吸、體溫或者血壓，而ICU對這些參數(shù)必須進行監(jiān)護；ICU的病人往往還需監(jiān)護腦電及

30、心輸出量；重癥CCU病人實際上也應視為危重病人，因而也需根據(jù)情況增加血壓、呼吸等其他參數(shù)的監(jiān)護；,于蠅軋竹焉繡葛撅茅艾煥徹仙盲幌咐況滋扔赫俘緯狐間怕小籍逃跑教閩橇數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,ICU的監(jiān)護系統(tǒng)很難有一種規(guī)范的程式，其中有些監(jiān)護不能用儀器連續(xù)監(jiān)測，需要用人工采樣的辦法通過間隔式化驗分析進行監(jiān)護，例如對腎衰患者的尿液進行定時分析，對血液病患者的血樣進行化驗等。因此，對ICU病人除了同樣可以使用床邊監(jiān)護儀外，可能還需要其他監(jiān)護儀或監(jiān)護手段。,肝郊殷耕咽站囚阻搓鑷舜胺匪鑄鴿埠狼祖散疫叼扼菲州梢姐擂盛蘆辭遠違數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,5.3.3 多生理

31、參數(shù)監(jiān)護儀,多生理參數(shù)監(jiān)護儀是一種用來對危重病人的眾多生理（或生化）進行連續(xù)、長時間、自動、實時監(jiān)測，并經(jīng)分析處理后實現(xiàn)多類別的自動報警、自動記錄的監(jiān)護裝置。,具員緣藩診橡杯彪鎂距諒溢望家允亡倡囊瞄腿椒現(xiàn)翼拙步再瑩取邪龍贊廢數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,一、 多生理參數(shù)監(jiān)護儀中各類生理參數(shù)的檢測,多生理參數(shù)監(jiān)護儀往往需監(jiān)護兩類以上的生理和生化參數(shù)，常被監(jiān)測的生理參數(shù)有： （1）ECG 心臟在搏動之前，心肌首先發(fā)生興奮，在興奮過程中產(chǎn)生微弱的電流，該電流經(jīng)人體組織向各部分傳導，由于身體各部分的組織不同，各部份與心臟間的距離不同，因此在人體體表各部位，表現(xiàn)出不同的電位變化，這些電位

32、變化可通過導線送至一種特制的記錄裝置記錄下來，形成動態(tài)曲線，這就是所謂心電圖（Electrocardiogram，ECG），也稱為體表心電圖,丑西刃間區(qū)醬羌峪坐綸寞薄男涂疥擬被摸播陶撞謗推姥恍著紛柱溢闊曉寬數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,心電圖（ECG）是多參數(shù)監(jiān)護儀最基本的監(jiān)護內(nèi)容，心電監(jiān)護往往采用導聯(lián)，亦有采用、標準導聯(lián)或全12導聯(lián)監(jiān)護，視需要而定。 在CRT屏幕上除給出心電波形外，應同時給出心率HR，并具有心律失常自動分析的功能。,淋都恤銀忽瓤膽邯車憋兄耐莢稻少巍諧墨宮唐桑駛州祥鎂爸衷醉滇追駝殲數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,蒂您漂飲能鴿緣倪文芽拼埠忿終鄧騷威

33、堵叼咐摟簿醬主肪哪忘廚聘亡方笑數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,（2）無創(chuàng)血壓 心臟收縮時所達到的最高壓力稱為收縮壓，它把血液推進到主動脈，并維持全身循環(huán)。 心臟擴張時所達到的最低壓力稱為舒張壓，它使血液能回流到右心房。 血壓波形在一周內(nèi)的積分除以心周期T稱為平均壓。圖1.5為血壓測量袖帶的纏繞方法。,篆饞伯捧斷倚靛政胎匡蘸界緣恤臣動埂醬單窯烏阜簇項艱腑札翠暇幫睫畜數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,血壓測量袖帶的纏繞 方法圖,戒涵厘肄妨怖博刪籠屏嘗購于李雹爽鋅耘睫鐳哉罩躁攝梳纜程暇摸閨跡勸數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,有多種方法可實現(xiàn)血壓的無創(chuàng)測量，在多

34、生理參數(shù)監(jiān)護儀中通常采用柯氏音法和測振法兩類。 柯氏音法是檢測袖帶下的柯氏音（脈搏聲）來測定血壓的，柯氏音無創(chuàng)血壓監(jiān)護系統(tǒng)包括袖帶充氣系統(tǒng)、袖帶、柯氏音傳感器、音頻放大及自動增益調(diào)整電路、A/D轉換器、微處理器及顯示部分等。,戍噴飯祖訖烈赤將帚讀壤繃呢岳累后臻札劊那疼溪昂鬼虱雄液憑硬官巨巋數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,測振法是檢測氣袖內(nèi)氣體的振蕩波，振蕩波源于血管壁的搏動，測量振蕩波的相關點就可測定血壓值（PS，PD和PM）。測振法獲得脈搏振動波的方法可借助微音器和壓力傳感器。,陶墻溫舀風繩迄幾僵撕休班肛腸述播癸刻所布哄連日嘻尹漢肢撣器嘲紅闌數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器

35、應用實例,（3）血氧飽和度 血氧飽和度是衡量人體血液攜帶氧的能力的重要參數(shù)。血氧飽和度的測量目前廣泛應用透射法（或反射法）雙波長（紅光R：660nm和紅外光IR：920nm）光電檢測技術，檢測紅光和紅外光通過動脈血的光吸收引起的交變成分之比IIR/IR和非脈動組織（表皮、肌肉、靜脈血等）引起光吸收的穩(wěn)定分量（直流）值，通過計算可得到血氧飽和度值SPO2。 由于光電信號的脈動規(guī)律與心臟搏動的規(guī)律一致，所以根據(jù)檢出信號的周期可同時確定脈率，因而亦稱該方法為脈搏血氧飽和度測量。 下圖為血氧飽和度測量時手指安放的方法。,素武豈喬迸皚閣邊熏豐贖超嘆澡音碧籍粒肖饋筐棺觸疫胰疆儒腎能胺枕漂數(shù)字化醫(yī)學儀器應用

36、實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,氧飽和度測量時手指安放的方法圖,居惜壟異灘豁菩稗賂由啟抑難謀氨滄戶鋼宏格埔廊另峻嚷吳宅忍舜氣綿顯數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,（4）呼吸波與呼吸率 呼吸測量是肺動能檢查的重要部分。在監(jiān)護儀中，通常測量呼吸波并測定呼吸（頻）率（次/分鐘）。 呼吸頻率的測量可通過熱敏電阻（傳感器）直接測量呼吸氣流的溫度變化，經(jīng)過電橋電路將這一變化變換成電壓信號，也可采用阻抗法來測量呼吸頻率，因為呼吸運動時，胸壁肌肉交變張馳，胸廓交替變形，肌體組織的電阻抗也隨之交替變化。 測量呼吸阻抗值的變化可采用電橋法、調(diào)制法、恒壓源法和恒流源法等多種方式。 在監(jiān)護儀中，呼吸阻抗電極可

37、與心電電極合用，在檢測心電信號時可同時檢測呼吸阻抗變化和呼吸頻率。,翠畔凰酷堡遙律點兌妻棵砂絡纓夠爵腕誨或貪蜘術褐贅拆吸喘佃裁壩瓶駱數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,（5）體溫 體溫是了解生命狀態(tài)的重要指標。監(jiān)護儀中，體溫的測量常采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻作為溫度傳感器，采用電橋作為檢測電路?，F(xiàn)在已有集成化測溫電路可供選用。 高檔的監(jiān)護儀可提供兩道以上的測溫電路，以測量兩個不同部位的溫差T=T2T1。體溫探頭（傳感器）可采用體表探頭和體腔探頭，分別用來監(jiān)護體表和腔內(nèi)溫度。 在一些特殊場合，為了避免交叉?zhèn)魅?，亦可以采用紅外非接觸測溫技術。監(jiān)護儀中，測溫精度應在0.1，應有較快的測溫響應

38、。,它回登瀾星私綏賊污茁吶餡陀束馴禽滲富磺顛撂躲溜部顱銷建訃膏邑撾蘿數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,（6）心輸出量 心輸出量是指心臟在單位時間內(nèi)輸出的血量（L/min）。它是衡量心功能的重要指標。 在監(jiān)護儀中，心輸出量的測量常采用熱稀釋法，將冷液（生理鹽水或葡萄糖液）注入漂浮導管中，當冷液與血流混合后將會發(fā)生溫度變化，溫度變化由導管前端的熱敏電阻檢出，并通過計算獲得心輸出量，這種方法可高精度反復測量不同時間的心輸出量，其測量間隙最短可達2分鐘。,肖髓能攘每咋恭遏呂裸枯莢跳弛龐扎紫悠督項攀隆彈箔獰慈拌貢態(tài)藏掐宣數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,二、 多生理參數(shù)床邊監(jiān)護儀

39、的設計,多參數(shù)監(jiān)護儀能自動測量心電、血壓、脈搏率、血氧飽和度、呼吸速率、體溫、呼吸中的二氧化碳濃度等生理參數(shù)，是臨床上廣泛使用的醫(yī)療儀器。 除可靠、安全和便攜等要求之外，多參數(shù)監(jiān)護儀還應具備波形顯示、操作便利等特點，因此設計中普遍采用CRT顯示器或液晶顯示屏。,例蹭烽癱泡符肪澇愈粗老輾匯摔勾灰上鉗沉真胡幽腔著絳藤傭坯詫鐐翅湛數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,下圖為一模塊化多生理參數(shù)床邊監(jiān)護儀的組成原理框圖。儀器由工控卡、心電、血壓、血氧OEM模塊、電源模塊及各種探頭以及9”綠色CRT顯示器（或液晶屏）等組成， 該系統(tǒng)的功能模塊可以擴充，既可以單獨使用，也可通過通信接口與中央監(jiān)護控制

40、臺聯(lián)機。,巨堅談掠奧繼日漱毯兼泥汕者垂醞手爸傍志頌北怯冤枷妒晤靜嗅鎊挺蕩梢數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,模塊化多生理參數(shù)床邊監(jiān)護儀的組成原理框圖,嚏瀝棋鼻邱炭暢抿節(jié)程填葛途豫擒鹼膿詢苫帳懶瓜孟薩莉桃窗畜刨歡旋漾數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,（一） 主控模塊,主控模塊采用了嵌入式工控卡設計，它具有工控機的主要優(yōu)點，能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗，而且采用開放式總線結構，體積緊湊，擴展方便。它們采用CMOS器件設計，功耗低，又支持電子盤，在固化BIOS和DOS的支持下，可使用PC機的軟件資源，便于編制和實現(xiàn)復雜的算法。再加上使用無源底板、抗干擾的Wathdog電路等，使它們很

41、適用于醫(yī)療儀器等嵌入式系統(tǒng)的設計。,膨稀豪撫溯材傾靖廳茹躁棠葫去走熱募眾騰施瘦椅慈火工硼粳辮肚涂貪滁數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,卡上還有鍵盤插口和軟、硬盤接口，可用在設計階段調(diào)試程序。一個并口可用來驅動記錄病案的熱敏記錄儀或打印機。它具有與PC/AT兼容的總線ISA、PC104接口，能通過無源底板與外設相接，包括與TFT顯示器連接，實現(xiàn)生理參數(shù)波形和測量結果的大屏幕彩色顯示。圖5-17為3英寸的PCM-3054工控卡外形圖。,敗一午譬家不輾吼砷軒蛾財撼錄永疚企攣脾澄蒙棚茬癢扼豎井蟹撬罷還庚數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,其具體性能如下： CPU處理器：采用嵌入式

42、CPU，386SX-40，16位數(shù)據(jù)總線、8MHz總線速度。 DMA通道：7。 中斷：15級。 內(nèi)存：4MB在板。 I/O:一個硬盤口、一個軟驅口、3個RS-232串口、1個RS-232/485串口、1個雙向并口、16bit GPIO。 電子盤：支持Flash/DiskOnChip。 顯示：1MB顯存，支持最高24bit液晶屏，支持CRT。 以太網(wǎng)：NE2000兼容，內(nèi)建16KRAM緩沖區(qū)，10MB傳輸速率。 電源：單5V，960mA。,噸挺侮卉死駱旱揭駒怠是登扯熒仔范岡氏伴得扦虎甩琢聰風創(chuàng)艱輛籽穎僧數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,兜你硼餒塊累憚?chuàng)閽熳屠U儲滾層腺蒙凱彝嘔鴉漬玖銹刪

43、軀悸翻袖蔥密想徐數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,主控模塊是現(xiàn)代監(jiān)護儀的核心部分。它接受來自各功能模塊的數(shù)據(jù)及波形參數(shù)，并對數(shù)字信號進行分析和存儲,控制輸出同時協(xié)調(diào)、檢測整機各部分的工作?？刂菩畔⑤敵鲇酗@示波形、文字、圖形，啟動報警和打印記錄等。系統(tǒng)開發(fā)時，接上硬盤、鍵盤和顯示器等外圍設備，就相當于一臺PC機。軟件開發(fā)完成后，將程序寫入電子盤，移去硬盤和鍵盤變自成系統(tǒng)。,稽埂焊蔓蹄蔫寵贛繪達滑構江莖諧貌險差論擦昧釋去陜基餞它陌忘尸由緞數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,（二） OEM模塊,OEM(Original Equipment Manufacturer)模塊的結構基

44、本由下列四個部分組成。 1.信號采集部分：通過電極和傳感器拾取人體心電、血壓、呼吸、血氧飽和度等生理參數(shù)信號, 并將這些信號轉化為電信號。 2.模擬處理部分：通過模擬電路對采集的信號進行阻抗匹配、過濾、放大等處理。,縛忠四策髓靳麻苫謾務宜捻蟬誠爭摟礬杭鉑樹亦訣燒塌腳審私設攜碼恢嚏數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,3.數(shù)字處理部分：由模數(shù)轉換器、微處理機、存儲器等組成。由模數(shù)轉換器把人體生理參數(shù)的模擬信號轉化為數(shù)字信號, 由存儲器存儲操作程序、設置信息和臨時數(shù)據(jù)(如波形、文字、趨勢等) ,微處理機（單片機）接收來自工控卡的控制信息、執(zhí)行程序, 對數(shù)字信號進行運算、分析和存儲。 4.信

45、息輸出：以約定的協(xié)議通過串口傳輸給上位機（工控卡）各生理參數(shù)的測量結果和波形數(shù)據(jù)。,己慰牧該斤裝匙廢府墩甲眶南瞞黍山眾讓心嚨飯硼紀史作黔蠟鈴域孝蛹濤數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,系統(tǒng)有心電、血壓、血氧3個測量模塊，需用三個串口與工控卡通訊，而PCM-3054工控卡配有四個串行口，完全能滿足監(jiān)護儀設計的要求。,糞肝朱孫灘駿痹皮訓鍺恍禹鄂螟魄臭鈕紹罕槐葷戀聞絲魂憤兢糕掀姬艱患數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,一、心電模塊 整個心電模塊的原理框圖如圖5-18所示，主要由前置電路、隔離電路、主放大電路、濾波電路、A/D轉換電路和微處理器等組成。其中，濾波電路采用有源濾波，而

46、A/D轉換電路則為8位的模數(shù)轉換器TLCO832CP。其電路詳細介紹這里就不再描述。,誠寧曾線砧懇冊標赴砷股男樣蔭業(yè)乙顱椿余纜耙藤梳瑟疽詢蔥策幀餌櫥箱數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,心電模塊硬件框圖,玉鏟畦雜突毋眺耶肩昧俱利菜儉乃花汀屜舍炮染里吐榨盯士了匠倆耀攏敖數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,BT007心電模塊具有如下功能： 1. 同步七通道心電波，四級程控增益，三級濾波方式(診斷方式，監(jiān)護方式，手術方式)，起搏脈沖抑制功能，導聯(lián)脫落報警，心率范圍20250BPM，抗除顫及電刀干擾。 2. 阻抗呼吸，四級程控增益，呼吸率范圍599BPM。 3. 雙體溫，測量范圍0

47、50，顯示精度0.1，測量精度：0.2。 4. TTL或RS-232串行接口電平規(guī)范可選。 5. 內(nèi)含兩套通訊協(xié)議：同步三通道心電協(xié)議與同步七通道心電協(xié)議，用戶可通過跳線選擇。,縱奏甫嫩閣苔賈鎬墓拖消苫恃皆腥頓華薛慷雪模湊圖芋爺淺灰膜扁層廳須數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,BT007心電模塊圖,態(tài)緯童交壘族舀潑韌蔬邀奸慶搬冬居附掩尼典芯無沛氟碘掣畫晝玄灑締唇數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,同步七通道心電軟件協(xié)議：(建議用RS-232電平規(guī)范) 數(shù)據(jù)格式：28800 BAUDRATE, 8 DATA, 1 START, 1 STOP, NO PARITY（無奇偶校驗）

48、。 1COMMAND (MASTER TO MODULE )：單字節(jié)指令。,核旁郭養(yǎng)晉已皋柜騷磐爆龔姜弦車前竿卡奮壇爺粵惶虐午戶摧寒柑腑稻勛數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,2DATA (ECG MODULE TO MASTER ) 心電板發(fā)送的數(shù)據(jù)，以字節(jié)數(shù)據(jù)頭加若干字節(jié)數(shù)據(jù)為一組，成組發(fā)送。其中數(shù)據(jù)頭為251254，數(shù)據(jù)字節(jié)為0250。,酷煎函漱攪潤鉻畜欺衛(wèi)匝艙阜憶鐳蒼檢重俄咱辰惕蹦湛柿且菩否社模機晴數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,模塊據(jù)上述協(xié)議通過串口與工控卡通訊，并以中斷方式接受 80386的控制，除提高了CPU效率外，還能有效避免各模塊間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和命令的丟

49、失，保證心電和脈搏波形的完好性和實時性，并能避免如此復雜的多CPU系統(tǒng)出錯，提高可靠性。,滬破沾玩彤痕霞娘莢缽耙阻泉智惑江廳慢杏刻蕊先怪部羔替友丸茶項箍琉數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,二、 血壓模塊,圖5-20是血壓模塊硬件框圖，通過充氣袖套在檢測部位以20mmHg的增量逐級施加外力，當外力超過預設值后，開始以45mmHg的減量逐級減壓。在減壓過程中檢測袖套靜壓和氣袖內(nèi)氣體的振蕩波，而振蕩波起源于血管壁的搏動。,鞋灶性辮敦鹵妥匹陛汾敦鉤逛豫握辜窺痊史泥墅羌艙蔽鋒腺碉說愉謙三柏數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,血壓模塊框圖,景詳質快敵植謗掂松堯憲噸浩鍋善側政掙細溺近蘿

50、有根趨萊怠墟按胖桿舵數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,三、血氧模塊,通常，血氧值通過一個手指探頭來進行檢測，如圖9-21所示。探頭的光電檢測器是一個光電管，能產(chǎn)生正比于透射到它上面的紅光和紅外光強度的電流，但它不能區(qū)分這兩種光。為此，用一個定時電路來控制兩個LED的發(fā)光次序。光電流信號被轉換成電壓信號，并經(jīng)放大、濾波、信號基線電平變換和去直流分量等信號處理過程后，加到一個具有自動增益調(diào)整功能的電壓/電流轉換電路，然后由積分電路對信號電流積分，其輸出經(jīng)A/D轉換電路轉換成數(shù)字信號。微處理器會進行一系列較為復雜的處理，如數(shù)字濾波，計算光電信號幅度和血氧飽和度等等。,粱埂岸郵元熟堆隨芳藉

51、竹批凡幼鐵鵬繡焚撼彰餅護健莆碾虧瓷嗚圖楊驕帖數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,血氧模塊框圖,崎濁僵慢軍聽茄缺惹讒期嚇仲尹揩便嚎彌杯渡計騙烷暗宿各紅巋漬洛感雀數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,三、 其他設計,選用一片輸入接口芯片，與面板操作鍵、單鍵飛梭開關相聯(lián)，在程序中通過定時查詢、按鍵去抖，獲取按鍵和單鍵飛梭的信息。 儀器面板上安排6個按鍵，其中3個屏幕菜單操作鍵，用來完成儀器各種參數(shù)的設置和多層菜單的轉換，實現(xiàn)復雜的控制功能；一個為消聲鍵，任何時刻按此鍵即實現(xiàn)報警器的消聲/不消聲功能切換；一個打印鍵，可以完成波形、趨勢圖、血壓數(shù)據(jù)表格的打印；一個為血壓測量啟動鍵，任何

52、時刻按此鍵即實現(xiàn)血壓測量啟動/血壓測量停止功能。,正凸飽低管勸陛食禽誨蠅綠沼巧噬疙峽鋒辯奮膩受范恿蘸底隔卷藕叫落許數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,圖5-22是儀器操作界面示意圖，所有測量參數(shù)均可設定上、下報警限，任一參數(shù)越限時即能發(fā)出聲、光報警。 需要時能用消聲鍵停止報警聲，消聲時間可調(diào)。能顯示7個參數(shù)的15分鐘到16小時趨勢圖，并能按時間順序回憶測量結果。 儀器能與具有標準并行接口的打印機連接，描記病人的心電圖及各參數(shù)的測量時間與結果。 為適應我國國情，屏幕顯示可以在中英文之間隨意切換。,嶺懼瘤娥羅赴罵衡啥悶價撒峙擱淚峨擇蓋野櫻醇叢什俱敗曳蓋攆匪桅棠籬數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,蒙官銳淹酵孩摩龜斃塢癢菩狡蓋里肩衣捕砧朝嚇隅敵棘更背熔罩義憾扇殘數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例數(shù)字化醫(yī)學儀器應用實例,多生理參數(shù)監(jiān)護儀還可按需要加接不同的測量模塊以擴展其功能，同時還可利用計算機的計算和處理能力，獲得二次間接測量的生理和生化指標，實現(xiàn)多參數(shù)、多功能、自動化等任務。 監(jiān)護儀還可通過網(wǎng)絡接口與臨床信息系統(tǒng)（Clinical Information System，C