無線生理參數(shù)監(jiān)測儀的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、無線監(jiān)護(hù)能夠減輕醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)，給予病患一定的活動(dòng)自由，成為醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。針對慢性疾病、術(shù)后康復(fù)等患者長期監(jiān)護(hù)的需要，本單位研發(fā)了無線生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。無線測量儀及其網(wǎng)絡(luò)是該系統(tǒng)的重要組成部分?，F(xiàn)有測量模塊存在幾個(gè)問題：體積過大；缺乏硬件連接接口；缺乏通信規(guī)范，無法通信和控制。因此必須對測量部分重新設(shè)計(jì)。本文的目的是設(shè)計(jì)無線生理參數(shù)監(jiān)測儀，并對它們進(jìn)行組網(wǎng)。
　　本文選擇 ZigBee作為無線通信的手段，并制定了跨網(wǎng)的路

2、由機(jī)制，確定了無線測量網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)架。根據(jù)血氧和血壓的測量原理，結(jié)合文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定了參數(shù)測量過程中的干擾類型，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的信號處理算法。文中對處理算法進(jìn)行了詳細(xì)的探討，并實(shí)現(xiàn)了算法快速處理過程。
　　無線測量節(jié)點(diǎn)由測量和通信兩部分硬件組成。CC2530是整個(gè)節(jié)點(diǎn)的核心，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的管理和通信以及測量單元的協(xié)調(diào)。該模塊能及時(shí)響應(yīng)測量模塊的中斷請求，將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，同時(shí)能夠解析系統(tǒng)下發(fā)的命令，控制測量模塊的工作過程。通過網(wǎng)關(guān)

3、路由的方式，實(shí)現(xiàn)了ZigBee和以太網(wǎng)的連接。
　　測量模塊以PSOC29466為核心，輔助少量的外圍設(shè)備構(gòu)成最小的硬件設(shè)計(jì)。血氧測量實(shí)現(xiàn)了探頭驅(qū)動(dòng)、信號濾波、信號放大等過程，提出了實(shí)時(shí)的抗干擾算法，提高了血氧信號的信噪比，實(shí)現(xiàn)了快速的自動(dòng)增益過程，保證了信號通道的穩(wěn)定。經(jīng)過形態(tài)濾波，自動(dòng)增益和相干濾波等過程后，得到血氧和脈搏測量結(jié)果。將測量結(jié)果按BCI格式輸出到CC2530，由CC2530負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送。
　　血壓測量實(shí)現(xiàn)

4、了硬件信號分離電路，并設(shè)計(jì)了變窗口長度的實(shí)時(shí)峰值提取過程和快速包絡(luò)線逼近算法。結(jié)合變幅值系數(shù)法和波形特征法，提取出血壓的測量數(shù)值，并發(fā)送給通信模塊。
　　最后對血氧模塊、血壓模塊和無線通信進(jìn)行了驗(yàn)證，該端點(diǎn)能夠正確的測量出血氧、血壓、脈搏等生理參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信過程。實(shí)驗(yàn)表明：無線模塊具有穩(wěn)定的自組網(wǎng)能力，良好的協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)各個(gè)測量模塊的工作狀態(tài)，及時(shí)準(zhǔn)確的收發(fā)數(shù)據(jù)。血氧模塊能夠很好的消除了抖動(dòng)、基線干擾，具有很強(qiáng)的人體差異適應(yīng)能力