基于32位Windows的双泵复苏装置的控制系统

本文介绍一种新型双泵复苏装置的控制系统。此控制系统采用了上下位机结构，上位机采用奔腾以上的PC机，32位Windows操作系统为工作平台；下位机采用16位的80C196KC单片机，并由两片82C55实现上下位机之间的并行通讯。上位机主要是设置和调节双泵复苏的控制参数，并把设置好的参数通过并行通讯传递给下位机，以实现对下位机的控制，同时对下位机产生的控制脉冲波形进行监测；此外还具有心电等生理信号进行实时的采集、监测、存储和波形回放等功能。下位机主要是根据内置的或上位机传递下来的控制参数，以特定的算法产生双泵复苏所需的控制脉冲序列，去控制气阀的动作实施双泵复苏术。     

基于FPGA和真实数据集的128通道神经信号模拟器设计与实现

在神经工程研究领域,神经信号模拟器用于验证神经解码算法和脑机接口系统的性能,设计实现一种基于FPGA和上位机的128通道神经信号模拟器。上位机负责生成神经信号和常用典型信号(如正弦波、三角波、方波)数据集,通过USB接口发送给下位机转换成模拟信号输出。其中,USB实际通信速率需大于7.68MB/s,使用USB控制器芯片CY7C68013A结合FPGA实现这一功能。下位机最终实现的基本参数如下:128通道、30kSPS采样率、±10mV幅值输出范围、12位DAC分辨率。使用业内应用最广泛的神经信号采集系统,对模拟器产生的信号进行分析,得到采集设备与模拟器的整体信噪比为75dB。该模拟器具有可编辑性强、通道数易拓展、噪声小等优点,可应用于神经信号采集系统的性能测试、神经科学研究、脑机接口等领域。     

辅以体外反搏的胸部充气背心辅助循环装置的控制系统

本文描述一套新型无创辅助循环实验装置的控制系统，该实验装置主要用于无创辅助循环方法治疗心衰等心脏疾病的研究。本控制系统采用上下位机结构，上位机是IBM PC兼容机，下位机是单片机系统，上下位机之闻采用USB接口通讯。下位机的主要功能是根据上位机系统传递下来的控制参数，按照特定的算法，产生8路控制脉冲信号，控制电磁阀组动作。上位机的主要功能是实现整个系统的协调控制，模拟信号采集、显示和存盘，ECG的R波识别，控制脉冲的显示，监测参数设置与存盘，工作模式选择，控制方案设置、存盘与调用，以及为用户提供友好的人机交互界面等。为了使系统具有功能可扩展性，满足科研的需要，该系统利用了PSD芯片技术和设计了功能扩展插槽。     

基于LabVIEW的便携式房颤检测系统的研制

目的:基于LabVIEW构建了便携式房颤检测系统。方法:系统采用上、下位机结构,上位机为笔记本电脑,下位机为心电采集模块,上下位机由USB口连接。提出概率密度函数法,研究R-R间期相空间重构后两点间距离的概率密度函数曲线形状并提取特征参数kn,可精确检测房颤。上位机软件采用LabVIEW编程,分为心电信号提取模块、R-R间期提取模块及概率密度函数法检测房颤模块。三个模块中设置了二个缓存,通过缓存模式保证三个模块并行运行,提高了系统的实时性。结果:实验表明该系统可快速准确检测房颤,只需60个R-R间期(不到1分钟的心电数据),检测房颤精度大于95%。结论:系统可用于房颤的快速、精确检测及房颤治疗后疗效的评估。     

MPU6050在评定人体上肢关节角度中的应用

该文开发了一套上肢康复评定仪器,用于评定肘关节及肩关节的关节活动度。该仪器包括下位机硬件和上位机评定软件,通过MPU6050传感器采集关节运动的加速度和角速度信号,并将数据经蓝牙串口传输至上位机评定软件。该仪器实现了实时评定上肢关节的运动参数,并能动态显示上肢关节运动状态。对仪器进行可靠性测试,组内相关系数均大于0.6,说明该仪器具有良好的可靠性,能准确地输出患者关节运动角度,对临床上制定合理的康复训练计划有重要意义。     

一种基于功能磁共振的味觉刺激装置的设计与验证

目的:功能磁共振成像(f MRI)是指在刺激作用下,利用血氧水平依赖信号进行成像,目前常用的感官刺激装置中味觉刺激装置暂无成熟的方案。方法:本文提出了一种基于f MRI的味觉刺激装置的设计与验证。设计了味觉刺激装置的液体输送通路;下位机利用以微控制器为核心的数字电路,完成液体的精确投送;上位机通过Lab VIEW平台编写满足用户实际需求的刺激序列;同时通过数据采集卡将上位机的刺激序列发送至下位机执行,完成实时定量的味觉刺激输送。结果:利用此装置对被试进行了味觉刺激f MRI实验,从采集的功能图像上可以基本验证目前与味觉有关的激活区(脑岛及岛盖区等),可以实现设计的味觉刺激装置功能。结论:本实验设计和验证了一种味觉刺激装置方案,并通过实验验证了它的可用性和实用性。     

单针水冷式射频消融治疗系统的功率控制及软件实现

基于射频原位灭活原理介绍了一种智能化射频消融系统的功率控制及软件实现.该仪器结构为上、下位机,上位机采用工控PC机,下位机是以PIC16F877单片机为核心的温度采集和射频电压控制装置,它们之间通过EIA- 232- D串行口进行通讯和数据传送.仪器有两种功率控制模式控制射频功率的输出,采用智能化病历数据库管理系统,为医生制定治疗计划提供可靠的依据.动物实验证明,仪器工作稳定可靠,疗效好,具有较高的临床应用价值.     

上球管遥控床的智能控制

介绍能隔室遥控操作的上球管遥控床的智能控制系统,包括用VB编制的上位机监控界面,基于AT90S8515的下位机的控制,以及上、下位机的串行通信.本系统具有友好的人机界面,性能良好,易于产品的升级、改进.     

便携式医疗检测掌上系统设计

目的:以单片机技术为核心设计一个低功耗、小型化的人体信号检测系统,为家庭监护设备提供一种可行的方案。方法:系统以MSP430F149为控制核心,能够实现数据实时采集与处理、数据存储、液晶显示和报警,以及键盘输入、USB通讯、上位机回放、处理等功能。结果:系统可实现生理、生化参数监测并上传到上位机。结论:该设计可为动态心电、血压等多参数人体信号的便携式检测建立一个软硬件的系统平台,实用性好。     

基于PCI的病床控制测试平台上位机软件设计

目的:为病床控制系统测试平台设计一种能够进行数据采集与运动控制的上位机软件.方法:在Visual C++6.0环境下,利用研华科技提供的开发库,并综合了多线程和双缓冲技术来实现.上位PC机把用户的操作意图转换成控制指令,通过PCI接口传送到下位机板卡PC11240、PC11716,下位机驱动步进电机实现对病床的控制或进行实时数据的采集.结果:实现了在循环往复运动中急停按钮的实时响应并解决了曲线显示时屏幕闪烁等问题.该软件在病床控制测试平台上进行了多次应用试验.取得了良好的效果.结论:通过本文方法实现了对康复病床的运动控制,数据采集,数据保存与显示等功能,同运用单片机和普通电机控制病床的方法相比,运动控制更加精确平稳,功能更加完善,达到了设计目的.并已成功的应用在病床控制测试系统中.     

数字信号处理技术在医学物理实验中的应用

信息社会的发展,在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性.数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个面貌,测量仪器技术与计算机技术深层次的结合正引起测试仪器领域里一场新的革命,一种全新的仪器结构概念导致了新一代仪器--虚拟仪器的出现,它是现代计算机技术、通信技术里测量技术相结合的产物,是传统仪器观念的一次巨大变革.它的出现使得人类的测试技术进入了一个新的发展纪元.本文介绍了用"弱电与非电信号处理系统"这一虚拟仪器进行生物非电信号的采集和分析的应用过程.     

寸口桡动脉智能脉象采集与分析系统

传统的脉诊信息收集和辩证具有明显的主观特性,影响证候的规范化和标准化。本文提出一种融合了微控制器技术、传感器技术、数字信号处理技术、人工智能等技术的数字化脉诊仪,采用数字化信号表示中医脉诊的信息,针对采集到的脉象信息使用机器学习的有关算法进行脉象的识别和分类,该系统对提升中医临床诊疗的客观性和准确性具有重要的借鉴和参考意义。     

基于虚拟仪器技术的超声波导盲系统的研制

超声波非常适合应用于导盲系统。本文构造了一种某于虚拟仪器技术的超声波导盲系统研究平台。我们获得障碍物的距离信息和超声回波的强度信息，进行音频调制，向盲人提供更加丰富的信息。本文从系统组成、软硬件设计等方面阐述了该虚拟仪器平台。     

人体脉搏波信号检测系统

脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,能反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征.将人体脉搏波转化为电信号进行测量和分析,使中医的脉象有了一个客观的分辨标准,便于揭开脉诊现代科学本质,为预防和治疗疾病提供参考.根据人体脉搏信号特征设计了一套脉搏检测装置.该装置由应变式脉搏传感器及其信号放大及滤波电路、AD转换、接口及脉搏信号数字处理软件构成.该脉搏检测系统的最大特点是能够用LabVIEW虚拟仪器的操作面板及相应的程序,显示出脉搏的波形.     

Delphi在24小时动态心电监护系统软件分析中的应用

在回放式２４小时动态心电监护系统中,需要对大量的数据进行处理和分析,从而实现对心电信号的检测,分类,心律失常分析,心律变异分析,报表打印功能。本文介绍了利用面向对象的Ｄｅｌｐｈｉ开发工具和其内置的数据库引擎（ＢＤＥ）来实现上述功能,并介绍了利用Ｄｅｌｐｈｉ来进行心电信号波形浏览控件研制,使之可成为生物医学虚拟仪器中的医学信号波形浏览控件。     

脉冲激光与电刺激治疗系统音频信号处理模块的研制

目的：设计一款基于TMS320VC5402DSP的音频信号处理模块,用于采集处理多模式脉冲激光与电刺激治疗系统的音乐信号,探讨不同频率成分的音频信号对治疗高血压的影响,实现多模式脉冲激光与电刺激治疗高血压治疗处方的多样化。方法：使用音频编解码芯片TLV320AIC23B实现对多模式脉冲激光与电刺激治疗系统的音乐信号的采集,利用高性能数字信号处理芯片TMS320VC5402对采集的信号进行相应的信号分析与处理。通过数字信号处理技术得到新的治疗处方应用于多模式脉冲激光与电刺激治疗系统,用于探讨不同频率成分的音频信号对治疗高血压的影响。结果：设计的硬件平台稳定可靠．可实时采集音频信号,可用于寻找对高血压治疗的有效频率成分。结论：该设计可实时采集音频信号,并运用各种信号处理的手段,产生不同的高血压治疗处方,为寻找有效治疗高血压的音频频率成分提供了可靠稳定的硬件平台。     

基于虚拟仪器平台的新型超声辐射热疗仪软件设计

介绍了基于虚拟仪器工程平台的超声热疗治癌仪的工作原理及人机界面设计.阐述了组织温度控制算法、治疗头水温控制以及脉宽调制信号产生三个系统核心子模块的设计.根据系统特殊要求,在癌变组织温度控制子程序中,改进了比例积分微分(PID)算法,实现了对靶区组织温度的严格控制.通过对内嵌于数据采集卡的8254芯片编程产生了HD控制的脉宽调制信号,同时设计了水温控制算法.实验验证,软件设计可靠,满足了超声热疗仪的要求.     

A Miniaturized System for Neural Signal Acquiring and Processing

To collect neural activity data from awake, behaving freely animals, we develop miniaturized implantable recording system by the modern chip:Programmable System on Chip(PSoC) and through chronic electrodes in the cortex. With PSoC family member CY8C29466,the system completed operational and instrument amplifiers, filters, timers, AD convertors, and serial communication, etc. The signal processing was dealt with virtual instrument technology. All of these factors can significantly affect the price and development cycle of the project. The result showed that the system was able to record and analyze neural extrocellular discharge generated by neurons continuously for a week or more. This is very useful for the interdisciplinary research of neuroscience and information engineering technique.The circuits and architecture of the devices can be adapted for neurobiology and research with other small animals.     

传感器阵列数据采集和处理的虚拟仪器设计

设计了基于LabVIEW的传感器阵列数据采集和处理的虚拟仪器.使用LabVIEW编程软件,通过微机化数据采集系统和通用虚拟仪器对传感器阵列数据采集和信号处理.采用分析折线补偿法,有效减少传感器的非线性误差,提高了传感器的测量准确性.通过对每个传感器进行校正和补偿,使各个传感器的特性归一化.只要修改软件,就可以增减此虚拟仪器系统的功能.     

基于LabVIEW显微CT图像采集控制系统软件的设计

背景：LabVIEW作为著名的虚拟仪器开发平台,数据采集、信号处理与分析是其强项与优势。 目的：设计一套完整的CT控制与图像采集系统应用程序。 方法：通过LabVIEW8.5虚拟仪器开发平台,设计CT控制及图像采集系统,与X射线源、转台以及探测器等硬件仪器一同构建了一套完整的高分辨率显微CT成像系统。 结果与结论：将该软件与实验室显微CT硬件系统配合进行实验,很好的实现了对平台参数的设置及初始化、对载物台移动的控制、CT图像采集并保存和读取等功能,成功构建了一套显微CT图像采集控制系统软件,系统参数可根据实际需要修改,长期运行性能稳定。