基于虚拟仪器技术的血管生物反应器系统的研制

目的　生物反应器是组织工程研究的重要载体。本文构造了一种基于虚拟仪器技术的血管生物反应器系统研究平台。方法　系统使用曲柄滑块机构压缩和拉伸波纹管,模拟出人体血管内的搏动流。同时利用LabVIEW平台对压力等参数进行测量和控制,系统与PC机连接,可实现远程监控,使整个组织工程生物反应器系统初步实现分步式,自动化。结果　实验结果表明,该生物反应器能够对细胞施加合适的生物力学刺激,并准确检测各项参数。结论　基于虚拟仪器技术构造的血管生物反应器系统研究平台具有较大的应用推广价值。     

基于虚拟仪器技术的脉象采集系统

基于虚拟仪器技术的脉象采集系统由上、下位机构成,下位机通过电容传声器采集脉搏信号,由串口RS-232将信号送入上位机;上位机利用虚拟仪器技术对信号进行软件处理、分析和波形显示.     

基于虚拟仪器技术的时序功能电刺激系统

目的:开发可诱发肌肉运动或模拟正常的肌肉自主运动的的系统.方法:应用LabVIEW开发了一基于虚拟仪器技术的两通道功能性电刺激系统.结果:系统可输出各种刺激信号.结论:有关测试结果表明,系统具有良好的性能,达到了设计的各种技术指标,并具有开发方便的优点.     

基于虚拟仪器技术的聚焦超声换能器电声转换效率自动测试系统

聚焦超声换能器是超声治疗设备的核心部件,电声转换效率是衡量其性能重要指标之一,实际工作中常以电声转换特性来确定治疗系统的工作频率和驱动参数,这对其测试系统的准确性、效率和便捷性提出很高的要求。为此,构建一套自动测试系统,采用基于定向耦合器的电功率计来测量换能器的输入电功率;运用辐射力天平测量换能器输出声功率;基于虚拟仪器技术开发上位机自动测试软件,实时采集和处理测量数据。基于所开发的自动测试系统,测试换能器在不同频率和驱动功率下的电声转换效率,采用变异系数对系统的稳定性进行分析,并与人工测试方法作对照。结果表明,测试系统具有较好的准确性,且单次测试时间可缩短5倍以上,在驱动功率分别为10、20和30 W情况下,自动测试系统(变异系数分别为4.06%、4.31%、4.65%)比人工测试(变异系数分别为4.14%、4.69%、5.83%)更稳定,满足测试系统应用需求。     

基于虚拟仪器技术的新型血液粘度仪的研制

目的:基于卡森方程的原理,设计发展出一种新型的快速准确测量血液粘度的仪器。方法:此种新的测量仪器基于有别于传统的磨擦力矩测量血液粘度的方法,其动态测量方法接近血液在血管中的流动性特点,且测量更为快速。根据血液具有非牛顿流体的特性,结合血液在平直圆管中的卡森流量公式,以及Stokes公式,通过一系列的数学推导,借助计算机虚拟仪器软件技术进行复杂的数学运算,求出血液的卡森粘度及卡森屈服应力。并以压力传感器和恒流蠕动泵,排废泵,锥形贮血瓶,清洗液瓶,五个电磁阀,及相应的管路和进样针等组成有关仪器系统。结果:通过数据信号采集板控制电磁阀与恒流蠕动泵的运行,实现了对血液卡森粘度及卡森屈服应力的简便快捷测定,并同时方便得出了在各种切变率下的血液表观粘度。结论:与现有临床同类仪器相比较,本文所研制出的血液粘度仪具有更简单的机械结构,更快的测量速度与相当高的精确性,其不仅能检测出全血等各种流体在任意不同切变率下的表观粘度,且能精确求出全血的卡森粘度及卡森屈服应力,具有重要的临床诊断意义。     

基于虚拟仪器的人体生理信号发生器的研制

目的:基于虚拟仪器技术构建人体生理信号发生器。方法:利用MIT-BIH等标准数据库中大量免费的人体生理数据,通过NI公司的PCI数据采集卡(可实现模-数/数-模转换,本研究利用其数-模转换功能),利用LabVIEW编程实现模拟信号输出。采用NI-PCI 6221 DAQ卡,插入电脑PCI插槽构成系统硬件。系统软件先读入头文件,根据头文件各个字段设置相应变量,然后读入数据文件,根据文件格式进行解码,计算出相应数值发送给DAQ卡,输出模拟信号。DAQ卡的配置可通过LabVIEW自带的DAQ Assistant助手。结果:可准确输出心电、脑电、肌电、体温、呼吸、血压等多种人体生理信号,信号的幅值等参数可调。结论:利用虚拟仪器技术可简单灵活地输出多种人体生理参数,与其他只能重复输出相同波形且价格昂贵的模拟仪比,本研究的人体生理信号发生器具有很高的性价比。     

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.     

基于虚拟仪器技术概念的V-HIFU无创外科系统模型

高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,HIFU)作为一种新兴的无创外科肿瘤治疗技术,正日益引起人们的高度重视.本文将虚拟仪器(virtual instrument,Ⅵ)技术概念引入到HIFU研究领域,提出了一套全新的V-HIFU系统模型,并从理论上论证了其必要性与可行性,给出了详细的模块构造及具体的设计思路.V-HIFU系统实现了HIFU研究重点由治疗硬件向临床治疗计划软件的转化,它所具备的可模拟性、开放性和模块化特点有望对HIFU技术的发展产生积极的影响.     

基于虚拟仪器的智能视觉识别机械手系统

目的：设计与搭建适应检测物体更换较快应用场合的可白行学习许更换对象模板的视觉智能机械手系统。方法：利用LabVIEW开发平台和NIVision软件包,选择合适的硬件设备搭建视觉智能机械手系统：采用调用DLL的方式配置相机参数及控制其进行图像采集;并对采集到的图像进行LUT,阈值分割和形态学变换,消除一定光照干扰等环境变化影响．使其适于下一步分析;通过Geometric匹配及对特征区域的灰度值判断,实现物件的识别与检测。同时针对物件识别需要的信息设计与完成相应的模版学习与更换程序。结果：实现了对目标物体的视觉识别及控制机器手的抓取,视觉识别准确率达到97％以上．其特色还在于可以在应用实践中实时实地方便地进行自主学习与制作对象模板,在目标频繁变更的情况下快速实现对不同物体的视觉识别与抓取控制。结论：采用LabVIEW开发平台和NIVision软件包可搭建m具有视觉智能识别功能．且识别准确率较高．可便捷地学习与更换识别对象的智能机械手系统,具有应用价值。     

基于虚拟仪器的12导同步心电信号采集系统

本文介绍了一种基于虚拟仪器的12导同步心电信号采集系统的研制方法.硬件由笔记本电脑、同步心电放大器、12位数据采集卡组成,程序用虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI编写,界面模拟实际的采样仪器,可以设置采样参数、登记病例信息、采集时实时显示心电波形并将数据存盘.应用此系统,采集正常30例、异常150例心电数据存入心电数据库,效果良好.     

基于NI-cDAQ的生物电测量与治疗实验仪器的设计

应用NI-CampactDAQ提供的一个高效、灵活、高速的通用测试平台,及选择合适的电路与芯片和设计独立的信号调理硬件模块,并对输入生物电信号进行隔离和放大,对输出激励信号进行隔离驱动,实现了仪器和输入、输出信号间的电气隔离。通过采用Labview虚拟仪器编程语言,可以快速地构建用于生物电测量与治疗的通用实验仪器。该仪器具有很强的扩展和数据处理功能,可安全用于人体测试,为医学院校开展生物电测量与治疗的实验教学提供安全、开放、功能强大的通用测试平台。     

基于虚拟仪器的12导同步心电数据库的建立

介绍了基于虚拟仪器的12导同步心电数据库生成系统的构建过程。其中硬件系统包括同步心电放大器、12位数据采集卡及便携式电脑等,软件程序采用虚拟仪器编程语言Lab Windows／CVI编写。数据库共收入180例同步心电数据。     

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.