医用数字无线遥测系统的设计

本文设计并实现了一种高性价比的医用数字无线遥测系统 ,该系统的硬件以MSP430超低功耗16位微控器和nRF903单片无线发送为核心。该系统能够用于医学临床监护信息和信号的精确和实时传输 ,从而实现无线监护和医学数据传输。

RTDX在图像处理中的应用

德州仪器公司的C6x系列DSP芯片带有功能强大的编译和调试集成环境CCS。用CCS调试软件时观察寄存器或是存储区变量最常用的方法是单步运行或者设置断点,然后在WATCH窗口中观察每个变量的值。但这种经典的调试方法不能实时反映数据的变化 ,甚至可能导致错误。文章针对这种缺陷提出了DSP实时数据交换 (RTDX)技术以在不影响目标程序运行的情况下和主机进行实时数据交换。

基于RFID技术的医院物资识别系统的研究

一种适于在医院库房管理中应用的基于RFID技术的物资识别系统,该系统通过将无线识别解决方案与射频通信技术相结合,实现对库房药品耗材以及设备的库存情况进行准确的识别、记录、统计,不仅节省了人力,也提高了工作效率。

基于多波长无创血红蛋白检测系统研究

目的研究开发一种便携式无创血红蛋白检测系统,实现人体总血红蛋白浓度的连续、实时监测。方法系统采用8个波长发光二极管(LED)作为光电容积脉搏波描记法(PPG)信号光源,联合约束独立成分分析和自适应滤波新方法消除PPG源信号的运动伪迹,应用主成分分析(PCA)和后向反馈人工神经网络(BP-ANN)相结合的新方法对PPG信号特征进行提取并利用十折交叉验证方法建立血红蛋白浓度的预测模型,无创系统样机和传统有创血液分析仪同步检测106例志愿者血红蛋白浓度。结果无创检测结果(SpHb_BP)和传统有创检测结果(Lab_tHb)的均方根误差为1.02g/dL,相关系数为0.73(P<0.001);Bland-Altman图显示SpHb_BP与Lab_tHb平均偏倚绝对值为0.05g/dL,99.1%(105/106)的点在95%一致性界限内。结论基于8波长PPG信号实现了无创血红蛋白检测系统研制,系统与临床有创血红蛋白浓度检测结果具有较好的一致性。

一种基于多传感器数据融合的目标跟踪算法

在制导与跟踪系统中,雷达和红外成像传感器所固有的优缺点,决定了其自身的局限性,为综合利用上述传感器信息,提高目标跟踪精度,提出了一种基于雷达和红外成像传感器数据融合的交互多模目标跟踪算法,算法首先对红外图像进行处理,然后基于上述处理结果,利用交互多模算法对雷达观测信息进行目标跟踪,最后采用分布式数据融合算法得到最终目标的跟踪结果。在有效提高跟踪精度的同时,减少了运算量。

基于热幅射的耳腔式红外体温计研制

基于黑体热辐射原理采用MLX90615-DAA专用医用温度测量探头和MSP430主控制器进行温度源数据采集和处理,并应用矫正查表法和两次线性回归校准算法分别计算出温度值和校准温度值,样机和黑体标准器同步进行71例测温对比实验。样机实测温度值(Lab_tTr)和黑体标准器所取温度值(Std_tTr)的均方根误差为0.085℃,相关系数为0.9995(p<0.001);Bland-Altman图显示Lab_tTr与Std_tTr平均偏倚绝对值为0.0069℃,98.6%(70/71)的点在95%一致性界限内。实验表明:本样机与黑体标准器测温结果具有较好的一致性。

工业互联网视角下医用耗材UDI信息化管理实践探讨

医用耗材全生命周期管理涵盖了其生产、流通、临床应用等多个环节,全过程追溯与风险控制管理对保障临床安全使用有重要意义。医疗器械唯一标识(unique device identification,UDI)系统的实施为医用耗材的全生命周期管理提供了依据,但是目前我国推进实施的UDI仅包含医用耗材的产品信息和生产信息,且医用耗材全生命周期管理的部分环节相互孤立,难以实现数据的追溯管理。工业互联网作为一种全新的产业和应用生态,其出现为医用耗材的全生命周期管理提供了技术支持。在本研究中中日友好医院医工处探索性建立了一种基于工业互联网的医用耗材UDI信息化管理平台,通过工业互联网联通了医用耗材生产、流通、临床应用和监管等环节,通过节点解析管理实现不同环节不同系统之间数据的对接共享,以医用耗材UDI为标识贯穿整个生命周期管理过程,实现了对单一医用耗材的全生命周期数据的追溯管理与风险控制管理,丰富了医用耗材UDI的应用信息,也为工业互联网在医疗领域的创新应用进行了有益探索。

基于PPG的腕式血氧饱和度监测仪研制

研制一种无创、连续、实时测量的腕式血氧饱和度监测仪,基于光电容积脉搏波(PPG)原理采用AFE4400血氧模拟前端和MSP430主控制器进行血氧、脉率源数据采集和处理,并应用血氧测量算法和脉率测量算法分别计算出血氧和脉率值,样机与FLUKE Prosim8P标准器分别同步进行31例血氧和151例脉率测量实验。血氧测量值Lab_tSpO 2和标准器血氧值Std_tSpO 2的均方根误差为0.85%,相关系数为0.995(P<0.001);脉率测量值Lab_tPR和标准器脉率值Std_tPR的均方根误差为0.289bpm,相关系数为0.999(P<0.001)。实验表明:本样机与标准器血氧、脉率测量结果具有较好的一致性。

USB心电信号采集卡的研制

一种心电信号通过USB口传入计算机,用于显示、存储和分析的采集、传输采集卡的研制。从硬件角度介绍三导心电信号的采集、放大、滤波、模数转换和USB传输的电路原理与构成。所选用的单片机为TI公司的MSP430系列, USB传输部分所用芯片为SunPlus公司的SPCP825。

基于IGBT的脉冲磁疗机的研制

本文主要介绍了一种基于IGBT (InsulatedGateBipolarTransistor)的脉冲磁疗设备的原理和实现 ,并利用计算机对实验结果进行了仿真。该设备已获准用于临床治疗。

炮兵自适应护耳器的设计

介绍了TI公司定点系列中TM S320VC5416DSP的结构、特性,讨论了利用该芯片基于LM S算法及FX-LM S算法的自适应护耳器的设计原理、语音提取和噪声对消的方案及软硬件实现中需注意的问题。

基于C#语言的输液监测仪软件设计与实现

目的设计实现一款输液监测仪上位机软件,结合实验室已有平台设备,实现医院输液区无线智能输液监测系统的搭建。方法在Visual Studio 2013平台上利用C#语言实现上位机软件开发,通过WiFi无线传输技术,接收来自输液监测设备的数据。结果上位机软件有较友好的用户使用界面,能够正确接收输液数据并正常显示,具备报警提示功能,且工作性能良好。结论输液监测仪软件能够实现多个输液监测仪的全面监测和输液过程实时监控,且操作简单、兼容性较强,有助于提高医护工作效率和质量。

基于改进型电容检测法的输液监测系统的设计与实现

目的 :设计一种高性能、可靠、实用的无线输液监测系统,以满足目前输液监护对自动化的迫切需求。方法 :该系统由输液监测仪、智能网关、上位机3个部分组成。采用AD7746芯片监测电容,利用I2C串行总线实现电容数据的回读,采用CC2530单片机对电容数据进行差分计算并判别当前输液状态,利用Zig Bee技术实现数据的无线实时传输。结果:该系统可对多个输液节点的输液量及输液速度进行实时监测,且采集的数据准确可靠。结论:该设计有效克服了原有监测方法的弊端,大大提高了监测的实用性和可靠性,为输液监测提供了一种更加行之有效的方法。

基于脑电信号特征提取的睡眠分期方法研究

目的:研究一种基于单通道脑电(electroencephalogram,EEG)信号特征提取的睡眠自动分期方法,发现用于睡眠分期的EEG有效特征,提高睡眠自动分期准确率。方法:使用10名受试者共10925个睡眠EEG样本,提取EEG时域、频域、双谱、非线性共48个特征作睡眠样本的特征向量,构造睡眠自动分期模型。新定义用于睡眠分期的双谱特征,将95%频谱边缘频率、递归定量分析、符号化动力学与熵结合的特征用于睡眠分期(6期)。使用支持向量机(support vector machine,SVM)分类器作睡眠6期自动分类,使用隐马尔可夫模型(hidden Markov model,HMM)修正睡眠分布。结果:基于SVM的睡眠6期的分期准确率达85.06%。应用SVM-HMM睡眠自动分期模型对1名全新受试者整夜睡眠样本作分期,睡眠6期分期准确率为87.34%。结论:该研究提取的48个EEG特征可以作为睡眠分期的有效依据,该睡眠分期方法可用于全新受试者的睡眠自动分期,具有潜在的临床价值。

睡眠分期的双谱域快慢同步比研究

目的:在双谱域定义一种单通道脑电(electroencephalogram,EEG)睡眠分期特征提取方法,为实现自动睡眠分期提供新的思路。方法:基于麻醉深度检测的脑电双频指数(bispectral index,BIS)子参数快慢同步比的定义,结合睡眠各期双谱图和EEG特征节律波频带范围,定义6种快慢同步比计算公式。选取2名受试者整夜睡眠EEG数据,以30 s EEG信号为一个样本,根据不同公式计算睡眠各期快慢同步比并进行统计学分析,得出最优定义下的计算公式。增加其他9名受试者,计算其睡眠各时相快慢同步比,进行统计学分析,进一步验证该特征的睡眠分期效果。结果:每名受试者睡眠五期快慢同步比组间差异有所不同,但大多有显著统计学意义。结论:双谱域定义的快慢同步比可用于睡眠分期,且具有普遍性,可作为研究睡眠自动分期的一种重要特征。

基于nRF系列射频芯片的三导联心电遥测系统

介绍了一种心电无线遥测系统,以美国TI公司的MSP430超低功耗16位单片机和无线发送和接收模块nRF905为核心,通过该系统达到了对心电信号的高精度实时传输和心脏疾病的诊断。

穿戴式心电及心振信号监测系统的研制

目的心脏的电活动及机械活动对于研究心脏的生理功能和病理改变具有重要作用,为此本研究研制了一套心电(electrocardiogram,ECG)及心振(seismocardiogram,SCG)信号同步监测系统。方法采用单导联方式进行心电检测,通过测量胸廓皮肤表面的三轴线加速度和三轴角速度来获取心振信号,以ARM Cotex-M3内核的低功耗微处理器STM32作为主控芯片将数据存储至SD卡,或通过低功耗蓝牙将采集的数据发送至手机端上位机并进行数据处理及波形显示。结果对人体进行测量以获取ECG及SCG信号,结果表明系统能够实时采集、传输、显示具有较高信噪比的心电和心振信号,并能实现信号的长期离线记录。结论该系统具有便携、操作简单的特点,能够长期稳定工作,为下一步分析心脏的电活动与机械活动之间的耦联关系奠定了基础。

人体运动数据的实时采集及可靠传输系统设计

实时测量多点运动数据是运动识别、健康监测等的核心问题,基于德州仪器（TI）公司CC2530片上系统设计了一套运动数据采集系统,并提出一种可靠的无线传输协议。系统由多个惯性传感器节点、汇聚节点及上位机组成。汇聚节点与惯性传感器节点组成星型无线网络,并基于时分多址复用（TDMA）技术通过漏包检测及重传实现可靠传输。实验结果表明,系统具有便携、高吞吐率、传输可靠性高的特点,能够稳定实现多个节点的实时数据采集传输,从而为人体的生理参数实时监测及运动识别提供保障。