數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例ppt課件

1、數(shù)字化醫(yī)療儀器,第五章 數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,5.1 傳感采集接口的設(shè)計(jì),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(hào)，經(jīng)由諸如放大，濾波，干擾抑制，多路轉(zhuǎn)換等信號(hào)檢測(cè)及預(yù)處理電路，將模擬量的電壓或電流送 A/D 轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字量，供計(jì)算機(jī)處理。,傳感器采集接口框圖,班閨向撈鴉營(yíng)鎂鵬省附洋客榮送恍絲睫彭加疵縣諒?qiáng)A虞到扁此懂婚恫兒房數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,5.1.2 信號(hào)源與數(shù)據(jù)采集電路間的接口電路,一

2、、心電信號(hào)放大器 1.保護(hù)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(jí)保護(hù)。 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(shí)疊加在兩條被測(cè)信號(hào)線上的外界干擾信號(hào)，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(yùn)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(hào)源和儀器 隔離，使兩個(gè)地之間沒有直接的導(dǎo)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,數(shù)字電壓表的共模干擾,棕臟爭(zhēng)區(qū)赴蜒蟲榨嗆契斜美獨(dú)沮污酚轄蚜瀑蛇閩爛邵駒危唁妓妙醋餒汽敦?cái)?shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,串模干擾 它是有外界條件引起的，疊加在被測(cè)電壓上的干擾信號(hào)，并通過測(cè)量?jī)x器的輸入端，與被測(cè)信號(hào)一起進(jìn)入測(cè)量?jī)x器而引起的測(cè)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(chǎng)。 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(jìn)行電磁屏蔽外，應(yīng)選用帶有屏蔽層的雙絞線或同軸電纜作信號(hào)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(huì)成醉澆數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,3.三運(yùn)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?cái)?shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,公式計(jì)算： 設(shè) 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(yùn)放電路特點(diǎn)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(gè)陡撮脂懼干廟增潮賢數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,4.中間級(jí)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(bào)律料玖忻繡趕滁弗拱室數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,運(yùn)放 A5 提供整個(gè)電路輸出信號(hào)

6、幅度的足夠增益。 1uF 的隔直電容可消除極化電壓。 還設(shè)置了一個(gè)幅度超越時(shí)能自動(dòng)閉鎖的開關(guān)。 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(hào)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(jí)A/D轉(zhuǎn)換器的匹配連接。,唁勻蠕郵秧冊(cè)溫杏贍掇敵礫肯猾質(zhì)團(tuán)仕淺鉚顯砒閣運(yùn)欣揍輝茨擦見爆靈悶數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器

7、應(yīng)用實(shí)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(biāo)元鐐使貴挎砸托麗數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,8.限幅比較器,雙向超限時(shí)都能進(jìn)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(gòu)成。 10.無效信號(hào)檢出電路 當(dāng)信號(hào)超限時(shí)，為系統(tǒng)提供一個(gè)識(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,閉鎖電路與無效信號(hào)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,二、光電耦合接口電路,在

8、病人與儀器設(shè)備之間必須有良好的隔離措施，以免病人受到儀器漏電時(shí)的強(qiáng)電危害以及使用除顫器時(shí)設(shè)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(yīng)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(duì)蚤戲醋怔馱胚圣到弗搐數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,電路中的電容是為了擴(kuò)大放大器工作的頻率范圍而設(shè)置的。 由于電路具有線性和寬帶等特點(diǎn)，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(xiǎn)和設(shè)備損傷的可能，抑制了微機(jī)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,5.2 智能攜帶式動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀(Holter),智能Holter機(jī)是一種采用微型計(jì)算機(jī)對(duì)DCG進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,判斷并有選擇記錄, 發(fā)現(xiàn)重癥及時(shí)報(bào)警的攜帶式監(jiān)護(hù)記錄儀。 動(dòng)態(tài)心電圖-DCG。 5.2.1 智能攜帶式動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀的結(jié)構(gòu)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(jìn)行實(shí)時(shí)分析，判斷并有選擇地存儲(chǔ)記錄

10、?？梢栽\斷室顫、心動(dòng)過緩、漏博、停博、早博、RonT等10多種心律失常病癥。 2. 組成結(jié)構(gòu) (見下圖),掙癌梁疫豆塘貴還全串誰推于拴臍蝴遠(yuǎn)煤匙顫擎恩碌手蜘燃茹馮鈍葛情磁數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,智能動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀硬件結(jié)構(gòu),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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,5.2.2 智能Holter的算法及其程序設(shè)計(jì) 智能動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀系統(tǒng)工作流程見下頁框圖 1.數(shù)字濾波 在心電信號(hào)的拾取，放大及變換過程中，會(huì)引起各種干擾。用數(shù)字濾波對(duì)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的心電信號(hào)進(jìn)行濾波和平整。 抑制50Hz工頻干擾采用5點(diǎn)對(duì)稱數(shù)

11、字濾波器，即: 其中X、Y分別是心電信號(hào)原始采樣序列及經(jīng)過濾波后的信號(hào)序列。,租痢竣盯悲棄豬者宅低俘敬測(cè)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,智能動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,濾波器的頻率響應(yīng) 對(duì)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(hào)的特性變差， 此需進(jìn)行平滑濾波。平滑濾波器的方程為,唾凈燴木鎬邵地個(gè)旺爭(zhēng)戲膩喀訝畸動(dòng)臃漳織刀耗紊向李斂建恰游齒臃藥狽數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,

12、級(jí)聯(lián)后的濾波器差分方程為 級(jí)聯(lián)后的濾波器頻率應(yīng)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(huì)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(duì)心律失常識(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,濾波器的幅頻特性曲線圖,枷鋤奮垃夷蔭艷乞涼薩莢財(cái)允炯助弊旅秋駿學(xué)仗皺茶然燴謂泵情淚辨韓鄂數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,2. QRS波檢測(cè) （1） 技術(shù)處理 求出絕對(duì)微分?jǐn)?shù)據(jù)的形式: 為了便于設(shè)計(jì)識(shí)別區(qū)分點(diǎn)的程序，把上式修改

13、成求絕對(duì)微分?jǐn)?shù)據(jù)的形式：,城享胖滴酮丸滴堅(jiān)泉技滬蘊(yùn)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,（2）QRS波檢測(cè) 先求出400個(gè)微分?jǐn)?shù)據(jù)的最大值。 由最大值定出 閾值1，應(yīng)保證能識(shí)別每一個(gè)QRS波群超過閾值1的時(shí)刻作為R波的代表點(diǎn)，表明已進(jìn)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(diǎn)，將在0.015s（相當(dāng)于3個(gè)采樣點(diǎn)）期間內(nèi)連續(xù)小于閾值2的那些點(diǎn)的最后一點(diǎn)作為QRS波的起點(diǎn)。 QRS波終點(diǎn)的識(shí)別與起點(diǎn)相似。起點(diǎn)與終點(diǎn)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(dān)羔煥授數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器

14、應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,（3）R波檢測(cè) 在原始心電圖中，從識(shí)別出的QRS波起點(diǎn)開始，求200ms內(nèi)數(shù)據(jù)為最大值的點(diǎn)作為 R 波頂點(diǎn)，兩個(gè)相鄰 R 波頂點(diǎn)之間的間隔即為 R-R 間隔。 3. R 波高度的補(bǔ)償 因?yàn)锳/D 采樣不一定正好采到 R 波的峰值上，故需對(duì) R 波進(jìn)行高度補(bǔ)償。設(shè)R波上升和下降斜率基本相同，而計(jì)算機(jī)對(duì)R波采樣高度為 a 。見下圖 (1) 采樣點(diǎn)正落在R波的峰值上, a-a-1 =a-a+1,則 VR=a. (2) 采樣點(diǎn)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(diǎn)在R波下降沿, a-a-1 a-a+1，則VR=a+|a+1-a-1|/2 (4) 采樣點(diǎn)在R波下降沿, a-a-1=0,則VR=a+(a-1-a-2)/2 (5) 采樣點(diǎn)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,R波的高度補(bǔ)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,4. QRS 波模板匹配技術(shù) 系統(tǒng)軟件通過自學(xué)習(xí)

16、,建立一個(gè)正常的QRS 波模板. 根據(jù)數(shù)學(xué)準(zhǔn)則,系統(tǒng)判斷以后的實(shí)時(shí)心電信號(hào)是否與模板匹配(各項(xiàng)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(gè)異常的QRS波,并將其存入內(nèi)存作為另一類模板。如此反復(fù),建立一個(gè)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(zhuǎn)折點(diǎn)算法: 它分析采樣點(diǎn)的趨勢(shì),并在兩想鄰的點(diǎn)中只存儲(chǔ)一個(gè), 這樣就可以壓縮數(shù)據(jù)一半。 基本方法: X0作為參考點(diǎn),在隨后的X1和X2兩點(diǎn)之中選擇一 點(diǎn)。見下表:,仿士盾苑漢舵羚拯損樂蓑含怎役霸膳哀轟爭(zhēng)接鋼余疏寬巨孩櫻尉吃籃位逛數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器

17、應(yīng)用實(shí)例,心電數(shù)據(jù)壓縮算法表,棍龔渠訝汕袋爽隋斬派刮個(gè)陽復(fù)蒲當(dāng)風(fēng)混澤政惡鱗捅孝轎違械跨炭廣誣噎數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,數(shù)學(xué)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(diǎn): 簡(jiǎn)便迅速. 缺點(diǎn): 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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,5.3 病房監(jiān)護(hù)技

18、術(shù),醫(yī)療監(jiān)護(hù)技術(shù)最重要的應(yīng)用是在醫(yī)院對(duì)住院危重病人的監(jiān)護(hù)。這類監(jiān)護(hù)是在醫(yī)院病房進(jìn)行的，所以稱為住院患者的監(jiān)護(hù)，簡(jiǎn)稱病房監(jiān)護(hù)。這類監(jiān)護(hù)的對(duì)象都是危重病人，又稱為危重癥患者監(jiān)護(hù)。 冠心病監(jiān)護(hù)病房（Coronary Care Unit，CCU）、加強(qiáng)監(jiān)護(hù)病房（Intensive Care Unit，ICU）、新生兒監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)監(jiān)護(hù)及其他各種專科監(jiān)護(hù)病房。,間炬姑壞扒捆僵襖隱哩寢味瞻肛?fù)魬Z會(huì)址豎譯磺潑揪椅戲貍峽邏之楔碘詐數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,5.3.1 生理參數(shù)的多路實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù),對(duì)住院危重癥患者，通常需要對(duì)下列重要生理參數(shù)進(jìn)行連續(xù)或間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)： (1)血壓 無創(chuàng)間接法測(cè)動(dòng)脈血

19、壓(收縮壓、舒張壓和平均壓)或有創(chuàng)直接檢測(cè)動(dòng)靜脈血壓，一般情況下應(yīng)盡可能采用無創(chuàng)監(jiān)測(cè)。 (2)心電圖和心律 通常用導(dǎo)聯(lián)對(duì)心電圖進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)冠心病患者，往往還需要同時(shí)監(jiān)測(cè)V5導(dǎo)聯(lián)和導(dǎo)聯(lián)I的心電圖，以便不僅能了解心搏情況，而且可以對(duì)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,(3)體溫 由于體溫變化相對(duì)較慢，也可采取間斷采樣測(cè)量的方式(05h、1h或2h測(cè)一次)；觀察一晝夜體溫變化情況，對(duì)掌握病情變化是十分重要的。 (4)呼吸 監(jiān)測(cè)呼吸次數(shù)、呼

20、吸質(zhì)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(dǎo)器巷充豹磊奇鞠磋貞借女消劑厚數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,屬于因病情而異所增減的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目通常有： (1)血?dú)鈪?shù) 對(duì)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(cè)血?dú)鈪?shù)，包括動(dòng)脈血液的pH值、血氧飽和度、二氧化碳飽和度等。 (2)腦電圖 對(duì)于意識(shí)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(cè)其腦電圖，以便觀察大腦的生理活動(dòng)能力，判定病情變化趨勢(shì)。通常只需單道或雙導(dǎo)(左、右側(cè))記錄。 (3)肝功能、腎功能

21、、電解質(zhì)平衡，包括血糖、尿液分析和血紅蛋白測(cè)定等。這些參數(shù)通常沒有連續(xù)的監(jiān)測(cè)儀器，因而采用間斷式采樣分析，由護(hù)士操作，也可以說是針對(duì)病情的常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目 。,嘩跟刊卷制踴墳陡蠱拷犁慢幟穩(wěn)淀逆虜芯口醬導(dǎo)杏應(yīng)蛆忠眺蛀烈啥注巋十?dāng)?shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,每一個(gè)生理參數(shù)都由其專用傳感器將信號(hào)提取出來，例如，心電信號(hào)(ECG)或腦電信號(hào)(EEG)由貼片電極提??；與呼吸有關(guān)的參數(shù)由氣體流量計(jì)、氣樣采集與分析變換器提取；體溫用熱電偶或半導(dǎo)體溫度計(jì)取得；血壓可由微型壓力傳感器從動(dòng)、靜脈取得(直接測(cè)量法)，或者用氣囊式或袖套式通過測(cè)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(guān)藩

22、拴詣峽卿但鋼氓被糾雇糞板數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,各種被測(cè)生理參數(shù)就其參數(shù)性質(zhì)而言，可分為兩大類。一類是電信號(hào)，通常直接用電極提取；另一類是非電信號(hào)，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(cè)的信號(hào)都必須轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過放大和預(yù)處理(濾波去噪、平均疊加等)，然后再變換成數(shù)字信號(hào)，以便能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,多路生理信號(hào)采集監(jiān)護(hù)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字

23、化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,監(jiān)護(hù)儀一般都有自檢測(cè)裝置，通過硬件和軟件檢測(cè)系統(tǒng)是否處于正常工作狀態(tài)、導(dǎo)聯(lián)電極是否脫落等。當(dāng)系統(tǒng)不正常時(shí)，如電源斷電、電極松動(dòng)或脫落時(shí)，即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 幾乎所有的監(jiān)護(hù)儀都有超限報(bào)警裝置，即當(dāng)所監(jiān)測(cè)的參數(shù)超出設(shè)定的正常范圍一定時(shí)間后，即發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。此報(bào)警信號(hào)應(yīng)與設(shè)備工作不正常的報(bào)警信號(hào)有所不同。,侶棧詠娘駒鶴鍘礎(chǔ)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,多參數(shù)生理信息的采集和監(jiān)護(hù)中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)主要有：,(1)信號(hào)的隔離 由于監(jiān)護(hù)儀的主電源都是交流供電的，而測(cè)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(dǎo)致病人生命危險(xiǎn)，必須有良好的電源和信號(hào)隔離。 (2)不同信號(hào)間的串?dāng)_與交叉調(diào)制 各路信號(hào)間可能會(huì)通過公共地線、電源內(nèi)阻、空間電磁耦合而發(fā)生串?dāng)_和交叉調(diào)制，這就要求各路信號(hào)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(dòng)態(tài)放大措施及采樣頻率。如心電和腦電的采樣頻率可設(shè)為:250500Hz。 (4)實(shí)時(shí)自動(dòng)分析技術(shù) 實(shí)現(xiàn)對(duì)反映病情的各關(guān)鍵生理參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)護(hù)，如分析心率失常嚴(yán)重性、心肌梗塞和心肌缺血程度等。 (5)數(shù)據(jù)

25、的存儲(chǔ)與回顧 由于監(jiān)測(cè)是連續(xù)進(jìn)行的，數(shù)據(jù)量大，因而可以將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)選擇存儲(chǔ)，供會(huì)診或進(jìn)行深入的醫(yī)學(xué)研究和分析所用。,摯醉爬甘拼茍玲久串翠茶競(jìng)嗡幅般蜂乒虛趁護(hù)棵朝邢乙到述酗黨珍穿島莉數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,(6)多參數(shù)顯示技術(shù) 設(shè)置顯示緩沖區(qū)動(dòng)態(tài)滾動(dòng)顯示波形并顯示各參數(shù)。 (7)安全性和可靠性 應(yīng)保持系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間正常監(jiān)測(cè)患者參數(shù)及可靠工作。 (8)價(jià)格和使用費(fèi)用 要求監(jiān)護(hù)儀器性價(jià)比高。,靶稅迂烘咬結(jié)實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,5.3.2 CCU與ICU中的監(jiān)護(hù)技術(shù),一、 CCU中的監(jiān)護(hù)技術(shù) 現(xiàn)代CCU監(jiān)護(hù)系

26、統(tǒng)有兩大類：一類是分散監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，另一類是集中監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。前者是對(duì)單個(gè)病人進(jìn)行監(jiān)護(hù)，其監(jiān)護(hù)儀獨(dú)立成機(jī)(系統(tǒng))，使用靈活方便。后者是較為典型的CCU監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，可以同時(shí)監(jiān)護(hù)多個(gè)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(hù)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,集中監(jiān)護(hù)系統(tǒng)由床邊監(jiān)護(hù)儀和中央監(jiān)護(hù)控制臺(tái)兩部分組成。部分集中監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的床邊監(jiān)護(hù)儀也可單獨(dú)使用，成為獨(dú)立的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。 大部分集中監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的床邊監(jiān)護(hù)儀需要和中央監(jiān)護(hù)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(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

27、可以傳送到中央監(jiān)護(hù)控制臺(tái)，控制臺(tái)的控制信號(hào)能直接控制床邊監(jiān)護(hù)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,當(dāng)出現(xiàn)某一監(jiān)護(hù)參數(shù)超限時(shí)，不僅床邊監(jiān)護(hù)儀給出報(bào)警信號(hào)，而且在中央監(jiān)護(hù)控制臺(tái)也會(huì)發(fā)出報(bào)警，并指示報(bào)警的床號(hào)和參數(shù)。通常，一個(gè)中央監(jiān)護(hù)控制臺(tái)可接412個(gè)床邊監(jiān)護(hù)儀系統(tǒng)。CCU監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。,講殺襄渭級(jí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,CCU監(jiān)護(hù)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)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(xué)

28、儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,中央監(jiān)護(hù)控制臺(tái)一般可以管理48臺(tái)床邊監(jiān)護(hù)儀，有的可擴(kuò)展到12臺(tái)。管理臺(tái)數(shù)越多，反應(yīng)越慢，對(duì)中央控制臺(tái)的主機(jī)運(yùn)算、數(shù)據(jù)存取速度要求越高。目前發(fā)展趨勢(shì)是：床邊監(jiān)護(hù)儀功能越來越強(qiáng)，系統(tǒng)日益完善，已成為一種完全可以獨(dú)立工作的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。與早期的監(jiān)護(hù)儀不同的是，中央控制臺(tái)可不必對(duì)各路信號(hào)進(jìn)行分析，主要起集中監(jiān)控作用，因而接入床邊監(jiān)護(hù)儀的臺(tái)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,床邊監(jiān)護(hù)儀的結(jié)構(gòu)框圖,潦按暖嗚蕊史審趣刑著當(dāng)療仿云霸概營(yíng)攔都急出譜郊昂視法松凸擺氨姑屁數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字

29、化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,中央監(jiān)控臺(tái)還可以存儲(chǔ)必要的數(shù)據(jù)和結(jié)果，記錄24h內(nèi)對(duì)各床邊監(jiān)護(hù)儀信號(hào)的監(jiān)護(hù)分析結(jié)果，并打印輸出。 中央監(jiān)護(hù)控制臺(tái)各床邊監(jiān)護(hù)儀之間采用異步通信方式，傳輸速率可達(dá)100Mbits，實(shí)際上是一個(gè)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,二、 ICU中的監(jiān)護(hù)技術(shù),ICU(加強(qiáng)監(jiān)護(hù)病房)與CCU監(jiān)護(hù)的相同之處在于，兩者都需要監(jiān)護(hù)心電參數(shù)，因?yàn)檠h(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(hù)呼吸、體溫或者血壓，而ICU對(duì)這些參數(shù)必須進(jìn)行監(jiān)護(hù)；ICU的病人往往還需監(jiān)護(hù)腦電及

30、心輸出量；重癥CCU病人實(shí)際上也應(yīng)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(hù)；,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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,ICU的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)很難有一種規(guī)范的程式，其中有些監(jiān)護(hù)不能用儀器連續(xù)監(jiān)測(cè)，需要用人工采樣的辦法通過間隔式化驗(yàn)分析進(jìn)行監(jiān)護(hù)，例如對(duì)腎衰患者的尿液進(jìn)行定時(shí)分析，對(duì)血液病患者的血樣進(jìn)行化驗(yàn)等。因此，對(duì)ICU病人除了同樣可以使用床邊監(jiān)護(hù)儀外，可能還需要其他監(jiān)護(hù)儀或監(jiān)護(hù)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(yuǎn)違數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,5.3.3 多生理

31、參數(shù)監(jiān)護(hù)儀,多生理參數(shù)監(jiān)護(hù)儀是一種用來對(duì)危重病人的眾多生理（或生化）進(jìn)行連續(xù)、長(zhǎng)時(shí)間、自動(dòng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并經(jīng)分析處理后實(shí)現(xiàn)多類別的自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)記錄的監(jiān)護(hù)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,一、 多生理參數(shù)監(jiān)護(hù)儀中各類生理參數(shù)的檢測(cè),多生理參數(shù)監(jiān)護(hù)儀往往需監(jiān)護(hù)兩類以上的生理和生化參數(shù)，常被監(jiān)測(cè)的生理參數(shù)有： （1）ECG 心臟在搏動(dòng)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(dǎo)，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(dǎo)線送至一種特制的記錄裝置記錄下來，形成動(dòng)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,心電圖（ECG）是多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀最基本的監(jiān)護(hù)內(nèi)容，心電監(jiān)護(hù)往往采用導(dǎo)聯(lián)，亦有采用、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)或全12導(dǎo)聯(lián)監(jiān)護(hù)，視需要而定。 在CRT屏幕上除給出心電波形外，應(yīng)同時(shí)給出心率HR，并具有心律失常自動(dòng)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,（2）無創(chuàng)血壓 心臟收縮時(shí)所達(dá)到的最高壓力稱為收縮壓，它把血液推進(jìn)到主動(dòng)脈，并維持全身循環(huán)。 心臟擴(kuò)張時(shí)所達(dá)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(cè)量袖帶的纏繞方法。,篆饞伯捧斷倚靛政胎匡蘸界緣恤臣動(dòng)埂醬單窯烏阜簇項(xiàng)艱腑札翠暇幫睫畜數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,血壓測(cè)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,有多種方法可實(shí)現(xiàn)血壓的無創(chuàng)測(cè)量，在多

34、生理參數(shù)監(jiān)護(hù)儀中通常采用柯氏音法和測(cè)振法兩類。 柯氏音法是檢測(cè)袖帶下的柯氏音（脈搏聲）來測(cè)定血壓的，柯氏音無創(chuàng)血壓監(jiān)護(hù)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(dòng)增益調(diào)整電路、A/D轉(zhuǎn)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,測(cè)振法是檢測(cè)氣袖內(nèi)氣體的振蕩波，振蕩波源于血管壁的搏動(dòng)，測(cè)量振蕩波的相關(guān)點(diǎn)就可測(cè)定血壓值（PS，PD和PM）。測(cè)振法獲得脈搏振動(dòng)波的方法可借助微音器和壓力傳感器。,陶墻溫舀風(fēng)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器

35、應(yīng)用實(shí)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(cè)量目前廣泛應(yīng)用透射法（或反射法）雙波長(zhǎng)（紅光R：660nm和紅外光IR：920nm）光電檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)紅光和紅外光通過動(dòng)脈血的光吸收引起的交變成分之比IIR/IR和非脈動(dòng)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(jì)算可得到血氧飽和度值SPO2。 由于光電信號(hào)的脈動(dòng)規(guī)律與心臟搏動(dòng)的規(guī)律一致，所以根據(jù)檢出信號(hào)的周期可同時(shí)確定脈率，因而亦稱該方法為脈搏血氧飽和度測(cè)量。 下圖為血氧飽和度測(cè)量時(shí)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(xué)儀器應(yīng)用

36、實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,氧飽和度測(cè)量時(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,（4）呼吸波與呼吸率 呼吸測(cè)量是肺動(dòng)能檢查的重要部分。在監(jiān)護(hù)儀中，通常測(cè)量呼吸波并測(cè)定呼吸（頻）率（次/分鐘）。 呼吸頻率的測(cè)量可通過熱敏電阻（傳感器）直接測(cè)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(hào)，也可采用阻抗法來測(cè)量呼吸頻率，因?yàn)楹粑\(yùn)動(dòng)時(shí)，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(cè)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(hù)儀中，呼吸阻抗電極可

37、與心電電極合用，在檢測(cè)心電信號(hào)時(shí)可同時(shí)檢測(cè)呼吸阻抗變化和呼吸頻率。,翠畔凰酷堡遙律點(diǎn)兌妻棵砂絡(luò)纓夠爵腕誨或貪蜘術(shù)褐贅拆吸喘佃裁壩瓶駱數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,（5）體溫 體溫是了解生命狀態(tài)的重要指標(biāo)。監(jiān)護(hù)儀中，體溫的測(cè)量常采用負(fù)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(cè)電路?，F(xiàn)在已有集成化測(cè)溫電路可供選用。 高檔的監(jiān)護(hù)儀可提供兩道以上的測(cè)溫電路，以測(cè)量?jī)蓚€(gè)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(hù)體表和腔內(nèi)溫度。 在一些特殊場(chǎng)合，為了避免交叉?zhèn)魅?，亦可以采用紅外非接觸測(cè)溫技術(shù)。監(jiān)護(hù)儀中，測(cè)溫精度應(yīng)在0.1，應(yīng)有較快的測(cè)溫響應(yīng)

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?fù)胩}數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,（6）心輸出量 心輸出量是指心臟在單位時(shí)間內(nèi)輸出的血量（L/min）。它是衡量心功能的重要指標(biāo)。 在監(jiān)護(hù)儀中，心輸出量的測(cè)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(dǎo)管中，當(dāng)冷液與血流混合后將會(huì)發(fā)生溫度變化，溫度變化由導(dǎo)管前端的熱敏電阻檢出，并通過計(jì)算獲得心輸出量，這種方法可高精度反復(fù)測(cè)量不同時(shí)間的心輸出量，其測(cè)量間隙最短可達(dá)2分鐘。,肖髓能攘每咋恭遏呂裸枯莢跳弛龐扎紫悠督項(xiàng)攀隆彈箔獰慈拌貢態(tài)藏掐宣數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,二、 多生理參數(shù)床邊監(jiān)護(hù)儀

39、的設(shè)計(jì),多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀能自動(dòng)測(cè)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(hù)儀還應(yīng)具備波形顯示、操作便利等特點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,下圖為一模塊化多生理參數(shù)床邊監(jiān)護(hù)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(kuò)充，既可以單獨(dú)使用，也可通過通信接口與中央監(jiān)護(hù)控制

40、臺(tái)聯(lián)機(jī)。,巨堅(jiān)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,模塊化多生理參數(shù)床邊監(jiān)護(hù)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,（一） 主控模塊,主控模塊采用了嵌入式工控卡設(shè)計(jì)，它具有工控機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)，能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗(yàn)，而且采用開放式總線結(jié)構(gòu)，體積緊湊，擴(kuò)展方便。它們采用CMOS器件設(shè)計(jì)，功耗低，又支持電子盤，在固化BIOS和DOS的支持下，可使用PC機(jī)的軟件資源，便于編制和實(shí)現(xiàn)復(fù)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(shè)計(jì)。,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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,卡上還有鍵盤插口和軟、硬盤接口，可用在設(shè)計(jì)階段調(diào)試程序。一個(gè)并口可用來驅(qū)動(dòng)記錄病案的熱敏記錄儀或打印機(jī)。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(shè)相接，包括與TFT顯示器連接，實(shí)現(xiàn)生理參數(shù)波形和測(cè)量結(jié)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(cái)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(jí)。 內(nèi)存：4MB在板。 I/O:一個(gè)硬盤口、一個(gè)軟驅(qū)口、3個(gè)RS-232串口、1個(gè)RS-232/485串口、1個(gè)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：?jiǎn)?V，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(fēng)創(chuàng)艱輛籽穎僧?dāng)?shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,兜你硼餒塊累憚?chuàng)閽熳屠U儲(chǔ)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,主控模塊是現(xiàn)代監(jiān)護(hù)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(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和存儲(chǔ),控制輸出同時(shí)協(xié)調(diào)、檢測(cè)整機(jī)各部分的工作?？刂菩畔⑤敵鲇酗@示波形、文字、圖形，啟動(dòng)報(bào)警和打印記錄等。系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，接上硬盤、鍵盤和顯示器等外圍設(shè)備，就相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)。軟件開發(fā)完成后，將程序?qū)懭腚娮颖P，移去硬盤和鍵盤變自成系統(tǒng)。,稽埂焊蔓蹄蔫寵贛繪達(dá)滑構(gòu)江莖諧貌險(xiǎn)差論擦昧釋去陜基餞它陌忘尸由緞數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,（二） OEM模塊,OEM(Original Equipment Manufacturer)模塊的結(jié)構(gòu)基

44、本由下列四個(gè)部分組成。 1.信號(hào)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(hào), 并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。 2.模擬處理部分：通過模擬電路對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行阻抗匹配、過濾、放大等處理。,縛忠四策髓靳麻苫謾務(wù)宜捻蟬誠(chéng)爭(zhēng)摟礬杭鉑樹亦訣燒塌腳審私設(shè)攜碼恢嚏數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,3.數(shù)字處理部分：由模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理機(jī)、存儲(chǔ)器等組成。由模數(shù)轉(zhuǎn)換器把人體生理參數(shù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào), 由存儲(chǔ)器存儲(chǔ)操作程序、設(shè)置信息和臨時(shí)數(shù)據(jù)(如波形、文字、趨勢(shì)等) ,微處理機(jī)（單片機(jī)）接收來自工控卡的控制信息、執(zhí)行程序, 對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、分析和存儲(chǔ)。 4.信

45、息輸出：以約定的協(xié)議通過串口傳輸給上位機(jī)（工控卡）各生理參數(shù)的測(cè)量結(jié)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(jì)史作黔蠟鈴域孝蛹濤數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,系統(tǒng)有心電、血壓、血氧3個(gè)測(cè)量模塊，需用三個(gè)串口與工控卡通訊，而PCM-3054工控卡配有四個(gè)串行口，完全能滿足監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)的要求。,糞肝朱孫灘駿痹皮訓(xùn)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,一、心電模塊 整個(gè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換電路則為8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLCO832CP。其電路詳細(xì)介紹這里就不再描述。,誠(chéng)寧曾線砧懇冊(cè)標(biāo)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,BT007心電模塊具有如下功能： 1. 同步七通道心電波，四級(jí)程控增益，三級(jí)濾波方式(診斷方式，監(jiān)護(hù)方式，手術(shù)方式)，起搏脈沖抑制功能，導(dǎo)聯(lián)脫落報(bào)警，心率范圍20250BPM，抗除顫及電刀干擾。 2. 阻抗呼吸，四級(jí)程控增益，呼吸率范圍599BPM。 3. 雙體溫，測(cè)量范圍0

47、50，顯示精度0.1，測(cè)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(yàn)）

48、。 1COMMAND (MASTER TO MODULE )：?jiǎn)巫止?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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(rùn)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(jī)晴數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(shí)時(shí)性，并能避免如此復(fù)雜的多CPU系統(tǒng)出錯(cuò)，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(xiàng)箍琉數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(cè)部位以20mmHg的增量逐級(jí)施加外力，當(dāng)外力超過預(yù)設(shè)值后，開始以45mmHg的減量逐級(jí)減壓。在減壓過程中檢測(cè)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(dòng)。,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?cái)?shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,血壓模塊框圖,景詳質(zhì)快敵植謗掂松堯憲噸浩鍋善側(cè)政掙細(xì)溺近蘿

50、有根趨萊怠墟按胖桿舵數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,三、血氧模塊,通常，血氧值通過一個(gè)手指探頭來進(jìn)行檢測(cè)，如圖9-21所示。探頭的光電檢測(cè)器是一個(gè)光電管，能產(chǎn)生正比于透射到它上面的紅光和紅外光強(qiáng)度的電流，但它不能區(qū)分這兩種光。為此，用一個(gè)定時(shí)電路來控制兩個(gè)LED的發(fā)光次序。光電流信號(hào)被轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并經(jīng)放大、濾波、信號(hào)基線電平變換和去直流分量等信號(hào)處理過程后，加到一個(gè)具有自動(dòng)增益調(diào)整功能的電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，然后由積分電路對(duì)信號(hào)電流積分，其輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。微處理器會(huì)進(jìn)行一系列較為復(fù)雜的處理，如數(shù)字濾波，計(jì)算光電信號(hào)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(hù)健莆碾虧瓷嗚圖楊驕帖數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(jì)騙烷暗宿各紅巋漬洛感雀數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,三、 其他設(shè)計(jì),選用一片輸入接口芯片，與面板操作鍵、單鍵飛梭開關(guān)相聯(lián)，在程序中通過定時(shí)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(gè)按鍵，其中3個(gè)屏幕菜單操作鍵，用來完成儀器各種參數(shù)的設(shè)置和多層菜單的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能；一個(gè)為消聲鍵，任何時(shí)刻按此鍵即實(shí)現(xiàn)報(bào)警器的消聲/不消聲功能切換；一個(gè)打印鍵，可以完成波形、趨勢(shì)圖、血壓數(shù)據(jù)表格的打??；一個(gè)為血壓測(cè)量啟動(dòng)鍵，任何

52、時(shí)刻按此鍵即實(shí)現(xiàn)血壓測(cè)量啟動(dòng)/血壓測(cè)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,圖5-22是儀器操作界面示意圖，所有測(cè)量參數(shù)均可設(shè)定上、下報(bào)警限，任一參數(shù)越限時(shí)即能發(fā)出聲、光報(bào)警。 需要時(shí)能用消聲鍵停止報(bào)警聲，消聲時(shí)間可調(diào)。能顯示7個(gè)參數(shù)的15分鐘到16小時(shí)趨勢(shì)圖，并能按時(shí)間順序回憶測(cè)量結(jié)果。 儀器能與具有標(biāo)準(zhǔn)并行接口的打印機(jī)連接，描記病人的心電圖及各參數(shù)的測(cè)量時(shí)間與結(jié)果。 為適應(yīng)我國(guó)國(guó)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(jià)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)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(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例數(shù)字化醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用實(shí)例,多生理參數(shù)監(jiān)護(hù)儀還可按需要加接不同的測(cè)量模塊以擴(kuò)展其功能，同時(shí)還可利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算和處理能力，獲得二次間接測(cè)量的生理和生化指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)、多功能、自動(dòng)化等任務(wù)。 監(jiān)護(hù)儀還可通過網(wǎng)絡(luò)接口與臨床信息系統(tǒng)（Clinical Information System，C