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。     

用于外周神经的干涉电流刺激器设计

设计了一种用于外周神经电刺激的干涉电流刺激器。该刺激器为两路电流输出,可以产生4种波形,每种波形的频率、幅度等参数可在上位机进行设置,频率分辨率为0.2 Hz,幅度分辨率为0.01 mA,时间分辨率为0.1 μs。该刺激器的特点在于可在刺激强度一定的条件下连续改变电流比,或在电流比一定的情况下连续改变刺激强度。上位机采用LabVIEW开发,下位机采用FPGA对3片DAC进行控制,DAC产生的波形信号经过隔离恒流源电路后施加到负载。经过测试,刺激器能够准确产生4种波形,电流偏差在2.6%以内,恒流效果良好。该刺激器体积小,操作简单,产生波形稳定,可以用于无损选择电刺激研究。     

一种分离式可自主移动的多功能护理床设计

该文开发的一种分离式可自主移动的多功能护理床,采用Arduino UNO为中央处理器作为下位机,配合护理床机械结构模块、电源模块、电机驱动电路模块、重心移动监测模块与护理床自主移动模块构成了护理床平台的硬件控制系统,机构运动模块、蓝牙通信模块、上位机系统模块构成了护理床平台的软件控制系统。使用Eclipse软件设计上位机用户端,实现了手机APP对护理床的控制功能。实验结果表明,该机构设计与控制系统具有良好的稳定性。     

第二代激光光动力肿瘤治疗系统研制

目的：为满足临床光动力治疗的需要，寻求比６３０ｎｍ更长波长的激光光源。方法：选用６７０ｎｍ顺，采用基于两级结构的微机控制系统，上位管理机既可完成参数打印，数据存档等功能，又可向下位控制机传送控制命令，下位控制机既可独立使用完成实时控制，又可向上位管理机传送数据。结果：实现并生成了与第二代光敏剂相适应的第二代激光光动力治疗系统。     

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。     

辅以体外反搏的胸骨按压心肺复苏装置

本文介绍一种用于高级生命支持的新型复苏装置。以奔腾PC机和16位的80C196KC单片机组成的上下位机为控制主机，产生的控制脉冲去控制体外膈肌起搏、胸部按压和下半身序贯加压（增强型体外反搏）三大执行机构，实施辅以体外反搏的胸骨按压心肺复苏术（EDCPR），即胸骨按压的放松期辅以体外反搏和3：1的体外膈肌起搏。此外，还有实施标准复苏术以及增强型体外反搏，实时采集监测16道生理信号和数据存盘分析等功能。动物实验初步证明EDCPR的血液动力学效果显著优于标准复苏术，既产生了有效的人工通气又调动了大小循环；即提高了动脉舒张压，又不升高右房压，有效冠脉灌注压得到改善，可望提高复苏成功率。     

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.     

多参数经皮神经肌肉电刺激仪的设计

目的：电刺激仪器是通过电流作用于目标组织，使目标组织产生相应的功能变化。刺激方式、刺激电流、波形等均会影响治疗效果。市面上现有的神经肌肉电刺激仪一般只有单一的治疗模式，局限性很大。为了有针对性地治疗不同肌肉疾病，我们设计了一个能够方便准确地控制刺激电流的多参数经皮神经肌肉电刺激仪系统：方法：设计了一个以STC12C5410AD单片机为核心控制芯片的多参数经皮神经肌肉电刺激仪系统，采用串口实现上下位机的通讯，通过软件编程，上位机发送波形、频率、脉宽、间隙时间、最大刺激电流等各项参数指令，由单片机控制D／A转换芯片DAC8532输出指定波形，经过高压开关保护电路加入恒流源电路，产生恒定的电流对目标组织进行刺激。系统加入多项安全控制措施，有效地避免了实际操作过程中的安全隐患；结果：通过对系统进行电阻测试，验证了系统为恒流型仪器，经过电阻的刺激电流由且仅由输入信号的各项参数确定，与电阻的大小无关。由临床试验证明了通过改变参数，可以改变刺激模式，并验证了该系统的安全性和有效性。结论：该系统能设置成临床上使用的经皮电神经刺激疗法的各种模式。安全有效，有利于临床实验和相关科研的开展。     

一种智能化的多极射频消融治疗仪的研制

介绍了一种基于射频原位灭活原理的智能化的多极射频消融治疗仪的研制.仪器为上、下位机结构,上位机为PC机,下位机以89C52单片机为核心的测温控温装置,上、下位机通过RS232串行口通信实现数据传送.仪器有两种功率控制模式:手动控制和自动控制,自动控制采用改进PID控温算法,确保对肿瘤病灶进行均匀、平稳的射频加热.智能化的病历数据库管理系统实现对病历数据的有效管理.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.     

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.     

辅以体外反搏的胸部充气背心辅助循环装置

本文介绍一种用于心衰治疗的新型无创辅助循环装置。它以奔腾PC机和16住80C196KC单片机组成的上下位机为控制主机，以心电R波为触发产生控制脉冲去控制胸部充气背心(VEST)和下半身序贯加压(增强型体外反搏，EECP)，实施辅以体外反搏的胸部充气背心辅助循环术(VCAC)，即收缩期VEST辅助心脏射血，舒张期EECP改善心肌血供。此外，还有实施EECP，实时监测心电、脉搏血氧等基本生理信号和采集8道其他模拟信号和数据存盘分析等功能。犬心衰模型动物实验初步表明，VEAC具有VEST和EECP的优点且互补，同时增强心脏射血和改善心肌血供，达到了辅助循环的目的。     

PC-based system for collection and analysis of physiological data

A personal computer based system for data acquisition and analysis appropriate to physiological experiments is described in detail. The system is independent of the details of the analog signal generation. The software, written in C, is modular and easily portable to other PC systems. The system is capable of: (a) sampling many analog signals at an appropriate rate (100 Hz), (b) storing large quantities of digitized data, (c) analysing digitized waveforms to obtain signal parameters, and (d) storing signal parameters in a format suitable for statistical analysis. Computer processed cardiopulmonary data are compared with data derived from standard ICU equipment.     

Determination of aorta failure with the application of FFT, AR and wavelet methods to Doppler technique

In this study, Doppler signals recorded from the output of aorta valve of 24 patients were transferred to a personal computer (PC) by using a 16-bit sound card. Doppler difference frequencies were recorded from each of the patients, and then analyzed using fast Fourier transform, autoregressive and wavelet transform analyzer to obtain their sonograms. These sonograms are then used to compare with the applied methods in terms of medical evaluation.     

基于80C196KC的串行数据采集及控制系统的设计

本文介绍了以单片机80C196KC为核心构成串行数据采集及控制系统,该系统通过串行口与计算机通信,计算机可发指令给单片机实现系统控制,单片机实现数据采集,并将数据实时地传回计算机.系统利用单片机丰富的软硬件资源,可以实现采样、通讯、计算、脉冲计数等多种功能.实验表明,该方案是可行的,系统电路结构简单、功耗低,具有较高的性能价格比,特别适合基于计算机的便携式医学仪器的数据采集和系统控制.该系统已成功地应用于便携式多参数监护仪的开发.     

无创光电容积脉搏波检测分析系统

目的 光电容积脉搏波（photoplethysmography,PPG）信号是目前心血管生理病理研究的应用热点之一.针对准确、快速的应用需求,本文设计一种无创PPG检测分析系统.方法 该系统分为前端采集装置和信号处理两部分,其中前端装置以MSP430为核心,完成指端PPG信号的采集、处理与传输;计算机（personal computer,PC）则根据指端PPG信号分析受试者血管弹性信息.在检测过程中,采集前端实时获取心率（heart rate,HR）和血氧饱和度（blood oxygen saturation,SaO2）信息,PC计算的参数有血管硬化系数（stiffness index,SI）和血管反射系数（reflect index,RI）.结果 通过年轻组和年长组的对比实验证明,系统能快速准确采集指端PPG形态特征,能准确描述SI和RI参数变化,其对动脉弹性的评估具有一定参考价值.结论 该系统是适用于PPG信号采集与分析的实验装置.     

Microcomputer-based coronary care unit central station

A four-bed central station that can be connected to any commercial intensive-care bedside monitor was developed. The system is based on a personal computer (IBM-AT compatible) as a local unit and on a microcontroller Intel 8031 as a remote unit. Four ECG signals are low-pass filtered, multiplexed, sampled at 256-Hz per channel, 8-bit A/D converted, preprocessed, and converted to a serial format RS-232 by the remote unit. The real-time display of the signals is at the standard speed of 25 and 50 mm/sec. Heartrate, alarms, trend plots, and general patient data are shown on an Olivetti M280 and EGA 13' color monitor as the local unit. The communication speed was set at 57.6 Kbaud full duplex. Additionally, to reach standard monitoring sweep rates using a 13' screen with 640 x 350 pixels, an ECG data-compression algorithm was implemented in the remote unit. This unit can support up to eight input channels and can work with any personal computer, via RS-232, with the appropriate software. It also allows other signal preprocessing software that could be developed, such as QRS detection or ST segment quantification, to be loaded into its random access memory and to be run under PC command. The development of this system demonstrated the use of a widespread piece of commercial equipment, the PC, in a very specific application, CCU monitoring, assuring low-cost system implementation. This feature is particularly attractive in upgrading existing CCU units in less developed countries.     

一种低功耗微弱生理信号检测系统的设计

目的电生理信号可以提供人体各种生理状态的重要信息,它常常需要长时间的监测,因此要求检测系统具有低功耗特性。本文设计一种基于MSP430F5438处理器的微弱生理信号检测系统,并重点关注其功耗、可靠性和测量精度。方法系统包括高性能模拟放大前端、低功耗下位机和对上传的信号进行多种处理的PC机。下位机采用MSP430F5438单片机,它具有功耗低、体积小优点,它移植有UCOS＆UCGUI系统,方便储存和处理数据。PC机可以通过USB方便地连接下位机并处理数据。结果系统可开发成电池供电的便携式检测储存装置,其特色是低功耗和便携性,这有助于长时间检测电生理信号。结论微弱生理信号检测与处理作为一个系统工程,在医疗保健和研究方面有广大的应用前景。     

Multichannel real-time analysis of the clinical EEG on a dual microprocessor system

A dual microprocessor system has been developed as an aid to conventional visual analysis of the EEG. Up to eight channels of EEG gathered from any standard EEG strip-chart machine can be processed in real time. The analysis is performed on a dual microprocessor "pipe-line" configuration that is built using Motorola 68000 (16-bit) and 6809 (8-bit) microprocessors. The system is basically software oriented in order to offer processing flexibility. The 16-bit processor is dedicated to the critical task of signal analysis based on a newly developed period-peak algorithm. The 8-bit processor is dedicated to the pre- and post-processing tasks, including statistical generations and display control. Analysis results for each channel are displayed on a video terminal in several convenient graphical formats.