人体心电心音信号定征分析系统设计

目的：设计人体动态心电心音信号定征分析系统。方法：设计了一套以内置A／D的单片机为控制核心,结合信号调理电路和USB通信接口传输的同步采集系统及VC＋＋6．0开发的心电心音定征分析系统,整个系统包括模拟电路、数字电路和PC客户定征分析软件等3个部分。结果：采用双通道、双采样率采集方法实现了动态心音和心电信号的同步采集、实时存储,并可从复杂的带噪原始信号中精确检测提取出心电信号的QRS波、P波、ST段等以及心音信号的各成分。结论：整个系统操作简便、测量准确、功耗低、体积小、数据分析处理功能强大,可在家庭和医院使用。     

双频双通超声内镜系统设计与应用研究

前置驱动系统是内镜超声成像系统的一个重要组成部分。双频内镜超声成像设备使用超声传感器检测组织特性，并使用记录放大器电路和数字处理电路来记录、处理和转换回声信号，从而产生组织的超声断层图像。超声成像程序控制系统是驱动超声模块完成图像采集周期的关键部件，其运行对超声图像的质量有很大影响。根据双频超声内镜的功能要求，设计了一套采用双频双通超声内镜的系统。主要工作有以下几点：(1)根据超声诊断设备前面板显示系统的功能及功能要求，完成各功能单元的功能划分并拟定设计方案。(2)完成电机驱动装置的设计，为了实现高精度的电机控制，采用了脉冲输出可调、电源可调的芯片自调功能、D/A调节软件、脉宽调节。这种电机控制系统的优点是精度高、响应快、可靠性高、灵活性好、便于携带。该驱动器的理论响应时间为20μs，在设计的速度范围内和可变负载下对电机进行测试，最大速度误差为2r/min，平均不稳定性仅为0.11%。该驱动器保证了可变负载下的电机恒定转速，从而保证了图像质量，提高了医生诊断的效率和准确性。(3)高压驱动设计配备了一个高压输出模块和一个D/A和A/D微控制器反馈系统，精确控制传感器的高压输出。     

一种甚高频医学超声回波信号高速数据采集系统的设计

目的:设计一种甚高频医学超声回波信号高速数据采集系统,以实现高速率和高精度的实时采样。方法:采用内置两路集成模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)芯片的LTC2285来实现超声回波信号的模数转换,并将两路采样率为120 MHz的数字信号输入至现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)进行并串转换,得到采样率为240 MHz的高速数字信号进行超声回波数字信号处理,最后将数据通过USB接口传输至计算机终端进行显示。为了保证该系统的可实现性,对该系统进行时序仿真实验、分辨力检测实验和正常人眼前节成像实验。结果:该时序仿真结果验证了由FPGA设计该并转串模块实现的可靠性;该系统的分辨力能达到40μm,满足临床上对眼科超声生物显微镜(ultrasound biomicroscopy,UBM)纵向分辨力的要求;该系统的UBM检查可得到正常人眼前节组织的高分辨力成像图。结论:该系统运用多通道和FPGA技术,提高了采集速度和可靠性,为最终的UBM实时成像奠定了前期实验基础。     

开放式电阻抗断层成像测量系统设计与成像试验研究

目的：研制一种基于开放式电阻成像的高精度测量系统，用于物理模型试验研究，为临床试验奠定基础。方法：开放式电阻抗成像（OEIT）采用固定电极阵列，克服了封闭式电阻抗成像（CETT）在应用上电极间隔不等、放置不方便等问题：测量系统采用直接数字频率合成（DDS）产生激励信号，采用FPGA与ADC实现数字相敏检波，检测出电极间的正弦电压幅值与相位．经成像算法得到试验图像。结果：该测量系统的信噪比达104dB，在300mS／m背景电导率情况下．可区分电导率分别为400mS／m和200mS／m的双目标。结论：该测量系统满足开放式电阻抗成像对测量信噪比的要求．水槽和琼脂物理模型的双目标成像试验结果表明，OEIT具有较好的分辨率和定位准确度，可以应用于区分低电导率差异的组织。     

基于扫频激光光源的皮肤血流OCT成像系统研制与应用

目的:针对皮肤组织的光谱吸收特性,研制一套基于扫频激光光源的皮肤血流光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)成像系统,实现皮肤组织2D/3D结构成像及微血管血流成像。方法:该系统由扫频激光光源及干涉仪组成的光学系统模块、光电探测器及数据采集卡组成的信号采集模块、计算机及控制卡组成的系统控制模块以及图像处理模块构成。系统采用中心波长为1310 nm的扫频激光光源,通过对采集到的与皮肤组织结构及微血管血流相关的光相干扫描信号进行色散补偿、逆傅里叶变换及去相关标准差运算等数据处理,实现皮肤组织结构与微血流成像。结果:利用该系统对人体皮肤组织进行实时成像研究,其扫描频率为100 kHz,纵向分辨力可达6μm,可清晰显示皮下分层与血管组织;利用去相关标准差算法处理,该系统可实现皮下微血流信息的提取与成像。结论:该系统实现了皮肤组织结构与微血流成像,为浅表皮肤病与外周动脉疾病的临床诊断奠定了实验基础。     

基于LabVIEW平台的数据采集系统的研究

主要研制了基于LabVIEW（一种可视化图形编程语言）平台数据采集系统的硬件部分，即数据采集与控制系统。本系统包括信号的选择、程控放大、滤波、限波及A／D与D／A等，具有8路低频信号的选择、8种倍数的程控放大、1000Hz工频滤波、50Hz工频陷波、及A／D与D／A转换等功能。     

B超动态滤波器的设计与实现

介绍了利用Altera公司Cyclone系列的EP1C6Q240型FPGA芯片．设计并实现了一个FIR型动态滤波器。文中给出了滤波器的硬件结构图和参数生成的过程．并对使用该动态滤波器的B超成像系统采集的图像和使用常值滤波器的B超成像系统采集的图像进行了比较与分析。     

Ultramark9 2D图像干扰的处理

1图像干扰判断对Ultramark9(以下简称U9)而言,2D图像的任何干扰信号可能来自于探头本身(可通过更换其它探头很快排除),也可能来自于采集组。因为采集组的主要功能是对各种探头产生合适的发射信号,并接收其回波信号,然后进行数字化处理。采集组主要由数字波束形成控制板A24、通道板A25～A30和探头多路转换接口板组成。每个通道板上有8个通道,对探头多路转换板来的信号进行发射、延时、可变增益接收、求和及A/D输出等,由故障现象及对电路功能的分析,我们可基本判断该故障大多数出在通道板上。2故障检查利用维修诊断菜单,检查通道是否正常,…     

基于PWTT的无创逐拍动脉血压检测的硬件系统设计与实现

目的:设计基于PWTT技术的无创逐拍动脉血压检测的硬件系统.方法:通过采集袖带压力、震荡波、柯氏音等信号,构建基于柯氏音法的单次血压测量系统;通过采集心电、心音、脉搏波、阻抗等多路生理信号,构建PWTT检测.该系统还通过线性放气、同步采集与校正等功能,进一步提高系统性能.结果:各路信号的采样率达到1000点/s,幅值分辨率为12位,时间分辨率为1 ms.单次血压测量系统的放气速率为:2～3 mmHg/s.可以实现单次血压和PWTT的同步采集与校正.结论:间歇式血压测量系统和PWTT逐拍检测系统.两个系统可同时工作,实现收缩压时刻或舒张压时刻同一心动周期内的血压和PWTT的实时校正;确保了逐拍动脉血压测量的准确性.基于该系统,我们将开展检测逐拍动脉血压的深入研究.     

基于FPGA的医疗信息数据光纤传输系统设计

目的：设计一种基于FPGA的图像语音信号光纤传输系统，实现长距离的视频、音频等各种生物信息的传输。方法：采用FPGA芯片为核心处理芯片，结合高速串行收发器TLK2501和SFP光模块，实现高速串行光纤通信。结果：实现了基于时分复用技术的非压缩数字图像光纤传输系统。可以进行16路医疗信息数据的光纤传输。结论：该系统可以进行医疗数据（视频、音频等）信息的实时传输，对提高检验的准确性、充实专家诊断的依据有较大帮助。     

基于FPGA的新型脑电采集报警系统设计

为了满足在日常生活中能够实时监控采集病人脑部信号活动需求,设计了一种基于FPGA的便携式脑电采集报警系统,给出了该系统的详细结构框架.该系统主要通过FPGA来实现对脑电信号的采集、处理、存储以及发送.测试结果表明:该系统不仅能够在不影响病人正常活动下采集脑电数据,而且当病人出现突发性脑部疾病时能够起到报警作用.     

多导高精度大容量数据记录仪的研制

本文介绍一种新型数据采集系统。系统采用新一代快闪存储芯片，实现了低价位、高容量、掉电自保护的数据存储，使用快速12位模拟转换器，提高了采样精度，利用单片机实时控制，并对其地址总线进行了扩展，采用并行通信与计算机进行数据传输，提高了传输速度与准确性。本系统在应用中获得良好效果。     

生化仪中高速数据采集系统设计及应用

提出生化仪中数据采集系统的设计方法,阐明了数据采集系统的基本原理。详细介绍了A／D转换模块的软硬件结构与原理。现场实验证明整个系统工作正常,测量结果满足精度要求,是一种数据采集与处理的有效方法。     

多导时空可变磁刺激系统的设计

目的:旨在设计一个多导靶位可配置的磁刺激系统,用来克服现有脑部磁刺激仪只能对一个靶位置进行刺激的缺点。方法:利用有限元法对众多线圈进行排布,以实现最优的结构设计;利用可控硅实现线圈的驱动电路设计;并利用144通道采集卡实现对119导刺激线圈的独立控制;在软件上利用VC语言实现对接口卡的IO控制,并实现良好的人机操作界面。结果:成功设计开发了一套多导时空可变磁刺激系统,实现了磁场的频率、脉冲数、占空比均可自由定制。结论:经过实际测试,所设计的多导磁刺激系统能够实现不同靶位的组合控制,同时在磁场空间分布、磁场强度等方面均取得了良好的性能,是对现有磁刺激仪的一次重大改进。     

医用电子内镜嵌入式视频采集控制系统设计与实现

介绍了一套基于视频编解码芯片、闪存以及FPGA的医用电子内镜实时图像采集控制系统。文中给出了整套系统的硬件方案及其设计框图．并介绍了乒乓操作的原理及系统的FPGA程序实现方法。经测试表明，系统的性能稳定，易于维护，成本低廉，性价比较高，在医用内窥镜领域有较好的应用前景。     

高频超声射频回波信号高速数据传输系统的设计

目的:为提高超声诊断设备数据传输的实时性和准确性,设计一种高频超声射频回波信号高速数据传输系统.方法:该系统基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)和单阵元高频宽带换能器设计,由FPGA控制处理模块、超声探头模块、射频回波信号处理模块、USB传输模块以及上位机组成.采...     

基于单片机的脉搏信号采集电路设计

目的：依据中医脉诊理论,运用一套基于PVDF材料制作的脉搏传感器,并结合前置放大电路单元,设计基于单片机的脉搏信号采集电路,用于对脉搏信息的准确检测。方法：以电子技术原理为基础设计出用于脉搏信号调理的多级放大和滤波电路,并设计基于AT89C51单片机和A/D转换芯片AD0809的数据采集电路。结果：利用信号采集和数据放大电路对脉搏波进行有效的采集处理与放大,可以使传统中医理论与现代科学理论有机结合,极大降低误诊率,有效的实现了脉诊客观化。结论：基于AT89C51单片机和A/D转换芯片AD0809的数据采集电路可以基本完成对脉搏信号的采集处理,信号放大比较明显,对脉诊客观化有一定的促进作用。     

基于并口的浅表组织聚焦超声治疗系统安全监控方法研究

目的：探讨高强度聚焦超声（HIFU）治疗设备的安全监控方法,消除在使用时对人体产生的潜在危险,提高其安全性和有效性。方法：通过分析HIFU设备“浅表组织高强度聚焦超声治疗系统”的系统特征和失效危险,设计基于增强型并行端口（EPP）模式的并口监控模块,使得数据能够在PC机和下位机间双向流动,并设计上位机看门狗和实时功率监测模块。结果：监控模块能够及时处理各种异常状况,保持系统的安全稳定运行。防止由于上位机故障或线缆故障导致的控制失效,并且上位机程序能够实时监控功率源实时输出功率。结论：通过分析HIFU设备的系统特征和失效危险,针对性地设计了基于EPP模式的监控模块,有效的提高了超声治疗系统的可靠性和安全性。